铝压铸件特点和针孔的形成

铝压铸件铸造零件一种压力铸造的零件，压铸铝件是使用装好铸件模具的压力铸造机械压铸机，将加热为液态的铝或铝合金浇入压铸机的入料口，经压铸机压铸，铸造出模具限制的形状和尺寸的铝零件或铝合金零件，这样的零件通常就被叫做铝压铸件。铝压铸件在不同的地方有不同的叫法，如铝压铸零件、压铸铝零件、压铸铝件、压铸铝、铝压铸件、铝合金压铸零件等。

一般铝压铸件可采用如下工艺流程：碱性化学除油→热水洗→清水洗→浸25％的氢氟酸→清水洗→混合酸腐蚀→清水洗→浸5％碱液→清水洗→预镀铜→清水洗→镀银→清水洗→钝化→清水洗→除膜→清水洗→浸亮→清水洗→热水洗→干燥→检验。

在压铸铝件的身材过程中，铝合金在熔炼和浇注时，能吸收大量的氢气，冷却时则因溶解度的下降而不断析出。有的资料介绍，铝合金中溶解的较多的氢，其溶解度随合金液温度的升高而增大，随温度的下降而减少，由液态转变成固态时，氢在铝合金中的溶解度下降19倍。因此铝合金液在冷却的凝固过程中，氢的某一时刻，氢的含量超过了其溶解度即以气泡的形式析出。因过饱和的氢析出而形成的氢气泡，来不及上浮排出的，就在凝固过程中形成细小、分散的气孔，即平常我们所说的针孔(gasporosity)。在氢气泡形成前达到的过饱和度是氢气泡形核的数目的函数，而氧化物和其他夹杂物则在起气泡核心的作用。

在一般生产条件下，特别是在厚大的砂型铸件中很难避免针孔的产生。在相对湿度大的气氛中溶炼和浇注铝合金，铸件中的针孔尤其严重。这就是我们在生产中常常有人纳闷干燥的季节总比多雨潮湿的时节铝合金铸件针孔缺陷少些的原因。

一般说来，对铝合金而言，如果结晶温度范围较大，则产生网状针孔的机率也就大得多。这是因为在一般铸造生产条件下，压铸铝件具有宽的凝固温度范围，使铝合金容易形成发达的树枝状结晶。在凝固后期，树枝状结晶间隙部分的残留铝液可能相互隔绝，分别存在于近似封闭的小小空间之中，由于它们受到外界大气压力和合金液体的静压作用较小，当残留铝液进一步冷却收缩时能形成程度的真空(即补缩通道被阻塞)，从而使合金中过饱和的氢气析出而形成针孔。

由于铝压铸件存在疏松多孔的金属结构，在电镀过程中，严格工艺要求：

(1)各道工序的清洗要，防止残留在孔隙中的溶液影响下道工序；

(2)铝压铸件实际表面积比计算的表面积大许多倍，电镀时冲击电流密度比一般零件高3倍左右，预镀的时间也比一般零件长一些；

(3)预镀铜时，零件连挂具一起要经常摇动一下，以镀层颜色的均匀一致，防止镀银时产生花斑现象影响镀层外观质量；

(4)镀银时，带电下槽，采用冲击电流密度在摇动工件的前提下电镀5min，然后再转为正常电流密度。

(5)镀银后的钝化处理要加强清洗，在流动清水中冲10～20min，再用热水洗，马上干燥，烘箱温度可控制100～150℃，时间稍长一点，以防产生霉点。

铝压铸件可以做出各种较复杂的形状，也可作出较高的精度和光洁度，从而很大程度的减少了铸件的机械加工量和金属铝或铝合金的铸造余量，不仅节约了电力、金属材料、还节约了劳动成本。

在加工过程中有时会出现砂眼等缺陷，对避免铝压铸件生产过程中出现的气孔沙眼现象，作出以下几点总结：

1、铝合金熔炼的精炼除气质量，选用好的精炼剂除气剂减少铝水中的含气量，及时液面浮渣、泡子之类氧化物，防止再次带入气体进入压铸件中；

2、选择良好的脱模剂，所选用的脱模剂应是在压铸中不产生气体的，又有良好脱模性能的；

3、模具的排气通畅不堵死，排气顺畅，模具中的气体排出，尤其是在铝水后聚合处排气通道通畅；

4、调整好压铸参数，充型速度不可过快，防止卷气；

5、产品设计和模具设计中应注意抽芯和冷却的使用，尽量减少壁差过大的缺点；

6、对常在固定部位出现的气孔，应从模具和设计上。

汽车铝铸件氧化铝合金铸造件的镜面效果来源于两个方面，一是基材本身要达到镜面，二是氧化膜要高度清纯透明。草酸氧化膜和铬酸氧化膜带有颜色，不是清澈透明的，自然不在考虑之列。

对硫酸氧化膜而言，影响透明度的因素主要有：氧化膜纯度/氧化膜厚度/氧化膜孔隙率/封孔质量。氧化膜中如果裹挟有过多的硅/锰/铁/铜/铬等杂质离子(或原子)，氧化膜的纯度就低，透明度就会下降。

氧化膜虽然是透光的，但也会有一些光散射损失，氧化膜厚度增加时透明度也会下降。

汽车铝铸件退火处理：将铝合金铸件加热到较高的温度，一般约为300℃左右，保温的时间后，随炉冷却到室温的工艺称为退火。在退火过程中固溶体发生分解，相质点发生聚集，可以，铸件的内应力，稳定铸件尺寸，减少变形，增大铸件的塑性。铝铸件常见缺陷特征：氧化夹渣多分布在铸件的上表面，在铸型不通气的转角部位。断口多呈灰白色或黄色，经x光透视或在机械加工时发现，也可在碱洗、酸洗或阳极化时发现。实验结果表明：在NaOH溶液中加入适当添加剂能产生好的抛光效果。探索性实验还发现：用葡萄糖的NaOH溶液在某些条件下进行直流恒压电解抛光后，铝材表面反射率可以达到90%，但由于实验还存在不稳定因素，有待进一步研究。