带渣包及排气槽的标准压铸模排气

在常规高压铸造中，由于内浇口处的料液高速呈喷射状，40%~90%料液将与型腔内的气体及外部气体接触。这就造成很多时候产品在型腔中的气体往往无法实现充分的排除。

加之，产品在高速充填中，料液卷入的气体越多，铸件孔隙率越高，这就使得普通压铸难以满足密封件、结构件等产品的气密性要求，以及力学性能要求。需要不断的去改善工艺才能达到对应的要求，然而，如果遇到更高要求时，却变得束手无策。

随着结构件产品的日益增加，要求对气孔缺陷的控制也越来越严格（如做气密测试，水压测试，T6处理的，普通压铸件都无法满足这些要求），对成型模填充时型腔内的真空度要求就越高，高压铸造－真空压铸的概念也逐渐为压铸企业所接受和考量的标准。

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什么是真空压铸？

真空压铸法是通过在压铸过程中抽除压铸模具型腔内的气体而消除或显著减少压铸件内的气孔和溶解气体，从而提高压铸件力学性能和表面质量的先进压铸工艺。

真空压铸工作示意图

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真空压铸的作用

1、能够消除或减少产品内部的气孔，提高压铸件的机械性能和表面质量；

2、大大减少型腔的背压力，加快液态流动速度改善了充填条件；

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真空压铸生产的优势

1、高速充填前，型腔中80~90%气体已排出，高速充填过程中，卷气概率较低，铸件产生气孔风险较小；

2、型腔中形成负压，对金属液有吸附力，可增加金属液流动性，对纯铝、高导热铝等流动性差材料效果最为明显；

3、真空压铸充填压力比普通压铸低30%~50%，大大提高模具寿命；

4、压铸浇注系统（流道、渣包）质量占比更低，回炉料减少20%以上，有效降低压铸成本。

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真空压铸件的优点

1、可以进行焊接；

2、铸件内部组织致密，气密性良好；

3、气孔率低，后工序加工后基本不会出现气孔外露的现象；

4、表面处理（阳极氧化、电镀、喷粉等）后，出现表面起泡等缺陷风险低；

5、可以进行T6热处理，获得较高的抗拉强度、屈服强度及良好的延伸率等力学性能。

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真空压铸适用范围

实用的工艺范围

锌、铝、镁、铜压铸

半固态压铸、低压铸造

液态模锻，挤压铸造

适用的产品范围

1、高强度结构件

2、气密性件

3、汽配件

4、通讯滤波器

5、T6处理压铸件

6、电动工具

7、高温铝，高导热铝

8、锌铝高要求电镀件

9、纯铝/阳极氧化铝件

10、其他高品质要求压铸件

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真空压铸形式

1、带真空的排气浪板

1.真空的启动信号根据冲头位置响应

2.真空的停止由排气浪板处的金属凝固实现

3.真空排气能力较低

4.排气口的真空度无法控制

5.若金属在排气浪板处不凝固，有堵塞真空设备的风险

6.不同压铸件成型质量无法统一保证

7.仅为“低真空”状态

2、使用压射位置/时间关闭的真空阀

1.真空的启动信号根据冲头位置响应

2.真空的停止信号在“高速压射”开始前由定时器给出

3.能达到的真空度较小，因为真空抽气在高速充型前已结束，并未排除所有空气及其他气体

4.若需更换压铸模具（铸件），定时器数据需重新计算

5.“半真空”状态

3、由金属流关闭的真空阀

1.真空的启动信号根据冲头位置响应

2.真空阀一直开启至压铸充填过程结束，能获得较低的真空度

3.排气道的真空度每一次压射都会被记录及控制

4.真空阀将由金属液动能关闭，更换压铸模具（铸件）不影响真空阀的功能，无需重新设定停止参数

5.真空阀响应速度极快（1ms以内），可用于锌、铝、镁压铸

6.“全真空”压铸

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不同真空度---压铸件金相孔隙率对比

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真空度对铸件延伸率和表面质量的影响

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模具侧与料管端排气抽气方法及汤漏气密封方法

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真空压铸排气元件的分类

浪板排气（钢、铜、铍），可用于真空和普通排气；

使用压射位置/时间关闭的真空阀；

依靠机械/料液填充关闭的真空阀。

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真空阀体元件

油缸真空阀，小、中、大、特大型

快速液压控制真空阀油路装置

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普通压铸与真空压铸产品对比

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普通压铸和真空压铸金相组织对比

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关于普通真空压铸和高真空压铸

1、普通真空压铸

普通真空压铸的工作原理和作用：

普通压铸：它是通过在模具型腔边开设集渣包，主要作用将填充时端冷料以及腔内的空气被挤压至渣包内，再开排气槽进行排气。

真空压铸利用渣包引出几路气槽至模架，连接定制的排气板或机械式同步截止阀，再与真空系统的抽真空管道连接。

真空系统按压铸机工作顺序在合模限确认后；压射启动，当压射机构的压射杆连接的柱塞头前进，移动至料管的注料口后时，形成模具型腔与料管之间的封闭状态，此时真空系统的储气罐输出管道上的阀门开启执行抽气；压射经快压射、增压完毕后停止并关闭真空系统的阀门，停止抽气。

普通真空压铸的装置一般采用1台高速率、低燥声旋片式真空泵，储气罐与模具型腔体积比不低于：1的配制储气罐进行抽气。

通过管道连通、中间配有高速、大通经大流量阀门，由大容积储气罐储存的真空，真空度可以达到（系统设定压力按照国际通用计量单位）－0.1MPa或－.3KPa负压值；当真空机阀门打开获得抽取模具型腔空气；每一次的压降量控制为5~10%左右。

模具型腔检测值在－75~－85KPa（~mbar）。

2、高真空压铸

高真空压铸工艺要求在压铸时模具型腔中的真空度达90-95KPa（-50mbar）以下,真空系统必须确保具有较大大的抽气速度,以便在极短的时间内将型腔中的气体抽出。所以设计真空设备时采用体积比较大的缓冲罐,处于高真空状态下的缓冲罐可以快速将模具型腔中的气体抽至所需的真空度。

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关于真空系统

单泵单罐单气源真空系统

采用1台真空泵运行，如要设定系统真空度下限位在非常小的线性量值内以最快速度补压，提升到设定上限时，真空泵的运行反映速度和时间差等客观原因。真空度达到：mbar-mbar真空。

双泵双罐双气源模具抽真空系统

国外企业已推出多泵、多个储气罐，分别分段分位置抽取方式来提升高真空压铸模辅助成型，采用分路多气源接力方法来克服漏气等情况，以此获得更高的真空度达到：50mbar以下高真空。

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