外部因素對壓鑄生產中質量的影響及應對策略

原標題：壓鑄生產中外部因素對壓鑄件質量的影響及應對思路

隨着現代工業快速發展，壓鑄技術在各個領域中得到了廣泛應用，壓鑄生產作爲一種高效、精確的生產方法，已經成爲制造業中不可或缺的環節。但在壓鑄生產過程中，外部因素會給壓鑄件質量帶來不同程度的影響，這是相關人員不容忽視的問題。所謂外部因素是指那些不受控制的因素，它們可能來自環境、原材料、設備、操作人員等方面，這些因素變化均有可能對壓鑄件的質量產生一定的影響。基於此，本文將重點研究外部因素對壓鑄件質量的影響，並提出相應的應對思路。只有通過不斷實踐研究，才能更好地解決外部因素對壓鑄件質量的影響，並推動壓鑄技術的進一步發展。

壓鑄生產中常見的外部因素

壓鑄生產是一種常見的金屬加工方法，其生產過程受到許多外部因素的影響。以下是壓鑄生產中常見的3個外部因素。首先，溫度。在壓鑄過程中，金屬液體需要在一定溫度範圍內才能保持流動性和可塑性。如果溫度過高或過低，會導致金屬液體無法充分填充模具，或者造成凝固不完全。因此，在壓鑄生產中，必須確保金屬液體的溫度控制在適當範圍內，以保證產品的質量和形狀；其次，溼度。溼度的變化會導致模具表面的黏附力發生變化，進而影響到金屬液體的流動性和填充性。在高溼度環境下，模具表面可能會積聚水分，從而導致金屬液體無法均勻填充，形成氣孔或缺陷。因此，在壓鑄生產中，需要密切關注環境溼度的變化，並採取相應的措施來調整模具溫度和溼度，以確保產品質量；最後，壓鑄生產中的氣體環境也是一個重要的外部因素。在壓鑄過程中，模具內的氣體需要被有效排出，以避免氣泡或氣孔的產生。同時，壓鑄過程中可能會產生一些有害氣體，如金屬蒸氣或廢氣。這些有害氣體對工人的健康和環境造成潛在威脅。因此，在壓鑄生產中，需要採取相應的通風和排氣系統，以淨化氣體環境，保障工作場所的安全。

外部因素對壓鑄件質量的影響

（1）溫度和溼度在壓鑄生產中，外部因素對壓鑄件質量有着重要的影響，其中溫度和溼度是兩個關鍵的外部因素。高溫會導致熔融金屬流動性增加，這可能會導致各種問題，熔融金屬在高溫下容易吸收空氣中的氣體，當溫度過高時，熔融金屬內的氣體無法完全逸出，形成氣孔。這些氣孔會嚴重影響壓鑄件的密度和強度，降低其質量。同時，高溫下熔融金屬流動性增加，容易在充模過程中出現液態金屬凝固不完全的情況，導致壓鑄件內部出現縮鬆，同樣會影響其質量。而溼度過高也會對壓鑄件質量產生不利影響，溼度過高會導致熔融金屬與模具接觸面產生氣孔。在高溼度環境中，熔融金屬與模具接觸面上的水分會蒸發，形成氣體，這些氣體無法完全逸出，就會在壓鑄過程中形成氣孔，氣孔會降低壓鑄件的密度和強度，對其質量造成負面影響。

此外，溼度過高還容易導致壓鑄件表面出現缺陷，在高溼度環境中熔融金屬冷卻過程中，水分會與金屬凝固同時發生，形成表面缺陷，不僅影響壓鑄件的外觀，還可能對其功能產生負面影響。

管理和操作也是關鍵的因素。不良的管理和操作會導致壓鑄件質量下降。因此，在生產過程中，需要嚴格按照操作規程進行操作，確保每一道工序的質量控制。同時，還需要加強對員工的培訓和技能提升，提高他們對壓鑄工藝的理解和操作水平。通過對這些外部因素的研究，可以制定相應的應對思路，從而提高壓鑄件的質量。

（2）模具設計和制造

在壓鑄過程中，模具是承受高溫高壓的工具，如果模具結構設計不合理，容易導致金屬液在填充過程中無法充分流動，從而在壓鑄件內部形成夾雜物或缺陷。例如，如果模具的流道設計不當，會導致金屬液流動不暢，造成夾雜物的產生；當模具的冷卻系統設計不合理，會導致金屬凝固不均勻，從而產生缺陷。因此，在模具設計時，要考慮到金屬液的流動性和凝固性，合理設計模具結構，以避免內部產生夾雜物。而模具材料選擇不當會影響壓鑄件表面光潔度和精度。

在壓鑄生產中模具是直接接觸金屬液的工具，如果選擇的模具材料的硬度不夠，容易導致模具表面磨損，進而影響壓鑄件的表面光潔度。同時，如果模具材料的導熱性能不好，會導致金屬液凝固不均勻，從而影響壓鑄件的尺寸精度。因此，在模具制造時，需要選擇適合的模具材料，確保其具有足夠的硬度、耐磨性和導熱性能，以保證壓鑄件的表面光潔度（見圖1）。

（3）原材料質量在壓鑄生產過程中，外部因素對於壓鑄件質量有着重要的影響，原材料質量是其中最關鍵的因素，合金成分不穩定和雜質含量過高將直接影響壓鑄件的強度。

合金是由多種金屬元素組成的混合物，其成分的穩定性直接決定壓鑄件的力學性能，如果合金成分不穩定，即各種金屬元素的含量無法保持在設計要求的範圍內，那麼壓鑄件強度和耐用性將無法得到保證。例如，某種合金原材料應含有一定比例的銅和鋅元素，才能滿足特定的強度要求，但如果這兩種元素的含量無法穩定控制，會影響到壓鑄件的強度，甚至可能無法達到設計要求。在原材料生產過程中，難免會存在各種雜質，如氧化物、硫化物和金屬碎屑等，如果這些雜質的含量過高，它們將會在壓鑄過程中造成問題。一方面，高含量的氧化物和硫化物會降低合金的流動性，導致壓鑄件中出現氣孔，會降低壓鑄件的強度和密封性能；另一方面，金屬碎屑等夾雜物會使壓鑄件的組織不均勻，從而降低其整體性能。

應對思路研究

（1）控制生產環境

在壓鑄生產中，外部因素對生產環境的影響是不可忽視的，爲了確保生產過程的穩定性和產品質量，需要採取相應的措施來應對這些外部因素。保持恆定的溫度和溼度是非常重要的。在壓鑄生產過程中，熔融金屬的流動性受到溫度的影響，如果溫度波動較大，將會直接影響熔融金屬的流動性能，從而影響產品的成型質量。

因此，在壓鑄車間內應保持一個恆定的溫度，通過安裝空調系統或者加強絕熱措施，避免溫度的劇烈波動。溼度也是需要控制的一個關鍵因素，高溼度會導致模具和壓鑄件表面出現水膜，影響產品的表面質量。爲了降低溼度對模具和壓鑄件表面的負面影響，需要加強通風設備。可以安裝排風扇或者通風管道，及時排除車間內的溼氣，保持空氣流通。同時，也可考慮在車間內增設除溼設備，將溼度降至合適的範圍。

（2）優化模具設計和制造

在壓鑄生產過程中，外部因素對於產品質量的影響不可忽視。爲了有效應對這些因素，優化模具設計和制造是一種重要的思路。模具設計直接關系到產品質量和生產效率，工作人員要採用先進的模具設計軟件，準確分析模具的應力分布和變形情況，從而優化模具結構，使其更加合理和均衡，避免因模具結構不合理導致的產品缺陷和模具損壞。

同時，要提高對模具材料選擇的重視程度，盡可能選擇優質鋼材，有效提高模具的硬度和耐磨性，延長模具的使用壽命，並且能更好地保持產品的尺寸穩定性，加強產品表面質量。

除了以上兩個方面，還有其他應對思路值得考慮，如結合壓鑄工藝要求，優化模具的冷卻系統，以提高產品的冷卻速度和均勻性，減少產品缺陷。並通過合理設置模具的噴水孔和逃氣孔，有效避免熱疲勞和氣孔問題（見圖2）。

（3）嚴格控制原材料質量首先，定期檢測和評估供應商提供的合金成分和雜質含量。合金成分對於壓鑄產品的性能和質量起着決定性作用，而雜質的存在可能會導致產品強度降低或出現其他質量問題。因此，與供應商建立穩定的合作關系，並定期對其提供的原材料進行檢測，確保原材料質量的穩定性；其次，引入先進的材料分析技術。通過使用先進的材料分析技術，如光譜分析、電子顯微鏡等，全面分析原材料的成分和結構，確保原材料的穩定性，避免出現潛在的質量問題；再次，建立完善的供應鏈管理體系。通過與供應商的密切合作，建立起長期穩定的合作關系，可以更好地控制原材料的質量。

同時，通過與供應商共同制定嚴格的合作標準和質量控制要求，確保原材料的穩定供應。最後，加強內部質量管理。在壓鑄生產過程中，要加強對原材料質量的把控，確保原材料的檢驗合格率和使用準確率（見圖3）。同時，建立完善的質量管理體系，進行全面的質量監控，及時發現和糾正質量問題，以保證產品的質量穩定性。

結論

在壓鑄生產中，外部因素對壓鑄件質量有着重要的影響。通過對這些外部因素的研究，可以制定相應的應對思路，從而提高壓鑄件的質量。因此，在壓鑄生產中，應重視溫度、壓力、模具質量以及管理和操作等因素的控制，以確保壓鑄件的質量達到要求。

本文作者：

樑振進

廣州市型腔模具制造有限公司

本文來自：《特種鑄造及有色合金》雜志，《壓鑄周刊》戰略合作夥伴