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镁合金压铸件质量缺陷控制浅析
发布时间:2013年03月01日 11:19

王全顺
青海盐湖特立镁有限公司


摘 要 本文简要的介绍了镁合金压铸产品的主要缺陷,主要分析了影响铸件质量的相关因素,如压铸模具、压铸工艺、压铸件结构、压铸合金及压铸作业等,提出了质量控制的相应方法和管理规程,使镁合金铸件质量得到进一步提高。
关键词 材料;镁合金缺陷;质量控制;管理规程
我公司引进的布勒压铸机,最大锁模力 3200KN,活塞动态注射力786KN,增压注射力 2033KN。 从工作稳定性来说,在凝固阶段中根据系统的类型可生产非常高的最终压射压力;从控制能力来说,可以对速度和最终压力曲线进行编程以适合压铸零件的几何形状,实行控制参数量。那如何利用设备的优良性能,压铸出高品质的铸件,清楚铸件质量控制中存在的缺陷,全过程的质量控制和多方法的质量管理将起到关键性的作用。
1.镁合金压铸件主要缺陷和形成原因
镁合金压铸产品的缺陷很多,大致可以分为两大类,一类是尺寸不良,如多料,缺料,裂纹,流痕,平面度不良等;另一类是表面状态不良,如氧化,黑点,气孔等。 前者一般属于物理性质,后者属于化学性质。 总体来讲,镁合金压铸件主要可概括为冷、裂、气、欠等几大缺陷。
1.1 冷
即为冷隔,多出现在大铸件离內浇口远的区域,是镁合金液相互对接或搭接单位熔合而出现的缝隙。 由于合金液分成若干股地流动时,各股的流动前沿已呈现冷凝状态,但在后面的金属流的推动下,仍然进行填充,当与其相遇的金属流同样具有凝固前沿时,则相遇的凝固层不能再熔合,其接合处便呈现缝隙,从而形成冷隔。
1.2 裂
裂纹是铸件的基体被破坏或断开,形成细长的缝隙,呈现不规则线形,在外力作用下有继续发展的趋势。 裂纹主要是受铸件的结构和形状、模具成型零件的表面质量及装固程度、镁合金中铝、硅的含量高低以及熔炼、保温、夹杂等的影响。
1.3 气
气孔或缩孔是压铸时,激冷甚剧,凝固很快,熔于金属内部的气体来不及析出,使金属内的气体留在铸件内而形成孔洞。 镁合金在冶炼时,如果含有杂质,在铸锭时,杂质的熔点一般没有镁的高,这样,杂质在铸锭过程中蒸发从而形成气孔,而且镁合金冷室压铸都是需要在保护气体的保护下进行的,如果保护气体不够或者不纯,也会导致气孔产生。
1.4 欠
压铸件成形过程中,某些部位填充不完整,称为欠铸。主要形成原因有填充条件不良、内部气体阻碍、模具型腔存在残留物等。
2.影响镁合金压铸件质量的主要因素
影响镁合金压铸件质量的因素很多。包括压铸模具、压铸工艺、压铸件结构、压铸合金及压铸作业等。
2.1 压铸模具
加工精度。 压铸模要求在高温下工作,这样在选择压铸模零件的配合公差时,不仅要满足其在室温下达到一定的装配精度,还要其在工作温度下保证各部分结构尺寸稳定性,动作可靠的要求,特别是一些与合金液接触的部位,在受到合金液高速、高温、高压的条件下,容易使模具的配合间隙发生变化,从而影响压铸件的质量。
冷却系统。 质量差的冷却水对设备系统的危害程度增大,进一步影响压铸件的质量。为此,如果冷却水质达不到要求,就必须在冷却水系统中增加水处理装置和中心过滤装置。
浇注、排溢系统。 浇注、排溢系统对金属液流动的方向、溢流排气条件、压力的传递、填充速度、模具的温度分布、填充时间的长短等方面起着重要的控制和调节作用。 其不仅决定了金属液流动的状态,而且影响压铸件的质量。 设计合理的浇注系统,必须认真分析压铸件的结构特点、技术要求、镁合金特性、压铸机的类型和特点。
2.2 压铸工艺
获得优质铸件,需要正确选择和配置合理的压铸工艺,包括压力、温度和压射速度。 从压射比压方面,在保证铸件成型和使用要求的前提下, 选用较低的比压, 镁合金一般件比压 30~50MPA, 受力件 50~80MPA,耐气密性和大平面薄壁件 80~100MPA;从充型速度方面 ,充型速度的高低直接影响到压铸件的内外观质量。
2.3 铸件作业
压铸作业中,从环境、压铸周期、涂料、浇铸量,作业人员及异常情况处理均对压铸件的质量起着决定性作用。镁合金压铸涂料可避免合金粘模,减少铸件与模具型腔表面的摩擦,降低铸件顶出阻力,保证铸件顺利脱模,防止铸件顶出变形开裂。喷涂不均匀或过厚,由于挥发形成的气体聚集在型腔,极易使铸件产生气孔、针孔缺陷,造成铸件成型不良。 在压铸镁合金时,一定要考虑到压铸环境的三大要素,1 空气,2温度,3 湿度。 如果能够将这三大要素搭配的好,那良率就会提高。#p#分页标题#e#
2.4 压铸合金
镁合金金属液常用的合金化元素是铝和锌。为保证铸造性能压铸镁合金的铝含量>3%,锌含量<2%。 否则容易产生裂纹。 镁合金中的非金属夹杂物和金属夹杂物,都对铸件的质量存在着不同程度的影响。
2.5 铸件结构
压铸工艺设计也就是对压铸零件结构的工艺合理性进行分析,充分考虑各个方面的要求,如压铸工艺特点、压铸件结构要素特性以及铸件清理、表面处理、机械加工等后道工序,设计出合理的压铸件基本结构。 合理的铸件结构可以先住有效的缩短产品试制周期,保证产品质量。
3.镁合金压铸件质量控制
在生产工艺过程中,为减少和避免废品的出现,保证各种工艺因素在正常的范围内,必须建立严格的质量管理制度和完善的缺陷控制程序。
3.1 质量控制内容
建立质量管理体系,明确质量管理目标;严格执行工艺规程,实现均衡生产和文明生产;做好原料、压铸件的检验、评价工作;严格执行设备保养制度,正确选择设备,压铸模具,保证生产质量;加强不合格品的管理;实行工序质量控制,特别是关键、重点工序的质量控制;建立质量信息系统,做好产品的质量记录、统计、分析和反馈工作。
3.2 质量控制规程
原材料验收:根据公司材料标准进行评价;作业检点:作业前各工位的点检表中的项目进行点检记录,发现异常立即报告并采取相应措施;生产记录:各工序操作人员必须严格依据操作规程、作业指导书进行作业,并填相关记录;质量改进:通过对生产质量情况及数据进行分类管理,制定出品质改善对策;压铸件生产必须具有可追溯性,即从原材料到成品零件,可追溯到生产日期、班次,可发现生产中的问题。
4.结束语
镁合金材料的应用增长优势,势必关注到镁合金制品的使用质量和效果。 镁合金制品的使用和镁合金行业的扩大,必须充分利用镁合金的材料特性,严格控制镁合金产品的质量,制定相应的质量控制规范,减少压铸缺陷的产生,使其充分发挥新型材料在现代化领域的应用潜力,以便生产和研发出高性能、多市场的镁合金产品。