1、合金鋁板等鋁合金型材的技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)：(1)合金鋁板等鋁合金型材技術(shù)特點(diǎn)：無(wú)煙鏡面拋光具有無(wú)黃煙、無(wú)流痕、低成本、低消耗、低設(shè)備投入、高亮度、高穩(wěn)定性、高功效、高成品率等特點(diǎn)，突破了傳統(tǒng)拋光技術(shù)的瓶頸和缺陷，成功實(shí)現(xiàn)了11米長(zhǎng)材化學(xué)拋光以及自動(dòng)線化學(xué)拋光的規(guī)模化生產(chǎn)。無(wú)煙鏡面拋光技術(shù)是普通三酸和電解拋光的升級(jí)換代技術(shù)，是合金鋁板等鋁合金型材化學(xué)拋光技術(shù)的發(fā)展方向。(2)合金鋁板等鋁合金型材技術(shù)優(yōu)勢(shì)如下：1)無(wú)黃煙：無(wú)煙鏡面拋光從根本解決了三酸拋光產(chǎn)生大量黃煙的難題。可節(jié)約大量的環(huán)保處理成本。為化學(xué)拋光的廣泛運(yùn)用掃清了主要障礙。2)無(wú)流痕：無(wú)煙拋光技術(shù)徹底解決了拋光流痕的難題、并實(shí)現(xiàn)了11米長(zhǎng)拋光材的全自動(dòng)線規(guī)模生產(chǎn)，使拋光像堿蝕一樣易于操作。3)高亮度：無(wú)煙拋光由于采用新的拋光成分，比三酸拋光、電解拋光的亮度提高20％～30％，是目前亮度*高的拋光技術(shù)。4)低消耗-無(wú)煙鏡面拋光藥劑的消耗可比電解拋光的消耗(500-700kg／t材)降低60％-70％。5)高成品率：無(wú)煙鏡面拋光過(guò)程中幾乎不產(chǎn)生缺陷，產(chǎn)品成品率極高。6)生產(chǎn)效率高：無(wú)煙拋光掛料而積大，每次可拋光多排；拋光無(wú)廢品，生產(chǎn)效率至少是三酸拋光的2倍以上，是電解拋光的6-9倍。7)槽液穩(wěn)定：無(wú)煙鏡面拋光槽幾乎不調(diào)槽，可長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。為化學(xué)拋光鋁材的大規(guī)模工業(yè)化、自動(dòng)化生產(chǎn)鋪平了道路。8)亮度穩(wěn)定：不同批次生產(chǎn)拋光材，由于不調(diào)槽，所生產(chǎn)的拋光材亮度穩(wěn)定。2、工藝?yán)斐膛c操作要點(diǎn)分析：(1)槽位設(shè)置說(shuō)明：1)無(wú)煙鏡面拋光槽前是完全封閉的抽風(fēng)墻，杜絕外界自然風(fēng)降低抽風(fēng)效率，利于陰雨天、濃霧天的全天候生產(chǎn)。2)無(wú)煙鏡面拋光槽的寬度為1.6m以上，加強(qiáng)槽液吸收煙霧的緩沖能力，利于大規(guī)模批量生產(chǎn)。(2)槽液功能說(shuō)明：1)除蠟除垢槽：本槽中盛一種新型弱堿性除蠟除垢劑，能去機(jī)械拋光蠟及殘存的重油垢，不腐蝕鋁合金。操作簡(jiǎn)單。2)無(wú)煙鏡面拋光槽：本槽含有多種組分，富古強(qiáng)氧化劑，能對(duì)鋁合金進(jìn)行鏡面拋光。與其他拋光技術(shù)相比，本槽具有如下特點(diǎn)：①絕無(wú)黃煙，亮度穩(wěn)定：本槽添加有足夠量的煙霧抑制劑，黃煙的分解被徹底抑制；由于強(qiáng)氧化劑分解較慢，濃度比三酸槽穩(wěn)定，因此不同批次鋁合金的亮度差別比三酸拋光要小得多。②亮度增加：化學(xué)拋光的亮度，陳了與磷酸濃度、硝酸濃度，溫度有關(guān)外，還與拋光液的含水量有關(guān)。含水量越高，亮度越低；三酸拋光液中磷酸含量高達(dá)80％(磷酸的含水量為15％)，相應(yīng)拋光液水含量小低于12％；如此高的水含量必然降低拋光材的亮度。無(wú)煙鏡面拋光液在制作過(guò)程中，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的高溫濃縮，水含量水足5％，因此鏡面拋光材的亮度明顯提高。③可長(zhǎng)時(shí)間滴流：考慮到化學(xué)拋光反應(yīng)過(guò)于劇烈，鋁合金離開(kāi)槽液后，滴流時(shí)間不能超過(guò)20s，大量拋光液被帶進(jìn)水洗槽，造成拋光材成本過(guò)于昂貴。無(wú)煙鏡面拋光液中添加有足夠量的緩蝕劑，保護(hù)鋁合金離開(kāi)槽液后，可在空中按任意時(shí)間滴流而不花材，也沒(méi)流痕。由此可節(jié)約拋光液70％以上。④自動(dòng)除灰：鋁合金不純或拋光液老化時(shí)，鋁材經(jīng)三酸拋光后，表面往往有一層黑灰，一般方法很難除去，嚴(yán)重影響拋光材質(zhì)量。無(wú)煙鏡面拋光槽中，添加有除灰成分，可自動(dòng)拋光灰。⑤成品率高：由于鏡面拋光槽解決了色差、流痕、花材、拋光灰等問(wèn)題，使得成品率大幅提高。從而降低了成本，提高了生產(chǎn)效率。3)保光氧化槽。設(shè)置本槽有兩大目的：①預(yù)制化學(xué)氧化膜：保光氧化槽，能生成一定厚度的氧化膜，又能完全保留原有亮度；鋼合金從鏡面拋光到陽(yáng)極氧化之前，可以過(guò)保光氧化槽，預(yù)制一定厚度的化學(xué)氧化膜，避免氧化之前在水洗槽中產(chǎn)生點(diǎn)蝕或花材，提高成品率，同時(shí)在進(jìn)行陽(yáng)極氧化時(shí)，減少氧化失光。②精除灰：拋光灰的來(lái)源有兩種，一是鋁合金中有夾雜，二是拋光液老化。拋光灰用一般方法很難，能嚴(yán)重影響拋光材的外觀質(zhì)量。盡管無(wú)煙鏡面拋光槽中已添加有除灰劑，能絕大部分拋光灰，但仍可能有少量殘留拋光灰。保光氧化槽能徹底清理拋光灰，從而保證拋光材質(zhì)量。

          鋁型材散熱器生產(chǎn)工藝：首先貼膜不能直接貼在鉻化層上，否則會(huì)影響膜的附著力;其次，貼膜后要及時(shí)噴涂不能停放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，否則容易導(dǎo)致貼膜脫落，嚴(yán)重時(shí)還要重新貼膜;再次是撕膜時(shí)要控制流平時(shí)間，不能貼膜后馬上撕膜，這樣會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量帶來(lái)一定的影響;*后是兩種顏色的噴涂順序要根據(jù)具體情況確定，既要考慮到兩次固化，又要考慮到遮蓋效果。貼膜質(zhì)量控制：散熱器鋁型材質(zhì)量控制中貼膜質(zhì)量很重要，若貼不好，會(huì)導(dǎo)致噴涂困難，如貼膜的張力不大、壓緊程度要控制好;對(duì)形狀復(fù)雜的部位要分開(kāi)貼膜，貼膜后要檢查貼膜是否貼牢。否則將會(huì)給噴涂帶來(lái)麻煩。影響噴涂質(zhì)量。公司生產(chǎn)的鋁型材產(chǎn)品均由專業(yè)的技術(shù)人員嚴(yán)格把關(guān)，并擁有專業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備，保證質(zhì)量問(wèn)題，客戶可放心選購(gòu)我廠產(chǎn)品。鋁型材散熱器的貼膜材質(zhì)：首先要對(duì)貼膜材質(zhì)合理選擇，根據(jù)散熱器鋁型材產(chǎn)品的要求、表面處理方式，選擇相應(yīng)的貼膜，同是還要考慮貼膜上的膠對(duì)鋁型材表面質(zhì)量的影響。
             縮孔是鋁合金壓鑄件常見(jiàn)的內(nèi)部缺陷，常出現(xiàn)在產(chǎn)品壁厚較大或者易形成熱點(diǎn)的位置。一般來(lái)講，只要縮孔不影響產(chǎn)品的使用性能，都以合格的方式來(lái)判定。然而，對(duì)于一些重要部位，如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體的冷卻水道孔或潤(rùn)滑油道孔，出現(xiàn)縮孔是不允許判定合格的。
某企業(yè)的一款鋁合金制發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱，采用布勒28000kN冷室壓鑄機(jī)鑄造，材質(zhì)為ADC12合金，成分見(jiàn)表1。鑄件毛坯質(zhì)量為6.3 kg，后工序進(jìn)行X射線探傷時(shí)發(fā)現(xiàn)第二個(gè)曲軸軸承孔油道出現(xiàn)縮孔，離油道約8 mm，存在較大的漏油風(fēng)險(xiǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017年該位置的縮孔報(bào)廢率為5%，經(jīng)過(guò)一系列的探索，成功地將廢品率降低為0.2％。本課題從鋁合金壓鑄件縮孔的形成機(jī)理[1-5]和鑄造條件兩方面出發(fā)，分析鑄件產(chǎn)生縮孔的原因，尋求改善措施，以期為日后解決鋁合金壓鑄件縮孔問(wèn)題提供參考。一、鋁合金壓鑄件縮孔形成機(jī)理及形態(tài)--縮孔形成機(jī)理：導(dǎo)致鋁合金壓鑄件縮孔的原因較多，追溯其本源，主要是鋁合金從液相向固相轉(zhuǎn)變過(guò)程中鋁液補(bǔ)縮不足而導(dǎo)致。常見(jiàn)的縮孔原因有：①模溫梯度不合理，導(dǎo)致鋁液局部收縮不一致。②鋁液澆注量偏少，導(dǎo)致料餅薄，增壓階段補(bǔ)壓不足。③模具存在熱結(jié)或尖銳區(qū)域。④模具的內(nèi)澆口寬度不夠，面積較小，導(dǎo)致鑄件過(guò)早凝固，增壓階段壓力傳遞受阻、鋁液無(wú)法補(bǔ)縮。⑤鑄造壓力設(shè)置過(guò)低，補(bǔ)縮效果較差。圖1為鋁合金鑄件縮孔形成的示意圖。鑄件縮孔形態(tài)：縮孔是一種鋁合金壓鑄件乃至鑄件常見(jiàn)的內(nèi)部缺陷，常出現(xiàn)在產(chǎn)品壁厚較大、模具尖角和模溫溫差較大等區(qū)域。圖2為某款發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱縮孔形態(tài)，縮孔呈似橢圓狀，距離軸承油道孔約10 mm，內(nèi)壁粗糙，無(wú)光澤。縮孔區(qū)域鑄件壁厚較大，約為22 mm；油道孔銷子前端無(wú)冷卻水，模溫較高。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的兩大軸頸（主軸頸和連桿軸頸）工作載荷較大，磨損嚴(yán)重，工作時(shí)必須進(jìn)行壓力潤(rùn)滑。在此情況下，軸頸的油道孔附近若存在縮孔，將會(huì)嚴(yán)重影響潤(rùn)滑效果。二、縮孔相關(guān)對(duì)策：鋁合金壓鑄件產(chǎn)生鑄造缺陷的原因有產(chǎn)品本身的結(jié)構(gòu)特征、模具設(shè)計(jì)得澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理、工藝參數(shù)設(shè)計(jì)不合理等原因[1~4]。根據(jù)常見(jiàn)的鑄造缺陷原因以及鋁合金鑄件缺陷處理流程，探索解決鋁合金壓鑄件厚大部位縮孔的相應(yīng)對(duì)策。前期分析及對(duì)策：鑄件縮孔的前期分析從容易操作的工藝參數(shù)出發(fā)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量及觀察，測(cè)得模具內(nèi)澆口厚度為4 mm，計(jì)算的內(nèi)澆口速度為40 m/s，產(chǎn)品壁厚*薄處為4.6 mm；料餅厚度為25 mm；鑄造壓力為60MPa。由經(jīng)驗(yàn)可知，模具設(shè)計(jì)符合產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特征，模具澆注系統(tǒng)應(yīng)該不存在增壓階段補(bǔ)縮不足的問(wèn)題。但是，增壓階段的鋁液補(bǔ)縮與料餅厚度和增壓壓力有直接的關(guān)系，合適的料餅厚度與鑄造壓力才能形成內(nèi)部組 織致密的鑄件，因此，可以懷疑縮孔是由鑄造壓力偏低和料餅偏薄而導(dǎo)致的。前期鑄件縮孔的對(duì)策分為兩個(gè)：①鑄造壓力由之前的65MPa提高至90MPa；②料餅厚度有原來(lái)的25 mm調(diào)整為30 mm。采用上述措施后，經(jīng)過(guò)小批量專流驗(yàn)證，縮孔率由5%減低為4.8%，效果不明顯，說(shuō)明工藝參數(shù)不是引起鑄件縮孔的主因。中期分析及對(duì)策：由于引起鑄件縮孔的本質(zhì)原因是鋁液凝固時(shí)補(bǔ)縮不足而導(dǎo)致，而模具溫度分布不均容易導(dǎo)致鋁液凝固順序不合理，從而補(bǔ)縮不足，因此，中期對(duì)策分析主要從確保合理的模具溫度入手。由產(chǎn)品3D模型可知，鑄件縮孔處壁厚為22.6mm，壁厚較大，容易引起較高的模具溫度。鋁液凝固時(shí)，壁厚較大鑄件內(nèi)部鋁液由于溫度較高，尚處于液相或者固液混合相，而此時(shí)內(nèi)澆口進(jìn)行補(bǔ)縮的通道可能已經(jīng)凝固。這樣，在增壓階段鑄件無(wú)法進(jìn)行鋁液補(bǔ)縮，從而有形成縮孔的可能。為確保合適的模具溫度，采用熱成像儀測(cè)得脫模劑噴涂后模具*高溫度為272℃（見(jiàn)圖3），高于正常的模具噴涂后溫度，其他區(qū)域模具溫度及其分布整體正常。因此，需要降低縮孔處模溫。另外，測(cè)得此處冷卻水孔底部距離模具型腔表面距離較大為20 mm，因?yàn)檩^大的熱傳遞距離會(huì)降低模具的冷卻效果，所以需要對(duì)冷卻水孔進(jìn)行更改。為降低縮孔處模具溫度，主要采取3個(gè)方法：①改善模具冷卻系統(tǒng)。將縮孔附件的冷卻水孔深度加深，由距模具表面20 mm變成12 mm，以此快速帶走附近模具熱量，降低模溫；將所有模具冷卻水管與水管統(tǒng)一編號(hào)，一一對(duì)應(yīng)，防止模具保全時(shí)裝錯(cuò)，影響冷卻效果[5，6]。②降低澆注溫度，由675℃變?yōu)?45℃。③延長(zhǎng)縮孔處模具噴涂時(shí)間，由2 s變成3 s。實(shí)施上述整改措施后，縮孔區(qū)域模具噴涂后溫度大幅度降低，約為200℃，屬于正常范圍。縮孔率有4.8%降低到4%，說(shuō)明此類措施對(duì)縮孔具有一定效果，但不能徹底解決此區(qū)域的縮孔問(wèn)題。后期分析及對(duì)策：通過(guò)前面兩次改善，基本保證壓鑄模具處于理論上的合理狀態(tài)，即澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理、冷卻系統(tǒng)布置合適，工藝參數(shù)設(shè)計(jì)*優(yōu)。然而，鑄件縮孔率仍有4%之多。鑄件縮孔處壁厚為22.6 mm，遠(yuǎn)大于其他部位的壁厚，較大的壁厚可能引起鑄件中心凝固時(shí)補(bǔ)縮不足，增壓結(jié)束后此區(qū)域還沒(méi)有完全凝固,繼續(xù)收縮產(chǎn)生縮孔[7~10]，模流分析見(jiàn)圖4。因此，如何解決鑄件縮孔處的補(bǔ)縮不足，也許才是問(wèn)題的關(guān)鍵。一般來(lái)講，鑄件的補(bǔ)縮時(shí)通過(guò)料餅→澆道→內(nèi)澆口→鑄件這條路徑進(jìn)行的。由于鑄件厚大部位后于內(nèi)澆口凝固，切斷了增壓后期的補(bǔ)縮通道，因此無(wú)法補(bǔ)縮。