压铸烧附简介

压铸生产中出现的“烧附”现象通常指铸件表面因异常高温或化学反应导致的损伤，以及金属液与模具间非正常黏附引发的脱模困难。以下是对该问题的系统性解析及应对策略：

一、表面烧蚀的机理与表现

当金属液以高速冲击模具型腔时，若局部区域温度过高或散热不足，会导致接触面的金属瞬间过热甚至轻微熔化。此时暴露于空气中的高温金属迅速氧化，形成黑色氧化物层或麻点状缺陷。典型特征包括：铸件特定位置出现暗色斑块、表面粗糙度突变、严重时伴随微小裂纹或金属瘤状凸起。此类缺陷多发生于充型末端、薄壁转角或模具温度不均匀区域。

主因追溯：

模具热管理失效：缺乏有效冷却导致局部热量堆积，尤其高导热性较差的铜铍合金或复杂筋条结构易形成热点；

脱模剂性能退化：喷涂量不足或选型错误（如低温区误用普通机油），无法承受高温下的剧烈摩擦；

充型参数激进：压射速度过高引发金属液喷溅，动能转化为热能加剧局部温升；

材料敏感性：某些合金元素（如锰、锌）降低表面张力，使金属更易铺展并黏着模具。

改善路径：

实施动态模具温控：采用分区控温系统，对易发热区域加装嵌入式冷却管道，配合即时测温反馈调节冷却强度；

优化脱模剂体系：选用耐高温合成酯类润滑剂，通过雾化喷射确保型腔全覆盖，必要时每间隔数模补喷一次；

重构浇注系统：调整内浇口位置避开薄弱壁面，增设缓冲槽减缓液流速度，减少金属液对模壁的冲击动能；

控制合金成分：严格限制低熔点杂质含量，对回炉料进行预处理去除氧化物夹杂。

二、金属液与模具黏附的本质与对策

黏附本质是液态金属原子与模具基材间的物理扩散或化学键合。铝合金中的铁元素向模具钢渗透，或铜合金与铬镀层的晶格匹配导致结合力骤增，均会引发顽固性黏模。宏观表现为铸件局部拉毛、顶出时异响，甚至撕裂模具涂层。

根源分析：

表面粗糙度超标：模具抛光不足导致微观凹凸加剧机械咬合；

界面化学反应：高温下金属元素与模具材料的亲和作用突破润滑膜屏障；

冷却速率失配：厚大截面凝固滞后，软态金属在脱模瞬间被强行剥离；

推出机构同步性差：顶杆受力不均造成局部应力集中，诱发二次黏连。

解决方案：

提升模具表面完整性：采用电解抛光至镜面级别（Ra<0.2μm），定期进行激光扫描检测修复磨损痕迹；

构建复合防护层：应用PVD沉积技术涂覆CrAlN等多元陶瓷层，阻断元素扩散通道；

精准控制凝固进程：通过计算机模拟确定最佳保压时间，确保铸件主体凝固后再开模；

改进推出机制：设计液压浮动顶板配合气动振动器，实现平稳卸件，避免硬性撕扯。

三、典型工况的实践验证

某汽车零部件厂商生产铝合金转向节时，因型芯部位反复出现烧蚀痕导致报废率达8%。经诊断发现该处冷却水路堵塞造成局部超温。整改措施包括：疏通原有冷却通道并新增螺旋式随形水路，改用含纳米硼化物的长效脱模剂，最终使该部位温度降至合理区间，表面合格率提升至99.5%。

另一电子器件厂家压制镁合金散热片时遭遇严重黏模。通过将原电镀铬层改为类金刚石碳膜（DLC），并将推出延迟时间从3秒延长至6秒，配合氮气吹扫辅助冷却，成功消除黏附现象，生产效率提高20%。

四、综合防控要点

热平衡管理：建立模具温度场监测网络，关键部位温差控制在±15℃以内；

润滑体系革新：根据合金种类定制专用脱模剂，喷涂频率与模具温度联动调节；

工艺窗口精调：运用CAE仿真优化压射速度曲线，确保充型平稳无飞溅；

周期性维护：制定模具保养计划，定期清理排气道积碳，修复磨损的型面；

材料适配性测试：新开发合金需经过黏附倾向性试验，筛选低亲和力配方。

五、技术发展趋势

现代压铸正朝着智能化方向演进，通过物联网传感器实时监控模具温度、压力波动和脱模力变化，AI算法自动调整工艺参数。新型梯度复合材料模具的应用，可在工作面形成自润滑微结构，从根本上抑制烧附现象。对于高复杂度铸件，真空压铸与半固态成型的结合将成为解决此类缺陷的有效途径。