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锌合金压铸件为什么会起泡?

  锌合金压铸件目前广泛用于各种装饰方面,如家具配件、建筑装饰、卫浴配件、灯饰零件、玩具、领带夹、皮带扣、各种金属饰扣等,因此对压铸件表面质量要求较高,同时要求有良好的表面处理性能。而锌合金压铸件最常见的缺陷就是表面起泡。

    一直以来锌合金 压铸件的一个重大而且常发性缺陷(起泡)困扰着诸多的压铸从业者和压铸加工企业。同时也致使大到原料供应商和压铸企业及抛光和电镀企业,小到公司部门之间的扯皮现象时有发生。其中也包括我和我们公司以及公司的协作商(原料、抛光、电镀),为此我没少挨骂!因此我也请教了很多高手及锌合金原料和抛光及电镀企业,并将所得整理了一下:
 
       一、缺陷表征:
       压铸件表面有突起的小泡,压铸出来就发现、抛光或加工后显露出来、喷油或电镀后出现。
       二、产生原因:
      1、  孔洞引起:主要是气孔和收缩机制,气孔往往是圆形,而收缩多数是不规则形。
    (1)气孔产生的原因:
     A、金属液在充型、凝固过程中,由于气体侵入,导致铸件表面或内部产生孔洞。
     B、涂料挥发出来的气体侵入。
     C、合金液含气量过高,凝固时析出。
     当型腔中的气体、涂料挥发出来的气体、合金凝固析出的气体,在模具排罐子不良时,最终留在铸件中形成的气孔。
   (2)缩孔产生的原因:
    A、金属液凝固过程中,由于积体缩小或最后凝固部位得不到金属液补缩,而产生缩孔。
    B、厚薄不均的铸件或铸件局部过热,造成某部位凝固过慢,体积收缩时表面形成凹位。由于气孔和缩孔的存在,使铸件在进行表面处理时,孔洞可能会进水,当喷漆和电镀后时宜行烘烤时,孔洞内气体受热膨胀或孔洞内水会变蒸气,体积膨胀,因而导致铸件表面起泡。
     2、  晶间腐蚀引起:
     锌合金成分中有害杂质:铅、镉、锡会聚集在晶粒交界处导致晶间腐蚀,金属基体因晶间腐蚀而破碎,而电镀加速了这一祸害,受晶间腐蚀的部位会膨胀而将镀层顶起,造成铸件表面起泡。特别是在潮湿的环境下晶间腐蚀会使铸件变形、开裂、甚至破碎。
   3、  裂纹引起:水纹、冷隔纹、热裂纹。
    (1)水纹、冷隔纹:
    金属液在充型过程中,先进入的金属液接触型壁过早凝固,后进入金属液不能和已凝固的金属层熔为一体,在铸件表面对接处形成叠纹,出现条状缺陷。水纹一般是在铸件表面浅层;而冷隔纹有可能渗入到铸件内部。
    (2)热裂纹:
    A、当铸件厚薄不均,凝固过程中产生应力。
    B、过早顶出金属强度不够。
    C、顶出受力不均。
    D、过高的模温使晶间粗大。
    E、有害杂质存在。
    以上因素都可能产生裂纹。
    当铸件存在水纹、冷隔纹、热裂纹,电镀时溶液会渗入到裂纹中,在烧烤时转化为蒸气,气压顶起电镀层起泡。
    4、模具和产品设计不当:
    进浇速度、进浇方向、冷却系统、型壁变化等等!
      5、后加工工艺不当引起:
    (1)磨光:
    比如磨光时的力度、有的是滚光(所采用的石料和规格,“花岗石陶瓷”)、振光(所用的磨料的规格、震动的幅度、震动的频率)。
    (2)抛光:
     抛光轮的规格型号、抛光时的力度(力度过大则破坏了硬质层,过轻则达不到抛光的效果)。
    (3)脱脂和清洗:
    因为在磨光或抛光时会用一些辅助材料(蜡、振光液等)会残存在压铸件的表面,所以要进行清洗,一般会采用碱液、酸液和电解脱脂。锌合金压铸件,它主要成分为锌和铝,在压铸时会产生偏析现象,产品的某些部位会出现富锌或富铝现象,碱能使铝、酸能使锌优先溶解。产品表面上会形成针孔并在其间残存溶液,电镀后容易产生气泡。所以锌合金压铸件的清洗除油非常之重要!
    (4)过程与存放:
    A、压铸出来以后,没能保存好!而造成的吸水和氧化。
    B、磨光抛光后没有及时电镀处理,致使产品表面氧化。
    C、清洗除油完成后没有及时的电镀而造成产品表面侵蚀。
    D、电镀完成后没有按要求保存!
    三、解决缺陷方案:
     1、对于气孔:
    控制气孔的产生关键是减少混入铸件内的气体量,理想的金属流应不断加速地由喷嘴经过分流锥和浇道进入型腔,形成一条顺滑及方向一致的金属流,采用锥形流道设计,即浇流应不断加速地由喷嘴向内浇口逐渐减少,可达到这个目的。在充填系统中,混入的气体是由于湍流与金属液相混合而形成气孔,从金属液由浇铸系统进入型腔的模拟过程的研究显示中,明显看出浇道中尖锐的转变位和递增的浇道截面积,都会使金属液流出现湍流而卷气,平稳的金属液才有利于气体从浇道和型腔进入溢流槽和排气流槽,排出模外。
    2、对于缩孔:
    要使压铸凝固过程中各个部位尽量同时均匀散热,同时凝固。可通过合理的水口设计,内浇口厚度及位置,模具设计,模温控制及冷却来避免缩孔的产生。
对于晶间腐蚀现象:主要是控制合金原料中的有害杂质含量,特别是铅一定要少于0.003%。注意废料带来的杂质元素(分类比例添加)。
    3、对于水纹、冷隔纹:
    可提高模具温度,加大内浇口速度,或在冷隔区加大溢流槽(渣包),来减少冷隔纹的出现。
    4、对于热裂纹:
    压铸件厚薄不要急剧变化以减少应力产生;相关的压铸工艺参数作调整;降低模温和料温。
    5、认真检查模具和产品,检讨模具和产品的方案优化!
    6、磨光所用的有粘附粒度大约为0.045—0.069。
    滚光所用的应是花岗石陶瓷,并配合滚光液、清洗剂、除蜡水。根据产品要求选择不同规格的花岗石陶瓷,滚石与产品的比例;2.5:1.0。而且滚筒速度不要过高,时间在1.5—2.0H。
   抛光根据产品要求选择,一般都用布轮黄油膏用来粗抛,再使用白油膏细抛。布轮圆周速度不能太快,较小的产品相对速度慢,不可破坏产品的表面硬质层!精抛完工后要加上白粉并摆放好用软物隔开!要及时电镀处理!
    7、能常会在脱脂前进行先清洗,一般用有机溶剂、表面活化剂、或泠脱液进行初步清洗。锌合金压铸件脱脂一般都是用碱性化学溶剂配合电解除油组合进行!完成后就要进行浸蚀和活化(为了提高后工序电镀的附着力),不过包括电镀在内!每一个工序都要保证药水和溶液的纯度和农度及缸内的清洁度!并不定时的对清洗缸、浸蚀活化缸进行彻底清理。这是重中之重!也是决定电镀效果的关键所在!
    8、产品在抛光、脱脂、清洗完成后应在12H内完成电镀。电镀好的产品要包装好,放置于干燥通风的阴凉处,不可在在太阳下暴晒。

日期:2019-3-24 〖返回〗 〖收藏〗 点击数:500
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