鋁合金切削液加工壓鑄鋁時為什么會變色？
2020-07-24 14:42:34
鋁合金是一種特別敏感的兩性金屬，置露于空氣中時間久了，本身亦會氧化變色。而加工過程中使用的切削液假如含有硫、氯離子以及硝酸鹽的時候，更會是迅速的導致鋁件變色。今天就針對壓鑄件發黑的現象，分析一下壓鑄件產生發黑的現象和原因，及其解決措施。鋁、鋅、鎂壓鑄合金都是活潑金屬，在干燥的環境里，會慢速氧化，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變得灰暗，甚至變黑或發霉。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 表面油煙樣的發黑，這是因為合金液在充填型腔的過程中，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出油煙樣的發黑。1.2 表面出現黑點，這是因為脫模劑加上油煙水霧加劇鑄件的合金氧化，且氧化的黑點比較深，使用噴丸的方法，也不能噴除掉黑點。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，這是因為脫模劑或沖頭油品質選用不當，或脫模劑不純，脫模劑中的蠟和有機物油脂容易燃燒，燃燒后的殘留物碳黑會集結黏附在模具表面，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相繼產生，互為基礎。1.4 霉變發黑，這是因為料餅上的沖頭油在開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生的發黑；鑄件長期受到雨水侵蝕、風吹日嗮，嚴重氧化霉變后的銹蝕現象。1.5 油污污跡，這是因為轉運鑄件的輸送帶上的油污污染了鑄件，造成的鑄件發黑，被輸送帶上油污污染了的鑄件。如果包裝紙箱受潮吸水，也會致使鑄件接觸紙箱的部位產生受潮發霉。
如果壓射室內的沖頭油過多，遇到澆注的高溫合金液時，會產生大量的火焰、油煙和碳黑。這些火焰、油煙及碳黑不僅會促使合金液氧化，還會污染合金液和型腔型壁。所以，要盡量減少沖頭油用量，沖頭油的用量多少，以觀察料餅外圓不要有發黑，黑色只在沖頭一側端面即可。如果壓鑄型腔噴涂后脫模劑過于堆積，或脫模劑的濃度過濃，脫模劑中的油、脂、蠟及有機硅油等有機物及水分遇到高溫的合金液后會產生大量的油煙，過多的油煙不僅嚴重污染合金液和模具型腔表面，還會使噴射充填的合金液快速氧化，引起鑄件表面及內部出現黑斑、發黑及積碳。因此，應選用防止黏模效果好、耐高溫、不容易燃燒、不易產生油煙的脫模劑。品質良好的脫模劑不僅對于壓鑄件表面有防止氧化銹蝕的作用，而且也不會對鑄件的使用質量造成影響。使用濃度較淡的脫模劑，也可以減少油煙的產生。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選用不當，或脫模劑不純，脫模劑中的蠟和有機物油脂容易燃燒，燃燒后的殘留物碳黑會燒結黏附在模具表面，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。可以對模具表面采取定期拋光的方法，防止出現過多、過大的積碳和發黑缺陷。一般在開模瞬間模具表面溫度高于240 ℃，脫模劑就會被燒結形成積碳。所以要降低澆注溫度，控制模具溫度在一定的范圍內，保持模具熱平衡。降低過熱部位的模具溫度，加大模具的冷卻水流量，讓模具溫度不要過高，防止脫模劑燒結集碳。另外，模具成型表面越粗糙，越容易使油煙黏附而產生積碳；選用的脫模劑不能承受高溫，澆注溫度和模具溫度越高，越容易產生油煙和燒結積碳。模具型腔的脫模劑水分沒有吹干凈或沒有揮發干凈，模具表面殘留有過多的水分，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，脫模劑中有過多水分時，脫模劑在遇到高溫的合金液時得不到充分的氧化燃燒，會形成煙霧。模具表面溫度高于 160 ℃，水分會揮發得較快、較干凈。所以要適當地提高遠離內澆口部位的模具溫度和溫度過低部位的模具溫度；可以適當關小模具的冷卻水，既讓模具溫度不致太低，又讓模具表面過多的脫模劑水分能快速揮發掉，以免產生過多的油煙。選擇切削液時，應特地說明是生產加工鋁件用的，同時要求提供樣品試用，防止造成不必要的經濟損失。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切削液。變色說明使用了不太好的切削液，差的切削液會腐蝕鋁。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滑膜，能夠防止氯離子和氫離子的進入，那樣還可以防止氫離子和氯離子腐蝕鋁。第三：切削液本質要有高的儲備堿，有功效的。乳化切削液含有陰離子，含油量容易產生細菌，因而非常容易發霉。致使壓鑄件產生發黑的原因較多，需要根據每種發黑形成的原因采取相應的解決措施，以便有效地消除壓鑄件表面的發黑現象，提高壓鑄件的品質。
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