镁合金压铸的不良原因与对策

1、MGE產品事業群,講師張文雄 時間2003年9月29日,課程目錄,一.序 二.壓鑄不良的原因與對策 三.鑄造缺陷的种類及對策,序,鑑於鎂合金壓鑄於目前技術水準而言,仍屬高門檻的層級, 良率一直大大的影響其成本,故解決鎂合金壓鑄不良確實是當 務之急! 概略而言,壓鑄品出現不良,不外乎直接原因和間接原 因,如下: 直接原因: 1.制品形狀不適當; 2.壓鑄機或充填條件不適當 3.鑄造作業不當; 4.模具及鑄造方案不當; 5.原料及熔解技術不當; 6.作業者之不適當;,間接原因: 1.不合理的工程組合及工程管理不實際; 2.品質管理不徹底(尺寸驗證,工序,作業標準,檢查基準等等); 3.作業者的怠慢

2、(教育訓練不足); 4.管理者的失職(管理教育的不充分). 綜合以上因素,今就直接原因,也就是關於技術面的壓鑄不 良問題做一些研討,提出心得以供同仁共同研究.,不良項目 充填不良7 熔合線2 巢孔4 針孔2 縮孔2 氣泡3 波紋5 流痕2 執間裂紋3 拆斷裂穿3 變形2,缺陷發生要因 3湯口速度 4鑄造壓力 5模具溫度 3湯口方案 6逃氣方案 3離型劑 6熔湯溫度 2頂出 3循環時間,圖5.4鑄造缺陷與原因,湯流動狀態的良否,在湯流的方向上出現極淺的紋路, 此現象在鎂合金上是此湯痕更淺,但很常見的現象,波紋的定義,壓鑄缺陷的種類、狀況一覽表,續 頁 (1),續 頁 (2),續 頁 (3),壓鑄

3、不良的原因與對策,前言: 壓鑄制品不良概分有:尺寸上的不良,材質上的缺陷, 內部缺陷及表面缺陷等四種.尺寸的不良多半是模具溫度 、鑄湯溫度、鑄造循環時間的差異,模具尺寸,鎖模力不 完全,不當的鑄造壓力,頂出力不平衡等等引起.材質上的 缺陷,屬於冶金,材質合金,溶鍊等等的問題,而內部缺陷 與外部缺陷是本篇文章所要探討的.,一.內部缺陷,(1)內巢孔: 內巢孔的深淺,大或小,在外觀多半是看不出的,一般而言, 厚肉的部份最容易發生,巢孔是因為厚肉部的溶湯供給量不 足.憋在里面的空氣而造成,對策方法如鑄湯溫度下降,鑄造壓 力增加,湯口(厚度,配置)的變更,逃氣的變更,部份冷卻的增加, 厚肉部的逃肉,制

4、品設計的形狀變更等等; 尚有,因為卷入氣體而產生內巢孔的對策,湯口,逃氣道鑄 湯溫度,離型劑的塗布量等等去改善.,內巢孔,(2)充填不足:,已凝固的狀態下,模腔有些死角部份尚未灌飽熔湯,此稱 之為充填不足,最常見的是又長又細的形狀,或如半島型的死角 最易發生,其對策案是加大湯口湯道的容量,湯流動方向的檢討, 湯口位置變更,還有湯口離充填最遠處的距離太長時,則充填速 度(射速)若不足,則極易發生此現象.,充填不良,(3)硬點,內部加工(如攻牙)發生刀具易斷,則有可能內部 有硬點,一般可能由於偏析現象或原料中含有雜質造 成.,二.外部缺陷,A,湯痕: 模具溫度太低,溶湯溫度偏低時,或充填時間過長,

5、 有時離型劑的涂佈量太多,往往都會產生湯痕,鑄件表面有 淺淺細紋發生,原因是射出時,初流入的熔湯在接觸到模具 表面造成冷卻而凝固,在充填完之前,後續熔湯所帶來的熱 量無法把先前所凝固部份再溶解而引起,或者,湯在流動的 途中即已經引起凝固現象,湯痕的深度很淺的話,對於機械 的強度是不至於發生問題,但是若制品要再經過電鍍或涂裝 的話,會引發表面拋光工時太多,甚至烤漆後表面起泡等等 問題,是不可不防的.,湯痕,改善流痕的對策:,(1).湯痕發生處的模溫有否在200以上,一定要用心去 對應,(若無,則追加溢流井,或加大溢流井,或模溫 油管追加,甚至追加電熱器.); (2).熔湯溫度再加高; (3).充

6、填時間縮短,即提高射出桿的速度; (4).鑄造的循環時間加快; (5).離型劑種類變更,或涂佈方法,量,位置的改變. (離型劑太多會使模溫下降); (6).湯口變更:,上述這些方法但必須組合搭配方可生效,特別是 肉厚1mm 左右的薄件,制品表面積太大,則必須選用大 (號)一點的壓鑄機,或大(號)一點的射出桿柱塞頭(因 為可以縮短充填時間).,B.冷接紋,溶湯溫度,模具溫度太低,鑄造壓力,射出桿速度不 足則易發生此現象,溶湯在模腔內流動時會有熱量損失, 還有湯的先頭部會有氧化膜產生,在最後合流點的地方 卻無法充分的熔合而凝固,深一點的話也有可能直貫成 品的內部,甚至會有空洞產生.,冷接紋,改善冷

7、接紋對策:,模具溫度,湯昇溫高,射出速,射出壓昇 高,在方案方面加湯口斷面積,噴流的合流 處追加溢流井,或移動湯口位置,及適當的 擺放逃氣道等等.,C.燒 付,模具局部的遇熱現象引起,模具與熔湯發生 了溶著現象,特別易發生在成形的小孔; 還有湯口的正衝部也常發生,或是模具倒勾處; 對策有: 降低局部模溫,加強離型劑噴塗,拋光模具.,D.麻 面,三种可能: 1.模具腐蝕發生龜裂紋路,造成制品表面如哈密瓜 細紋的外觀缺陷; 2.模具表面髒污,如離型劑殘渣附著在模面就會發生; 3.模具表面殘留氧化物,即溶湯附著模具上. 對策: 1.去除髒污; 2.模具推順.,麻面,E.變 色,使用不正當的離型劑,使

8、離型劑含有物與溶湯在 表面接觸造成外觀有不一樣於往常的離型劑紋路或 斑點,使後工程的拋光工時變.,變色,F.縮 陷,模具表面局部的過熱是它的原因,過熱部分的凝固較慢, 由於體積減少造成表面膜被往過熱的內部拉伸,造成表面有 凹陷,縮陷最常見在肉厚局部過厚的地方.,縮陷,對策案:,改善過熱部份的冷卻,制品形狀要檢討,特別是斷面 肉厚的變化不能太大,方案方面就是湯口形狀,位置等的 變更.,G.裂,對於薄件與鎂合金壓鑄來說裂紋是最大困撓, 也是最常見的問題之一,現就裂的發生歸納如下:,裂紋,H.湯口巢孔,進湯口,溢流井湯口會有小巢孔發生, 這多半是湯口部過熱而發生,或湯口太厚 而產生縮孔,必須變更湯口

9、形狀或厚度,再 則湯口部的局部冷卻加強.,I.湯回不良(旋渦),溶湯在模腔內一部分未填滿而發生旋渦狀的欠肉. 對策: 改變湯口湯流方向;加強局部逃氣,防止捲氣 或作入子以利逃氣.,J.氣泡,在表面附近發生捲入了壓縮空氣,而在模具打開之時, 因而壓縮空氣膨脹造成表面起泡,會有米粒,或如豆大小的 薄皮凸,但這僅於表面,其內部應不致於空洞. 改善方法: 模溫不宜太高,射速太快,型開時附加長.,K.拉模,成品於頂出時發生擦傷,嚴重者斷裂造成粘模,輕微者易使 成品變形,此項乃是壓鑄非常見的不良,有幾樣要注意: 1.脫模角是否不足; 2.模具是否倒勾; 3.局部過熱燒付發生(如近湯口的成品部有側牆); 4.留模時間太長也易發生此現象.,L.模具腐蝕,受湯直接衝擊處,或氣蝕現象,或模具不當的接受了 焊補是造成腐蝕的原因: 第一種 我們稱之侵蝕或溶損,它易發生在湯口直衝的壁上; 第二種 我們稱之氣蝕,它易發生在捲湯的地方; 第三種 我們稱之焊接不良,位置不一定.,鑄造缺陷的對策,續 頁 (1),續 頁 (2),續 頁 (3),續 頁 (4),續 頁 (5),縮陷、氣泡、針孔的原因與對策,續 頁,崩缺的原因與對策,外部欠陷的原因與對策,即充填不良,流痕,熔合線的原因與對策,外部欠陷的原因與對策,續 頁 (1),續 頁 (2),續 頁 (3),續 頁 (4),續 頁 (5),續