锌合金压铸件目前(qián)广泛应用于各种装(zhuāng)饰方(fāng)面,如领带夹(jiá)、皮带扣、各种金属饰扣等,因而(ér)对铸件(jiàn)表面(miàn)质量要求高,并要求有良好的表面处理性能。而锌(xīn)合金(jīn)压铸件最常见的缺陷是表面起泡。
铸件表面在以下情况下有鼓(gǔ)起的(de)包称之为起泡(pào),是(shì)铸件内缺陷的外部表现。
(1)压铸出来就发现。
(2)抛光(guāng)或加工后显露出来。
(3)喷漆或电镀后出现。
(4)放置一段时间后发现。
产生原因
1.孔洞引起(qǐ):主要是气孔和收(shōu)缩机制,气孔往往是圆形,而收缩多数是不规(guī)则形。
气孔产生原因:a 金属液在充型、凝固过程中,由于气体侵入,导致铸件表(biǎo)面或内部产生孔洞。b 涂料(liào)挥发出来(lái)的气体侵入。c 合金液含气量过高,凝固时析出。当型腔中的气体、涂料挥发出的(de)气体、合金凝固析出的(de)气体,在模具排气不良时,最终留在铸件中形成的气孔。
缩孔产(chǎn)生原因:a 金属液凝固(gù)过程中,由于体积缩小或最后凝(níng)固部位(wèi)得(dé)不到金属液补缩,而产生缩孔(kǒng)。b 厚薄不均(jun1)的铸件或(huò)铸件局部过热,造成某一部位凝固慢,体积收缩时(shí)表面(miàn)形成凹位。由于气孔和缩孔的存在,使压铸件在进行表面处理时,孔洞可能会进入水,当喷漆和电镀后进行烘烤时,孔洞内气(qì)体受热膨胀;或孔(kǒng)洞内水会(huì)变蒸气,体积膨胀,因而导(dǎo)致铸件表面起泡。 模具行业门户网站
2.晶间腐蚀引起:锌合金成分中有害杂质:铅、镉、锡会聚集在晶(jīng)粒交界处导致晶间腐蚀,金属基体因晶间腐蚀而破碎,而电镀加速了这(zhè)一祸害,受晶间腐蚀的部位会膨胀而将镀层顶起,造成铸件表面起泡。特别是(shì)在潮湿环境下晶间腐(fǔ)蚀会使(shǐ)铸件变形、开裂、甚至破碎。
3.裂纹引起:水纹、冷隔纹(wén)、热裂纹。
水纹、冷隔(gé)纹(wén):金属液在(zài)充型过程中,先进入的金属液接(jiē)触型壁过早凝固,后进入金属液不能和已凝固金属层熔(róng)合为一体,在铸件表(biǎo)面对(duì)接处形成叠纹,出现(xiàn)条状(zhuàng)缺陷,见图2。水纹一般是在铸件表面浅层;而(ér)冷隔纹有可能渗入到铸件内部。热裂纹:a 当铸件厚薄(báo)不均,凝固过程产生应力;b 过早顶出,金属强度不够;c顶出时受力不均;d 过高的模温使晶粒粗大(dà);e 有害杂质存在。
当压铸件存在水纹(wén)、冷隔纹、热裂纹,电(diàn)镀时溶液会渗入到裂纹中,在烘烤时转化为蒸气,气压顶起电镀层形成起泡。
解决缺陷方案
控制气孔产生,关键是减少混入铸件内(nèi)的气体量,理想(xiǎng)的(de)金(jīn)属流应不断(duàn)加速地由喷(pēn)嘴经过分(fèn)流锥(zhuī)和浇道进入型腔,形成一条顺滑及方向(xiàng)一致(zhì)的金属流,采用锥形(xíng)流(liú)道设(shè)计,即浇流应不断加速地由喷嘴向(xiàng)内浇口(kǒu)逐渐减少,可达(dá)到这个目的。在(zài)充填系统中,混入的气体是(shì)由于湍(tuān)流与(yǔ)金属液相混合而形成(chéng)气孔,从金属(shǔ)液由浇铸系统进入(rù)型腔的模拟压铸过程的研究中,明显看出浇道(dào)中尖锐的(de)转变位和递(dì)增的浇道(dào)截面积,都会使(shǐ)金属液流出现(xiàn)湍流而卷气,平稳的金属液才有利于气体从浇道(dào)和型腔进入溢流槽和排气槽,排出(chū)模外。
对于缩孔:要使压铸凝固过(guò)程中各个部位尽量同时均匀散热,同时凝(níng)固。可通过合理的水口设计,内浇口厚度及位置,模具设计,模温(wēn)控制及冷却,来避免缩(suō)孔产生(shēng)。
对于晶间腐蚀现(xiàn)象:主要是控制合金原料中有害杂质含量,特别是铅(qiān)<0.003%。注意废料带来的杂质元素(sù)。
对于水(shuǐ)纹、冷隔纹,可提高模具温度(dù),加大内浇口速度,或在冷隔区加大溢流槽,来减少冷隔纹的出现。
对于热裂(liè)纹:压铸件厚薄不要急剧变化以减少应力产生;相关的压铸工艺参数作调整;降低模(mó)温。
锌合金电镀起(qǐ)泡的原(yuán)因:
电镀之前的表面处理是引起锌合金起泡的主要原因,因为锌(xīn)合金为两性金属(shǔ),易与酸反应,也易与碱反应,一般(bān)电镀之前有去油和酸(suān)洗两道工序;
去油一般是碱性的常温去油剂,酸洗溶液(yè)一般是三酸的混合液(yè)(HCL\H2SO4\HNO3)
去油是主要引起锌合金电镀起泡的主要原因:
去油一般是用加温了的常温去油剂长时间的浸泡和搅(jiǎo)拌(bàn),化学反(fǎn)应时间较长.一般(bān)酸洗时(shí)间较短,不易产生此起泡现象.(因(yīn)酸洗用的是配比的强酸,有(yǒu)很强的浸蚀性,所以(yǐ)一般锌合金在(zài)电镀时不去油,用硫酸(suān)活化一下即可电镀)
锌(xīn)合(hé)金的(de)电镀工艺:
由于锌合金金属的电介位的关系,锌合金不能(néng)直接在表面镀银\镍\金等等镀层,需要镀一层较厚的中间层铜(tóng)层(一(yī)般铜层为5微米左右)
不过(guò),锌合金在压(yā)铸后组织的松散也会导致起泡现象,这属于压铸不合格(gé),一(yī)般这种现象的不良比(bǐ)率不会太高,这就需要大家分析起泡现象是出现在什么工序的.
综上所述,锌合金电镀起泡现象是电镀中常有发生的(de)现象,所以选择好的电镀供应商其实是一个关键(jiàn)的因素,如果一个(gè)电镀商很少或是根(gēn)本(běn)没有加工过锌合金电镀,那(nà)么要他给(gěi)你供稳定质量的电镀产品(pǐn),我想是有一定的(de)难度的,所以去电(diàn)镀厂(chǎng)家的考查还是有必要的。