鋁合金切削液加工壓鑄鋁時(shí)為什么會(huì)變色？
2020-07-24 14:42:34
鋁合金是一種特別敏感的兩性金屬，置露于空氣中時(shí)間久了，本身亦會(huì)氧化變色。而加工過(guò)程中使用的切削液假如含有硫、氯離子以及硝酸鹽的時(shí)候，更會(huì)是迅速的導(dǎo)致鋁件變色。今天就針對(duì)壓鑄件發(fā)黑的現(xiàn)象，分析一下壓鑄件產(chǎn)生發(fā)黑的現(xiàn)象和原因，及其解決措施。鋁、鋅、鎂壓鑄合金都是活潑金屬，在干燥的環(huán)境里，會(huì)慢速氧化，在較高的溫度或濕度條件下，易被氧化、侵蝕，這是合金本身的特性所決定。壓鑄件表面被氧化后顏色會(huì)變得灰暗，甚至變黑或發(fā)霉。不僅壓鑄件容易被氧化和被臟污污染，高溫的壓鑄合金液更容易被快速氧化和污染。1.1 表面油煙樣的發(fā)黑，這是因?yàn)楹辖鹨涸诔涮钚颓坏倪^(guò)程中，脫模劑或沖頭油遇到高溫的合金液后，燃燒得不夠充分，產(chǎn)生大量的油煙聚集在型腔里，聚集的油煙污染了合金液表面及模具型腔，致使壓鑄件表面表現(xiàn)出油煙樣的發(fā)黑。1.2 表面出現(xiàn)黑點(diǎn)，這是因?yàn)槊撃┘由嫌蜔熕F加劇鑄件的合金氧化，且氧化的黑點(diǎn)比較深，使用噴丸的方法，也不能噴除掉黑點(diǎn)。所以，壓鑄取件后，要防止噴涂的脫模劑飛濺到鑄件表面。1.3 表面形成積碳印痕，這是因?yàn)槊撃┗驔_頭油品質(zhì)選用不當(dāng)，或脫模劑不純，脫模劑中的蠟和有機(jī)物油脂容易燃燒，燃燒后的殘留物碳黑會(huì)集結(jié)黏附在模具表面，形成積碳。積碳的表面又黏附了一層鋁合金，積碳與鋁合金粘模之間會(huì)相繼產(chǎn)生，互為基礎(chǔ)。1.4 霉變發(fā)黑，這是因?yàn)榱巷炆系臎_頭油在開(kāi)模的瞬間爆炸噴射到鑄件表面形成的黃斑；鑄件遇到潮濕的水分后氧化產(chǎn)生的發(fā)黑；鑄件長(zhǎng)期受到雨水侵蝕、風(fēng)吹日嗮，嚴(yán)重氧化霉變后的銹蝕現(xiàn)象。1.5 油污污跡，這是因?yàn)檗D(zhuǎn)運(yùn)鑄件的輸送帶上的油污污染了鑄件，造成的鑄件發(fā)黑，被輸送帶上油污污染了的鑄件。如果包裝紙箱受潮吸水，也會(huì)致使鑄件接觸紙箱的部位產(chǎn)生受潮發(fā)霉。
如果壓射室內(nèi)的沖頭油過(guò)多，遇到澆注的高溫合金液時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的火焰、油煙和碳黑。這些火焰、油煙及碳黑不僅會(huì)促使合金液氧化，還會(huì)污染合金液和型腔型壁。所以，要盡量減少?zèng)_頭油用量，沖頭油的用量多少，以觀察料餅外圓不要有發(fā)黑，黑色只在沖頭一側(cè)端面即可。2.2 脫模劑的噴涂量過(guò)多或配比濃度過(guò)濃如果壓鑄型腔噴涂后脫模劑過(guò)于堆積，或脫模劑的濃度過(guò)濃，脫模劑中的油、脂、蠟及有機(jī)硅油等有機(jī)物及水分遇到高溫的合金液后會(huì)產(chǎn)生大量的油煙，過(guò)多的油煙不僅嚴(yán)重污染合金液和模具型腔表面，還會(huì)使噴射充填的合金液快速氧化，引起鑄件表面及內(nèi)部出現(xiàn)黑斑、發(fā)黑及積碳。因此，應(yīng)選用防止黏模效果好、耐高溫、不容易燃燒、不易產(chǎn)生油煙的脫模劑。品質(zhì)良好的脫模劑不僅對(duì)于壓鑄件表面有防止氧化銹蝕的作用，而且也不會(huì)對(duì)鑄件的使用質(zhì)量造成影響。使用濃度較淡的脫模劑，也可以減少油煙的產(chǎn)生。一般脫模劑以約 1:120 ～ 150 的配比為宜。例如，散熱片的模具有薄而深的散熱片型腔，很容易黏模，不能減少脫模劑的噴涂量，但可以使用濃度較淡的脫模劑，使用配比為 1:140 即可。脫模劑或沖頭油品質(zhì)選用不當(dāng)，或脫模劑不純，脫模劑中的蠟和有機(jī)物油脂容易燃燒，燃燒后的殘留物碳黑會(huì)燒結(jié)黏附在模具表面，形成積碳。積碳層黏附在模具表面比較牢固，通常需要使用油石、水砂紙和砂布拋光才能清除掉?？梢詫?duì)模具表面采取定期拋光的方法，防止出現(xiàn)過(guò)多、過(guò)大的積碳和發(fā)黑缺陷。一般在開(kāi)模瞬間模具表面溫度高于240 ℃，脫模劑就會(huì)被燒結(jié)形成積碳。所以要降低澆注溫度，控制模具溫度在一定的范圍內(nèi)，保持模具熱平衡。降低過(guò)熱部位的模具溫度，加大模具的冷卻水流量，讓模具溫度不要過(guò)高，防止脫模劑燒結(jié)集碳。另外，模具成型表面越粗糙，越容易使油煙黏附而產(chǎn)生積碳；選用的脫模劑不能承受高溫，澆注溫度和模具溫度越高，越容易產(chǎn)生油煙和燒結(jié)積碳。模具型腔的脫模劑水分沒(méi)有吹干凈或沒(méi)有揮發(fā)干凈，模具表面殘留有過(guò)多的水分，遇到高溫的合金液即分解為氧（O）、氫（H）及 HO- 離子，其中的氧氣氧化并污染合金液，使鑄件表面層氧化變黑。同時(shí)，脫模劑中有過(guò)多水分時(shí)，脫模劑在遇到高溫的合金液時(shí)得不到充分的氧化燃燒，會(huì)形成煙霧。模具表面溫度高于 160 ℃，水分會(huì)揮發(fā)得較快、較干凈。所以要適當(dāng)?shù)靥岣哌h(yuǎn)離內(nèi)澆口部位的模具溫度和溫度過(guò)低部位的模具溫度；可以適當(dāng)關(guān)小模具的冷卻水，既讓模具溫度不致太低，又讓模具表面過(guò)多的脫模劑水分能快速揮發(fā)掉，以免產(chǎn)生過(guò)多的油煙。選擇切削液時(shí)，應(yīng)特地說(shuō)明是生產(chǎn)加工鋁件用的，同時(shí)要求提供樣品試用，防止造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。選擇要考慮和判斷是否是成熟的鋁合金型材專用的鋁合金專業(yè)切削液。變色說(shuō)明使用了不太好的切削液，差的切削液會(huì)腐蝕鋁。第一：加工廠鋁的切削液PH值7，因鋁防腐范圍是4.5—8.5，高于和小于這種范圍很容易腐蝕鋁的，即使你加了許多防銹劑。第二：切削液要成膜效果好，切削液在鋁表面生成致密的潤(rùn)滑膜，能夠防止氯離子和氫離子的進(jìn)入，那樣還可以防止氫離子和氯離子腐蝕鋁。第三：切削液本質(zhì)要有高的儲(chǔ)備堿，有功效的。乳化切削液含有陰離子，含油量容易產(chǎn)生細(xì)菌，因而非常容易發(fā)霉。致使壓鑄件產(chǎn)生發(fā)黑的原因較多，需要根據(jù)每種發(fā)黑形成的原因采取相應(yīng)的解決措施，以便有效地消除壓鑄件表面的發(fā)黑現(xiàn)象，提高壓鑄件的品質(zhì)。
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