真空壓鑄是當(dāng)前高質(zhì)量鋁壓鑄件的必要生產(chǎn)條件,像缸體、自動變速箱殼體、閥體等。特別是汽車結(jié)構(gòu)件,需要做T6熱處理和焊接,鑄件的含氣量要控制在0.5cc/100g以內(nèi),這對整個充型過程中的高真空度有嚴(yán)格的要求(真空度在50毫巴以下),要在充滿挑戰(zhàn)的壓鑄生產(chǎn)環(huán)境下穩(wěn)定地實現(xiàn)更不容易。這些大型而且形狀越趨復(fù)雜的壓鑄件,要保證模腔能達(dá)到高真空狀態(tài),除了要模具密封性好之外,壓室也要密封;還需要很好的整體沖頭系統(tǒng)(包括沖頭、料管、潤滑、分流錐)才能保證壓射速度的穩(wěn)定性、快速的生產(chǎn)周期和的氣體產(chǎn)生量。當(dāng)然還要優(yōu)化的壓射工藝和澆道系統(tǒng)來避免卷氣,的模具溫度熱平衡控制來減少噴涂量和局部過熱,鋁液除氣除渣來減少含氣含渣量等。此外,還要避免在壓射過程中讓鋁液和殘留的潤滑油產(chǎn)生氣體進(jìn)入鑄件。
含氣量是影響鑄件焊接性的重要因素。脫模劑的有機(jī)物殘留直接粘污鑄件表面,此外,和鋁液的接觸使脫模劑在高溫下熱分解出氫氣并溶入鋁液,在鑄件凝固時又析出成為微氣泡。同樣有害的是過多的沖頭潤滑油,因為壓室的潤滑油更會直接和鋁液接觸,產(chǎn)生氣體。太多的殘留會堵塞排氣通道和影響閥芯滑動,也導(dǎo)致毛刺出現(xiàn),損壞密封條。
標(biāo)準(zhǔn)的沖頭材料除了H13模具鋼外,還可以用耐磨的鈹銅沖頭;對沖頭行程長、料管充滿度高的大型壓鑄件生產(chǎn)有很大的好處。鈹銅合金有很高的導(dǎo)熱性和潤滑性,沖頭的冷卻很快,磨擦系數(shù)低,確保沖頭溫度不會過高,運(yùn)行時不會卡錘,是很好的沖頭材料。銅合金沖頭可以選用不同的材質(zhì),含鎳鉻硅的銅合金硬度較低(HB180-220),價格較便宜。含鈹(1%)高的鎳鈷銅合金的硬度(HB>300),但價格。都是常用的沖頭材料。
目前國內(nèi)外用的壓射沖頭是針對普通壓鑄而設(shè)計的,由于沖頭需要在壓射室中做高速運(yùn)動,因此沖頭與壓射室內(nèi)壁之間都要有一定的間隙。高真空壓鑄時,真空系統(tǒng)對壓射室及模具型腔抽真空,外界氣體便可以經(jīng)過此間隙進(jìn)入壓射室及模具型腔,從而導(dǎo)致氣孔缺陷。目前普通壓射沖頭密封性能差,因此,不能適應(yīng)高真空壓力鑄造的要求。