粘铝本身是金属间化学扩散反应。下图概括了发生在模具型腔内与粘模相关联的变化。压铸合金与模具钢的亲和力越大,越容易互相熔融粘合在一起。当铝合金中铁含量低于0.7%时,模具表面铁原子因浓度梯度向铝液渗透的速度加快,易生成铁-铝或铁-铝-硅金属间化合物而粘模。显然纯铝的粘模倾向严重,压铸常用的共晶铝硅合金粘模倾向则较小。镍有促进金属间化合物生长的作用,铝液中的夹杂及铬镍等都可能增加粘铝机会。高硅和增锰则可减慢中间金属相成长速度,减少粘模。少量锶(0.004%)和钛(0.125%)亦可减轻粘铝。
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当压铸操作工艺正常,一副新模具却出现粘模,调试压铸工艺、喷涂虽能有所补救,但若不稳定,就说明主要原因是铸件结构设计、模具设计或制造的问题。首先是内浇口设计,如流向、截面积、压射速度等控制不当,金属液直接冲蚀型芯或型壁,容易出现粘模。如果冲击到定模一侧,则使定模一侧铸件的包紧力增加。当铸件整体或局部收缩对模具的包紧力分布不均衡合理,铸件就会因粘模出现偏、歪、斜、变形、裂纹、断裂,甚至粘到定模,或粘到动模顶不出来。
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粘模问题是诸多因素的综合反应,因此解决粘模问题,必须从多角度分析判断,允许试错,但切勿主观臆断。笔者归纳的如下几条,纯属立足黑箱理论的经验技艺,即把模具视为黑箱,不深究其充型过程内部的变化,只关注黑箱的两端,即输入参数和成型效果。若要从根本上解决粘模,需要深入的微观理论研究成果作指导,其任务重而道远。
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选用成膜耐热温度高、模质坚固且润滑效果好的脱模剂。新模具试模时涂模具膏,以防止拉伤。对易粘模的高温区,可定期涂覆防粘蜡膏剂或局部补喷防粘蜡液体。
仔细监测出模角度,其允许值要按照压铸模标准。
压铸合金成分设计要兼顾可能导致粘模的因素,比如在允许范围内,控制铝合金中铁含量不低于0.7%为宜。要防止因混入低熔点金属而引起粘模。用中间合金调整化学成分时,除镁、锌等个别金属,不可将纯金属加入铝液中,防止因严重偏析而引起粘模。
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