壓鑄缺陷系列 - 收縮（收縮率、氣孔率）
2025-08-15
常見缺陷之一是 壓鑄件 是縮孔（收縮、氣孔）。壓鑄合金液在冷卻凝固過程中體積收縮。由於內部合金液補償不足，就會形成孔洞。孔洞內表面呈暗色，形狀不規則且粗糙。
根據缺陷的大小和密度，可以區分收縮孔隙和收縮孔洞。較大且集中的孔洞是收縮孔隙，而較小、分散、呈蜂窩狀且密度較低的孔洞則是收縮孔洞。
根據以往經驗，這些密集收縮區域在市場後期往往最容易發生洩漏，尤其是在水道等高溫區域附近。實際使用過程中，重複的熱衝擊會導致原本密集的細小孔洞擴大並穿透，形成洩漏通道。
缺陷特徵：
鑄件內部的收縮缺陷需要解剖和目視檢查或無損檢測。
縮孔通常出現在厚壁、熱點、高溫區、模具溫度較高的區域、合金最後凝固的區域。雖然其深度和尺寸難以透過目測確定，但由於縮孔補償不足，它們最容易出現在厚壁和熱點區域。縮孔也常見於易產生氣孔的區域，導致壓鑄件中常同時存在氣孔和縮孔。疏鬆斷裂的特徵是組織粗糙、疏鬆。
孔隙度有兩種：收縮孔隙度和氣體孔隙度，這兩種孔隙度的形成機制不同。
1. 縮孔是指液態金屬結晶凝固時體積收縮所造成的孔隙。由於沒有液態金屬來補償收縮，這會在枝晶分支之間形成空腔。縮孔通常非常小，難以避免。 鑄造技術 看法。
2.氣孔的形成機制是：熔體中氣體和氫的含量較高，氣體隱藏在枝晶間的空隙中。結晶過程中，枝晶分支會相互重疊形成骨架。晶體骨架間的殘餘熔體和氣體被分割成一個個不被枝晶和分支連通的小熔池。枝晶分支間的氣體和凝固過程中釋放的氫無法逸出並聚集。結晶後，這些氣體佔據的位置形成空腔。這種空腔就是由氣體形成的氣孔，進而導致宏觀和微觀孔隙的形成。
鬆散分佈模式是，在圓形鑄件中，鬆散分佈模式通常更集中於鑄件中心和填充尾部；在扁平鑄件中，鬆散分佈模式大多集中於寬面的中心或附近；厚壁和熱點出現在距中心一半壁厚的範圍內。
3.型芯表面縮孔。鑄芯棒前端及型芯是熱點區域，此處金屬凝固速度較慢，是最後凝固的部分。當熔融金屬無法補充時，就會形成縮孔或內部縮孔。
4. 在型腔角落（R形圓角區域），由於局部散熱不良，容易發生過熱。鑄件的這一部分成為最後凝固的部分。當熔融金屬供應不足時，角落會出現縮孔。
原因：
（1）合金澆注溫度過高，或金屬液體熔化或保溫時間過長。
（2）注射壓力比過低，或壓力上升不夠及時，收縮不足。
（3）鑄件結構不均勻，壁厚變化大，存在厚壁或熱點，以及大量增厚區域。特別是澆口處鑄件過厚或澆口處模具溫度過高，導致合金液冷卻凝固緩慢，在內部形成大量縮孔。
（4）壓力室填充度太小，物料餅太薄，收縮補償最終無效。
（5）模具局部溫度過高。
（6）大門太厚或大門位置不當，大門及其附近有收縮孔。
（7）如果澆口太薄，澆口會過早凝固，影響壓力增加和收縮補償。
應對措施：
（1）遵守合金冶煉規範，避免合金液過熱時間過長。
（2）在確保鑄件不會產生冷隔或欠鑄的前提下，可以盡可能降低合金液的澆注溫度。
（3）適當提高增壓比以進行最終收縮補償。採用局部擠壓功能可以有效解決收縮腔問題。
（4）改進 鑄造結構消除厚壁和金屬積聚的熱點區域，使鑄件壁厚均勻，實現厚薄壁之間的平滑過渡，並減少橫截面變化較大區域的金屬積聚。可採用空心結構或鑲件設計，並增加這些位置的模具水冷量。
（5）採用體積收縮率和線收縮率較小的合金，或調整合金液的成分以減少其收縮率。或將合金改質以降低縮孔的形成傾向。
6）適當改進澆注系統，以便更好地傳遞壓力。加厚澆注系統，減少主澆道和次澆道（水平（垂直）澆注）之間的厚度差，並增加澆道角落的圓角半徑。
（7）選擇適當的澆鑄壓力，並適當增加澆鑄壓力。
（8）延長保壓時間至澆口完全凝固。所有改進措施的實施均需經過流程驗證和確認，且必須以滿足產品成型要求、外觀標準和性能要求為前提。