高質(zhì)量的鋅合金壓鑄取決于高質(zhì)量的壓鑄工藝,而高質(zhì)量的壓鑄工藝包括了機器、壓鑄模具、噴涂等各個高質(zhì)量工藝環(huán)節(jié)。當我們更注重壓鑄設(shè)備、壓鑄模具等環(huán)節(jié)的同時,卻恰恰對噴涂的環(huán)節(jié)沒有給予足夠的重視,當壓鑄廠在費盡心思追求高效高品質(zhì)的同時,卻往往因為在噴涂環(huán)節(jié)上的忽視,給企業(yè)造成的很大的損失。
噴涂的作用
1、適度冷卻壓鑄模具表面
模具凹凸面溫度不均勻,冷卻需求也不相同,通過“因地制宜”的噴涂技術(shù),控制脫模劑附著時壓鑄模具表面溫度在180-250攝氏度之間,是壓鑄模具內(nèi)部控制的補充,也是延長壓鑄模具壽命的途徑。
2、潤滑壓鑄模具
由于冷縮效應(yīng),鋅合金壓鑄件和壓鑄模具發(fā)生相反方向的熱變形,需要潤滑協(xié)助脫模。芯的直徑越大,對潤滑的要求越高。
3、隔離壓鑄模具和鋅合金壓鑄件
防止高溫高壓下金屬粘連。在內(nèi)澆口等流速較高的位置,隔離膜較難形成。
4、去除殘留雜質(zhì)
防止脫模劑中的水分和雜質(zhì)影響鋅合金壓鑄件質(zhì)量。
模具噴涂的理論基礎(chǔ)
1、水的汽化、壓鑄模具表面溫度與涂料附著
鋅合金壓鑄過程中,水汽化帶走的熱量大大高于直接沖刷壓鑄模具表面帶走的熱量。因此水的汽化是噴涂過程中最主要,最高效的冷卻方式。
只有當模溫達到一定值,脫模劑中的水才能汽化,有效物質(zhì)才能附著在壓鑄模具表面,形成涂層,水分才不會殘留在壓鑄模具內(nèi),形成氣泡。但是如果模溫過高,沸騰過于激烈,水蒸氣的向上運動又會使正面方向射來的液滴反彈,阻礙液滴附著。
2、涂層形成的最佳表面溫度
涂層形成的最佳表面溫度180-250°C,這個溫度下水的汽化量適中,形成的涂層均勻平整。如果壓鑄模具表面溫度過高,造成水爆炸式汽化,蒸汽阻礙脫模劑到達壓鑄模具表面,不但影響涂層形成,而且浪費脫模劑,導致噴涂時間加長,也容易使壓鑄模具出現(xiàn)裂痕。如果壓鑄模具表面過度冷卻,脫模劑中水分蒸發(fā)不足,附著不佳,涂層易被沖走,影響涂層形成且壓鑄模具中殘留水分雜質(zhì)不易形成高質(zhì)量鋅合金壓鑄件。
最佳溫度下,涂層的附著時間約為0.5-1秒,過量噴涂使噴涂時間延長,并可能沖走涂層。
現(xiàn)代噴涂的技術(shù)進步
1.外混式噴涂
現(xiàn)代噴涂技術(shù)中采用外混式噴涂取代傳統(tǒng)內(nèi)混式噴涂,從根本上提高了噴涂質(zhì)量。
所謂外混式噴涂,即脫模劑和壓縮空氣通過獨立的回路噴出, 直到射出噴嘴才相互混合。
2.同時運用2-3種脫模劑
現(xiàn)代噴涂技術(shù)通過獨立回路設(shè)計,支持同一噴頭中同時使用不同種類的脫模劑。
大型或精密模具往往存在局部溫度過高的現(xiàn)象(超過>250°C),這時可使用兩種濃度的脫模劑:低濃度的用來冷卻,高濃度的用來隔離和潤滑。
而在某些芯、銷部位,水基噴涂劑不易附著,可以局部才用油基噴涂劑改善噴涂效果。
3.罩式噴涂
罩式噴涂有兩層含義:
A.傳統(tǒng)噴涂才用小型噴頭,依靠噴涂機或機器人的運動完成所有位置的噴涂。罩式噴涂采用大型噴頭,實現(xiàn)同時噴涂全部模具表面,降溫均勻,提高了噴涂質(zhì)量,縮短了50%的噴涂時間,且對噴涂機的靈活性要求低,大大簡化了操作流程。
B.復(fù)雜鋅合金鑄件的罩式噴涂中,噴頭外形根據(jù)壓鑄模具表面特征進行特殊設(shè)計,實現(xiàn)最佳噴涂點噴涂。
現(xiàn)代噴涂中,罩式噴涂已全面運用于各種壓鑄工藝的噴涂。在特殊形狀和復(fù)雜外形的鋅合金壓鑄件生產(chǎn)中,如發(fā)動機汽缸體、變速箱、高檔支架等,特殊設(shè)計的罩式噴頭更發(fā)揮了傳統(tǒng)噴涂無法比擬的優(yōu)越性。
4.參數(shù)的穩(wěn)定和不斷優(yōu)化
質(zhì)量不穩(wěn)定一直是困擾國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)的一大問題, 而要獲得穩(wěn)定的質(zhì)量,就必須擁有穩(wěn)定可控的生產(chǎn)參數(shù)。而現(xiàn)代生產(chǎn)管理理念下生產(chǎn)數(shù)據(jù)收集-分析-參數(shù)調(diào)整-生產(chǎn)數(shù)據(jù)收集這一精益求精的質(zhì)量控制模式,不僅是國際采購商評定生產(chǎn)商質(zhì)量的標準,更是獲得技術(shù)經(jīng)驗,打造核心競爭力的不二途徑。
現(xiàn)代噴涂技術(shù)使影響噴涂質(zhì)量的各種參數(shù)都穩(wěn)定可控,并提供了積累經(jīng)驗數(shù)據(jù),優(yōu)化參數(shù)的可能。
A.噴涂位置參數(shù):
傳統(tǒng)銅管式噴頭易折彎,設(shè)定噴涂角度簡單,但是折彎角度可控性小,精確性低,參數(shù)無法準確測定和控制,全憑操作者自身經(jīng)驗。且噴管容易因運動、重力、外力等因素而改變位置和角度,極大得影響了噴涂質(zhì)量的穩(wěn)定性。現(xiàn)代噴涂通過噴頭自身的外形支持噴嘴在固定的噴涂位置,通過噴嘴設(shè)置噴涂角度,參數(shù)穩(wěn)定可控。
B.噴涂流量參數(shù):
現(xiàn)代噴涂技術(shù)突破了傳統(tǒng)標準化回路劃分的局限,特殊的噴頭構(gòu)造使我們能靈活設(shè)計噴頭中各回路的分布,配合現(xiàn)代控制系統(tǒng),便能進行各回路噴涂時間的數(shù)字化控制,從而實現(xiàn)各噴涂位置按需設(shè)定不同的噴涂時間。
C.參數(shù)編程,實時監(jiān)控
專為噴涂機研發(fā)的獨立控制系統(tǒng)能夠輕松實現(xiàn)專業(yè)的噴涂編程和噴涂參數(shù)實時監(jiān)控。
現(xiàn)代噴涂技術(shù)中,各噴涂位置的流量還可通過噴嘴自由調(diào)節(jié)。