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产品细节图
铝型材具有密度小、质量轻、加工性和可塑性强的特点，广泛应用在建筑家居领域。在建筑金属型材中，铝型材占比在80%以上，早在2010年我国建筑铝型材年产量就超过了500万t，是世界建筑铝型材 生产大国。铝型材在大气中能自然氧化生成一层致密的Al2O3氧化膜，但是通常情况下这层氧化膜的厚度很薄，很容易受损失去保护作用。此外，未经表面处理的铝型材外观单一，容易审美疲劳。铝型材的表面处理有两大作用，一是防止腐蚀的发生，有效延长使用寿命；二是可以掩盖铝型材在加工过程中导致的少量表面瑕疵，并带来各种丰富多彩的表面效果，装饰性大大提高。本文从涂层性能和应用性能两个方面对建筑铝型材3种不同的表面处理方式进行了对比，并且结合粉末涂装的特点，总结分析了作为粉末涂料重要发展方向的耐候性以及低温固化的研究进展情况。指出粉末涂料的耐候性能还需要进一步提高以扩大应用，同时在烘烤固化环节的能耗需要进一步降低。?1粉末喷涂在建筑铝型材表面处理中的优势，目前铝型材的表面处理主要包括阳极氧化、电泳涂装和粉末喷涂3种。通常完整的阳极氧化工艺流程需要经过机械预处理、化学前处理、阳极氧化、着色和封闭5道工序。电泳涂装工艺与阳极氧化工艺大体一致，区别在于电泳涂装在阳极氧化着色工序之后用电泳涂装工序取代了封闭工序。所以经过电泳涂装的铝型材表面其实是阳极氧化膜和电泳涂层的复合膜，又称阳极氧化复合膜。粉末喷涂也需要化学前处理，之后进行静电喷涂粉末涂料。铝型材的3种表面处理得到的涂膜性能上各有特点。阳极氧化在早期是我国建筑铝型材表面处理的*主要方式，阳极氧化膜具有高的耐磨性、良好的绝热绝缘性能和抗蚀性能，现在仍是铝型材表面处理的主要方式之一。电泳涂装成熟于日本，日本是个海洋气候 ，四面环海，海盐粒或者混有海沙的灰泥引起的铝型材腐蚀问题比较突出，阳极氧化处理工艺难以实现这种高腐蚀环境下的有效保护。电泳涂装具有优异的耐候性和抗腐蚀性，同时外观亮丽，易于清扫，因此得到了迅速发展。美国佛罗里达暴晒试验数据显示，电泳涂装得到的阳极氧化复合膜（5a的保光率）与氟碳涂层相当，色差还小于氟碳涂层。然而电泳涂装也存在漆膜易划伤的缺陷，此外作为基层的阳极氧化膜韧性差，在机械应力或热应力下容易发生开裂，有报道显示冷封孔的阳极氧化膜只能承受66℃烘烤，在82℃下烘烤只有一半的试样合格。20世纪90年代初，粉末喷涂开始在我国铝型材的表面处理中规模化应用，近10a来发展迅速。粉末喷涂的性能优势并不明显。如在外观平整度和涂膜均匀性上不如阳极氧化和电泳涂装、耐候性能介于阳极氧化和电泳涂装之间，但耐磨性、耐酸性和柔韧性明显优于阳极氧化和电泳涂装。建筑铝型材作为一种半 性结构，耐久性至关重要，因而抵抗机械作用与抗老化保持涂膜的完整性和功能性尤为重要。通常使用的电泳漆是丙烯酸涂料，具有非常优异的耐候性，GB 5237―2008加速耐候性*低级别也要求1000h氙灯老化保光率＞80%，*高级别甚至要求4000h氙灯老化保光率＞80%；建筑铝型材通用型粉末涂料主体结构是聚酯树脂，其耐候性比丙烯酸略差，GB 5237―2008加速耐候性*高级别也仅要求1000h氙灯老化保光率＞90%。这表明电泳涂装耐候性平均值明显高于粉末喷涂，建筑铝型材的粉末涂装耐候性已经落后于实际需求。在应用上粉末喷涂优势较大。粉末喷涂可以实现多达几千种色彩和各式各样的纹理装饰效果，这是阳极氧化和电泳涂装所难以达到的。另外，粉末喷涂环保优势明显。阳极氧化和电泳涂装工艺中，水和电的消耗是相当大的，在氧化工序中，整流机的输出电流可达到8~11kA，电压在15~17.5V（硫酸直流阳极氧化工艺氧化电压一般为12~18V），吨电耗可达1000度左右。此外，阳极氧化、着色和封闭工序需使用大量的酸、碱和镍盐等，废水和废气后处理压力大。粉末喷涂前处理工序比阳极氧化前处理工序简便，主要为脱脂与铬化，无需阳极氧化和电泳工序，能耗较低。粉末涂料不含溶剂，VOC排放几乎为0，环保压力小。铝型材粉末涂装相比阳极氧化和电泳涂装耗电量要少很多。但是目前主流粉末涂料的固化温度高达180~200℃，其能源消耗仍然不可忽视，降低粉末涂料固化条件是长期发展的趋势。2建筑铝型材粉末涂料研究进展，近几年来， 和社会对环保的要求越来越高，政策导向逐渐限制和减少高能耗高污染的生产工艺使用的趋势十分明显，粉末涂装迎来了发展的良机。然而，要扩大粉末涂装在建筑铝型材表面处理中的应用，粉末涂装在保持自身应用优势的基础上，提高耐候性弥补性能上的不足同时降低粉末涂料固化温度减少能耗是必经的过程。2.1粉末涂料的耐候性改进，国内外对粉末涂料耐候性有较多研究。在粉末涂料用聚酯树脂合成中，适当加大间苯二甲酸的比例减少对苯二甲酸的用量，以及尽量使用新戊二醇、减少使用或不用乙二醇以保证耐候性，已经得到了行业内的广泛认同。然而常规的间苯二甲酸替代法存在机械性能变差的问题，目前国内商品化的超耐候聚酯树脂绝大部分采用全间苯二甲酸方案。而这一类型的超耐候聚酯树脂制备得到的粉末涂层，通常其反冲只能达到20cm，机械性能差是这些超耐候树脂面临的共同问题。在各种类型的粉末涂料中，氟碳粉末涂料的耐候性能*佳，可达到超耐候的要求。巩永忠等对氟碳粉末涂料及其关键原材料氟碳树脂进行了长期研究。目前PEVE氟碳粉末的加工性能已经大大改善，使用与常规粉末涂料相同的设备和工艺制备得到的FEVE氟碳粉末涂料通过了QUALICOAT―2009Ⅲ和AAMA2605―2005认证。固化温度也降低到了180~200℃，机械性能和附着力都不存在应用问题。然而FEVE氟碳树脂加工工艺复杂，价格昂贵限制了其的应用。为降低成本，国内粉末涂料厂家在常规粉末涂料中引入部分氟碳树脂，通过拼用或层分离的技术制得耐候性优异的粉末涂料，在降低成本的同时提高了氟碳树脂的润湿性能和机械性能。魏育福等在TGIC固化粉末涂料中引入6%~17%的FEVE氟碳树脂，制备得到的粉末涂料仍具有非常优异的耐候性，其1000h氙灯老化保光率在90%以上。张云伟通过环氧粉末涂料与氟碳粉末涂料干混，通过环氧树脂与氟碳树脂表面能差异实现1次涂装之后的分层，实现了重防腐和超耐候，制备的涂层2000h氙灯加速老化后保光率仍有90%以上。庆福等将TGIC固化聚酯树脂与异氰酸酯固化氟碳树脂拼用制得复合型超耐候粉末涂料。研究表明当聚酯树脂与氟碳树脂的质量比为1∶1时其QUV-B 1000h人工加速老化保光率还有60%以上，可很好地实现耐候性和成本的均衡，而同等试验条件下聚酯树脂粉末涂料的保光率只有19.1%。通过引入新的耐候性单体，改善聚酯树脂主体结构的耐候性也是可行的方案。Chang等发现，使用不含苯环的单体1,2-环己烷二甲酸或1,3-环己烷二甲酸、1,4-环己烷二甲酸和2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇为主体合成的聚酯树脂，与羟烷基酰胺在约177℃/20min下固化制得的涂膜具有非常优异的耐候性。其50%保光率的QUV-B老化时间均在1500h以上；二元酸采用1,2-环己烷二甲酸的50%保光率的QUV-B老化时间甚至达到了5000h，而常规聚酯树脂制备的涂膜50%保光率的QUV-B老化时间在300h以下。杨小青等也发现使用不含苯环单体制备得到的聚酯树脂具有优异的耐候性。郑荣辉等在聚酯树脂合成过程中引入含氟单体1H,1H,10H,10H-全氟-1,10-癸二醇、四氟间苯二甲酸、六氟戊二酸，将制备得到的含氟聚酯树脂与β-羟烷基酰胺固化可制得耐候型优异的涂层。然而这些耐候性单体价格远高于常规单体，上述无苯环单体制备得到的涂层还存在Tg较低的缺陷。除了改进成膜物耐候性之外，使用改性填料和助剂来提高粉末涂料的耐候性也有见报道。郭刚和施奇武分别发现，将经过表面改性的金红石(R)型纳米TiO2作为紫外光吸收剂加入粉末涂料中，2%的添加量就可以大幅改善涂层的耐候性。涂清华等研究表明，粉末涂料在高温高湿的环境中涂膜表面易出现发白斑块，这些发白斑块是由于涂层吸水导致的，通过使用10%~40%的经过表面处理的BaSO4和Al2O3疏水填料，白斑基本消失，通过提高疏水性来提高涂层的耐候性。2.2低温固化粉末涂料的研究，目前行业内将固化条件＜160℃的粉末涂料称为低温固化粉末涂料。要实现低温固化需要成膜物具有高的反应活性和低的熔融黏度。同时为保证涂膜必要的机械性能和粉末贮存稳定性，成膜物固化前的相对分子质量不能太低。不同类型粉末涂料里面，能够满足建筑铝型材耐候要求的有TGIC固化体系、羟烷基酰胺固化体系、封闭异氰酸酯固化体系以及丙烯酸粉末涂料等。其中封闭异氰酸酯固化体系由于常用己内酰胺封闭固化剂的解封闭温度高达160℃，难以满足低温固化的要求。丙烯酸树脂具有高活性和优异的耐候性能，在低温固化方面应用较多。L·莫恩斯制备了一种可在150℃以下固化得到优良涂膜性能的粉末涂料。该粉末涂料由无定形端羧基聚酯树脂A、无定形或半结晶形端羧基端羟基双官能团聚酯树脂B1和/或结晶性多元酸B2、缩水甘油基丙烯酸共聚物C、可与羧基反应的其他化合物D组成。该粉末涂料在140℃/15min固化后得到的涂膜机械性能与常温固化粉末涂料相当，QUVA人工加速老化50%保光率时间在2200~2500h，具有优异的耐候性。Bin Wu公开了一种半结晶聚酯树脂及其制备方法，以半结晶树脂与常规无定形树脂和缩水甘油基丙烯酸树脂共挤，制备得到的粉末涂料可在130℃/25min条件下充分固化,具有很好的机械性能和外观流平。李光等通过选用高环氧当量丙烯酸树脂、低环氧当量丙烯酸树脂、十二烷二酸以及其他助剂制备了低温固化丙烯酸粉末涂料。在150℃条件下烘烤20min实现充分固化，涂膜经过QUV-A 1400h人工加速老化后保光率在90%以上，并应用在铝轮毂罩光漆上。张剑等通过聚酯树脂和丙烯酸树脂共混，在聚酯树脂低温固化剂的作用下，制备了户外MDF用粉末涂料，可实现中波红外脉冲辐射加热下130~150℃快速固化。目前耐候性粉末涂料用量*大的TGIC固化体系和羟烷基酰胺固化体系，在低温固化方面，羟烷基酰胺体系更有优势。由于TGIC的加入对粉末涂料Tg影响非常大，TGIC固化树脂需要较高的Tg，通常要求在60℃以上，TGIC反应活性高，通常都需要添加固化促进剂才能保证在200℃/10min充分固化。而通过固化促进剂能够实现的*低固化温度也都在160℃以上，因此开发TGIC低温固化聚酯难度非常大。郑荣辉等通过增加支化度高的三元醇的种类和用量，同时在多元酸组分中增加间苯二甲酸的用量并引入马来酸酐和己二酸，以高活性的均苯四甲酸二酐封端，制备了可实现TGIC体系在140~160℃固化的聚酯树脂。不过聚酯树脂的Tg只有53~57℃。常用羟烷基酰胺T-105具有4个官能度，用量少，对粉末涂料Tg的影响比TGIC小得多，反应活性高，通常180℃/10 min就可完全固化。马洪英通过配方优化，优选三羟甲基丙烷、新戊二醇、2-乙基,2-丁基-1,3丙二醇组合，调整配方中对苯二甲酸、间苯二甲酸和己二酸的比例，并以偏苯三酸酐作为封端剂量，合成了酸值50mgKOH/g左右，Tg为57℃的聚酯树脂。该聚酯树脂以羟烷基酰胺作为固化剂，可实现120℃/40min、130℃/30min、140℃/20min和150℃/15min条件下的完全固化。在上述固化条件下，涂膜均实现了50cm的正反冲，并且QUV-B 240h老化保光率均在80%以上。邓慕强等通过引入脂肪族1,6-己二醇和脂环族多元醇1,4-环己烷二甲醇以及甲基丙烯酸，制备了可实现130~140℃固化的羟烷基酰胺固化聚酯树脂，Tg在55℃以上。马志平等引入氢化二聚脂肪酸实现了聚酯树脂柔韧性和Tg的平衡，采用后加入1,4-环己烷二甲醇的方式降低了聚酯树脂的黏度，制备得到的羟烷基酰胺固化树脂酸值为50~55mgKOH/g，可实现140℃条件下的充分固化。张剑等选用酸值在42~56mgKOH/g的高酸值超耐候聚酯树脂，以羟烷基酰胺为固化剂，在固化促进剂的作用下，在玻璃钢表面涂装实现了150~160℃的快速固化，制备得到的涂膜耐候型优异，附着力良好。3结语：我国建筑铝型材的3种涂装工艺在性能上各有特点，在应用性能上，粉末涂装在选择多样化和个性化方面具有较大的优势。但是我国粉末涂料在提高耐候性和降低固化温度减少能耗方面，尚未取得突破性进展。目前氟碳粉末涂料价格昂贵、应用受限，成本可接受的耐候改进方案又存在其他性能上的不足；低温固化粉末涂料商品化产品极少，上游原材料供应和下游应用市场都有许多困难需要解决。随着我国人民群众对环保问题关注的不断提高，政策导向有利于粉末涂装扩大应用比例，但是仍需要行业内加强技术研发解决面临的各种问题。
铝型材散热器生产工艺：首先贴膜不能直接贴在铬化层上，否则会影响膜的附着力;其次，贴膜后要及时喷涂不能停放时间过长，否则容易导致贴膜脱落，严重时还要重新贴膜;再次是撕膜时要控制流平时间，不能贴膜后马上撕膜，这样会对产品质量带来一定的影响;*后是两种颜色的喷涂顺序要根据具体情况确定，既要考虑到两次固化，又要考虑到遮盖效果。贴膜质量控制：散热器铝型材质量控制中贴膜质量很重要，若贴不好，会导致喷涂困难，如贴膜的张力不大、压紧程度要控制好;对形状复杂的部位要分开贴膜，贴膜后要检查贴膜是否贴牢。否则将会给喷涂带来麻烦。影响喷涂质量。公司生产的铝型材产品均由专业的技术人员严格把关，并拥有专业的生产设备，保证质量问题，客户可放心选购我厂产品。铝型材散热器的贴膜材质：首先要对贴膜材质合理选择，根据散热器铝型材产品的要求、表面处理方式，选择相应的贴膜，同是还要考虑贴膜上的胶对铝型材表面质量的影响。
缩孔是铝合金压铸件常见的内部缺陷，常出现在产品壁厚较大或者易形成热点的位置。一般来讲，只要缩孔不影响产品的使用性能，都以合格的方式来判定。然而，对于一些重要部位，如汽车发动机汽缸体的冷却水道孔或润滑油道孔，出现缩孔是不允许判定合格的。
某企业的一款铝合金制发动机曲轴箱，采用布勒28000kN冷室压铸机铸造，材质为ADC12合金，成分见表1。铸件毛坯质量为6.3 kg，后工序进行X射线探伤时发现第二个曲轴轴承孔油道出现缩孔，离油道约8 mm，存在较大的漏油风险。据统计，2017年该位置的缩孔报废率为5%，经过一系列的探索，成功地将废品率降低为0.2％。本课题从铝合金压铸件缩孔的形成机理[1-5]和铸造条件两方面出发，分析铸件产生缩孔的原因，寻求改善措施，以期为日后解决铝合金压铸件缩孔问题提供参考。一、铝合金压铸件缩孔形成机理及形态--缩孔形成机理：导致铝合金压铸件缩孔的原因较多，追溯其本源，主要是铝合金从液相向固相转变过程中铝液补缩不足而导致。常见的缩孔原因有：①模温梯度不合理，导致铝液局部收缩不一致。②铝液浇注量偏少，导致料饼薄，增压阶段补压不足。③模具存在热结或尖锐区域。④模具的内浇口宽度不够，面积较小，导致铸件过早凝固，增压阶段压力传递受阻、铝液无法补缩。⑤铸造压力设置过低，补缩效果较差。图1为铝合金铸件缩孔形成的示意图。铸件缩孔形态：缩孔是一种铝合金压铸件乃至铸件常见的内部缺陷，常出现在产品壁厚较大、模具尖角和模温温差较大等区域。图2为某款发动机曲轴箱缩孔形态，缩孔呈似椭圆状，距离轴承油道孔约10 mm，内壁粗糙，无光泽。缩孔区域铸件壁厚较大，约为22 mm；油道孔销子前端无冷却水，模温较高。汽车发动机曲轴的两大轴颈（主轴颈和连杆轴颈）工作载荷较大，磨损严重，工作时必须进行压力润滑。在此情况下，轴颈的油道孔附近若存在缩孔，将会严重影响润滑效果。二、缩孔相关对策：铝合金压铸件产生铸造缺陷的原因有产品本身的结构特征、模具设计得浇注系统及冷却系统设计不合理、工艺参数设计不合理等原因[1~4]。根据常见的铸造缺陷原因以及铝合金铸件缺陷处理流程，探索解决铝合金压铸件厚大部位缩孔的相应对策。前期分析及对策：铸件缩孔的前期分析从容易操作的工艺参数出发，通过现场测量及观察，测得模具内浇口厚度为4 mm，计算的内浇口速度为40 m/s，产品壁厚*薄处为4.6 mm；料饼厚度为25 mm；铸造压力为60MPa。由经验可知，模具设计符合产品的结构特征，模具浇注系统应该不存在增压阶段补缩不足的问题。但是，增压阶段的铝液补缩与料饼厚度和增压压力有直接的关系，合适的料饼厚度与铸造压力才能形成内部组 织致密的铸件，因此，可以怀疑缩孔是由铸造压力偏低和料饼偏薄而导致的。前期铸件缩孔的对策分为两个：①铸造压力由之前的65MPa提高至90MPa；②料饼厚度有原来的25 mm调整为30 mm。采用上述措施后，经过小批量专流验证，缩孔率由5%减低为4.8%，效果不明显，说明工艺参数不是引起铸件缩孔的主因。中期分析及对策：由于引起铸件缩孔的本质原因是铝液凝固时补缩不足而导致，而模具温度分布不均容易导致铝液凝固顺序不合理，从而补缩不足，因此，中期对策分析主要从确保合理的模具温度入手。由产品3D模型可知，铸件缩孔处壁厚为22.6mm，壁厚较大，容易引起较高的模具温度。铝液凝固时，壁厚较大铸件内部铝液由于温度较高，尚处于液相或者固液混合相，而此时内浇口进行补缩的通道可能已经凝固。这样，在增压阶段铸件无法进行铝液补缩，从而有形成缩孔的可能。为确保合适的模具温度，采用热成像仪测得脱模剂喷涂后模具*高温度为272℃（见图3），高于正常的模具喷涂后温度，其他区域模具温度及其分布整体正常。因此，需要降低缩孔处模温。另外，测得此处冷却水孔底部距离模具型腔表面距离较大为20 mm，因为较大的热传递距离会降低模具的冷却效果，所以需要对冷却水孔进行更改。为降低缩孔处模具温度，主要采取3个方法：①改善模具冷却系统。将缩孔附件的冷却水孔深度加深，由距模具表面20 mm变成12 mm，以此快速带走附近模具热量，降低模温；将所有模具冷却水管与水管统一编号，一一对应，防止模具保全时装错，影响冷却效果[5，6]。②降低浇注温度，由675℃变为645℃。③延长缩孔处模具喷涂时间，由2 s变成3 s。实施上述整改措施后，缩孔区域模具喷涂后温度大幅度降低，约为200℃，属于正常范围。缩孔率有4.8%降低到4%，说明此类措施对缩孔具有一定效果，但不能彻底解决此区域的缩孔问题。后期分析及对策：通过前面两次改善，基本保证压铸模具处于理论上的合理状态，即浇注系统设计合理、冷却系统布置合适，工艺参数设计*优。然而，铸件缩孔率仍有4%之多。铸件缩孔处壁厚为22.6 mm，远大于其他部位的壁厚，较大的壁厚可能引起铸件中心凝固时补缩不足，增压结束后此区域还没有完全凝固,继续收缩产生缩孔[7~10]，模流分析见图4。因此，如何解决铸件缩孔处的补缩不足，也许才是问题的关键。一般来讲，铸件的补缩时通过料饼→浇道→内浇口→铸件这条路径进行的。由于铸件厚大部位后于内浇口凝固，切断了增压后期的补缩通道，因此无法补缩。
缩孔是铝合金压铸件常见的内部缺陷，常出现在产品壁厚较大或者易形成热点的位置。一般来讲，只要缩孔不影响产品的使用性能，都以合格的方式来判定。然而，对于一些重要部位，如汽车发动机汽缸体的冷却水道孔或润滑油道孔，出现缩孔是不允许判定合格的。
某企业的一款铝合金制发动机曲轴箱，采用布勒28000kN冷室压铸机铸造，材质为ADC12合金，成分见表1。铸件毛坯质量为6.3 kg，后工序进行X射线探伤时发现第二个曲轴轴承孔油道出现缩孔，离油道约8 mm，存在较大的漏油风险。据统计，2017年该位置的缩孔报废率为5%，经过一系列的探索，成功地将废品率降低为0.2％。本课题从铝合金压铸件缩孔的形成机理[1-5]和铸造条件两方面出发，分析铸件产生缩孔的原因，寻求改善措施，以期为日后解决铝合金压铸件缩孔问题提供参考。一、铝合金压铸件缩孔形成机理及形态--缩孔形成机理：导致铝合金压铸件缩孔的原因较多，追溯其本源，主要是铝合金从液相向固相转变过程中铝液补缩不足而导致。常见的缩孔原因有：①模温梯度不合理，导致铝液局部收缩不一致。②铝液浇注量偏少，导致料饼薄，增压阶段补压不足。③模具存在热结或尖锐区域。④模具的内浇口宽度不够，面积较小，导致铸件过早凝固，增压阶段压力传递受阻、铝液无法补缩。⑤铸造压力设置过低，补缩效果较差。图1为铝合金铸件缩孔形成的示意图。铸件缩孔形态：缩孔是一种铝合金压铸件乃至铸件常见的内部缺陷，常出现在产品壁厚较大、模具尖角和模温温差较大等区域。图2为某款发动机曲轴箱缩孔形态，缩孔呈似椭圆状，距离轴承油道孔约10 mm，内壁粗糙，无光泽。缩孔区域铸件壁厚较大，约为22 mm；油道孔销子前端无冷却水，模温较高。汽车发动机曲轴的两大轴颈（主轴颈和连杆轴颈）工作载荷较大，磨损严重，工作时必须进行压力润滑。在此情况下，轴颈的油道孔附近若存在缩孔，将会严重影响润滑效果。二、缩孔相关对策：铝合金压铸件产生铸造缺陷的原因有产品本身的结构特征、模具设计得浇注系统及冷却系统设计不合理、工艺参数设计不合理等原因[1~4]。根据常见的铸造缺陷原因以及铝合金铸件缺陷处理流程，探索解决铝合金压铸件厚大部位缩孔的相应对策。前期分析及对策：铸件缩孔的前期分析从容易操作的工艺参数出发，通过现场测量及观察，测得模具内浇口厚度为4 mm，计算的内浇口速度为40 m/s，产品壁厚*薄处为4.6 mm；料饼厚度为25 mm；铸造压力为60MPa。由经验可知，模具设计符合产品的结构特征，模具浇注系统应该不存在增压阶段补缩不足的问题。但是，增压阶段的铝液补缩与料饼厚度和增压压力有直接的关系，合适的料饼厚度与铸造压力才能形成内部组 织致密的铸件，因此，可以怀疑缩孔是由铸造压力偏低和料饼偏薄而导致的。前期铸件缩孔的对策分为两个：①铸造压力由之前的65MPa提高至90MPa；②料饼厚度有原来的25 mm调整为30 mm。采用上述措施后，经过小批量专流验证，缩孔率由5%减低为4.8%，效果不明显，说明工艺参数不是引起铸件缩孔的主因。中期分析及对策：由于引起铸件缩孔的本质原因是铝液凝固时补缩不足而导致，而模具温度分布不均容易导致铝液凝固顺序不合理，从而补缩不足，因此，中期对策分析主要从确保合理的模具温度入手。由产品3D模型可知，铸件缩孔处壁厚为22.6mm，壁厚较大，容易引起较高的模具温度。铝液凝固时，壁厚较大铸件内部铝液由于温度较高，尚处于液相或者固液混合相，而此时内浇口进行补缩的通道可能已经凝固。这样，在增压阶段铸件无法进行铝液补缩，从而有形成缩孔的可能。为确保合适的模具温度，采用热成像仪测得脱模剂喷涂后模具*高温度为272℃（见图3），高于正常的模具喷涂后温度，其他区域模具温度及其分布整体正常。因此，需要降低缩孔处模温。另外，测得此处冷却水孔底部距离模具型腔表面距离较大为20 mm，因为较大的热传递距离会降低模具的冷却效果，所以需要对冷却水孔进行更改。为降低缩孔处模具温度，主要采取3个方法：①改善模具冷却系统。将缩孔附件的冷却水孔深度加深，由距模具表面20 mm变成12 mm，以此快速带走附近模具热量，降低模温；将所有模具冷却水管与水管统一编号，一一对应，防止模具保全时装错，影响冷却效果[5，6]。②降低浇注温度，由675℃变为645℃。③延长缩孔处模具喷涂时间，由2 s变成3 s。实施上述整改措施后，缩孔区域模具喷涂后温度大幅度降低，约为200℃，属于正常范围。缩孔率有4.8%降低到4%，说明此类措施对缩孔具有一定效果，但不能彻底解决此区域的缩孔问题。后期分析及对策：通过前面两次改善，基本保证压铸模具处于理论上的合理状态，即浇注系统设计合理、冷却系统布置合适，工艺参数设计*优。然而，铸件缩孔率仍有4%之多。铸件缩孔处壁厚为22.6 mm，远大于其他部位的壁厚，较大的壁厚可能引起铸件中心凝固时补缩不足，增压结束后此区域还没有完全凝固,继续收缩产生缩孔[7~10]，模流分析见图4。因此，如何解决铸件缩孔处的补缩不足，也许才是问题的关键。一般来讲，铸件的补缩时通过料饼→浇道→内浇口→铸件这条路径进行的。由于铸件厚大部位后于内浇口凝固，切断了增压后期的补缩通道，因此无法补缩。
公司实力
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