如何快速实现模具型腔内的高真空是需要解决的重要问题,本课题通过研究气体在型腔内的流动物理过程,分析影响气体流动的工艺因素,提出快速实现高真空度的工艺措施。
1 抽真空物理过程
传统压力铸造过程中,模具型腔内的气体是由所充填的金属液驱赶而被动排出的,在熔体充型时间内来不及排出的气体将被卷入金属液中,从而在铸件里残留下来形成气孔缺陷[7]。真空压铸技术是在传统压力铸造技术的基础上辅以抽真空技术,即先将型腔内的气体抽出,在相对真空的条件下充填型腔。当压头封闭浇口,压室与型腔形成一密闭容积,外部真空系统的真空阀打开后,压室与型腔内的气体通过真空通道被抽到负压罐,见图1。此时,模具型腔内的真空度迅速升高,压头遇到如快速感应开关等控制元件时,真空阀关闭,将抽真空系统与型腔断开并密封,同时,金属液在压头作用下继续对型腔进行充型,直到熔体完全充满整个型腔,见图2。因此,真空压铸工艺能在有限的时间内将型腔内的气体抽出,避免了熔体在充型时将气体卷入造成气孔缺陷,使铸件致密度能显著提高,气孔缺陷大大降低。