铸铝的工艺方法有哪些
铸铝的工艺方法:砂型铸造,金属型铸造,熔模铸造,压力铸造,消失模铸造,低压铸造,差压铸造,挤压铸造,真空吸铸,离心铸造等等
例如:铝合金熔炼工艺流程和操作工艺
装料
熔炼时,装入炉料的顺序和方法不仅关系到熔炼的时间、金属的烧损、热能消耗,还会影响到金属熔体的质量和炉子的使用寿命。装料的原则有:
1、装炉料顺序应合理。正确的装料要根据所加入炉料性质与状态而定,而且还应考虑到最快的熔化速度,最少的烧损以及准确的化学成分控制。
装料时,先装小块或薄片废料,铝锭和大块料装在中间,最后装中间合金。熔点易氧化的中间合金装在中下层。所装入的炉料应当在熔池中均匀分布,防止偏重。
小块或薄板料装在熔池下层,这样可减少烧损,同时还可以保护炉体免受大块料的直接冲击而损坏。中间合金有的熔点高,如AL-NI和AL-MN合金的熔点为750-800℃,装在上层,由于炉内上部温度高容易熔化,也有充分的时间扩散;使中间合金分布均匀,则有利于熔体的成分控制。
炉料装平,各处熔化速度相差不多这样可以防止偏重时造成的局部金属过热。
炉料应进量一次入炉,二次或多次加料会增加非金属夹杂物及含气量。
2、对于质量要求高的产品(包括锻件、模锻件、空心大梁和大梁型材等)的炉料除上述的装料要求外,在装料前必须向熔池内撒20-30kg粉状熔剂,在装炉过程中对炉料要分层撒粉状熔剂,这样可提高炉体的纯洁度,也可以减少损耗。
3、电炉装料时,应注意炉料最高点距电阻丝的距离不得少于100mm,否则容易引起短路。
熔化
炉料装完后即可升温。熔化是从固态转变为液态的过程。这一过程的好坏,对产品质量有决定性的影响。
A、覆盖
熔化过程中随着炉料温度的升高,特别是当炉料开始熔化后,金属外层表面所覆盖的氧化膜很容易破裂,将逐渐失去保护作用。气体在这时候很容易侵入,造成内部金属的进一步氧化。并且已熔化的液体或液流要向炉底流动,当液滴或液流进入底部汇集起来时,其表面的氧化膜就会混入熔体中。所以为了防止金属进一步氧化和减少进入熔体的氧化膜,在炉料软化下塌时,应适当向金属表面撒上一层粉状熔剂覆盖,其用量见表。这样也可以减少熔化过程中的金属吸气。
覆盖剂种类及用量
炉型及制品
覆盖剂用量(占投量)/%
覆盖剂种类
电气熔炼
普通制品
0.4-0.5
粉状熔剂
特殊制品
0.5-0.6
煤气炉熔炼
普通制品
1-2
Kcl:Nacl按1:1混合
特殊制品
2-4
B、加铜、加锌
当炉料熔化一部分后,即可向液体中均匀加入锌锭或铜板,以熔池中的熔体刚好能淹没住锌锭和铜板为宜。
这时应强调的是,铜板的熔点为1083℃,在铝合金熔炼温度范围内,铜是溶解在铝合金熔体中。因此,铜板如果加得过早,熔体未能将其盖住,这样将增加铜板的烧损;反之如果加得过晚,铜板来不及溶解和扩散,将延长熔化时间,影响合金的化学成分控制。
电炉熔炼时,应尽量避免更换电阻丝带,以防脏物落入熔体中,污染金属。
C、搅动熔体
熔化过程中应注意防止熔体过热,特别是天然气炉(或煤气炉)熔炼时炉膛温度高达1200℃,在这样高的温度下容易产生局部过热。为此当炉料熔化之后,应适当搅动熔体,以使熔池里各处温度均匀一致,同时也利于加速熔化。
扒渣与搅拌
当炉料在熔池里已充分熔化,并且熔体温度达到熔炼温度时,即可扒除熔体表面漂浮的大量氧化渣。
A、扒渣
扒渣前应先向熔体上均匀撒入粉状熔剂,以使渣与金属分离,有利于扒渣,可以少带出金属。扒渣要求平稳,防止渣卷入熔体内。扒渣要彻底,因浮渣的存在会增加熔体的含气量,并弄脏金属。
B、加镁加铍
扒渣后便可向熔体内加入镁锭,同时要用2号粉状熔剂进行覆盖,以防镁的烧损。
对于高镁铝合金为防止镁的烧损,并且改变熔体及铸锭表面氧化膜的性质,在加镁后须向熔体内加入少量(0.001%-0.004%)的铍。铍一般以Al-BeF4与2号粉状熔剂按1:1混合加入,加入后应进行充分搅拌。
Na BeF +Al→2NaF+AlF +Be
为防止铍的中毒,在加铍操作时应戴好口罩。另外,加铍后扒也的渣滓应堆积在专门的堆放场地或作专门处理。
C、搅拌
在取样之前,调整化学成分之后,都应当及时进行搅拌。其目的在于使合金成分均匀分布和熔体内温度趋于一致。这看起来似乎是一种极其简单的操作,但是在工艺过程中是很重要的工序。因为,一些密度较大的合金元素容易沉底,另外合金元素的加入不可能绝对均匀,这就造成了熔体上下层之间,炉内各区域之间合金元素的分布不均匀。如果搅拌不彻底(没有保证足够长的时间和消灭死角),容易造成熔体化学成分不均匀。
搅拌应当平稳进行,不应激起太大的波浪,以防氧化膜卷入熔体中。
调整成分
在熔炼过程中,由于各种原因都可能会使合金成分发生改变,这种改变可能使熔体的真实成分与配料计算值发生较大的偏差。因而需在炉料熔化后,取样进行快速分析,以便根据分析结果是否需要调整成分。
A、取样
熔体经充分搅拌后,即应取样进行炉前快速分析,分析化学成分是否符合标准要求。取样时的炉内熔体温度应不低于熔炼温度中限。
快速分析试样的取样部位要有代表性,开然气炉(或煤气炉)在两个炉门中心部位各取一组试样,电炉在二分之一熔体的中心部位取两组试样。取样前试样勺要进行预热,对于高纯铝及铝合金,这了防止试样勺污染,取样应采用不锈钢试样勺并涂上涂料。
B、成分调整
当快速分析结果和合金成分要求不相符时,就应调整成分——冲淡或补料。
(1)补料。快速分析结果低于合金化学成分要求时需要补料。为了使补料准确,应按下列原则进行计算:
1)先算量少者后算量多者;
2)先算杂质后算合金元素;
3)先算低成分的中间合金,后算高成分的中间合金;
4)最后算新金属
一般可按下式近似地计算出所需补加的料量,然后予以核算,算式如下:
X=
式中X——所需补加的料量,kg
Q——熔体总量(即投料量),kg
a——某成分的要求含量,%;
b——该成分的分析量,%;
c c ——分别为其它金属或中间合金的加入量,kg
d——补料用中间合金中该成分的含量(如果是加纯金属,则d=100),%。
(2)冲淡。
快速分析结果高于化学成分的国家标准、交货标准等的上限时就需冲淡。
在冲淡时高于化学成分标准的合金元素要冲至低于标准要求的该合金元素含量上限。
我国的铝加工厂根据历年来的生产实践,对于铝合金都制定了厂内标准,以便使这些合金获得良好的铸造性能和力学性能。为此,在冲淡时一般都冲至接近或低于该元素的厂内化学成分标准上限所需的化学成分。
在冲淡时一般按照下式计算出所需的冲淡量。
X=Q(b-a)/a
式中b——某成分的分析量,%;
a——该成分的(厂内)标准上限的要求含量,%;
Q——熔体总量,kg
X——所需的冲淡量,kg
C 调整成分时应注意的事项
(1)试样用元代表性。试样无代表性是加为,某些元素密度较大,溶解扩散速度慢,或易于偏析分层。故取样前应充分搅拌,以均匀其成分,由于反射炉熔池表面温度高,炉底温度低,没有对流传热作用,取样前要多次搅拌,每次搅拌时间不得少于5min。
(2)取样部位和操作方法要合理。由于反射炉熔池大而深,尽管取样前进行多次搅拌,熔池内各部位的成分仍然有一定的偏差,因此,试样应在熔池中部最深部位的二分之一处取出。
取样前应将试样模充分加热干燥,取样时操作方法正确,使试样符合要求,否则试样有气孔、夹渣或不符合要求,都会给快速分析带来一定的误差。
(3)取样时温度要适当。某些密度大的元素,它的溶解扩散速度随着温度的升高而加快。如果取样前熔体温度较低,虽然经过多次搅拌,其溶解扩散速度仍然很慢,此时取出的试样仍然无代表性,因此取样前应控制熔体温度适当高些。
(4)补料和冲淡时一般都用中间合金,熔点较高和较难熔化的新金属料,应予避免。
(5)补料量和冲淡量在保证合金元素要求的前提下应越少越好。且冲淡时应考虑熔炼炉的容量和是否便于冲淡的有关操作。
(6)如果在冲淡量较大的情况下,还应补入其它合金元素,应使这些合金元素的含量不低于相应的标准或要求。
精炼
工业生产的铝合金绝大多数在熔炼炉不再设气体精炼钢过程,而主要靠静置炉精炼和在线熔体净化处理,便有的铝加工厂仍还设有熔炼炉精炼,其目的是为了提高熔体的纯净度。这些精炼方法可分为两类:即气体精炼法和熔剂精炼法。
出炉
当熔体经过精炼处理,并扒出表面浮渣后,待温度合适时,即可将金属熔体输注到静置炉,以便准备铸造。
清炉
清炉就是将炉内残存的结渣彻底清出炉外。每当金属出炉后,都要进行一次清炉。当合金转换,普通制品连续生产5-15炉,特殊制品每生产一炉,一般就要进行大清炉。大清炉时,应先均匀向炉内撒入一层粉状熔剂,并将炉膛温度升至800℃以上,然后用三角铲将炉内各处残存的结渣彻底清除。
铝合金铸件的热处理工艺可以分为以下四类:
1、退火处理。将铸件加热到较高温度(300℃左右),保温一定时间后,随炉冷却的工艺称为退火。退火处理可以消除铸件的内应力,稳定铸件尺寸,减少变形,增大铸件的塑性。
2、固溶处理。把铸件加热到尽可能高的温度(接近于共晶体的熔点),保温足够长的时间后快速冷却,使强化组元在铝中最大限度地溶解,这种高温状态被固定保存到室温的过程称为固溶处理,俗称淬火。固溶处理可以提高铸件的强度和塑性,改善合金的耐腐蚀性能。
3、时效处理。将固溶处理后的铸件加热到某一温度,保温一定的时间后出炉空冷的工艺称为时效。采用较低的时效温度或较短的保温时间的时效处理称为不完全人工时效;采用较高的时效温度或较长的保温时间的时效处理称为完全人工时效。不完全人工时效可使铸件获得优良的综合力学性能,即较高的强度,良好的塑性和韧性,但抗蚀性能可能较低。完全人工时效,可使铸件获得最大的强度,即最高的抗拉强度,但伸长率较低。
4、循环处理。多次将铸件冷却到零下温度,保温一定时间再加热到铸件的工作温度的过程,称为循环处理。循环处理可捷高铸件尺寸的稳定性,适于精密零件的处理。
参考资料:http://www.zz361.com/information_content.php?id=10011962
金属型铸造又称硬模铸造,它是将液体金属浇入金属铸型,以获得铸件的一种铸造方法。铸型是用金属制成,可以反复使用多次(几百次到几千次)。
金属型铸造目前所能生产的铸件,在重量和形状方面还有一定的限制,如对黑色金属只能是形状简单的铸件;铸件的重量不可太大;壁厚也有限制,较小的铸件壁厚无法铸出。
金属型和砂型,在性能上有显著的区别,如砂型有透气性,而金属型则没有;砂型的导热性差,金属型的导热性很好,砂型有退让性,而金属型没有等。金属型的这些特点决定了它在铸件形成过程中有自己的规律。
型腔内气体状态变化对铸件成型的影响:金属在充填时,型腔内的气体必须迅速排出,但金属又无透气性,只要对工艺稍加疏忽,就会给铸件的质量带来不良影响。
铝和铝合金可以用各种不同的方法熔炼。常使用的是无芯感应炉和槽式感应炉、坩埚炉和反射式平炉(使用天然气或燃料油燃烧)以及电阻炉和电热辐射炉。炉料种类广泛,从高质量的预合金化铸锭一直到专门由低等级废料构成的炉料都可以使用。然而,即使在最适宜熔炼浇注的条件下,熔化的铝也易受三种类型的不良影响:
·在高温条件下,随着时间的推移,氢气的吸附导致溶解在熔液中氢气的增加。
·在高温条件下,随着时间的推移,熔液发生氧化。
·合金元素的丧失。
氢气是很容易被熔化的铝吸附的。不幸的是,在熔化的铝合金中,氢气的溶解度基本上大于其在固体铝中的溶解度。当铝合金凝固时,氢气从熔液中排出,收缩孔隙度扩大并放大,同时伴随着力学性能的丧失。氢气一般源自湿炉料和潮湿的熔化工具,但主要的氢气源是环境中的湿气。因为熔炼时几乎难以防止氢气的吸附,所以浇注前必须从熔液中除去氢气。最常使用的方法是向熔液中鼓入于燥的氮气或氩气泡。使用氯气除去氢气是格外有效的。然而,由于环境和安全原因常排除它在生产中使用。
过去已利用减压测试法测量出溶解在熔液中的氢气量,其过程是将熔化铝的试样注入钢杯中,并让它在真空腔中凝固。观察凝固过程发现,在凝固过程中气泡变化的程度指示了存在的氢气量。同时使用凝固后的试样切片可以检查形成气泡的大小。遗憾的是,这些方法并不精确,而且受到熔体中作为氢气泡晶核存在的氧化物颗粒的影响很大。测试溶解氢气的更好方法是使用专门设计的利用液体萃取技术显示氢气的仪器。
铝在熔液表面瞬时形成非常稳定的氧化物。氧化的速度随着温度的升高和某些合金元素(如镁和铍)的存在而增加。而如果铝熔液表面没有受到于扰,那么在其表面形成的氧化物膜是自我限制的,任何紊流都会将氧化物膜搅和到大部分的熔液中,并产生新鲜的表面以有利于更多的氧化物形成。生成的氧化物膜和氧化物杂质非常有害于铸铝件的性能,然而,在合金冶炼、熔化金属的转运或浇注和铸型注满的过程中都会引起紊流。
熔液中的氧化物颗粒成为形成缩孔和气孔的品核。缺少氧化物杂质时,气孔和碾微孔隙也就基本消失了。对于铸铝件的生产,减少氰化物杂质足特别重要的一个条件.因为通常它们的液相线与固相线之问有非常大的幅差,而在多孔隙的状态下冷凝,则很难给孔隙提供补给。
铸件的氧化膜则形成了极易失效的脆弱面,铸铝合金力学性能的不均匀性恰恰就是由于这些氧化膜的存在而引起的,如果没有这些氧化膜.不均匀性就会减少,铸件性能的重复性就会优于锻件,用X射线检查时,这些氧化膜通常是不可见的,但必须做到事前预防而不要等事后发现时再去修补。,
在熔融状态下,可以利用熔剂的覆盖来控制氧化物。这些熔剂一般为氯化镁盐。它们漂浮在熔液的表而上。但仍要定期从熔液表面清除氧化物,可以采用熔液通过过滤床的办法从大熔炉中清除这些悬浮的氧化物杂质。较小规模生产时,可以在浇注系统中设置过滤器来清除氧化物。
为了防止在铸件中形成氧化膜,则需要让金属以毫尤紊流的状态进入到铸型的型腔.对大多数铸件来说,利用重力浇注的方法就不可能做到这一点,因为直浇道的水头高度会加快流动速度从而发生紊流,所以一定要采用反重力法或液位模具浇注技术。这样过滤器减缓金属流动的速度,使其慢到足以防止氧化物产生。另外必须从底部注入模具的型腔,注入铸件各个液位的次序电要精心设计好,以免发生“瀑布”——模具中液态金属从较高液位掉落到较低的液位,从而在新生金属表面形成氧化物。利用从底部注入模具的方法,液态金属顶上的氧化层将升入到上砂箱层面的顶部并流入冒口的顶,这样则不会损害铸件。
很多铸铝合金都含有像镁这样的会慢慢与氧气发生反应的元素,熔化的金属保存时间过长,这些元素就会被逐渐氧化,导致铸件的化学成分不达标,而其他一些合金元素,例如具有低气化压的锌,还会从浴槽的表而蒸发。 硅对硬质合金有腐蚀作用。虽然一般将超过12%Si的铝合金称为高硅铝合金,推荐使用金刚石刀具,但这不是绝对的,硅含量逐渐增多对刀具的破坏力也逐渐加大。因此有些厂商在硅含量超过8%时就推荐使用金刚石刀具。
硅含量在8%-12%之间的铝合金是一个过渡区间,既可以使用普通硬质合金,也可以使用金刚石刀具。但使用硬质合金应使用经PVD(物理镀层)方法、不含铝元素的、膜层厚度较小的刀具。因为PVD方法和小的膜层厚度使刀具保持较锋利的切削刃成为可能(否则为避免膜层在刃口处异常长大需要对刃口进行足够的钝化,切铝合金就会不够锋利),而膜层材料含铝可能使刀片膜层与工件材料发生亲合作用而破坏膜层与刀具基体的结合。因为超硬镀层多为铝、氮、钛三者的化合物,可能会因硬质合金基体随膜层剥落时少量剥落造成崩刃。
建议使用下列三类刀具之一:
1.不镀层的超细颗粒硬质合金刀具
2.带未含铝镀层(PVD)方法的硬质合金刀具,如镀TiN、TiC等
3.用金刚石刀具
刀具的容屑空间要大,一般建议用2齿,前角、后角要大(如12°-14°,包括端齿后角)。
如果只是一般铣面,可以用45°主偏角的可转位面铣刀,配用专门加工铝合金的刀片,应该效果更好。
铝合金常用板材厚度:高级金属屋面(和幕墙)系统的一般为0.8-1.2mm(而传统的一般要≥2.5mm).
主要过程为:
(1)配料:根据需要生产的具体合金牌号,计算出各种合金成分的添加量,合理搭配各种原材料。
(2)熔炼:将配好的原材料按工艺要求加入熔炼炉内熔化,并通过除气、除渣精炼手段将熔体内的杂渣、气体有效除去。
(3)铸造:熔炼好的铝液在一定的铸造工艺条件下,通过深井铸造系统,冷却铸造成各种规格的圆铸棒。
2、挤压:挤压是型材成形的手段。先根据型材产品断面设计、制造出模具,利用挤压机将加热好的圆铸棒从模具中挤出成形。常用的牌号6063合金,在挤压时还用一个风冷淬火过程及其后的人工时效过程,以完成热处理强化。不同牌号的可热处理强化合金,其热处理制度不同。
3、氧化:挤压好的铝合金型材,其表面耐蚀性不强,须通过阳极氧化进行表面处理以增加铝材的抗蚀性、耐磨性及外表的美观度。
其主要过程为:
(1)表面预处理:用化学或物理的方法对型材表面进行清洗,裸露出纯净的基体,以利于获得完整、致密的人工氧化膜。还可以通过机械手段获得镜面或无光(亚光)表面。
(2)阳极氧化:经表面预处理的型材,在一定的工艺条件下,基体表面发生阳极氧化,生成一层致密、多孔、强吸附力的AL203膜层。
(3)封孔:将阳极氧化后生成的多孔氧化膜的膜孔孔隙封闭,使氧化膜防污染、抗蚀和耐磨性能增强。氧化膜是无色透明的,利用封孔前氧化膜的强吸附性,在膜孔内吸附沉积一些金属盐,可使型材外表显现本色(银白色)以外的许多颜色,如:黑色、古铜色、金黄色及不锈钢色等。
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。
压力铸造(简称压铸铝锭)的实质是在高压作用下,使液态或半液态金属以较高的速度充填压铸铝锭型型腔,并在压力下成型和凝固而获得铸件的方法。
压铸铝锭特点
高压和高速充填压铸铝锭型是压铸铝锭的两大特点。它常用的压射比压是从几千至几万kPa,甚至高达2×105kPa。充填速度约在10~50m/s,有些时候甚至可达100m/s以上。充填时间很短,一般在0.01~0.2s范围内。与其它铸造方法相比,压铸铝锭有以下三方面优点:
优点:
1. 产品质量好
铸件尺寸精度高,一般相当于6~7级,甚至可达4级;表面光洁度好,一般相当于5~8级;强度和硬度较高,强度一般比砂型铸造提高25~30%,但延伸率降低约70%;尺寸稳定,互换性好;可压铸铝锭薄壁复杂的铸件。例如,当前锌合金压铸铝锭件最小壁厚可达0.3mm;铝合金铸件可达0.5mm;最小铸出孔径为0.7mm;最小螺距为0.75mm。
2.生产效率高
机器生产率高,例如国产JⅢ3型卧式冷空压铸铝锭机平均八小时可压铸铝锭600~700次,小型热室压铸铝锭机平均每八小时可压铸铝锭3000~7000次;压铸铝锭型寿命长,一付压铸铝锭型,压铸铝锭钟合金,寿命可达几十万次,甚至上百万次;易实现机械化和自动化。
3.经济效果优良
由于压铸铝锭件尺寸精确,表泛光洁等优点。一般不再进行机械加工而直接使用,或加工量很小,所以既提高了金属利用率,又减少了大量的加工设备和工时;铸件价格便易;可以采用组合压铸铝锭以其他金属或非金属材料。既节省装配工时又节省金属。
压铸铝锭虽然有许多优点,但也有一些缺点,尚待解决。
缺点
如:
1). 压铸铝锭时由于液态金属充填型腔速度高,流态不稳定,故采用一般压铸铝锭法,铸件易产生气孔,不能进行热处理;
2). 对内凹复杂的铸件,压铸铝锭较为困难;
3). 高熔点合金(如铜,黑色金属),压铸铝锭型寿命较低;
4). 不宜小批量生产,其主要原因是压铸铝锭型制造成本高,压铸铝锭机生产效率高,小批量生产不经济。
压铸铝锭应用范围及发展趋势
压铸铝锭是最先进的金属成型方法之一,是实现少切屑,无切屑的有效途径,应用很广,发展很快。目前压铸铝锭合金不再局限于有色金属的锌、铝、镁和铜,而且也逐渐扩大用来压铸铝锭铸铁和铸钢件。压铸铝锭件的尺寸和重量,取决于压铸铝锭机的功率。由于压铸铝锭机的功率不断增大,铸件形尺寸可以从几毫米到1~2m;重量可以从几克到数十公斤。国外可压铸铝锭直径为2m,重量为50kg的铝铸件。
压铸铝锭件也不再局限于汽车工业和仪表工业,逐步扩大到其它各个工业部门,如农业机械、机床工业、电子工业、国防工业、计算机、医疗器械、钟表、照相机和日用五金等几十个行业,具体有:汽车零配件,家具配件,浴室配件(卫浴),灯饰零件,玩具,须刨,领带夹,电气一电子零件,皮带扣,表壳,金属饰扣,锁具,拉链.等。在压铸铝锭技术方面又出现了真空压铸铝锭、加氧压铸铝锭、精速密压铸铝锭以及可溶型芯的应用等新工艺。
压铸铝锭机的选择
实际生产中并不是每台压铸铝锭机都能满足压铸铝锭各种产品的需要,而必须根据具体情况进行选用,一般应从下述两方面进行考虑:
1)按不同品种及批量选择
在组织多品种,小批量生产时,一般要选用液压系统简单,适应性强,能快速进行调整的压铸铝锭机,在组织少品种大量生产时,要选用配备各种机械化和自动化控制机构的高效率压铸铝锭机;对单一品种大量生产的铸件可选用专用压铸铝锭机。
2)按铸件结构及工艺参数选择
铸件外形寸尺,重量、壁厚等参数对选用压铸铝锭机有重要影响。
铸件重量(包括浇注系统和溢流槽)不应超过压铸铝锭机压定的额定容量,但也不能过小,以免造成压铸铝锭机功串的浪费。一般压铸铝锭机的额定容量可查说明书。
压铸铝锭机都有一定的最大和最小型距离,所以压型厚度和铸件高度要有一定限度,如果压铸铝锭型厚度或铸件高度太大就可能取不出铸件。压铸铝锭工艺
在压铸铝锭生产中,压铸铝锭机、压铸铝锭合金和压铸铝锭型是三大要素。压铸铝锭工艺则是将三大要素作有权的组合并加以运用的过程。使各种工艺参数满足压铸铝锭生产的需要。
压力和速度的选择
压射比压的选择,应根据不同合金和铸件结构特性确定,表1是经验数据。
表1 常用压铸铝锭合金的比压 (kPa)
合 金 铸件壁厚<3mm 铸件壁厚>3mm
结构简单 结构复杂 结构简单 结构复杂
锌合金 30000 40000 50000 60000
铝合金 30000 35000 45000 60000
铝镁合金 30000 40000 50000 65000
镁合金 30000 40000 50000 60000
铜合金 50000 70000 80000 90000
对充填速度的选择,一般对于厚壁或内部质量要求较高的铸件,应选择较低的充填速度和高的增压压力;对于薄壁或表面质量要求高的铸件以及复杂的铸件,应选择较高的比历和高的充填速度。
浇注温度
浇注温度是指从压定进入型腔时液态金属的平均温度,由于对压室内的液态金属温度测量不方便,一般用保温炉内的温度表示。
浇注温度过高,收缩大,使铸件容易产生裂纹、晶粒粒大、还能造成粘型;浇注源度过低,易产生冷隔、表面花纹和浇不足等缺陷。因此浇注温度应与压力、压铸铝锭型温度及充填速度同时考虑。
压铸铝锭型的温度
铸压型在使用前要预热到一定温度,一般多用煤气、喷灯、电器或感应加热。
在连续生产中,压铸铝锭型温度往往升高,尤其是压铸铝锭高熔点合金,升高很快。温度过高除使液态金属产生粘型外,铸件冷却缓慢,使晶粒粗大。因此在压铸铝锭型温度过高时,应采期冷却措施。通常用压缩空气、水或化学介质进行冷却。充填、持压和开型时间
1)充填时间
自液态金属开始进入型腔起到充满型腔止,所需的时间称为充填时间。充填时间长短取决于铸件的体积的大小和复杂程度。对大而简单的铸件,充填时间要相对长些,对复杂和薄壁铸件充填时间要短些。充填时间与内浇口的截面积大小或内浇口的宽度和厚度有密切关系,必须正确确定。
2)持压和开型时间
从液态金属充填型腔到内浇口完全凝固时,继续在压射冲头作用下的持续时间,称为持压时间。持压时间的长短取决于铸件的材质和壁厚。
持压后应开型取出铸件。从压射终了到压铸铝锭打开的时间,称为开型时间,开型时间应控制准确。开型时间过短,由于合金强度尚低,可能在铸件顶出和自压铸铝锭型落下时引起变形;但开型时间太长,则铸件温度过低,收缩大,对抽芯和顶出铸件的阻力亦大。一般开型时间按铸件壁厚1毫米需3秒钟计算,然后经试任调整。
压铸铝锭用涂料
压铸铝锭过程中,为了避免铸件与压铸铝锭型焊合,减少铸件顶出的摩擦阻力和避免压铸铝锭型过分受热而采用涂料。对涂料的要求:
1)在高温时,具有良好的润滑性;
2)挥发点低,在100~150℃时,稀释剂能很快挥发;
3)对压铸铝锭型及压铸铝锭件没有腐蚀作用;
4)性能稳定在空气中稀释剂不应挥发过决而变稠;
5)在高温时不会析出有害气体;
6)不会在压铸铝锭型腔表面产生积垢。
铸件清理
铸件的清理是很繁重的工作,其工作量往往是压铸铝锭工作量的10~15倍。因此随压铸铝锭机生产率的提高,产量的增加,铸件清理工作实现机械化和自动化是非常重要的。
1)切除浇口及飞边
切除浇口和飞边所用的设备主要是冲床,液压机和摩擦压力机,在大量生产件下,可根据铸件结构和形状设计专用模具,在冲床上一次完成清理任务。
2)表面清理及抛光
表面清理多采用普通多角滚筒和震动埋入式清理装置。对批量不大的简单小件,可用多角清理滚筒,对表面要求高的装饰品,可用布制或皮革的抛光轮抛光。对大量生产的铸件可采用螺壳式震动清理机。
清理后的铸件按照使用要求,还可进行表面处理和浸渍,以增加光泽,防止腐蚀,提高气密性。
铸造与压铸铝锭的区别
铸造与压铸铝锭的区别
铸造可按金属液的浇注工艺分为重力铸造和压力铸造。重力铸造是指金属液在地球重力作用下注入铸型的工艺,也称浇铸。广义的重力铸造包括砂型浇铸、金属型浇铸、熔模铸造、消失模铸造,泥模铸造等;窄义的重力铸造专指金属型浇铸。压力铸造是指金属液在其他外力(不含重力)作用下注入铸型的工艺。广义的压力铸造包括压铸铝锭机的压力铸造和真空铸造、低压铸铝锭造、离心铸造等;窄义的压力铸造专指压铸铝锭机的金属型压力铸造,简称压铸铝锭。精密铸件厂长期从事砂型和金属型的重力铸造。这几种铸造工艺是目前有色金属铸造中最常用的、也是相对价格最低的。
压铸铝锭是在压铸铝锭机上进行的金属型压力铸造,是目前生产效率最高的铸造工艺。压铸铝锭机分为热室压铸铝锭机和冷室压铸铝锭机两类。热室压铸铝锭机自动化程度高,材料损耗少,生产效率比冷室压铸铝锭机更高,但受机件耐热能力的制约,目前还只能用于锌合金、镁合金等低熔点材料的铸件生产。当今广泛使用的铝合金压铸铝锭件,由于熔点较高,只能在冷室压铸铝锭机上生产。
压铸铝锭的主要特点是金属液在高压、高速下充填型腔,并在高压下成形、凝固,压铸铝锭件的不足之处是:因为金属液在高压、高速下充填型腔的过程中,不可避免地把型腔中的空气夹裹在铸件内部,形成皮下气孔,所以铝合金压铸铝锭件不宜热处理,锌合金压铸铝锭件不宜表面喷塑(但可喷漆)。否则,铸件内部气孔在作上述处理加热时,将遇热膨胀而致使铸件变形或鼓泡。此外,压铸铝锭件的机械切削加工余量也应取得小一些,一般在0.5mm左右,既可减轻铸件重量、减少切削加工量以降低成本,又可避免穿透表面致密层,露出皮下气孔,造成工件报废。
热室压铸铝锭机与冷室压铸铝锭机区别?
压铸铝锭机一般分为热压室压铸铝锭机和冷压室压铸铝锭机两大类。冷压室压铸铝锭机按其压室结构和布置方式分为卧式压铸铝锭机和立式压铸铝锭机(包括全立式压铸铝锭机)两种。
热压室压铸铝锭机(简称热空压铸铝锭机)压室浸在保温溶化坩埚的液态金属中,压射部件不直接与机座连接,而是装在坩埚上面。这种压铸铝锭机的优点是生产工序简单,效率高;金属消耗少,工艺稳定。但压室,压射冲头长期浸在液体金属中,影响使用寿命。并易增加合金的含铁量。热压室压铸铝锭机目前大多用于压铸铝锭锌合金等低熔点合金铸件,但也有用于压铸铝锭小型铝、镁合金压铸铝锭件。
冷室压铸铝锭机的压室与保温炉是分开的。压铸铝锭时,从保温炉中取出液体金属浇入压室后进行压铸铝锭
随着我国汽车、摩托车、家电等工业的迅速发展,工业产品的外形在满足性能要求的同时,变得越来越复杂,而这些产品的制造商不开模具,这就要求模具制造行业以最快的速度、最低的成本、最高的质量生产出模具。为了达到上述要求,模具企业只有运用先进的管理手段和集成制造技术,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。那么在压铸铝锭生产时,难免会遇到这样那样的问题。下面着重2点知识加以说明。
⒈为什么铝压铸铝锭的孔内加工余量不能超过0.25mm?
为了适合压铸铝锭,人类在压铸铝锭用的铝合金内加了很多矽(SI)。铝合金在模具内凝结时,这些矽,会浮到表面上,形成了一层薄薄的矽膜。这层矽膜,硬度非常硬,非常耐磨。有些OEM的设计师,就利用这个特性。将压铸铝锭件的孔内表面直接计为轴承面。这个矽表面层,一般只有0.2到0.9mm。加工太多,这个轴承面的寿命就会缩短。
⒉为什么铝压铸铝锭件,在磨光时候,会有黑斑?
这个原因,有几种。有可能是氧化矽,或氧化铝的形成。解决的方法很简单,使用新鲜的铝锭。但是,最大的可能性是来自於脱模剂。可能是,我们喷太多脱模剂。也有可能是,脱模剂的有机物含量过高。这些有机物在热熔铝的温度下,有些被还原成碳元素,有些变成有机大分子聚合物。这些碳分子和聚合物的混合,在铝铸件形成时,被包含在表层,成为我们看到的黑斑。我们可以从减少喷涂剂的浓度,改用另外一种喷涂剂,或者,加长喷涂之后的吹风时间。以减少碳元素的行成和防大分子聚合物的堆积,另外一个通常的作法是:用degaser去洗。
压铸铝锭工安全技术操作规程
1 依据不同型号压铸铝锭机的性能,开动电机前应泄压启动,并检查电气设备、电液阀等是否处于良好的工作状态。
2 安装压铸铝锭模具及压铸铝锭机充氮气,按照压铸铝锭机工艺和压铸铝锭机充氮气规定的步骤进行。
3 采用充氧压铸铝锭,严禁使用油剂润滑涂料。
4 多人操作互相配合好。手工舀取合金液浇注时应平稳。
5 压力低于规定值时,禁止压射。
6 模具分型面接触处与浇口处应使用防护挡板,人员不得站在分型面接触处的对面,以防金属液体喷溅伤人。
7 禁止带明火物品靠近油箱,油箱温度超过设备运行规定温度时,应用水冷却。
8 从压铸铝锭模上取下铸件与浇冒口时,应使用工具。取下铸件后,应及时消除铸件型上和通气孔内黏附的金属残屑。
9 工作完毕后,必须停止油泵,关闭所有阀门。如采用保温炉对金属液保温,应关闭电源,停止保温炉上的通风设备。
资料来源:国际压铸网