鋁合金壓鑄件澆口部位粘模該如何解決

在鋁合金壓鑄生產(chǎn)過程中，常遇到壓鑄模具的澆口部位發(fā)生嚴重的粘模或粘裂現(xiàn)象，鋁合金粘附在澆口周圍的型壁上，不易清除掉，這種情況在新模具中出現(xiàn)較多。導致粘模的因素很多，如合金的化學成份不合格，因為鋁合金和鐵有很強的親合力，在一定的條件下極易與H13模具發(fā)生反應導致粘模；脫模劑的使用效果差；壓鑄工藝參數(shù)的設置不合理；模具的內(nèi)澆口設計不合理；模具的剛度或者表面粗糙度不夠等，這需要在的具體的生產(chǎn)過程中去解決。

1.對鋁合金的化學成份的分析

鋁合金和鐵有很強的親合力，當鋁合金中的鐵含量低于0.7%，則鋁合金容易與H13模具發(fā)生化學反應產(chǎn)生化合物，粘附在模具表面上，產(chǎn)生粘模，但鐵能減小鋁合金粘模的傾向，便于壓鑄。隨著鐵含量的增加，力學性能下降，特別是沖擊韌性和塑性降低，熱裂傾向增大，并且還會使鋁合金出現(xiàn)硬質(zhì)點，加工性能變壞。因此，鋁合金壓鑄中鐵的含量應控制在0.7%~1.3%。

所以我們首先應對鋁合金中的化學成份進行分析，經(jīng)光譜分析本產(chǎn)品使用的ADC12鋁合金中的鐵含量在0.9%左右，合金元素成份沒有問題。

2.壓鑄工藝參數(shù)的調(diào)整

壓鑄工藝參數(shù)的設定對粘模的影響也是很大，如壓力和速度的大小，合金的澆注溫度，模具的溫度等，所以要根據(jù)鋁合金壓鑄件的結(jié)構(gòu)和使用要求來計算出合理的壓鑄工藝參數(shù)。

（1）壓力和速度的調(diào)整。高的金屬壓力流會增加合金和模具的粘結(jié)，不同金屬之間在高壓下摩擦熱使得金屬之間產(chǎn)生的焊接，也是一種粘?，F(xiàn)象。金屬流的壓力需要通過計算并設置生產(chǎn)出高品質(zhì)的鋁合金壓鑄件產(chǎn)品所需要的最小壓力。本產(chǎn)品在力勁DCC1600機型下生產(chǎn)，根據(jù)產(chǎn)品的要求計算出所需增壓壓力為24~26Mpa，避免在過高的壓力下金屬流粘結(jié)，減小模具的包緊力，也可避免裂紋的發(fā)生。高速金屬流沖刷型壁，加速度壓鑄模具磨損，高速度金屬流呈霧狀進入型壁，粘附壓鑄模具表面，不能與隨后進入的金屬流熔合形成表面缺陷等。壓力和速度是相輔相成又相互制約的兩個因素，為適應鋁合金壓鑄件的工藝要求，壓鑄壓力和充填速度都要做到無級調(diào)整。

（2）模具和合金溫度的控制。模具溫度的高低對于是否會發(fā)生粘模非常重要。模具溫度越高，就越易產(chǎn)生粘模。模具的進水方是溫度的高溫區(qū)，在該區(qū)域我們應增加噴涂銅管的數(shù)量，也可以用噴槍對模具局部進行降溫，并檢查模具的冷卻水效果，在實際生產(chǎn)過程中我們可以用紅外線測溫儀對模具粘模部位進行檢測，將模溫控制在150℃~220℃之間，讓模具達到熱平衡。澆注溫度根據(jù)鋁合金壓鑄件的要求設定到最低，在610℃~680℃之間，減少粘模的形成。

（3）通過以上工藝的調(diào)試。澆口處粘模得到一定的緩解，但仍不穩(wěn)定，報廢較多。所以著手對模具澆道進行改進。高的內(nèi)澆口速度使金屬流沖擊型壁局部模具溫度升高，加快粘模的形成。因而需要考慮降低內(nèi)澆口速度，內(nèi)澆口速度=射出速度*沖頭面積/澆口面積，從式中可以看出要降低內(nèi)澆口的速度可以增加內(nèi)澆的截面積，降低射出速度和更換壓室。我們采取增加內(nèi)澆的截面積和對射出速度的的調(diào)整來降低內(nèi)澆口速度，減少粘模的形成。

采用內(nèi)接澆口的澆道，金屬流的直接沖擊模具表面容易破壞模具表面致密的氧化金屬膜，使模具表面凹凸不平，造成粘模。通過修改澆道讓金屬流以較小角度接觸到型腔表面，也可在澆道上應用圓弧角。

3.脫模劑的使用

脫模劑有助于減少粘模，需要使用良好的脫模劑，脫模劑在鑄件和模具之間能形成一層防護膜，避免熔湯直接接觸模具從而防止模具粘模的發(fā)生。即使是拋光的模具表面，在以微米為單位時，也能看到有許多凸凹不平的區(qū)域。脫模劑填補這種凹凸不平，并產(chǎn)生潤滑作用，但脫模劑在熔融金屬液的渦旋流動作用下會被沖刷掉,形成粘模。良好的脫模劑必須有足夠的強度來承受金屬液的分離或沖擊。模具的冷卻水溫度要低于模具表面的溫度，以便使脫模劑可以充分附在模具表面上，起到理想的防護作用。如果模具的溫度太高，脫模劑就較難附著在模具表面上。這是因為脫模劑會被加熱到一個很高的溫度，以致很快就被蒸發(fā)無法附著在模具表面，從而使得粘?，F(xiàn)象發(fā)生的傾向加大。脫模劑在模具表面形成保護膜最佳理想溫度在200℃~250℃。當壓射金屬流使得模具表面變得粗糙時，粘模形成的趨勢會增加，在發(fā)生粘模比較嚴重的地方，還可以在模具局部涂抹一些壓專用的潤滑脂和脫模膏，這些產(chǎn)品都具有良好潤滑脫模效果，減少粘模的形成。

4.模具表面的處理

一些表面處理方法能阻止粘模的發(fā)生，應使用熔點較高的特種材料對模具表面進行處理，這種合金可以與鐵混合，并可粘附在模具表面發(fā)生粘模的位置上避免粘模發(fā)生;也可以在粘模位置使用各種防止粘模發(fā)生的材料對模具表面進行處理，提高模具表面的材料在高溫下的硬度，降低模具表面的活性的方法來避免粘模等方式。

結(jié)論：

通過對影響粘模的各種因素進行調(diào)整和改進，澆口處粘模和粘裂現(xiàn)象已基本得到控制，產(chǎn)品合格率達到壓鑄廠要求，保證壓鑄正常生產(chǎn)。

主要控制措施：

1、對鋁合金中的化學成份分析檢查

2、將模具易發(fā)生粘模的地方模溫降到最低

3、噴射于模具表面的脫模劑和專用的脫模產(chǎn)品能有效地減少粘?，F(xiàn)象的發(fā)生

4、在保證質(zhì)量情況下，盡量降低金屬液的溫度

5、金屬液進入模具的方向必須以較小角度接觸到型腔表面

6、在滿足鋁合金壓鑄件的工藝要求下，壓鑄壓力和充填速度都要做到無級調(diào)整

7、一些模具表面處理方法能阻止粘模的發(fā)生，提高模具表面的材料在高溫下的硬度，降低模具表面的活性的方法來避免粘模