压铸缺陷产生原因及解决方案

表面缺陷：冷纹、冷隔、激冷层、未充满、涡流纹等（coldflow；coldlap；chill；non-fill；swirls；etc）产生原因：金属液流前端温度太低，搭接在一起。改善措施：1．提高模具温度，特别是提高产生缺陷处模具的温度。核查下列导致模具温度过低的原因：●生产周期过慢●冷却液流量过大●过量喷雾导致模具温度过低●增加溢流槽以提高补热2．降低充型时间（注意：下列措施除了影响充型时间以外也会影响其他条件：其可行性需要进行PQ计算）●提高冲头速度●增大冲头尺寸●增大内浇口面积●提高液压压力3．改变填充方式（内浇口）●通过移动内浇口位置来改善问题区域的液流流动●改变内浇口设计以改善不同方向的液流流动●改变内浇口速度（先尝试提高内浇口速度）●增加溢流槽以去除低温金属液4．核查降低金属液温度的原因●寻找降低金属液温度的延时●查看熔炉温度的变化（温度波动中的较低温度）●提高温度（注意，其他问题可能会出现）算第②章表面缺陷-冷纹、冷隔、激冷层、未充满、涡流纹PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建．压射后期压力过低-核查●冲头头部阻力过大-头部是否有飞边●套管条件不佳●套管润滑不够或者达不到要求●压射套管内金属堆积6．料柄太薄7．储压器预置压力过低或者过高8．飞边严重.9．热压室内气泡和紊流-浇口套或者鹅颈通道有问题。10.此外，还要检查：●对于铝合金：Si元素含量在要求范围内尽可能高金属液尽可能干净●对于锌合金：铝含量尽可能高其他组分含量适中●通风口畅通，大小正确●真空系统工作正常●如果有薄壁部件出现：核对目前采用的充型时间和温度下能够生产的最小壁厚设计缺陷，设计者对铸造问题缺少理解模具制造问题（尺寸不是所期望的）不均匀壁厚（零件设计不理想）第②章表面缺陷-冷纹、冷隔、激冷层、未充满、涡流纹PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建缺陷：多层皮：铸件表面或内部有明显的多层金属皮（layersofmetalinsidesoroutsidecasting）产生原因：最常见的原因是金属液流动不当，也有其他原因。改善措施：1．检查压铸参数●快速压射开始按钮应当启动快速压射，这样金属液在到达内浇口之前就可以被加速（早点启动快速压射）●快速充型非常重要，通过计算检测●合适的内浇口速度2．内浇口：合适的金属液流动模式-没有长距离的金属液流动，不在距离内浇口很远处汇合。3．合适的模具温度：在问题区域温度均匀，最好模具温度稍高。4．合适的增压过程：增压过程要平稳5．模具温度不应当有变形（模具在增压时挠曲）-检查模具是否有足够的支撑6.检查多层皮是不是由于模具上残留的飞边引起的（通常，每压射一次模具必须清理一次）7.检查多层皮是否为氧化皮第③章缺陷-多层皮PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建第③章缺陷-多层皮PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建缺陷：气孔（Gasporosity）产生原因：在充型过程中气体卷入金属液流而形成的改善措施：1．气体来自于卷入的空气、水蒸汽或者模具润滑剂产生的气体-核查卷入气体的来源：●浇注比例固定●浇注后延迟-正确的设置以使压射套管中的飞溅最小（追踪反射波）●正确加速到慢压射速度●采用临界慢压射速度●尽量晚点加速到快压射速度（这个取决于不同场合）2．核查内浇道以保证金属液平稳流动：●没有尖角●没有封闭端，凹槽●内浇道面积一定要铸件减小的。3．检查排气孔：●正确的尺寸（足够大）●排气孔通畅（没有充满飞边）●排气孔放在最后的填充位置处，通过短压射或者计算机模拟预测最后的充型位置●排气孔应延伸至模具的边缘第④章缺陷-气孔PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建．真空系统工作●真空管道要足够大●真空管道要位于最后的填充位置●过滤系统干净通畅●真空阀工作●有适当的真空度（真空度必须测量并做记录）5．核查内来源于润滑剂中的气体●检查是否使用了过量的冲头润滑剂（有花纹的铸件）-尽量使用最少量的润滑剂●尝试避免将润滑剂喷雾在冲头前端●寻找润滑剂准确的使用方法●查找是否使用了过量的模具润滑剂或者防粘剂6．检查水汽（模具上的水）●检查合模时模具是否是干燥的●采用一系列人工的和机械自动化的吹气装置●在模具上容易聚集润滑油（水）的地方开设排水孔●在模具上锁定后检查是否有水渗漏（打开模具而不压射，寻找渗漏的地方）●检查喷雾装置和液压装置等是否有渗漏第④章缺陷-气孔PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建缺陷：气泡（Blisters）产生原因：在充型过程中卷入金属液流的气体在铸件表皮下形成的泡改善措施：1．气泡是气孔的另外一种表现形式，因此，针对气孔的改善措施同样也适用于气泡。如●减少卷入的空气（参见第四章气孔改善措施）●减少喷雾和冲头润滑剂的用量●去除模具上的水分●改善排气和真空排气系统2．解决气泡问题最根本的方法是解决气孔问题，然而，作为一种暂时性的解决方法，采用下列措施可以避免气泡的产生：●冷却产生气泡部位对应的模具---通过喷雾冷却产生气泡的部位---通过调整水路冷却产生气泡的部位---通过延长压铸循环周期冷却模具---在产生气泡的位置增加喷水器或者导风板3．取出铸件后立刻淬水冷却（这种方式可以提高铸件表面强度从而阻止气泡形成）4．降低金属液温度（但应当注意会产生其他问题）●保持工艺稳定●如果气泡与金属液漩涡中和金属液中卷气有关，可以尝试修改内浇口或者排气系统，或者添加真空装置来解决。第⑤章缺陷-气泡PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建第⑤章缺陷-气泡PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建缺陷：流体间隙（Flowporosity）产生原因：金属液流动过慢；温度过低或者流动模式不当，在凝固的金属液流之间产生间隙（孔洞）改善措施：1．流体间隙是一种金属液流动产生的缺陷，所以前面提到的解决表面缺陷的改善措施也适用于改善流体间隙缺陷（详见第二章冷纹、冷隔、激冷层、未充满、涡流纹等）2．金属液流之间的间隙可能出现在铸件的表面（空穴），也可能存在于铸件的内部（孔洞）：●目前该种缺陷最大的影响因素是充型时间—通过计算和测量确定充型足够快—如果不确定，尽可能降低充型时间。3．稳定熔炉操作（降低炉温的波动，最大的波动应小于+/-10°F(约为5.6°C),采用修正后的金属液温度：●内浇口处的金属液温度是很重要的，在铝合金中，由于铸勺和压射套筒内的热量流失，为了保证内浇口处的金属液温度，需要提高热度。4．稳定模具温度，采用较高的模具温度（＞400°F）（400°F约为204.4°C）5.检查并修正金属液压力：●考察金属液的静压力，对于锌合金，压力值应当高于2000psi（约13.79MPa），对于铝合金和镁合金，应当高于3000psi（约20.685MPa）●检查增压操作●保持工艺稳定（最为重要）●增压足够快（测量和评估增压时间，最佳增压时间是随铸件的形状不同而变化的）●压力设置要足够高（最终压力＞6000psi（约为41.37MPa）比较正常，最好＞9000psi（约62MPa）第⑥章缺陷-流体间隙PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建第⑦章缺陷-缩孔、缩松缺陷：缩松（shrinkageporosity）产生原因：铸件材料凝固时会产生体积收缩，这种固体和液体之间的体积差异会再热节处形成空腔（缩松和缩孔）改善措施：1．在凝固时对半固态金属（在缩松产生的位置）增加压力2.检查压力问题：●金属液的静压力核查---对于Al和Mg合金，＞3000psi；对于Zn合金，＞2000psi●增压压力核查---理想的最终金属液压力＞8000psi（＞6000psi可能也可以）●核查增压设置：---使用监控器系统追踪确认压力---增压储压器工作正常，增压油缸没有到底，等等---在监控器上检查升压时间（设定一个要求的标准）。确定增压速度足够快，检查压力切换位置。---压射储压器预置压力正确●导致压力下降的冲头相关问题：---冲头顶端条件不佳（即使冲头没有阻碍）---套管处状态不佳---在套管末端有粘附物---核查套管的热收缩（套管可能受到模具压迫）---冲头冷却不起作用---润滑不够---套管冷却不当---热压室-核查冲头浇口套---热压室-如果冲头底部和浇口套正常，更换鹅颈管PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建第⑦章缺陷-缩孔、缩松3．在缩松处提供额外的金属液●能够使用挤压杆么？●能够在缩松处附近引入额外的内浇口么？●能够增加内浇口和缩松处之间铸件的壁厚么？4.料柄太薄，或者尺寸变化太大5.核查产生缩松的部位及周围部位之间的温度差：●加热周围温度较低的部位●冷却热节（缩松处）●检查模具动模和定模之间的温度差6.降低压射时的金属液温度对改善缩松有帮助，但也注意是否会引起其他问题。7.核查合金的成分（Si和Fe）8.核查金属液温度波动（检查是否有剧烈的温度波动，金属液温度必须稳定）PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建第⑧章缺陷-缩陷缺陷：缩陷（缩松）（heatsink（shrinkageporosity））产生原因：缩松位于铸件表皮下时产生表皮凹陷。改善措施：1．参见第七章缩松改善措施，关于缩松的改善方法这里仍适用。2.对产生缩陷处的热节处直接冷却-采用下列方式：●喷水（首选）●模具喷雾3.料柄太薄，冲头条件不佳（热室或冷室）4.加热缩陷区域相反一侧对应的模具：●关掉水冷●停止喷雾5.检查模具动模和定模之间的不均匀温度分布，特别是产生缩陷的位置。6.在金属液凝固时采用压力为产生缩陷的地方提供更多的金属液：●调整增压●移动内浇口●改变静压力●查找冲头前端是否有粘附物（可能会降低压力）●检查增压器的预设置（可能会降低压力）PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建第⑨章缺陷-渗漏缺陷：渗漏（缩松）（leakers（shrinkageporosity））产生原因：铸件内部松散的枝晶结构有部分暴漏在铸件表皮上，为渗漏提供了通道(缩松的另外一种存在形式）改善措施：1．检查发生渗漏部位是否有尖角，尽可能的增大过渡圆弧半径2.采用喷雾的方式冷却发生渗漏的位置—即使喷雾的作用肉眼观察不出来也要继续冷却.●喷水（首选）●模具喷雾3.料柄太薄，或者尺寸变化太大（在很多工厂里这是主要原因）4.保持渗漏位置铸件表层完好：●去除粘附物或者其他一些物质对渗漏处模具的粘附作用●尽可能的减少加工，尽可能的保证铸件表面完好5.核查压力执行情况：●查找冲头前端是否有粘附物（可能会降低压力）●移压力控制不当—检查静压力和增压压力●检查增压执行情况●在渗漏部位增加挤压杆●通过移动内浇口减少内浇口和渗漏部位的距离以提高凝固时渗漏部位的增压压力6.改善热平衡，冷却发生渗漏的部位，加热渗漏部位周围的区域。7.保持金属液温度稳定，减小波动8.检查金属液成分，不允许有波动9.在要求范围内降低Si含量PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建第⑩章缺陷-裂纹缺陷：裂纹、撕裂纹、热裂纹（cracks，tears，hotcracks）产生原因：产生原因很多，可能产生于铸件表面的收缩裂纹，也可能是铸件在模具中被拉裂产生的，也可能是开模时的机械应力产生的，也可能是铸件被顶出时或者清理毛边时产生的。改善措施：先判断是否由常见的原因引起的1．收缩裂纹（表面缩松）●裂纹断面被氧化●能够观察到明显的枝晶结构2.如果裂纹是缩松裂纹产生的:●检查裂纹位置处过渡角是否合理●冷却热节处●加热周围温度较低的部位●对产生裂纹的这一区域在凝固时增加压力（参考第