众所周知, 压铸过程中的孔隙率与合金的类型和压铸过程密切相关。因此, 研究新的压铸工艺对于最大限度地减少压铸过程中的空隙、提高机械性能、提高产品质量具有重要意义。

 

在水平冷室压铸中, 液态金属在室内流动的上部空间被气体占据。在缓慢的喷射阶段, 其中一些气体通过模具的分型表面和排气槽排出, 另一部分则与液态金属一起进入空腔, 这是铸件孔隙率的主要原因。因此, 深入的实验研究和理论分析, 以及对慢射阶段液态金属流动行为的进一步了解, 是减少铸造孔缺陷、改善铸造的关键性能和质量。

 

近年来, 通过大量的实验和分析, 慢射阶段的生产实践和理论研究取得了很大进展, 建立了慢射理论。随着科学技术的飞速发展, 在理论的指导和推动下, 压铸机不断完善, 压铸技术也得到了完善。因此, 开发了一种新型的压铸技术--慢射压铸技术。

 

慢射技术是指在灌装完成之前, 以非常低的速度用液态金属填充空腔。它的作用是抑制或防止注入第一阶段气体的影响, 为后期的工艺提供有利条件。临界喷射速度是慢射技术的关键参数。加伯的理论认为, 在慢射压铸过程中, 当冲床开始时, 液态金属的前缘会上升并形成 "波"。波的高度是冲模速度的函数。当冲孔速度达到一定值时, 波的高度正好达到腔顶, 波面稳定, 而紧跟在其后面的液态金属充满了整个腔室, 并将波向前推。它被称为慢射的临界速度。当冲床以临界速度前进时, 液体流动前部是稳定的, 没有任何飞溅。气体聚集在液态金属前面的自由表面, 并由后面的液态金属灌装室有序地向前推进。气体不会参与液态金属, 这也是缓慢压力注入的理想过程。

 

在慢射技术中, 冲床从静态开始, 通过慢速加速达到临界速度, 然后以临界速度前进, 直到整个空腔填充结束。这样, 舱内后部的金属液体就能有序地推动舱内前部的气体, 避免大量气体参与。

 

慢压射击理论的基本概念还包括:

 

(1) 慢射过程应具有最佳的波形稳定性和夹带的最小冲孔速度。这就是慢射的临界速度, 它与室的直径和室的初始充填程度有关。

 

(2) 冲床具有从静止到临界速度的稳定加速过程, 应通过恒定加速度来实现。

 

(3) 在加速过程中使用的冲程 (位移距离) 应小于慢压射击, 以便在慢压射击结束前, 冲床具有冲程, 以确保它能够以临界速度前进。

 

(4) 采用高温热处理, 在没有 "起泡" 的情况下, 还可以提高慢射压铸件的力学性能。

 

然而, 缓慢的注塑压铸技术仍然面临着另一个严重的问题, 即缓慢的充填速度会导致热点的形成在最终灌装位置或厚壁, 由于压力转移障碍, 这是不可能的补偿后, 这些位置会产生大量的收缩孔和收缩, 由于液-固变换和体积收缩。为了消除厚壁位置的收缩和孔隙率缺陷以及慢喷压铸件的最终充填位置, 局部挤压工艺引起了人们的关注。图1-4 是局部压力压铸方法的示意图。

该方法消除了金属液压铸造充填和凝固过程后厚壁或最终充填处的缩孔和收缩缺陷, 并通过在第二层施加压力来固化液态金属中的相关气体。压力杆, 以补偿收缩缺陷。因此, 局部挤压工艺可以制造出无孔或少孔、结构紧凑、机械性能优良的零件, 该工艺对提高压铸件压力泄漏检测的合格率有很好的效果。近年来, 局部挤压技术日益发展, 并应用于一些结构件的试生产中。研究人员也在这一领域做了一些研究, 例如, 一些研究认为, 局部压力过程可以避免高压铸造压铸件中的空隙形成;采用局部挤压铸造工艺生产了超晶铝-15% 硅汽车零部件, 结果表明, 该零件的微观结构极其紧凑, 机械性能良好;由局部挤压力引起的铸件温度场的变化。

 

1. 位移传感器;2. 记录仪;3. 压力传感器;4. 气缸;5. 压力杆;6. 动态模型;7. 成型;8. 压力室;9. 压力活塞;10. 空腔

 

目前, 慢射压铸技术和局部挤出技术已成功地应用于国外一些先进的压铸机。随着压铸市场的激烈竞争, 对压铸质量的要求, 特别是对内部质量和机械性能的要求不断提高。慢压铸造技术的应用将越来越广泛, 随着不断的发展和进步, 压铸行业将面临新的挑战。