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1、MGEMGE產品事業群產品事業群講師張文雄時間2003年9月29日課程目錄課程目錄一.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(教育訓練不足
2、);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,壓鑄缺陷的種類、狀況一覽表續 頁 (1)續 頁 (2)續 頁 (3)壓鑄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
3、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
4、)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, 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
5、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
6、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
7、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
8、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
9、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.鑄造缺陷的對策欠陷現象原因對策 方法手段 包
10、湯與充 填不良模具溫度上升1.循環縮短; 2.冷卻減少; 3.模具加熱;4.用模溫控制機;充填速度上升1.射出速度上升; 2.鑄造壓力上升; 3.湯口斷面積增加; 4.射出動作的確認(有無加速). 溶湯溫度上升1.溶湯溫度上升; 2.鑄入重量增加;3.噴嘴溫度上升(熱室機);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 頁 (6)續 頁 (7)內部欠陷的原因與對策續 頁 (1)續 頁 (2)變形的原因與對策余肉,欠肉的原因與對策寸法不良的原因與對策續 頁 (1)續 頁 (2)錯模的原因與對策漲模的原因與對策材質上的缺陷之原因與對策材質上的缺陷之原因與對策其它缺陷的原因與對策後加工不良的對策
