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分析东莞锌合金压铸有哪些常见缺陷?

文章出处:公司动态 责任编辑:东莞市联庆五金制品有限公司 发表时间:2025-09-10
  

东莞锌合金压铸作为一种不错的金属成型工艺,因锌合金流动性好、熔点低等优势被广泛应用,但受原材料质量、模具设计、工艺参数(温度、压力、射速)等因素影响,易产生多种缺陷。

东莞锌合金压铸

一、气孔(Gas Porosity)
气孔是锌合金压铸典型的缺陷之一,表现为铸件内部或表面出现细小、分散的孔洞,严重时会导致强度下降、气密性失效。
缺陷特征:
表面气孔:铸件表面呈现针尖状小孔,或在后续加工(如抛光、电镀)后暴露;
内部气孔:通过 X 光检测可见,多集中在铸件厚壁区域、浇口附近或模具排气不畅的位置,呈圆形或椭圆形,内壁光滑。
主要原因:
锌合金原材料含气量过高(如金属液熔炼时吸入空气、潮湿的回炉料未烘干);
模具排气系统设计不合理(排气槽堵塞、位置不当、截面积不足),导致型腔内气体无法排出;
压铸工艺参数不当:压射速度过快(卷入大量空气)、压射压力不足(无法压实气体)、金属液温度过高(加剧气体溶解)。
预防方向:烘干原材料(尤其是回炉料)、优化模具排气结构、调整压射速度与压力匹配性。
二、缩孔与缩松(Shrinkage Cavity & Porosity)
缩孔 / 缩松是金属液凝固时体积收缩未得到补充而形成的缺陷,二者常伴随出现,对铸件力学性能影响显著。
缺陷特征:
缩孔:铸件内部出现较大、不规则的空洞,多位于厚壁中心、筋条交汇处或铸件顶部(最后凝固区域),内壁粗糙;
缩松:缩孔的 “微型化” 表现,是细小、分散的孔洞,常分布在缩孔周围或厚壁区域,通过显微镜可见。
主要原因:
铸件结构设计不合理:存在过厚的壁厚(超过锌合金压铸推荐的 8-10mm 上限)、壁厚突变(导致局部凝固缓慢);
模具浇注系统设计缺陷:浇口位置不当(未将金属液引导至最后凝固区域)、冒口(补缩结构)尺寸不足;
工艺参数偏差:金属液浇注温度过低(流动性差,无法充分补缩)、模具温度不均匀(厚壁区域冷却过慢)。
预防方向:优化铸件结构(减少壁厚差、增加过渡圆角)、合理设计浇口与冒口、控制金属液及模具温度。
三、飞边(Flash)
飞边又称 “溢边”,是金属液在压铸压力作用下,从模具分型面、滑块间隙等缝隙中溢出形成的多余金属,需后续打磨去除,增加生产成本。
缺陷特征:
多沿模具分型面(铸件上下 / 左右拼接处)分布,呈薄片状、不规则形状,厚度通常为 0.1-0.5mm,严重时会粘连模具。
主要原因:
模具精度不足:分型面磨损、变形(长期使用后密封不严)、模具零件(如滑块、型芯)配合间隙过大;
压铸工艺参数不当:锁模力不足(无法抵抗金属液的胀模力,导致分型面张开)、压射比压过高(加剧金属液渗透缝隙);
模具安装问题:模具未完全闭合、分型面有异物(如金属碎屑、油污)导致密封失效。
预防方向:定期维护模具(修复分型面、调整配合间隙)、确保锁模力与压射比压匹配、清洁模具分型面后再合模。
四、裂纹(Cracks)
裂纹是铸件结构完整性被破坏的严重缺陷,分为冷裂纹和热裂纹,可能在压铸过程中产生,也可能在后续加工或使用中暴露。
缺陷特征:
热裂纹:产生于金属液凝固后期(温度较高时),裂纹短、粗,呈不规则折线状,多位于铸件拐角、筋条根部(应力集中区域),断口氧化色明显;
冷裂纹:产生于铸件完全凝固后(温度较低时),裂纹细长、平直,常沿晶界扩展,断口无氧化色,多因后续应力(如冷却收缩、加工力)引发。
主要原因:
锌合金成分不合格:杂质元素(如铅、镉)含量过高(超过国家标准,导致合金脆性增加)、合金配比偏差(如铝含量过低,影响韧性);
铸件结构设计缺陷:拐角处无圆角(直角导致应力集中)、筋条过细或与主体连接突兀;
工艺与冷却问题:模具温度过低(铸件冷却过快,产生内应力)、脱模剂喷涂不均(局部冷却速度差异大)、铸件顶出时受力不均(强行顶出导致开裂)。
预防方向:使用合格锌合金(如符合 GB/T 13818 标准的 Zn-Al-Cu-Mg 系合金)、优化铸件结构(增加圆角、调整筋条尺寸)、控制模具温度与顶出力度。
五、缺料(Short Shot)
缺料又称 “欠铸”,是金属液未完全充满模具型腔,导致铸件形状不完整(如局部缺失、轮廓不清晰)的缺陷。
缺陷特征:
铸件缺失部分与模具型腔未填充区域一致,常见于型腔远端、薄壁区域或复杂结构(如小孔、窄缝),边缘呈 “未熔合” 的粗糙状。
主要原因:
金属液供应不足:压射室(储存金属液的腔体)容量过小、浇注量不足;
金属液流动性差:合金温度过低(低于锌合金压铸推荐的 410-430℃)、合金成分偏差(如杂质过多导致流动性下降);
模具与工艺问题:浇口或流道(引导金属液的通道)截面积过小(金属液流动阻力大)、压射速度过慢(金属液未到达型腔末端已凝固)、模具型腔有油污(金属液无法润湿型腔表面)。
预防方向:确保压射室容量匹配、提高金属液温度至合理范围、扩大浇口 / 流道截面积、清洁型腔。
六、夹杂(Inclusions)
夹杂是铸件内部或表面混入非金属杂质(如氧化物、硫化物、模具碎屑)的缺陷,会降低铸件纯度,影响力学性能和表面质量(如电镀层脱落)。
缺陷特征:
表面夹杂:铸件表面出现斑点、异物凸起,或在抛光后暴露;
内部夹杂:通过切片观察可见,呈不规则颗粒状,多分布在浇口附近或金属液流动末端。
主要原因:
原材料污染:锌合金锭表面有油污、氧化皮,回炉料未清理干净(混入金属碎屑、砂粒);
熔炼过程控制不当:熔炼温度过高(加剧合金氧化)、熔炼时未覆盖保护剂(金属液与空气直接接触);
模具与设备问题:模具型腔有砂粒、锈迹,压射室或流道内壁有脱落的金属碎屑。
预防方向:清理原材料表面杂质、熔炼时添加保护剂(如氯化铵)、定期清洁模具与压射系统。
七、变形(Distortion/Warpage)
变形是铸件凝固后因内应力不平衡,导致形状偏离设计尺寸的缺陷,常见于薄壁、长条状铸件。
缺陷特征:
铸件出现弯曲、翘曲、扭曲,如平板类铸件边缘上翘、长条类铸件中间弯曲,通过尺寸检测可发现偏差(如平面度、直线度超标)。
主要原因:
铸件结构不对称:壁厚分布不均(一侧厚、一侧薄),导致冷却速度差异大,产生不均匀收缩应力;
模具设计缺陷:模具型腔温度分布不均(如局部冷却水路堵塞)、顶出机构位置不当(顶出时受力不平衡);
工艺与冷却问题:铸件脱模温度过高(未完全定型即取出)、冷却方式不合理(如快速风冷导致局部收缩过快)。
预防方向:设计对称的铸件结构(减少壁厚差)、优化模具冷却水路(确保温度均匀)、控制脱模温度(待铸件基本定型后取出)。
八、表面缺陷(Surface Defects)
除上述针对性缺陷外,锌合金压铸件还常出现多种表面问题,影响外观质量(尤其对需电镀、喷涂的产品),主要包括:
1. 气泡(Surface Blisters):
特征:铸件表面出现凸起的小泡,多在后续热处理或电镀时(温度升高)暴露,因内部微小气孔受热膨胀导致;
原因:金属液含气量高、模具排气不足、脱模剂未完全挥发(高温下产生气体)。
2. 冷隔(Cold Shut):
特征:铸件表面出现明显的 “接缝线”,是两股金属液在型腔中未完全熔合形成的,接缝处强度低;
原因:金属液温度过低、压射速度过慢、浇口位置不当(导致金属液分流后无法充分融合)。
3. 拉伤(Scratches/Galling):
特征:铸件表面出现沿脱模方向的划痕、拉伤,严重时伴随金属脱落;
原因:模具型腔表面粗糙(未抛光)、脱模剂喷涂不足(润滑性差)、顶出速度过快或受力不均。