铝合金铸造工艺
一、铸造概论
铝合金铸造的种类如下：
由于铝合金各组元不同，从而表现出合金的物理、化学性能均有所不同，结晶过程也不尽相同。故必须针对铝合金特性，合理选择铸造方法，才能防止或在许可范围内减少铸造缺陷的产生，从而优化铸件。
1、铝合金铸造工艺性能
铝合金铸造工艺性能，通常理解为在充满铸型、结晶和冷却过程中表现最为突出的那些性能的综合。流动性、收缩性、气密性、铸造应力、吸气性。铝合金这些特性取决于合金的成分，但也与铸造因素、合金加热温度、铸型的复杂程度、浇冒口系统、浇口形状等有关。
(1) 流动性
流动性是指合金液体充填铸型的能力。流动性的大小决定合金能否铸造复杂的铸件。在铝合金中共晶合金的流动性最好。
影响流动性的因素很多，主要是成分、温度以及合金液体中存在金属氧化物、金属化合物及其他污染物的固相颗粒，但外在的根本因素为浇注温度及浇注压力（俗称浇注压头）的高低。
(2) 收缩性
收缩性是铸造铝合金的主要特征之一。一般讲，合金从液体浇注到凝固，直至冷到室温，共分为三个阶段，分别为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。合金的收缩性对铸件质量有决定性的影响，它影响着铸件的缩孔大小、应力的产生、裂纹的形成及尺寸的变化。通常铸件收缩又分为体收缩和线收缩，在实际生产中一般应用线收缩来衡量合金的收缩性。
铝合金收缩大小，通常以百分数来表示，称为收缩率。
①体收缩
体收缩包括液体收缩与凝固收缩。
铸造合金液从浇注到凝固，在最后凝固的地方会出现宏观或显微收缩，这种因收缩引起的宏观缩孔肉眼可见，并分为集中缩孔和分散性缩孔。集中缩孔的孔径大而集中，并分布在铸件顶部或截面厚大的热节处。分散性缩孔形貌分散而细小，大部分分布在铸件轴心和热节部位。显微缩孔肉眼难以看到，显微缩孔大部分分布在晶界下或树枝晶的枝晶间。
缩孔和疏松是铸件的主要缺陷之一，产生的原因是液态收缩大于固态收缩。生产中发现，铸造铝合金凝固范围越小，越易形成集中缩孔，凝固范围越宽，越易形成分散性缩孔，因此，在设计中必须使铸造铝合金符合顺序凝固原则，即铸件在液态到凝固期间的体收缩应得到合金液的补充，是缩孔和疏松集中在铸件外部冒口中。对易产生分散疏松的铝合金铸件，冒口设置数量比集中缩孔要多，并在易产生疏松处设置冷铁，加大局部冷却速度，使其同时或快速凝固。
②线收缩
线收缩大小将直接影响铸件的质量。线收缩越大，铝铸件产生裂纹与应力的趋向也越大；冷却后铸件尺寸及形状变化也越大。
对于不同的铸造铝合金有不同的铸造收缩率，即使同一合金，铸件不同，收缩率也不同，在同一铸件上，其长、宽、高的收缩率也不同。应根据具体情况而定。
(3) 热裂性
铝铸件热裂纹的产生，主要是由于铸件收缩应力超过了金属晶粒间的结合力，大多沿晶界产生从裂纹断口观察可见裂纹处金属往往被氧化，失去金属光泽。裂纹沿晶界延伸，形状呈锯齿形，表面较宽，内部较窄，有的则穿透整个铸件的端面。
不同铝合金铸件产生裂纹的倾向也不同，这是因为铸铝合金凝固过程中开始形成完整的结晶框架的温度与凝固温度之差越大，合金收缩率就越大，产生热裂纹倾向也越大，即使同一种合金也因铸型的阻力、铸件的结构、浇注工艺等因素产生热裂纹倾向也不同。生产中常采用退让性铸型，或改进铸铝合金的浇注系统等措施，使铝铸件避免产生裂纹。通常采用热裂环法检测铝铸件热裂纹。
(4) 气密性
铸铝合金气密性是指腔体型铝铸件在高压气体或液体的作用下不渗漏程度，气密性实际上表征了铸件内部组织致密与纯净的程度。
铸铝合金的气密性与合金的性质有关，合金凝固范围越小，产生疏松倾向也越小，同时产生析出性气孔越小，则合金的气密性就越高。同一种铸铝合金的气密性好坏，还与铸造工艺有关，如降低铸铝合金浇注温度、放置冷铁以加快冷却速度以及在压力下凝固结晶等，均可使铝铸件的气密性提高。也可用浸渗法堵塞泄露空隙来提高铸件的气密性。
(5) 铸造应力
铸造应力包括热应力、相变应力及收缩应力三种。各种应力产生的原因不尽相同。
①热应力
热应力是由于铸件不同的几何形状相交处断面厚薄不均，冷却不一致引起的。在薄壁处形成压应力，导致在铸件中残留应力。
②相变应力
相变应力是由于某些铸铝合金在凝固后冷却过程中产生相变，随之带来体积尺寸变化。主要是铝铸件壁厚不均，不同部位在不同时间内发生相变所致。
③收缩应力
铝铸件收缩时受到铸型、型芯的阻碍而产生拉应力所致。这种应力是暂时的，铝铸件开箱是会自动消失。但开箱时间不当，则常常会造成热裂纹，特别是金属型浇注的铝合金往往在这种应力作用下容易产生热裂纹。
铸铝合金件中的残留应力降低了合金的力学性能，影响铸件的加工精度。铝铸件中的残留应力可通过退火处理消除。合金因导热性好，冷却过程中无相变，只要铸件结构设计合理，铝铸件的残留应力一般较小。
(6) 吸气性
铝合金易吸收气体，是铸造铝合金的主要特性。液态铝及铝合金的组分与炉料、有机物燃烧产物及铸型等所含水分发生反应而产生的氢气被铝液体吸收所致。
铝合金熔液温度越高，吸收的氢也越多；在700℃时，每100g铝中氢的溶解度为0.5～0.9，温度升高到850℃时，氢的溶解度增加2～3倍。当含碱金属杂质时，氢在铝液中的溶解度显著增加。
铸铝合金除熔炼时吸气外，在浇入铸型时也会产生吸气，进入铸型内的液态金属随温度下降，气体的溶解度下降，析出多余的气体，有一部分逸不出的气体留在铸件内形成气孔，这就是通常称的“针孔”。气体有时会与缩孔结合在一起，铝液中析出的气体留在缩孔内。若气泡受热产生的压力很大，则气孔表面光滑，孔的周围有一圈光亮层；若气泡产生的压力小，则孔内表面多皱纹，看上去如“苍蝇脚”，仔细观察又具有缩孔的特征。
铸铝合金液中含氢量越高，铸件中产生的针孔也越多。铝铸件中针孔不仅降低了铸件的气密性、耐蚀性，还降低了合金的力学性能。要获得无气孔或少气孔的铝铸件，关键在于熔炼条件。若熔炼时添加覆盖剂保护，合金的吸气量大为减少。对铝熔液作精炼处理，可有效控制铝液中的含氢量。
二、砂型铸造
采用砂粒、粘土及其他辅助材料制成铸型的铸造方法称为砂型铸造。砂型的材料统称为造型材料。有色金属应用的砂型由砂子、粘土或其他粘结剂和水配制而成。
铝铸件成型过程是金属与铸型相互作用的过程。铝合金液注入铸型后将热量传递给铸型，砂模铸型受到液体金属的热作用、机械作用、化学作用。因此要获得优质的铸件除严格掌握熔炼工艺外，还必须正确设计型（芯）砂的配比、造型及浇注等工艺。
三、金属型铸造
1、简介及工艺流程
金属型铸造又称硬模铸造或永久型铸造，是将熔炼好的铝合金浇入金属型中获得铸件的方法，铝合金金属型铸造大多采用金属型芯，也可采用砂芯或壳芯等方法，与压力铸造相比，铝合金金属型使用寿命长。
2、铸造优点
(1) 优点
金属型冷却速度较快，铸件组织较致密，可进行热处理强化，力学性能比砂型铸造高15%左右。
金属型铸造，铸件质量稳定，表面粗糙度优于砂型铸造，废品率低。
劳动条件好，生产率高，工人易于掌握。
(2) 缺点
金属型导热系数大，充型能力差。
金属型本身无透气性。必须采取相应措施才能有效排气。
金属型无退让性，易在凝固时产生裂纹和变形。
3、金属型铸件常见缺陷及预防
(1) 针孔
预防产生针孔的措施：
严禁使用被污染的铸造铝合金材料、沾有有机化合物及被严重氧化腐蚀的材料。
控制熔炼工艺，加强除气精炼。
控制金属型涂料厚度，过厚易产生针孔。
模具温度不宜太高，对铸件厚壁部位采用激冷措施，如镶铜块或浇水等。
采用砂型时严格控制水分，尽量用干芯。
(2) 气孔
预防气孔产生的措施：
修改不合理的浇冒口系统，使液流平稳，避免气体卷入。
模具与型芯应预先预热，后上涂料，结束后必须要烘透方可使用。
设计模具与型芯应考虑足够的排气措施。
(3)氧化夹渣
预防氧化夹渣的措施：
严格控制熔炼工艺，快速熔炼，减少氧化，除渣彻底。Al－Mg合金必须在覆盖剂下熔炼。
熔炉、工具要清洁，不得有氧化物，并应预热，涂料涂后应烘干使用。
设计的浇注系统必须有稳流、缓冲、撇渣能力。
采用倾斜浇注系统，使液流稳定，不产生二次氧化。
选用的涂料粘附力要强，浇注过程中不产生剥落而进入铸件中形成夹渣。
(4) 热裂
预防产生热裂的措施：
实际浇注系统时应避免局部过热，减少内应力。
模具及型芯斜度必须保证在2°以上，浇冒口一经凝固即可抽芯开模，必要时可用砂芯代替金属型芯。
控制涂料厚度，使铸件各部分冷却速度一致。
根据铸件厚薄情况选择适当的模温。
细化合金组织，提高热裂能力。
改进铸件结构，消除尖角及壁厚突变，减少热裂倾向。
(5) 疏松
预防产生疏松的措施：
合理冒口设置，保证其凝固，且有补缩能力。
适当调低金属型模具工作温度。
控制涂层厚度，厚壁处减薄。
调整金属型各部位冷却速度，使铸件厚壁处有较大的激冷能力。
适当降低金属浇注温度。
压铸模具制作工艺流程
压铸模具制作工艺流程:
审图—备料—加工—模架加工—模芯加工—电极加工—模具零件加工—检验—装配—飞模—试模—生产
A：模架加工：1打编号，2 A/B板加工，3面板加工，4顶针固定板加工，5底板加工
B：模芯加工：1飞边，2粗磨，3铣床加工，4钳工加工，5CNC粗加工，6热处理，7精磨，8CNC精加工，9电火花加工，10省模
C：模具零件加工：1滑块加工，2压紧块加工，3分流锥浇口套加工，4镶件加工
模架加工细节
1， 打编号要统一，模芯也要打上编号，应与模架上编号一致并且方向一致，装配时对准即可不易出错。
2， A/B板加工（即动定模框加工），a：A/B板加工应保证模框的平行度和垂直度为0.02mm，b ：铣床加工：螺丝孔，运水孔，顶针孔，机咀孔，倒角c:钳工加工：攻牙，修毛边。
3， 面板加工：铣床加工镗机咀孔或加工料嘴孔。
4， 顶针固定板加工：铣床加工：顶针板与B板用回针连结，B板面向上，由上而下钻顶针孔，顶针沉头需把顶针板反过来底部向上，校正，先用钻头粗加工，再用铣刀精加工到位，倒角。
5， 底板加工 ：铣床加工：划线，校正，镗孔，倒角。
（注：有些模具需强拉强顶的要加做强拉强顶机构，如在顶针板上加钻螺丝孔）
模芯加工细节
1） 粗加工飞六边：在铣床上加工，保证垂直度和平行度，留磨余量1.2mm
2） 粗磨：大水磨加工，先磨大面，用批司夹紧磨小面，保证垂直度和平行度在0.05mm，留余量双边0.6-0.8mm
3） 铣床加工：先将铣床机头校正，保证在0.02mm之内，校正压紧工件，先加工螺丝孔，顶针孔，穿丝孔，镶针沉头开粗，机咀或料咀孔，分流锥孔倒角再做运水孔，铣R角。
4） 钳工加工：攻牙，打字码
5） CNC粗加工
6） 发外热处理HRC48-52
7） 精磨；大水磨加工至比模框负0.04mm，保证平行度和垂直度在0.02mm之内
8） CNC精加工
9） 电火花加工
10） 省模，保证光洁度，控制好型腔尺寸。
11） 加工进浇口，排气，锌合金一般情况下浇口开0.3-0.5mm，排气开0.06-0.1mm，铝合金浇口开0.5-1.2mm排气开0.1-0.2，塑胶排气开0.01-0.02，尽量宽一点，薄一点。
滑块加工工艺
1， 首先铣床粗加工六面，2精磨六面到尺寸要求，3铣床粗加工挂台，4挂台精磨到尺寸要求并与模架行位滑配，5铣床加工斜面，保证斜度与压紧块一致，留余量飞模，6钻运水和斜导住孔，斜导柱孔比导柱大1毫米，并倒角，斜导柱孔斜度应比滑块斜面斜度小2度。斜导柱孔也可以在飞好模合上模后与模架一起再加工，根据不同的情况而定。
2、在绿色面上增加排气销或排气塞。
3、浇注系统不合理，做不到从底部向上层流浇铸，易卷气。
4、浇筑前对合金进行精炼除气处理，最好使用旋转除气机通过通入氩气除气。
铝合金窗的窗框与结构窗洞口边上的缝隙，应该用发泡胶或岩棉填塞，不能用防水砂浆，铝合金最怕直接与水泥砂浆接触，会把铝合金腐蚀坏的。
具体施工工艺及注意事项如下：
4、操作工艺
4.1工艺流程图 划线定位→洞口处理→铝合金门窗框就位固定→缝隙处理→门窗扇及玻璃安装→五金配件安装
4.2施工过程的工艺要求
4.2.1划线定位：按设计图纸的要求，弹出门窗中心线，再以窗中心线为基准往两侧弹出门窗边缘线，以顶层门窗安装位置为准，用大线坠或经纬仪吊线找出各层门窗的安装位置线，再以每层+50cm水平控制线为准，用水准仪或水平管拉通线确定各层门窗安装标高。
铝合金加工工艺为五种
1.喷沙也叫喷丸
利用高速砂流的冲击作用清理和粗化金属表面的过程。这种方法的铝件表面处理能够使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度,使工件表面的机械性能得到改善,因此提高了工件的抗疲劳性,增加了它和涂层之间的附着力,延长了涂膜的耐久性,也有利于涂料的流平和装饰。该铝合金工艺我们经常在苹果公司的各类产品中看到,以及被现有的电视机面壳或中框也越来越多采用。
2.抛光
利用机械、化学或电化学的方法,使汽车铝件表面粗糙度降低,以获得光亮、平整表面的加工方法。抛光工艺主要分为:机械抛光、化学抛光、电解抛光。汽车铝件采用机械抛光+电解抛光后能接近不锈钢镜面效果,给人以高档简约、时尚未来的感觉(当然易留下指纹还要多加呵护)。
3.拉丝
金属拉丝是反复用砂纸将铝板刮出线条的制造过程。拉丝可分为直纹拉丝、乱纹拉丝、旋纹拉丝、螺纹拉丝。金属加工微信,内容不错,值得关注。金属拉丝工艺,可以清晰显现每一根细微丝痕,从而使金属哑光中泛出细密的发丝光泽,产品兼备时尚和科技感。
4.高光切削
采用精雕机将钻石刀加固在高速旋转(一般转速为20000转/分)的精雕机主轴上去切削零件,在产品表面产生局部的高亮区域。切削高光的亮度受铣削钻头速度的影响,钻头速度越快切削的高光越亮,反之则越暗并容易产生刀纹。金属加工微信,内容不错,值得关注。
5.阳极氧化
阳极氧化是指金属或合金的电化学氧化,铝及其合金在相应的电解液和特定的工艺条件下,由于外加电流的作用下,在铝制品(阳极)上形成一层氧化膜的过程。阳极氧化不但可以解决铝表面硬度、耐磨损性等方面的缺陷,更能延长铝的使用寿命并增强美观度,已成为铝表面处理不可缺少的一环,是目前应用最广且非常成功的工艺。
铝合金的加工工艺流程
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铝合金铸造分为重力铸造 低压铸造 压铸（高压）。有砂芯的一般为重力铸造和低压铸造，高压压铸不允许有砂芯存在。
注塑不适合于铝合金铸造，一般用于塑料件。
表面处理方法喷丸处理
模具价格看什么模具厂，几万到几十万都有可能，要根据你选择的模具材料来定。成品的成本主要来自材料的价格以及模具分摊，也就是零件重量X价格+模具费用/？万件，一般其他成本相对较低，向工人工资支出、管理费用、利润等一般控制在20-30%左右。
希望对你的问题有所帮助。
现在，模具出现了冲蚀坑，只能采用打磨的方法进行修补。如果坑比较深，打磨的话，可能尺寸会超差，那么，就只能进行补焊，然后再打磨平。实在不行的话，就只能进行更换烧蚀严重的部件了。
铝合金窗在很多人家的门窗选择之中是深受欢迎的，铝合金门窗似乎非常受人们的青睐，其实因为铝合金窗的美观性还有实用性都是非常的好的，对于如果自家买来了像铝合金窗这样的门窗的话，我们对于铝合金门窗施工工艺还是要了解一下的，那么，下面我们就来为大家介绍一下关于铝合金门窗施工工艺的相关知识，一起来看看吧。
确立铝合金门窗位置
在最顶层找出外门窗口边线，用大线坠将门窗边线下引，并在每层门窗口处划线标记，对个别不直的口边应进行处理，必须采用经纬仪较核。 门窗口的水平位置应以楼层+100cm线为准，量出门窗上下皮标高，弹线找直。每层窗上皮应在同一水平线上。混凝土墙体,副框与墙体采用射钉固定后砌隔墙，副框与墙体采用固定件与墙体连接, 固定件大小为200×20×1.5,该固定件为不镀锌条,固定件距副框两边150mm,中间间距≤600mm。
铝合金门窗框的固定及边缝处理
有钢副框的，门窗框与副框之间采用自攻螺丝连接，副框与墙体间用水泥砂浆收口找平。框安装完成后，用密封胶填缝严密、平顺、平直。无副框的，门窗框与洞口采用射钉固定，每边不少于2点，并确保牢固。窗框与墙体之间缝隙用矿棉条填塞,采用砂浆收口找平。收口砂浆应距铝合金框3-5 mm宽、5-8mm深槽口填密封膏。
铝合金门窗扇安装
铝合金门、窗扇的安装，在室内装修基本完成后进行。推拉窗扇的安装：将配好的窗扇分内扇和外扇，先将外扇插入上滑道的外槽内，自然下落于对应的下滑道内，然后再用同样的方法安装内扇。平开门窗扇的安装：先把合页按要求位置固定在铝合金门、窗框上，然后将门、窗扇嵌入框内临时固定，调整合适后，再将门、窗扇固定在合页上，必须保证上下两个转动部分在同一个轴上。
铝合金门窗玻璃的安装
玻璃的裁割，根据门、窗扇(固定扇则为框)的尺寸来计算下料尺寸，但必须符合相应规范要求。玻璃就位：当玻璃单块尺寸较小时，可用双手夹住就位，如果单块玻璃尺寸较大，为便于操作，采用玻璃吸盘。玻璃密封与固定：玻璃就位后，用橡胶条嵌入凹槽挤紧玻璃，然后在胶条上面注入硅酮密封胶。玻璃放在凹槽的中间，5mm≥内外两侧的间隙≥2mm。玻璃的下部不得直接座落在金属上，采用3mm的路丁橡胶垫块将玻璃垫起。
铝合金门窗清理工作
铝合金门窗交工前，将表面的塑料胶纸撕掉，如果塑料胶纸在型材表面留有胶痕，清洗干净。门、窗框扇，用水或浓度为1%～5%的PH7.3～9.5的中性洗涤剂充分清洗，再用布擦干。不得用酸性或碱性制剂清洗，也不得用钢刷刷洗。玻璃用清水擦洗干净，对浮灰或其它杂物，要全部清洗干净。待定位销孔与销对上后，再将定位销完全调出，并插入定位销孔中。
关于铝合金门窗施工工艺的相关知识，我们就为大家介绍到这里了。其实买来铝合金窗之后，在进行安装的时候，大家可以根据上面的步骤来先了解一下铝合金窗安装工艺的知识，然后再在实践之中慢慢摸索关于铝合金窗安装的方法，将自己学习到的融合到实践之中，这样就能更好地掌握方法了。希望我的介绍可以帮助到读者朋友。
2、模具成本较低，模具使用寿命长。
3、工艺简单，适合大批量作业。
4、可使用低流动性特种铝合金。
5、材料的使用范围广。
