深圳锌合金压铸厂分析锌合金压铸是高精度、高效率的金属成型工艺,但生产过程中易受模具设计、工艺参数、原料质量、操作规范等因素影响,出现各类缺陷。

一、压铸前:准备阶段的细节问题(影响后续成型质量)
1. 原料纯度不达标(隐性风险)
问题表现:锌合金原料中杂质(铁、铅、镉)含量超标(如铁>0.2%),导致铸件脆裂、耐腐蚀性下降;原料受潮、含油污,压铸时产生气孔、夹渣。
应对细节:
选用符合国标(如 ZnAl4-1、ZnAl5-1)的锌合金锭,杂质含量控制在标准范围内(铁≤0.1%、铅≤0.03%、镉≤0.005%);
原料使用前烘干(120-150℃,2-4 小时),去除水分和油污;破碎后的回炉料需筛选,避免混入金属杂质、砂粒。
2. 模具设计不合理(根源性问题)
常见问题:
浇口 / 流道设计不当(如浇口过小、流道弯曲),导致金属液填充不均、卷气;
排气系统不足(排气槽深度<0.05mm 或位置不合理),型腔内气体无法排出,产生气孔;
模具温度场不均(如型腔局部温度过低),金属液快速冷却,出现冷隔、浇不足;
脱模斜度不够(<1°),导致铸件粘模、拉伤。
应对细节:
采用 “大浇口 + 短流道” 设计,确保金属液流速均匀(2-5m/s),避免卷气;
排气槽深度控制在 0.05-0.1mm,宽度 5-10mm,设置在型腔最后填充位置(如铸件边角、厚壁处);
模具预热温度控制在 150-200℃(薄壁件 180-200℃,厚壁件 150-180℃),采用电加热或热油加热,确保温度均匀;
脱模斜度按铸件材质和表面要求设置(普通表面 1-2°,精密表面 0.5-1°),型腔表面抛光至 Ra≤0.8μm,减少粘模。
3. 设备调试不到位
问题表现:压铸机压力、速度参数设置错误,导致金属液填充过快(产生紊流)或过慢(浇不足);合模力不足,出现飞边、胀模;顶出机构位置偏差,导致铸件顶伤、变形。
应对细节:
按铸件结构调整参数:压射速度(一速 0.3-0.5m/s,二速 2-5m/s)、压射比压(60-120MPa,厚壁件取上限)、保压时间(1-3s,按铸件厚度调整);
合模力需大于压铸过程中产生的胀模力(通常为铸件投影面积 × 压射比压 ×1.2-1.5),避免飞边;
调试顶出机构,确保顶针受力均匀(顶针数量按铸件重量每 5kg 设置 1 根),顶出速度平稳(0.1-0.3m/s)。
二、压铸中:成型阶段的关键细节问题
1. 金属液温度控制不当(高频问题)
问题表现:
温度过高(>450℃):锌合金流动性过强,易产生飞边、粘模、缩孔(金属液收缩量大),且铸件晶粒粗大,力学性能下降;
温度过低(<380℃):流动性差,导致浇不足、冷隔(金属液在型腔中未完全融合)、夹渣。
应对细节:
锌合金压铸温度控制在 390-430℃(ZnAl4-1 合金 390-410℃,ZnAl5-1 合金 410-430℃);
熔炉温度实时监控,采用热电偶测温,误差≤±5℃;金属液在熔炉中停留时间不超过 4 小时,避免氧化烧损。
2. 填充与保压工艺不合理
问题表现:
填充速度过快:金属液在型腔中产生紊流,卷入党气和氧化渣,形成气孔、夹渣;
保压时间不足:金属液未完全凝固,产生缩孔、缩松(主要集中在铸件厚壁处);
压射比压不足:铸件致密度低,力学性能(抗拉强度、硬度)不达标。
应对细节:
采用 “慢 - 快 - 慢” 填充模式:一速(慢)填充流道,二速(快)填充型腔,末速(慢)避免冲击型腔;
保压时间按铸件厚度计算(每 1mm 厚度保压 0.5-1s),确保铸件完全凝固;
压射比压根据铸件结构调整:薄壁精密件 80-120MPa,厚壁件 60-80MPa,提升铸件致密度。
3. 模具润滑与冷却不当
问题表现:
脱模剂使用过多:脱模剂挥发产生气体,形成气孔;残留脱模剂导致铸件表面粘污、光泽度差;
脱模剂选择不当:使用含硫、氯等有害成分的脱模剂,导致铸件腐蚀、脆裂;
模具冷却不均:型腔局部冷却过快,产生冷隔;冷却过慢,铸件凝固时间长,生产效率低,且易粘模。
应对细节:
选用锌合金专用水性脱模剂(不含硫、氯),喷涂量控制在 0.05-0.1g/cm²,采用雾化喷涂,确保均匀覆盖型腔;
模具冷却系统设计:冷却水道距离型腔表面 15-20mm,水流速度 2-3m/s,进水温度 20-30℃,出水温度≤40℃;
厚壁件设置局部冷却(如冷却镶块、喷水冷却),避免缩孔缩松;薄壁件适当加快冷却,提升生产效率。
4. 氧化与夹渣控制不足
问题表现:金属液在填充过程中氧化,形成氧化渣(ZnO),混入铸件中形成夹渣,导致铸件表面粗糙、力学性能下降,甚至报废。
应对细节:
熔炉中加入覆盖剂(如石墨粉、氧化锌),隔绝空气,减少氧化;
金属液浇注前撇渣,去除表面氧化渣;流道中设置过滤网(孔径 0.8-1.2mm),过滤氧化渣;
压铸过程中定期清理流道、浇口处的氧化渣,避免堆积混入铸件。
三、压铸后:后处理阶段的细节问题
1. 清理与去毛刺不规范
问题表现:
浇口、冒口切除不当:采用暴力敲击,导致铸件变形、裂纹;
毛刺清理不彻底:残留毛刺影响装配精度,甚至划伤操作人员;
清理工具不当:使用硬质工具(如钢丝刷)清理,导致铸件表面划伤、氧化。
应对细节:
采用专用切边模切除浇口、冒口,避免暴力敲击;
毛刺清理采用手工打磨(砂纸粒度 240-400 目)或机械抛光,确保表面粗糙度 Ra≤1.6μm;
清理后用压缩空气吹净铸件表面粉尘,避免残留杂质影响后续加工。
2. 热处理与表面处理不当
问题表现:
热处理温度过高(>250℃):锌合金易软化、变形,力学性能下降;
表面处理前未除油除锈:电镀、喷涂后涂层附着力差,易脱落;
表面处理工艺不当:电镀时电流过大,导致铸件腐蚀、脆裂。
应对细节:
锌合金压铸件一般不进行热处理(如需改善性能,可采用低温时效处理:150-180℃,2-4 小时);
表面处理前先除油(碱性除油剂,50-60℃,10-15 分钟)、除锈(弱酸洗液,室温,3-5 分钟),再水洗烘干;
选用适配锌合金的表面处理工艺(如镀锌、镀铬、喷涂),电镀电流控制在 1-3A/dm²,避免腐蚀。
3. 质量检测遗漏
问题表现:未检测出铸件内部气孔、缩孔、裂纹等缺陷,导致产品装配后失效。
应对细节:
外观检测:用肉眼或放大镜检查铸件表面,无气孔、夹渣、冷隔、飞边等缺陷;
尺寸检测:采用卡尺、投影仪、三坐标测量仪,确保尺寸公差符合图纸要求(一般锌合金压铸件公差等级 CT6-CT8);
内部检测:对关键铸件采用 X 光探伤、超声波检测,确保无内部气孔、缩孔、裂纹(气孔直径≤0.5mm,数量≤3 个 /dm²);
力学性能检测:抽样检测抗拉强度(≥200MPa)、硬度(≥HB80),符合行业标准。