鋁合金壓鑄工藝的溫度控制

1．澆注溫度

澆注溫度是指金屬液自壓室進(jìn)入型腔填充時(shí)的溫度，生產(chǎn)中是通過(guò)控制保溫爐中合金液的溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)控制澆注溫度。

對(duì)于不同形狀、結(jié)構(gòu)的鑄件，澆注溫度可控制在630- 730℃；對(duì)薄壁復(fù)雜件，可采用較高溫度，以提高金屬液的流動(dòng)性，獲得良好的成型；對(duì)厚壁結(jié)構(gòu)件，可采用較低溫度，以減少凝固收縮。

澆注溫度過(guò)高，鋁水中吸氣量會(huì)增加，使鑄件厚壁處易產(chǎn)生針孔、縮孔、表面起泡；同時(shí)對(duì)模具腐蝕加快，使模具過(guò)早老化、龜裂。

澆注溫度過(guò)低，流動(dòng)性差，易產(chǎn)生冷隔、流紋、澆注不足等缺陷；溫度過(guò)低鋁易產(chǎn)生成分偏差，使鑄件中存在硬質(zhì)點(diǎn)，造成后加工困難。壓鑄模具隨著澆注溫度升高，機(jī)械性能明顯下降。

2．模具溫度

模具溫度一般指模具表面溫度，其標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)應(yīng)為合金液澆注溫度1/3左右，模具溫度極大影響到壓鑄件機(jī)械性能、尺寸精度和壓鑄模的壽命，深圳譽(yù)格必須嚴(yán)格按規(guī)范去做，

(1)模溫影響壓鑄模壽命

在連續(xù)壓鑄生產(chǎn)過(guò)程中，每壓鑄一次，模具溫度就從高溫到低溫循環(huán)一次，不斷被加熱冷卻，模具內(nèi)部因溫差產(chǎn)生熱應(yīng)力。當(dāng)模具材料處于韌性狀態(tài)時(shí)，應(yīng)力使模具產(chǎn)生塑性變形；而處于脆性狀態(tài)時(shí)，應(yīng)力使模具產(chǎn)生熱裂紋、開(kāi)裂。周期性熱應(yīng)力作用導(dǎo)致模具熱疲勞，產(chǎn)生龜裂。

模溫過(guò)高，模具易變形。

(2)模溫影響脫模劑的效果

當(dāng)模溫過(guò)高，脫模劑在高溫下過(guò)量揮發(fā)，不能形成致密的皮膜，易造成粘模。而模溫過(guò)低，則脫模劑形成的皮膜含有未揮發(fā)的水分，使脫模效果差，還會(huì)導(dǎo)致鑄件氣孔，冷隔缺陷出現(xiàn)。

(3)模溫影響壓鑄件質(zhì)量

當(dāng)模具溫度低于130度：由于鑄型溫度過(guò)低，鑄件幾乎全部發(fā)生欠鑄、破裂、冷隔、流紋等缺陷，成品率幾乎為零。

當(dāng)模具溫度在130-150度之間時(shí)：由于鑄型溫度接近理想溫度，則鑄件可能成型，但質(zhì)量不穩(wěn)定。多數(shù)工現(xiàn)流紋與冷隔。

當(dāng)模具溫度在150-300度之間時(shí)：合適的鑄造穩(wěn)定區(qū)域。

當(dāng)模具溫度高于300度時(shí)：鑄件溫度過(guò)高，易產(chǎn)生表面氣泡、粘模、收縮、焊合等缺陷。

由此可見(jiàn)，模溫超過(guò)250℃以上，力學(xué)性能下降。

(4)模具熱平衡

模溫直接影響壓鑄件質(zhì)量和生產(chǎn)率，為了提高壓鑄生產(chǎn)的穩(wěn)定性，模具吸熱和散熱應(yīng)保持熱平衡。

Q0= Q1+ Q2+Q3+ Q4+ Q5

Q0 – Q1=Q2+Q3+ Q4+ Q5

式中： Q0為一模次金屬液傳給模具的熱量(J)，Q1為頂出鑄件帶出的熱量(J)，Q2為模具吸儲(chǔ)的熱量(J)，Q3為冷卻水帶走的熱量(J)，Q4為自然散走的熱量(J)，Q5為噴涂脫模劑帶走熱量(J)。

例： ADC12鑄件重1 kg，澆注溫度650℃，鑄件取出溫度465℃，比熱容1.09 kJ/kg/℃，總顯熱量201 kJ/kg，凝固潛熱389 kJ/kg，則：

模具吸入熱量-鑄件帶出熱量= [(650 – 465) x1.09+389]= 590kJ

從這個(gè)分析表明，模具吸收熱量大于帶出熱量。為了提高生產(chǎn)率，靠自然散熱，噴涂時(shí)散熱是有限的，主要靠冷卻水，通過(guò)控制水量、水壓、水溫、管道布置來(lái)控制模具溫度。更先進(jìn)的方法是采用模溫機(jī)。

(5)模具工作溫度

1)預(yù)熱溫度：150 -180℃。

預(yù)熱好處：

①避免金屬液因激冷而降低流動(dòng)性：

②提高模具的韌性；

③降低溫度差，保護(hù)模具。

2)工作保持溫度：180 – 280℃。

(6)生產(chǎn)中注意的問(wèn)題

1)壓鑄生產(chǎn)前先預(yù)熱模具。

2)每一個(gè)壓鑄件的生產(chǎn)周期（從澆注到取出鑄件）盡量做到一致，要求深圳譽(yù)格操作工的工作節(jié)奏一致。

3)經(jīng)常檢查模具溫度并及時(shí)調(diào)整，保持一個(gè)穩(wěn)定的溫度場(chǎng)。

4)對(duì)于大型鑄件、厚壁鑄件，控制模溫可使合金液在冷卻過(guò)程中實(shí)現(xiàn)順序凝固，得到充分補(bǔ)縮，以消除縮松、縮孔缺陷。

5)控制模溫最好的方法是采用自動(dòng)模溫控制系統(tǒng)、模溫機(jī)。而目前大部分中、小型壓鑄機(jī)操作工對(duì)模溫控制仍然憑經(jīng)驗(yàn)和感性認(rèn)識(shí)。模溫高了，噴多些脫模劑；模溫低了，噴少些。盡管這樣也可以控溫，但同時(shí)也帶來(lái)對(duì)鑄件質(zhì)量、模具壽命的不利影響，不科學(xué)的操作習(xí)慣是非常有害的。