金屬鑄造缺陷：類型、原因和補救措施

「鑄造缺陷是金屬鑄造零件或產品成型過程中通常出現的不必要的不​​規則現象。可以根據預期的缺陷類型接受或拒絕這些缺陷，因為這些缺陷會顯著影響最終使用鑄造產品的品質”

金屬鑄造是一種透過施加壓力將熔融金屬壓入模具來製造零件的複雜過程。因此，它很容易出現一些不良缺陷，這些缺陷可能會影響最終使用零件或產品的品質。這些鑄造缺陷是製造商非常關心的問題。鑄造缺陷可以根據其類型、原因和補救措施進行分類。了解這些缺陷及其原因對於控制鑄造過程和生產最佳性能零件至關重要。這種方法將有助於避免錯誤並確保客戶獲得最好的產品。本指南將提供有關由不同鑄造工藝引起的鑄造缺陷的一般信息，並給出金屬鑄造缺陷的示例。您還將了解這些缺陷的主要原因以及可應用於每個缺陷的相應補救措施，以防止和保證零件品質。

 

鑄造缺陷有哪些？ 

鑄造缺陷是鑄件中與理想品質不同的不良缺陷。這些不準確性可能主要是由材料故障、鑄造設備或未優化的程序引起的。

壓鑄缺陷

壓鑄技術涉及高壓鍛造液態熔融金屬以填充模具型腔，類似於塑膠射出成型。它適合生產許多小型、中型或大型零件、產品或原型。壓鑄可產生光滑的表面和精確的尺寸。然而，如果執行得不好，就會在鑄造的產品中造成一些缺陷。

 

鑄造缺陷的類型

現在，讓我們討論一下各種類型的缺陷、其可能的原因以及解決方案。

冶金缺陷

使用不合適的鑄造金屬材料主要造成冶金缺陷。冶金缺陷的常見類別包括：

氣孔缺陷

氣孔缺陷

孔隙缺陷是內部壓鑄缺陷，通常難以檢測並且位於鑄件內部。它們出現在金屬的小孔、空隙或氣穴中。這些通常是在鑄造前空氣被困在金屬中時形成的，並可能導致模具頂部形成空隙或模具填充緩慢。因此，最後一層可能具有較低的機械強度。孔隙缺陷主要有兩種：

氣孔缺陷

這些缺陷一般呈圓形或橢圓形，出現在鑄件表面。它們的身體光滑，通常呈現亮黃色或白色。鑄造過程後可透過以下技術輕鬆識別氣孔缺陷：超音波或磁粉檢測。然而，需要 X 射線設備來檢測零件非加工表面上的這些缺陷。 氣孔缺陷的主要原因是： 

1.金屬合金充填涉及的氣體

當熔融合金自由流動時，所涉及的氣體會產生湍流。這會導致澆注系統中出現間隙、選擇錯誤的鑄造參數以及不良的流槽設計，從而導致孔隙缺陷。

2. 從熔融合金釋放氫氣

氫氣是造成孔隙最常見的原因之一 CNC加工缺陷。空氣或冶煉工具中的水分會進入熔融金屬或鋼合金並分解成氫氣。在冷卻和凝固過程中，氫氣的溶解度降低，並在澆注料中形成氣孔。

3. 脫模劑產生的氣體

當氣體與脫模劑接觸時，就會發生這些情況；熔融金屬合金會加熱它們並導致分解和氣體形成，從而導致孔隙缺陷。此外，大量使用脫模劑可能會導致氣體蒸發或穿孔。

預防; 

• 使用清潔乾燥的金屬合金來防止氫氣的形成相對重要。
• 注射速度和壓力必須保持在最佳水平並加以控制，以避免這些缺陷。
• 熔煉過程中熔煉溫度不能太高，以免有模具熔化問題。
• 對於長度大於 50mm 的澆道和流道系統，請嘗試使用足夠的氣流。
• 少量使用優質脫模劑。

收縮

鑄造收縮率 

鑄造收縮缺陷通常出現在模具的上模或下模部件。收縮缺陷有兩種：開放型和封閉型。開放收縮缺陷是指與大氣接觸時所發生的缺陷；當縮孔形成時，空氣會進行補償。 

原因： 零件凝固時金屬收縮是收縮缺陷的主要原因。如果此過程不受控制，可能會導致最終產品變形或脆弱。這些問題可歸因於不良的模具設計。此外，它們是由不正確的澆注溫度和壓力引起的。

預防： 策略規劃對於避免萎縮問題至關重要。正確選擇澆注系統有助於實現正確的熱量分佈和正確的凝固形成。此外，可能有必要改變合金的成分，以實現零件更好的可重複性。

模具材料缺陷

鑄造模具中材料缺陷的一些原因包括模具設計不當或將太熱的金屬倒入模具型腔中。以下是一些最常見的模具材料缺陷類型：

• 切割和清洗：當液態金屬在澆注過程中由於砂子無法承受熱量而從模具的一部分剝離時，就會出現這些缺陷。它們被觀察到成品表面上的小隆起，向受到熔融​​金屬更多衝擊的末端傾斜。
• 熔滴：熔滴是鑄造產品表面不規則的小凸起。當模具處於不良狀態並且沙子滲入液態金屬時，就會發生這種情況。
• 熔合：熔合缺陷通常出現在鋁鑄件缺陷中，當砂在鑄造過程中與鑄件熔合時，就會出現熔合缺陷。
• 隆起：丘疹是成品表面輕微的不規則現象，而隆起則比丘疹大，是成品表面的凸起區域。當模具較弱且液態金屬的重量產生的壓力將砂子向外推出時，就會出現這種缺陷。

原因： 這些 缺陷可能會導致通風不足，從而將氣體滯留在模具中。此外，模具材料中的雜質或污染物可能是最終鑄件表面形成粗糙表面、孔隙或裂縫的因素。

預防： 為了防止模具缺陷，模具應精心設計和準備，並採用良好的通風和優質的模具材料。應優化控制溫度和澆注速度等製程參數。除了;有助於生產無缺陷鑄造產品的其他因素包括模具維護和定期檢查磨損或退化跡象。

跳動

當熔融金屬沒有適當地流​​入模具型腔時，就會發生跳動。這導致有缺陷的鑄造或以部分方式形成鑄件。一般來說，跳動的表面是平坦的，儘管它有時可能是不規則的，甚至是鋸齒狀的。

原因： 熾熱的紅色金屬在凝固之前可能會以錯誤的方式從模具中流出。這通常是由於模具中存在空間或空腔，類似於當您試圖用手指將水握在手中時，它會散開。

預防： 為防止此問題，模具應關閉或緊固。還需要注意的是，使用高品質的成型材料也可以減少跳動。

鑄造中的熔合缺陷

由於模具內熔融金屬的不完全凝固而發生熔合，導致零件成型不完整。

原因： 澆注金屬的工藝溫度不夠以及金屬中的材料不合適。

預防： 為了克服熔合缺陷，需要在製程參數之間取得適當的平衡。例如，在模具型腔內澆注材料時保持最佳溫度。如果太冷，則無法適當填充模具；如果太熱，可能會導致氣孔問題、裂縫或空隙形成。 

氣泡

當鑄造金屬在模具內凝固時，它不能含有熔融狀態時那麼多的氣體。因此，金屬會釋放出氣體，如果氣體無法通過模具出來，就會鎖定在金屬中。這導致金屬內形成氣泡，這個過程稱為氣泡過程。這些氣泡可以以針孔、氣孔和開孔的形式出現：

• 針孔 是壓鑄件上部的空腔。針孔一般成簇出現在鑄件表面，肉眼可見。
• 氣孔 缺陷發生在鑄件中，並以工件空腔為特徵​​。它們不容易用肉眼看到，只能透過X光、超音波、諧波或磁力檢查等特殊技術才能看到。
• 開孔 因熔融金屬倒入模具時所形成的空腔而出現在工件表面。淺的開放孔通常被描述為疤痕。

超額或盈餘

例如，當人們將液態金屬倒入模具中卻發現模具型腔的尺寸比預期增加時，就會發生這些意外問題或過剩。

原因： 這些被稱為膨脹，通常是由於壓力或夾緊力不足而出現的。就像把氣球吹到爆炸一樣；有些東西必須讓路。然而，這個問題可以透過改變成型參數來解決。

預防： 為了避免形成膨脹，必須在鑄造過程中確保模具內的壓力和支撐平衡。有時，對製程進行輕微修改可以改善鑄造結果，而不會出現不必要的生長。

翹曲缺陷

模具翹曲缺陷 

變形或翹曲缺陷會使您的完美鑄件變得扭曲。當材料的某些部分比其他部分凝固得更快或以扭曲形狀的方式凝固時，就會發生這種情況。

原因： 變形等缺陷通常是鑄造過程中淬火或材料分佈不當造成的。如果你有煎餅麵糊並且一側較厚，則較厚的一側會在另一側完成之前燃燒。同樣的情況也發生在鑄造中，厚度不均勻，截面優良率不同，導致翹曲。

預防： 確保冷卻過程在恆定溫度下進行，這樣材料就不會彎曲。調整模具設計以實現適當的熱循環並持續監控冷卻速率，以避免可能扭曲零件形狀的熱應力。

運作失常和冷關

運作失常和冷隔是從夾渣到冷射等各種缺陷。

原因： 這些缺陷通常是由於型腔或模具模具的熔融金屬填充不完全，在冷卻之前凝固造成的。當兩股液態金屬未能在模具中完美融合時，通常會出現冷隔現象。此外，當溫度較低或澆注系統效率不足以適應鑄造過程時，也會發生這種情況。

預防： 為避免誤澆和冷隔缺陷，應注意澆注系統。調節澆注金屬的溫度和速度，使金屬充滿模具，在金屬覆蓋模具之前不會發生硬化。然而，也值得注意的是要考慮適當控制金屬流動並避免鑄造過程中的湍流。 

金屬滲透

金屬滲透 

金屬滲透缺陷是指熔融金屬滲入砂型並在鑄件上形成粗糙不平的表面的缺陷。這是由於型砂質差、砂粒大、滲透性高、型砂壓實度不夠所造成的。

為防止金屬滲透缺陷：

• 模具中應使用較粗粒的砂。
• 確保使用的沙子具有低滲透性。
• 造型時將沙子壓實。

這些措施有助於最大限度地減少熔融金屬進入模具並在鑄件上產生表面粗糙度的可能性。

夾渣

當含有熔融金屬的爐渣顆粒倒入模具型腔然後凝固時，就會出現夾渣。

原因： 此缺陷主要導致熔融金屬內形成渣粒。

補救措施： 為了克服夾渣問題，在將熔融金屬倒入模具型腔之前，必須將熔渣顆粒從熔融金屬中移除。

熱點或困難點

熱點或硬點缺陷

熱點或令人痛苦的斑點通常是由於冷卻方法不當而產生的。這些點在加工過程中可能會出現問題，因為它們會增加 刀具磨損。以下是可應用於熱點的解決方案：

• 根據需要糾正冷卻過程以確保鑄件適當冷卻。
• 調整金屬成分，使鑄造過程中不易形成熱裂。

透過實施這些策略，您可以最大限度地減少熱點的可能性並提高鑄造產品的品質。

 

什麼是鑄造缺陷中的熱撕裂？

 

熱淚盈眶 當材料在凝固過程中收縮時形成，並且這種收縮是有限的。小的熱淚也會隨著時間的推移而增長並導致手術失敗。為了減少熱淚盈眶的可能性，必須解決這些限制。方法之一是改進鑄造模具的設計。在收縮階段使用柔性模具材料也可以避免熱撕裂。此外，不要使鑄造材料過熱並提高模具溫度以減少熱撕裂的機會也很重要。 ASTM 和 AMS 等不同標準提供了檢查和接受熱撕裂及其他鑄造缺陷的指南。

 

加起來

我們從一開始就找到了預防這些問題的方法。因此，您可以透過關注模具的材料監控並學習正確的混合方法來糾正這些不尋常的缺陷。

不再追逐跑動；如果您採納我們的建議，這些膨脹將不會最終進入廢料堆。現在可以達到完美，因為缺陷的原因是已知的。但透過我們關於如何避免翹曲、夾雜物和其他一些問題的預防性提示，這些擔憂可以消除。

總之，雖然 鑄造缺陷 可能看起來是一個問題，但讓他們面對我們今天向您介紹的內容可以使您的專案從災難變為成功。 您正在尋找無缺陷的專業鑄造服務嗎？立即聯絡 Prolean Tech 以取得免費線上即時信息 报价.