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銅鑄造加工中,表面劃痕不僅影響產(chǎn)品外觀(如裝飾件、精密配件),還可能成為應(yīng)力集中點(diǎn)(導(dǎo)致使用中開(kāi)裂)或破壞表面防護(hù)層(降低耐腐蝕性)。需從 “鑄造過(guò)程、后續(xù)加工、搬運(yùn)存儲(chǔ)” 全流程避免劃痕,具體需規(guī)避的場(chǎng)景及預(yù)防措施如下:
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一、鑄造環(huán)節(jié):避免模具與澆鑄過(guò)程導(dǎo)致的原始劃痕
鑄造是銅件表面質(zhì)量的 “源頭”,模具缺陷或澆鑄不當(dāng)會(huì)直接產(chǎn)生劃痕,且后續(xù)加工難以完全消除。
1. 模具相關(guān)劃痕(最易被忽視的源頭)
模具表面粗糙或有異物
原因:模具型腔表面拋光不足(Ra>1.6μm),或殘留金屬碎屑、砂粒(鑄造時(shí)會(huì)被銅液壓入鑄件表面,形成 “壓痕劃痕”);模具拼接處有縫隙(合模不嚴(yán),銅液滲入縫隙后凝固,形成飛邊,后續(xù)清理時(shí)易產(chǎn)生劃痕)。
預(yù)防:
模具型腔需拋光至 Ra≤0.8μm(精密件需 Ra≤0.4μm),定期用超聲波清洗模具(清除殘留異物);
模具拼接面需研磨至貼合(間隙≤0.01mm),合模后檢查是否有錯(cuò)位(避免飛邊產(chǎn)生)。
模具磨損或腐蝕
原因:長(zhǎng)期使用后模具型腔磨損(如拐角處出現(xiàn)凹痕),或銅液中的雜質(zhì)(如硫、鉛)腐蝕模具表面(形成麻點(diǎn),鑄造時(shí)會(huì)復(fù)制到鑄件表面)。
預(yù)防:
模具材質(zhì)選用耐磨損的熱作模具鋼(如 H13 鋼),并做表面氮化處理(提升硬度);
控制銅液純度(雜質(zhì)含量≤0.05%),避免腐蝕性元素超標(biāo)。
2. 澆鑄過(guò)程導(dǎo)致的劃痕
澆鑄時(shí)卷入雜質(zhì)
原因:銅液在澆道中流動(dòng)時(shí),沖刷澆道內(nèi)壁的氧化皮或砂型碎屑(尤其砂型鑄造),雜質(zhì)隨銅液進(jìn)入型腔,凝固后附著在表面(清理時(shí)需打磨,易產(chǎn)生劃痕)。
預(yù)防:
砂型鑄造需在澆道入口設(shè)過(guò)濾網(wǎng)(孔徑≤0.5mm),過(guò)濾雜質(zhì);
金屬型鑄造需定期清理澆道(用鋼絲刷去除氧化皮),澆鑄前對(duì)銅液進(jìn)行靜置除渣(10 分鐘以上)。
鑄件脫模劃傷
原因:鑄件與模具型腔粘連(如模具未涂脫模劑),脫模時(shí)強(qiáng)行頂出,導(dǎo)致表面被模具棱角劃傷(尤其異型鑄件的拐角處)。
預(yù)防:
金屬型鑄造每次澆鑄前,在型腔表面噴涂脫模劑(如石墨乳,形成潤(rùn)滑層);
設(shè)計(jì)合理的頂出機(jī)構(gòu)(頂針位置避開(kāi)外觀面),頂出速度均勻(避免沖擊劃傷)。
二、后續(xù)加工環(huán)節(jié):避免切削與打磨導(dǎo)致的二次劃痕
鑄造后的銅件需經(jīng)切削(如車削、銑削)、打磨、拋光等加工,操作不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生新的劃痕,且精密件(如電子配件)對(duì)劃痕要求極高(不允許肉眼可見(jiàn)劃痕)。
1. 切削加工劃痕
刀具磨損或選型不當(dāng)
原因:刀具刃口磨損(產(chǎn)生卷屑,劃傷已加工表面),或刀具材質(zhì)硬度不足(如高速鋼刀具加工黃銅時(shí),易粘刀形成劃痕)。
預(yù)防:
選用硬質(zhì)合金刀具(如 YG8,適合加工銅合金),刃口需拋光(Ra≤0.4μm),每加工 100 件檢查一次刀具磨損(及時(shí)更換);
控制切削參數(shù):黃銅車削轉(zhuǎn)速 800-1200r/min,進(jìn)給量 0.1-0.2mm/r(避免進(jìn)給過(guò)快產(chǎn)生積屑瘤)。
冷卻潤(rùn)滑不足
原因:切削時(shí)未充分冷卻(銅件表面溫度升高,易產(chǎn)生氧化皮),或切削液雜質(zhì)多(含金屬碎屑,隨刀具流動(dòng)劃傷表面)。
預(yù)防:
采用乳化液冷卻(濃度 5%-8%),確保切削液充分覆蓋刀具與工件接觸點(diǎn);
切削液需過(guò)濾(精度 20μm),每 8 小時(shí)清理一次沉渣(避免碎屑循環(huán)劃傷)。
2. 打磨與拋光劃痕
打磨工序順序錯(cuò)誤
原因:未按 “粗磨→中磨→精磨” 逐步升級(jí)砂紙目數(shù)(如直接用 400 目砂紙打磨,跳過(guò) 240 目,表面殘留的粗劃痕無(wú)法消除);或砂紙粒度不均勻(含大顆粒,產(chǎn)生深劃痕)。
預(yù)防:
嚴(yán)格按目數(shù)遞增:粗磨用 120-240 目(去除鑄造毛刺)→ 中磨用 400-600 目(消除粗磨痕跡)→ 精磨用 800-1200 目(為拋光做準(zhǔn)備);
選用優(yōu)質(zhì)砂紙(如氧化鋁砂紙),使用前檢查是否有掉砂(避免大顆粒劃傷)。
拋光工具污染
原因:拋光輪(布輪、麻輪)殘留前道工序的磨料顆粒(如粗磨后未清理布輪,直接精拋,將粗顆粒帶入表面);或拋光膏雜質(zhì)多(含硬顆粒)。
預(yù)防:
不同目數(shù)打磨 / 拋光需更換工具(布輪、拋光膏專用),使用前用壓縮空氣吹凈工具表面;
拋光膏選用銅專用型號(hào)(如氧化鉻膏,粒度≤5μm),避免使用含金剛砂的粗拋光膏。
三、搬運(yùn)與存儲(chǔ)環(huán)節(jié):避免人為與環(huán)境導(dǎo)致的劃痕
銅件表面軟(黃銅硬度 HB 60-100,遠(yuǎn)低于鋼鐵),搬運(yùn)存儲(chǔ)時(shí)輕微碰撞或摩擦就會(huì)產(chǎn)生劃痕,需重點(diǎn)防護(hù)。
1. 搬運(yùn)過(guò)程劃痕
直接接觸硬物
原因:用鐵制工裝搬運(yùn)(銅件與鐵架碰撞)、徒手搬運(yùn)(手上有油污或灰塵,摩擦產(chǎn)生劃痕)、堆疊放置(上下件之間無(wú)隔離,重力擠壓導(dǎo)致滑動(dòng)摩擦)。
預(yù)防:
搬運(yùn)工裝內(nèi)襯橡膠墊(厚度≥5mm)或絨布,銅件與工裝接觸處無(wú)尖銳棱角;
操作人員戴無(wú)粉手套(避免油污),單個(gè)搬運(yùn)(不堆疊),必要時(shí)用專用夾具(與銅件接觸面為軟質(zhì)材料)。
2. 存儲(chǔ)過(guò)程劃痕
存儲(chǔ)環(huán)境不潔
原因:存儲(chǔ)架有鐵銹或砂粒(銅件放置時(shí)接觸摩擦)、環(huán)境粉塵多(覆蓋表面,清理時(shí)擦拭導(dǎo)致劃痕)、潮濕環(huán)境(銅件表面氧化,形成氧化膜,后續(xù)清理時(shí)需打磨產(chǎn)生劃痕)。
預(yù)防:
存儲(chǔ)架表面噴涂防銹漆,放置前用無(wú)塵布擦拭干凈,銅件下方墊 PE 膜(隔離硬物);
存儲(chǔ)環(huán)境保持干燥(濕度≤60%)、無(wú)塵(潔凈度≥1000 級(jí)),長(zhǎng)期存儲(chǔ)需用防銹紙包裹(避免氧化)。