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镁合金压铸缺陷分析
发布日期:2015-06-25  浏览次数:1052
核心提示:综合整理上述各种缺陷及成因,再辅以经验判定各项成因影响的程度,可以将缺陷与对策方法制程对照表,如此则非常 有利於现场工作人员或工程师即时利用。由於镁合金压铸方法分为冷室压铸法与热室压铸法,而两种制程有一定程度的

7.1 缺陷分类

镁合金压铸缺陷主要区分为三种类型。分别为表面缺陷、形状缺陷与内部缺陷。各种缺陷常见的表象如下:

1. 表面缺陷:表面缺陷包括

裂纹 起泡 缩陷 变色 冷接纹 拉模 流纹 粘模

2. 形状缺陷:形状缺陷包括

毛边 充填不良 变形与翘曲 尺寸不良

3. 内部缺陷

夹杂 连续孔 缩孔 气孔

 7.2 表面缺陷

7.2.1 裂纹

裂纹是铸件的平滑表面上产生了不规则线状的缝隙,它深入铸件内,有时甚至穿透整个铸件。较常见的裂纹有两种,一种是受外力破坏而产生的破坏裂纹 ,另一种是铸件收缩时产生的收缩裂纹。收缩裂纹通常沿着晶粒界面而行,其颜色在显微镜下显得有点黯淡。而破坏裂纹则可能穿透晶粒破坏,其颜色在显微镜下显得光亮。

 7.2.1.2 缺陷发生的原因

熔汤内含不纯物 保护气体供应量不足 模具温度过低 离型剂种类不当 模具元件几何形状受损 顶出面与配置不当 铸件突出物的几何形状设计不良

 

7.1 沿着铸件流纹裂开之裂纹

 有的裂缝看起来像裂纹缺陷,但实际上是流动不良引起的未密合情形,这类的裂缝宽度通常较宽。如

7.2所示

 

a.       疑是裂紋缺陷的裂縫

 

b.       裂縫切面放大後是流動不良

7.2 疑是裂紋缺陷的裂縫及其切面放大

 7.2.2

7.2.2.1缺陷的外观

缩陷是在平滑的铸件表面产生局部的凹陷。它常发生於厚薄不均的铸件上肉厚较厚的部分。

7.2.2 缩陷

7.2.2.1 缺陷的外观

缩陷是在平滑的铸件表面产生局部的凹陷。它常发生於厚薄不均的铸件上肉厚较厚的部分。

7.2.2.2 缺陷发生的原因

˙增压压力不足 ˙模具温度分布不当 ˙增压反应时间太慢 ˙离型剂用量过多

˙熔汤温度过高 ˙铸件设计不当 ˙模具温度过高(局部过高)

 7.2.3 冷接纹

7.2.3.1 缺陷外观

冷接纹发生在铸件表面上,一般有三种外观。一种是接合线呈现直线状,另外一种呈现云状,第三种呈现漩涡。不论何类,都是由於熔汤在充填过程中产生凝固的现象。直线冷接可能是两条过冷的汤流相遇所致,云状冷接通常发生在模具中较冷的区域,漩涡冷接则发生在逃气不良的区域。很多时候冷接的外观是以上三种的结合。冷接线有人称为焊线,以显微镜观察可发现含有大量的氧化物。

 

7.3 冷接紋

 7.2.3.2 缺陷成因

˙低速充填速度太低 ˙高速充填速度太低 ˙熔汤温度太低 ˙浇口速度太低

˙充填时间太长 ˙浇口位置、厚度与几何形状不良 ˙模具温度过低

˙模具温度分布不当 ˙离型剂使用不当

 7.2.4 流纹

7.2.4.1 缺陷外观

流纹发生在铸件表面上,呈现出如同分岔的毛笔拖曳在纸上一般有着一条一条的线状纹路,或者有如木板上不同亮度的油漆痕,顺着充填方向扫过。流纹有可能是冷接纹的前身,但轻微的流纹通常不影响品 流纹发生在铸件表面上,呈现出如同分岔的毛笔拖曳在纸上一般有着一条一条的线状纹路,或者有如木板上不同亮度的油漆痕,顺着充填方向扫过。流纹有可能是冷接纹的前身,但轻微的流纹通常不影响品质。

 

7.4 显微境下的流紋

7.2.4.2 缺陷成因

˙高速射出速度不足˙熔汤温度过低˙浇口速度太低˙充填时间太长˙浇口位置及厚度不正确˙模具温度不均˙离型剂浓度过高˙离型剂种类不适˙模具表面过於光滑˙离型剂喷雾不均

7.2.5 起泡

7.2.5.1 缺陷外观

铸件表面上产生一点一点的隆起,如同起水泡一般。

 

7.5 气泡

 7.2.5.2 缺陷成因

˙高速射出速度过高˙高速切换点不正确˙增压压力不足˙增压反应时间太长˙生产周期时间太短˙熔汤温度过高˙浇口位置与厚度不正确˙模具温度过高(局部温度过高)

˙模具温度分布不当˙离型剂过量˙模具排气不足

7.2.6 变色

7.2.6.1 缺陷外观

铸件表面上呈现出不同於母材的颜色,通常是黄色或棕色。

7.2.6.2 缺陷成因

˙料管润滑剂用量过高˙熔汤温度过高˙离型剂用量太多˙离型剂浓度过高

˙离型剂种类不适用˙材料粘在模面上

7.2.7 拉模

7.2.7.1 缺陷外观

拉模时,铸件表面上如同被尖锐物刮出一条一条的凹痕,方向与开模方向平行,或与侧滑块滑动方向平行。

7.2.7.2 缺陷成因

锁模时间太长˙模具温度过高˙离型剂使用量太少˙离型剂浓度不足˙离型剂种类不当

˙模面有异物或突起物˙拔模角太小

7.2.8 黏模

7.2.8.1 缺陷外观

黏模发生在开模时,发现铸件表面脱了一层皮,并黏附在模具表面上。

7.2.8.2 缺陷成因

˙增压压力过高˙模具温度过高˙离型剂使用量太少˙离型剂浓度不足˙模具表面不良(冲蚀) ˙拔模角太小

7.3 形状缺陷

7.3.1 尺寸错误

7.3.1.1 缺陷外观

常温下铸件尺寸不正确,未进入公差内。

7.3.1.2 缺陷成因

˙第二段高速充填速度过高˙柱塞直径太小˙模具温度不当˙离型剂的使用量与浓度不正确˙离型剂的种类不对˙模具制作不良(偏移,平行度不佳)

7.3.2 毛边

7.3.2.1 缺陷外观

铸件边缘多出的金属薄片,通常发生在分模面、

滑块、或是顶出销位置。

 

7.6 毛边

7.3.2.2 缺陷成因

˙第二段高速充填速度过高˙增压过大˙增压太早˙柱塞直径太小˙浇口速度太高

˙模具温度不当˙可动模强度不够˙压铸机锁模力不足

7.3.3 变形或偏移

7.3.3.1 缺陷外观

常温下铸件的整体或局部区域产生变形。变形的型态中诸如外翻,内扣,翘曲,扭曲等都属於整个铸件变形;而单一柱、肋等突起物的弯曲则为局部变形。严重的局部变形很可能造成整个铸件的变形。

铸件偏移是活动模与固定模这两侧的分模面没有完全对映所产生的。其外观视分模线的设计而定,有时候是在分模线上的共面产生了阶梯,使原本应该平直的共面分开为两个平行面。有时候是原本应该等厚的两边变成厚薄不等。

7.3.3.2 缺陷成因

˙模具温度过高˙模具温度分布不均(热点) ˙离型剂使用量不足˙离型剂种类不当˙铸件几何形状设计不良˙顶出装置功能不佳˙料头冷却量不足˙分流子太小

7.4 内部缺陷

7.4.1气孔

7.4.1.1 缺陷外观

气孔在显微镜下可见其形状近於圆形,并且表面比较光滑没有太多突起。一般而言,气孔发生是因为卷气,但若卷入的气体被打散得很细小,且分布均匀,从肉眼看不出来,则不算缺陷。

 

7.7 气孔

 7.4.1.2 缺陷成因

˙增压压力过低˙增压反应时间过长˙熔汤温度不当˙浇口速度太快˙浇口位置与几何形状不当˙离型剂使用量太高˙离型剂种类与浓度不当˙模具排气量不足

7.4.2 缩孔

7.4.2.1 缺陷外观

缩孔,在显微镜下显示不规则的周边形状,孔表面布满树枝状的突起。在树枝结构中又处处可见微缩孔。缩孔是很多表面缺陷的根本原因。

 

7.8  缩孔

 7.4.2.2 缺陷成因

˙增压压力过低˙增压反应时间过长˙熔汤温度过低˙合金成份不对˙充填时间太长

˙浇口位置不当˙浇口太薄˙模温太低˙模温分布不均˙铸件壁厚薄比过大

7.4.3 孔层

7.4.3.1 缺陷外观

切开铸件可发现距离表面下某个距离处,缩孔布满了一整层。薄铸件内看起来像一条孔带,厚铸件内则可见材料完全被缩孔切开。孔层的发生是由於材料凝固过程中产生偏析所致。

7.4.3.2 缺陷成因

˙增压压力过低˙增压反应时间太长˙浇口太薄˙模具温度太低

7.4.4 夹杂

7.4.4.1 缺陷外观铸件切面的显微组织发现与基材完全不同结构与化学成份的物质称为夹杂物。通常这夹杂物比基材硬。由於介面的能量较高,常造成应力集中而形成微裂纹。

7.4.4.2 缺陷成因

˙熔汤温度太高˙溶解保温炉的温度控制不当˙压铸材料本身的夹杂物˙除渣作业周期太

长˙保护气体用量不足˙合金成份不对˙离型剂用量太多˙离型剂种类不当且浓度太高

7.5 缺陷对策

综合整理上述各种缺陷及成因,再辅以经验判定各项成因影响的程度,可以将缺陷与对策方法制程对照表,如此则非常

有利於现场工作人员或工程师即时利用。由於镁合金压铸方法分为冷室压铸法与热室压铸法,而两种制程有一定程度的

差异,因此,本缺陷对策表将区分为冷室压铸法用与热室压铸法用,详如表7.1以及7.2所示。

 

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