Основные сведения о литье под давлением из цинкового сплава — завод по литью металлических изделий в Хуэйчжоу

В настоящее время литьё под давлением из цинковых сплавов широко применяется в самых разных сферах декоративного оформления — например, для изготовления фурнитуры мебели, архитектурных элементов отделки, аксессуаров для ванной комнаты, светильников, игрушек, зажимов для галстуков, пряжек для ремней, различных металлических декоративных застёжек и т. п. Поэтому к качеству поверхности отливок предъявляются высокие требования, а также необходима эффективная обработка поверхности. Наиболее распространённым дефектом литья из цинковых сплавов является образование поверхностных пузырей.

Характеристика дефектов: на поверхности литья под давлением имеются выступы и мелкие пузырьки.

Это было обнаружено после литья под давлением.

Обнажённые после полировки или механической обработки

Появляется после нанесения масляного покрытия или гальванопокрытия

Причины:

1. Обусловлено порами: в основном за счёт пор и механизма усадки. Поры обычно имеют округлую форму, тогда как большинство усадочных дефектов носит неправильную, ассиметричную форму.

(1) Причина пористости: а. В процессе заполнения и затвердевания расплавленного металла на поверхности или внутри отливки образуются пустоты вследствие проникновения газов.

b Газ, испарившийся из краски, проникает

Содержание газа в жидком сплаве C слишком высоко, и он выпадает в виде осадка при затвердевании.

Когда газ, находящийся в полости формы, газ, выделяющийся из покрытия, а также газ, выделяющийся при затвердевании сплава, плохо отводятся, они в конечном итоге остаются в отливке, образуя поры.

(2) Причины образования усадочных раковин: усадочная раковина возникает вследствие уменьшения объёма или недостатка подпитки жидкой металлической фазой в месте окончательной кристаллизации при затвердевании жидкого металла.

b Литьё с неравномерной толщиной или локальным перегревом приводит к замедленному затвердеванию отдельного участка, а при усадке объёма на поверхности образуется вогнутость.

Из‑за наличия пор и усадочных раковин в отливках, полученных методом литья под давлением, в процессе поверхностной обработки в эти полости может проникать вода. При последующей термической обработке после окраски и гальванического покрытия газ, находящийся в этих полостях, расширяется под воздействием тепла; либо вода, содержащаяся в полостях, превращается в пар и увеличивается в объёме, что приводит к образованию вздутий на поверхности отливки.

2. Вызвано межкристаллитной коррозией:

Вредные примеси в составе цинкового сплава — свинец, кадмий и олово — скапливаются на границах зерен, вызывая межзеренную коррозию, в результате которой металлическая матрица разрушается. Гальваническое покрытие ускоряет этот процесс: детали, подверженные межзеренной коррозии, расширяются, выдавливая покрытие и приводя к образованию пузырей на поверхности отливки. Особенно в условиях повышенной влажности межзеренная коррозия может вызывать деформацию, трещины или даже разрушение отливок. (См. рис. 1 справа)

3. Вызвано трещинами: водяные следы, холодные полосы и горячие трещины

Водяные линии и линии холодного разделения: в процессе заливки металлический расплав, поступающий первым, соприкасается со стенкой литейной формы и преждевременно затвердевает; при этом последующий металл не может полностью соединиться с уже затвердевшим слоем. В месте стыка поверхности отливки образуются перекрывающиеся линии, проявляются полосовые дефекты, как показано на рис. 2. Водяная отметка обычно располагается в поверхностном, неглубоком слое отливки; однако зона холодного барьера может проникать внутрь отливки.

Горячие трещины:

а Когда толщина отливки неравномерна, процесс затвердевания приводит к возникновению внутренних напряжений.

b Преждевременный выброс и недостаточная прочность металла

c Неравномерная сила при выбросе

d Чрезмерная температура пресс-формы делает зерна крупными

e Существуют вредные примеси

Вышеперечисленные факторы могут привести к образованию трещин.

Когда в процессе литья под давлением образуются водяные трещины, холодные трещины и горячие трещины, раствор во время гальванического покрытия проникает в эти трещины, а при последующей сушке превращается в пар; вследствие повышения внутреннего давления газа гальваническое покрытие отслаивается, формируя пузырьки.

Существуют два уровня принудительной подачи металла: экструзионная подача и ковочная подача; для отливок также выделяют два уровня принудительной подачи. Первый, по сути, направлен на устранение усадочных раковин и пористости отливки, а второй — на достижение в теле заготовки структуры с раздробленной зернистостью или ковочной структуры. Если желать использовать различные термины для обозначения этих двух разных степеней, то для первой можно применять выражение «экструзионная подача», а для второй — «ковочная подача». Следует особо учитывать, что пополнение металлом является прямым методом и не может быть обеспечено опосредованно. В технологическом плане для его описания можно ввести параметр процесса — «давление подачи». С точки зрения физических принципов понятие давления проявляется двумя способами: во‑первых, в жидком состоянии, что соответствует «закону Паскаля»; для ясности мы называем это «жидкостным давлением», а во‑вторых, в твёрдом состоянии; это мы обозначаем как «твёрдое давление». Следует иметь в виду, что при неправильном использовании понятия давления в этих двух различных состояниях могут возникнуть серьёзные проблемы.