工艺缺陷处理，五金压铸件表面处理问题产生原因及解决方案

工艺缺陷处理，五金压铸件表面处理问题产生原因及解决方案

五金压铸件的表面处理有多种工艺，不少产品对于其表面处理都有一定的标准和要求，如果你有接触过此类工艺，那么肯定会碰到各种各样的工艺缺陷问题，即五金压铸件表面处理问题。下面优概念工业设计教大家常见的几种表面处理问题特点，背后产生的原因分析以及对症下药，为大家讲解具体的解决方案。

一、冷隔

缺陷现象：

温度较低的金属流互相对接但未熔合而出现的缝隙, 呈不规则的线形, 有穿透的和不穿透的两种, 在外力的作用下有发展的趋势。

产生原因：

金属液浇注温度过低或模具温度过低。

合金成分不符合标准, 流动性差。

金属液分股填充, 熔合不良。

浇口不合理, 流程太长。

填充速度低或排气不良。

压射比压偏低。

脱模剂用量过多。

分析判断与解决对策：

产品发黑, 伴有流痕, 适当提高烧注温度和模具温度。

改变合金成分, 提高流动性。

烫模件看铝液流向, 金属液碰撞产生冷隔出现一般为涡旋状, 伴有流痕, 改进浇注系统, 改善内浇口的填充方向, 另外可在铸件边缘设集渣包以改善填充条件。

伴有远端填压不实, 更改浇口位置和截面积, 改善排溢条件, 增大溢流量。

产品发暗, 经常伴有表面气泡, 提高压射速度。

铸件整体压不实, 提高比压（尽量不采用）。

二、擦伤&拉伤

缺陷现象：

顺着脱模方向, 由于金属粘附, 模具制造斜度太小而造成铸件表面的拉伤痕迹,严重时成为拉伤面甚至产生裂纹。

产生原因：

型芯, 型壁的铸造斜度太小或出现倒斜度。

型芯, 型壁有压痕。

合金粘附模具。

铸件顶出偏斜或型芯轴线偏斜。

型壁表面太粗糙。

涂料常喷涂不到。

铝合金中含铁量低于0.6%。

合金浇注温度高或模具温度太高。

浇注系统不正确,直接冲击型壁或型芯。

填充速度过快。

型腔表面未氮化。

分析判断与解决对策：

产品一般拉出亮痕, 不起毛。修正模具, 保证制造斜度。

产生拉毛甚至拉裂, 打光压痕。更换型芯或焊补型壁。

拉伤起毛。抛光模具。

单边大面积拉伤, 顶出时有异音。修正模具,调整或更换顶杆，使顶出力平衡。

拉伤为细条纹, 多条。打磨抛光表面。

模具表面过热,均匀粘铝。涂料用量薄而不匀,不能漏喷涂料。

型腔表面粘附铝合金。适当增加含铁量到0.6%-0.8%。

型腔表面粘附铝合金,尤其是内浇口附近。降低浇注温度和控制模具温度在工艺要求范围内。

型壁或型芯粘附铝严重。调整内浇口的位置与填充方向。

模具型腔内浇口处冲涮严重并伴有粘附合金。适当降低速度。

型腔表面经常粘附合金。必须进行模具表面氮化处理。

三、欠铸

缺陷现象：

金属液未充满型腔，铸件上出现填充不完整的部位。多出现在铸件末端或狭窄深腔处。

产生原因：

合金流动不良引起：

金属液含气量高，氧化严重，以致流动性下降。

合金浇注温度及模具温度过低。

内浇口速度过低。

蓄能器内氮气压力不足。

压室充满度低，比压低。

铸件壁太薄或厚薄悬殊等设计不当。

浇注系统不良引起：

浇口位置、导流方式、内浇口股数选择不当。

内浇口截面积太小。

排气条件不良引起：

排气不畅。

涂料过多，未被烘干燃尽。

模具温度过高，型腔内气体压力较高，不易排出。

分析判断与解决对策：

改善合金的流动性：

产品内部质量不好，表面气泡多。精炼合金液，尽可能排除气体及非金属夹杂物。

伴有冷隔、流痕。适当提高合金浇注温度和模具温度。

产品表面出现小凹坑，欠铸周围伴有冷隔。适当提高压射速度。

压力表有缓冲现象且显示数值不符合工艺要求，铸件伴有压不实现象。补充氮气，提高有效压力。

铸件表面有冷金属痕迹，同时存在压不实现象。调整压室直径，提高压射比压，采用定量浇注。

壁薄处欠铸周围存有明显的冷隔或压不实。河改进铸件结构，适当调整壁厚，另外可开设辅助浇口。

改进浇注系统：

欠铸前端伴有冷隔、融合不完整现象。根据填充模拟或实际烫模件选择浇口位置、导流方式几浇口股数。

经常伴有粘内浇口现象。增大内浇口截面积或提高压射速度。

改善排气条件。

产生欠铸处周围颜色黑，伴有杂质堆积及气泡等。增设溢流槽和排气道，深凹腔处可采用顶杆间隙或型芯间隙排气。

表面颜色不亮、流痕严重。涂料使用薄而均匀，吹干燃尽后合模。

经常伴有粘模多，拉伤严重，表面气泡。降低模具温度至工艺规定范围。

四、气孔

缺陷现象：

压室、浇道和型腔内的气体卷入制件内部形成的形状较为规则，表面较为光滑的孔洞。

产生原因：

模具温度太高，开模过早。

填充速度太高，金属流卷入气体过多。

涂料发气量大，用量过多，浇注前未燃尽，使挥发气体被包在铸件表层，另涂料含水量大。

型腔内气体没有排出，排气不顺。

合金熔炼温度过高。

铝合金液体除气不彻底，吸有较多气体，铸件凝固时析出留在铸件内

填充时产生紊流。

分析判断与解决对策：

测温枪测试模具表面温度，显示数值超过工艺规定范围。降低模具表面温度，增加保压时间。

铸件表面内浇口压入的金属流明显比其它部位亮很多。填充速度高产生原因一方面是设备本身的压射速度高，另一方面可能是内浇口太薄造成。降低压射速度，适当增加内浇口厚度。

判断内浇口薄的方法：是否有浇口易粘现象，降低二快速度看远端是否有严重压不实现象，不给压打件，看是否有多股铝液流。

喷涂时察看雾的颜色是否呈白色，合模前察看型腔是否还有气体残留。更换涂料或增大涂料与水的配比。

在烫模阶段，铸件表面有明显的漩涡和涂料堆积。判断及解决方法：调开档，人为产生涨模，如果解决，需开排气道。

铸件表面内浇口压入的金属流特别亮并伴有粘结。适当降低浇注温度。

取样块测密度，看是否符合要求。重新进行除气处理或在保温炉内进行再次精炼。

烫模阶段铸件表面明显有各流溶接不到一起的痕迹伴有涂料堆积。判断及解决方法：涂黑油生产，看痕迹是否有堆积，分析堆积部位，解决方法，a，开设或加大相应部位的集渣包，b，调整内浇口流向、位置或填充方向。

五、缩孔

缺陷现象：

压铸件在冷凝过程中，由于内部补偿不足所造成的形状不规则，表面较粗糙的孔洞。

产生原因：

合金液浇注温度过高。

制件结构壁厚不均匀，产生热结。

溢流槽容量不够，溢口太薄。

脱模剂用量过多。

模具的局部温度偏高。

内浇口较小。

浇注压力小，速度慢。

合金液成分不合理。

分析判断与解决对策：

铸件局部表面特亮。遵守合金熔炼规范，合金液过热时间不能太长，降低浇注温度。

壁厚处易出现凹陷，同时伴有冷隔、压不实现象。与客户技术工程师协商，在不影响使用功能的前提下，改进铸件结构，消除金属积聚部位，均匀壁厚，缓慢过渡。设备条件允许的情况下，采用二次挤压是有效的办法。

铸件表面存在压不实现象。适当提高比压。

溢流槽附近的铸件表面存有涂料和冷金属积聚的痕迹。加大溢流槽容量，增厚溢流口，合理选择溢流口位置。

铸件局部表面有叠层现象，内浇口断面有压不实和疏松现象。提高压室充满度，采用定量浇注，控制料饼的厚度。

铸件表面发黑，压不实，有冷隔。适当改善浇注系统，增大内浇口截面积，以利压力很好地传递。

模具测温枪检查模具局部区域。控制模具局部温度达到温度平衡，必要时增设点冷却。喷涂局部高温区时时间长些，达到冷却目的。

六、夹渣

缺陷现象：

铸件基体内存在有硬度高于金属基体的细小质点或块状物，使加工困难，刀具磨损严重，加工后铸件上常常显示出不同亮度的硬质点。

产生原因：

合金中混入或析出比基体金属硬的金属或非金属物质，如AL2O3及游离硅等

由铝、铁、锰、硅组成的复杂化合物，主要上由MnAL3在熔池较冷处形成，然后以MnAL3为核心使Fe析出，又有硅等参加反应形成化合物，游离硅混入物。

合金液与耐火砖、涂料产生反应的生成物。

金属料不纯，含有其它异物。合金料粘附油污，工具不清洁。

金属硬质点，混入未溶解的硅元素原料，混入促进初生硅结晶生长的原料，混入生成金属间化合物结晶的物质。

偏析性硬质点。由于急冷组织致密化，使容易偏析的成分析出成为硬质点。

合金液在保温炉内放置时间太长。

保温炉下部的合金液长时间没有清除，产生积淀。

分析判断与解决对策：

分析判断：该缺陷由于在铸件内部，肉眼无法观察。另外X-光探伤无法识别，只能通过加工能辨别出是何种性质的硬质点。

熔炼时要减少不必要的搅动和过热，保持合金液的纯净，铝合金液长期在炉内保温时，应周期性精炼去气，浇铸时不要把合金液表面的氧化物舀入勺内，熔化工具上的氧化物必须清除，熔化工具上的涂料不能与铝产生反应。

铝合金中含有钛、锰、铁等组元时，应勿使偏析并保持洁净，用干燥的精炼剂精炼，但在铝合金含有镁时，要注意补偿。

铝合金中含铜、铁量多时，应使含硅量降低到10.5%以下，适当提高浇注温度以避免使硅析出。

使用不和铝反应的耐火砖、涂料，定期更换炉衬。

严加管理炉料，不允许混有异物或异种材料，回炉料不允许粘有油污、砂及尘土等。工具上的铁锈及氧化物及时清除。

调整合金成分，不能直接加硅元素，要用中间合金。熔炼温度要高，时间要长，使硅充分溶解。加料时防止合金锭使熔融合金凝固。尽可能减少促进初生硅易于生长的成分。减少温度波动范围，不要使合金的温度过高或过低。控制产生金属化合物的材料的含量，如有要在高温下熔炼。控制温度波动范围，使合金处于熔融状态。

当合金浇入压室后，应立即压射填充。尽可能不含有Ca、Mg、Na等易引起急冷效应的合金成分，Ca应控制在0.05%以下。

长时间放置在保温炉内的合金液必须掏出重新熔炼，尽可能做到随用随和料。

按工艺规定及时掏出保温炉下部的合金液，重新加入新的合金液。

七、脆性

缺陷现象：

铸件基本金属晶粒过于粗大或细小，使铸件易断裂或碰碎。

产生原因：

合金液过热过大或保温时间过长。

激烈过冷，结晶过细。

铝合金中杂质锌、铁等含量太多。

铝合金中含铜量超出规定范围。

熔化工具涂料层脱落。

分析判断与解决对策：

熔化炉和温控炉温控系统监控。合金不宜过热，避免长时间保温。

依据模具型腔温度场模拟分析，找出温度变化差别大的区域，增设点冷却或点加热，提高模具温度，降低浇注温度。

通过光谱分析检查合金化学成分。严格控制合金中锌、铁的含量。

通过光谱分析检查合金化学成分。严格控制合金中铜的含量。

保持熔化工具涂料层完整良好。

八、渗漏&漏压

缺陷现象：

压铸件经试验产生漏水、漏气或渗水。干式压力试验机红灯亮

产生原因：

增压压力不足。

浇注系统设计不好。

（1）距渗漏区较远，内部质量差；

（2）金属流融合不好，产生冷隔；

（3）内浇口截面积小，增压传递不到位，远端形成气孔或缩松等。

合金选择不当，流动性差、不适合压铸生产。

排气不良，局部产生气孔、缩松和冷隔等缺陷。

铸件设计不合理，壁厚不均匀或过厚，存在热结，产生气孔、缩松缩裂等严重影响气密性的缺陷。

加工量大，破坏表面氧化致密层或使壁厚变薄，尤其双面加工部位

合金熔炼温度过高，保温时间长，压铸时壁厚处易产生缩松和缩裂

涂料发气量大，易产生气孔。

压力检验设备故障。

密封面有损伤或不符合粗糙度要求。如加工面有划伤、压痕等。非加工密封槽因龟裂引起粗糙度差等。

铸件变形引起密封面翘曲。

分析判断与解决对策：

件远端或壁厚处压不实。提高比压。

可根据模拟填充或实际样件调试分析判断。合理改进浇注系统。

选用良好合金。

在烫模阶段分析铸件局部是否存在卷气、合金流融合不好。合理增设集渣包和排气道。

采用X-光探伤找出热结处。如该热结确实是渗漏点，则可与客户工程师协商更改该处结构，减小壁厚。另外还可以采用二次挤压的工艺解决热解处的渗漏。

尽量避免加工或采用尽可能小的加工余量。

X-光探伤检查铸件内部质量。适当降低熔炼温度。

X-光探伤检查铸件内部质量。用发气量小的涂料。

铸件进行浸渍处理。

利用合格铸件鉴定压力试验设备。维修检验设备。

通过打压试验即可发现。加强过程保护，及时维修模具。

平面度检查可发现。控制生产过程，保压时间必须足够。防止工序运转过程中挤，压，摔等。

九、针孔现象A

缺陷现象：

压铸件内部存在细小孔洞，很多情况下是成片出现，X-光探伤不容易被发现，只有在加工表面上可以看见。

产生原因：

炉料不干净，带含有气体的杂质，尤其是返回料的使用。

熔炼温度过高，致使合金液吸气。

精炼、除气后的合金液保持时间过长。

散流充型时空气或润滑剂的气体产物进入金属。

金属熔化过程中气体的析出。

模具型腔排气效果差。

模具温度过高，合金液充型后冷凝速度慢。

合金流填充的状态不合理，形成紊流，使气体进入合金。

分析判断与解决对策：

使用干净清洁的炉料。对于返回料和废品件，必须分级使用，不合格的料要经过处理后才能使用。

察看熔化炉温度控制显示表；必须使熔化温度控制工艺要求范围内。

处理好的合金液尽可能及时使用，不能在熔化炉或保温炉内放置时间过长，长时间存放的合金液必须经过重新处理后方可使用。

在散流充型时尽量增大金属流速度。减小压室直径、减小内浇口截面积或增大压射速度。

通过密度检测仪分析金属液中的含气量。熔化炉中合理精炼，出炉后除气彻底。

增大排气槽的截面积，铸件周围合理设置溢流槽。

合理设计模具冷却系统，通过整体模具的冷却增加合金液的凝固速度。

合理设计内浇口的位置、方向和截面积，保证金属流连续填充并达到顺序凝固。

十、针孔现象B

缺陷现象：

铸件表面上呈现松散不紧实的宏观组织。内部存在材质不致密区域，同时伴有缩

孔。X-光探伤时可以被发现但有些模糊。

产生原因：

合金收缩大，多出现在厚大部位，即合金体积收缩过大。

铸件上存在剧烈过渡，如由薄壁处直接过渡到厚大深腔处，且过渡圆角较小。

增压压力不够。

压铸机增压建立晚，持压时间短或持不住压。

模具型腔温度过高。

合金液浇注量少，即料饼太薄，增压无法传导。

涂料喷涂过多。

合金浇注温度低

分析判断与解决对策：

可能的情况下更换合金牌号。铸件尽可能减少厚大部位。

调整铸件结构，剧烈变化处必须圆滑过渡。

铸件表面即可发现压不实现象。提高增压压力。

检修压铸机，保证增压。

利用测温枪检测模具型腔各部位的温度。整体模具平衡设置点冷却和线冷却。局部高温区多喷涂，进行强制冷却。

采用定量浇注。料饼必须控制在工艺规定范围。

涂料喷涂均匀而薄。

适当提高合金浇筑温度。

十一、涨模

缺陷现象：

压射过程完成后模具打开时，在分型面（非型腔部位）产生一定厚度的飞边，直接影响铸件的尺寸。有时飞边处于液态情况下在压射过程直接由分型面或滑动拼

接处溅出。

产生原因：

合模前，模具分型面不干净，粘有残铝或其它粘附物。

动，定模在调整合模时不严密，间隙较大。

压铸机锁模力不够。

压铸模具动、静把模面不平行。

压铸机4根锁模大杠应力不均。

压射压力很大，严重超出工艺要求范围。

滑动拼接镶块间隙变大。

侧抽滑块闭锁失效，使滑块产生后退。

压铸机安装模具型板不平行，可能是型板本身问题，也可能是大杠与导套的间隙过大。

压射比压变大，可能更换直径小的料杯或压射夜里突然增大。

分析判断与解决对策：

查看模具分型面，涨模状态不是四个方向。清除分型面任何粘附物，保证合模前分型面干净。

查看合模时曲拐的状态，涨模状态是四个方向较均匀。在分型面清理干净的情况下，向前调整合模。

通过理论计算加上一定的保险系数，可以发现压铸设备锁模力是否合适，涨模状态基本是四方均匀。更换吨位大的压铸设备。在保证产品质量的前提下，减少浇排系统的面积。

在保证模具分型面清洁、干净的情况下，着色配研模具（在压铸机上进行），通常情况下是分型面的局部着不上色或着色较轻。卸下模具利用平台和高度尺检查动、静把模面的平行度。如平行度不合格，维修模具。

在第4条检查工作的情况下，如果模具检查平行度合格，则考虑调整压铸机大杠的应力情况。

查看设备压射压力表，涨模状态基本是四方均匀。降低压射压力。

滑动拼接配合处清理干净的情况下，用塞尺检查其间隙。更换或维修镶块。

在侧抽配合处清理干净的情况下，着色研配。维修或更换闭锁快。

首先确认模具动、静把模平面平行，其次确认4根大杠应力平均，压铸时可能从一侧或一角跑铝，产生涨模。维修设备。

涨模的状态是四方均匀出现较大飞边。更换会原料杯、采用大吨位压铸机。保持压射压力稳定。

十二、化学成分不符合要求

缺陷现象：

经光电光谱和金相显微镜分析，铸件合金元素不符要求或杂质太多。

产生原因：

合金锭或原料入厂就存在成分不合格或不准确。

合金锭或原料金相分析杂质多。

回炉料没经过处理和分析及即投入使用，加入的比例太多。

试样的抽取或处理方法不对。

熔炼工艺不当，如温度过高，烧损严重，致使某种合金元素的含量发生变化。

合金保温时间太长或保温炉下半部合金液没有按要求清炉，造成沉积使铸件产生夹杂。另外也可造成某种合金成分含量产生变化。

熔炼工具没有刷涂料或涂料剥落。

分析判断与解决对策：

合金锭及原料入厂前光谱检查。返回供货厂家；

合金锭及原料入厂前金相检查。返回供货厂家；

X-光探伤或断口分析。严格遵守回炉料的使用管理规定；

严格执行试样的选取操作方法，正确抛光待检面。必要时再次取样进行复检。在生产中要定期对铸件进行工艺性试验；

及时进行光电光谱分析和金相检查。严格控制合金熔炼温度和浇注温度，尽量消除合金形成氧化物的各种因素；

按工艺要求及时掏炉和清炉；

严格执行熔化工具使用操作规程。

十三、机械性能不符合要求

缺陷现象：

铸件合金的强度、硬度、延伸率等不符合标准。主要体现在加工和装配使用

产生原因：

合金化学成分不符标准。

硬度低：Si、Cu、Ni和Zn含量低。

强度低：Si、Ni、Mn和Cr含量低。

韧性差：Si、Mg、Zn等含量高。

切削性能差：Si、Cu、Ca含量低。

铸件内部有气孔、缩孔、夹渣和疏松等铸造缺陷。

对试样处理方法不对等。

铸件结构不合理，限制了铸件达到标准。

熔炼工艺不当，产生氧化物和其它化合物。

分析判断与解决对策：

配料熔化要严格控制化学成分，使其在标准要求范围内，最好靠近中值。

严格遵守熔炼、压铸工艺，避免和减少内部缺陷。

按要求做试样，在生产中要定期对铸件进行工艺性试验。

改善铸件结构，尽可能避免内部应力集中，保证圆滑过渡。

严格控制合金熔炼温度和浇注温度，尽量消除合金形成氧化物的各种因素。