摘要：在铝合金铸件的生产过程中，铝合金会发生液态收缩和凝固收缩，在这过程中会析出溶解在铝合金液中的气体。于是在铝合金铸件不容易补缩的热节处会形成气孔或组织疏松缺陷。肉眼虽然难以发现，但会在铸件加工后受到液压或气压过程中产生渗漏现象。采用浸渗技术，能够解决压铸过程中铝合金铸件上出现的气孔、疏松问题，避免了渗漏现象，保证了铝合金铸件的质量，降低了返修率，提高了生产效率。
关键词：浸渗技术；铝合金；铸件；应用
疏松和气孔是铝合金压铸件中常见的铸造缺陷，在贯通铸件壁后，在铝合金铸件内进行液压或者气压时会产生泄露现象。比如汽车发动机的缸体缸盖、高压开关的密封罩、泵类阀体等承压铸件，一旦铸件有气孔，将导致这些铸件产生泄露，大大降低工作效率。面对铝合金压铸件气孔及疏松情况的问题解决，以往传统的方法是采用补焊的方法。但补焊工艺技术比较复杂，且在补焊的过程中容易造成更多气孔的产生，有时候多次补焊也未能让铸件合格。加上一些铸件尺寸形状比较复杂，泄露部位没办法进行补焊，最终只能报废。
近年来，浸渗技术作为一种新兴的密封堵漏技术，成功解决了补焊工艺下的缺陷，将铸件的气孔和疏松问题能够快速有效地进行解决。压铸件尤其是铝合金压铸件在机械生产行业中的需求与日俱增，对于浸渗技术的需求让生产浸渗液和浸渗设备地厂家也受益不少，但同时也给铸造厂家对于浸渗设备和浸渗液的选择增加了一定的困难。
1.浸渗技术原理
在对铝合金进行压铸工作时，很容易使铸件产生气孔和疏松的情况。浸渗技术通过将胶状的浸渗液渗入到铸件的孔隙中，随着浸渗液的逐渐硬化与铸件空隙内壁紧密连接，来达到铸件补漏的目的。采用浸渗技术能够提高铸件的合格率，避免了报废铸件对于铝合金材料的资源浪费。
2.浸渗液
为了让浸渗技术更有效果，关键在于浸渗液产品的质量。首先，浸渗液要具有良好的浸渗性能和粘附性，这样才能保证浸渗液能够顺利进入微小的气孔中并能够很好的黏在气孔所在的部位；其次，固化后的浸渗液要有一定的耐介质浸渗性，这样是为了防止铸件在补漏后受到其他介质的浸渗而对铸件造成腐蚀，造成补漏失败；最后，固化后的浸渗液与孔隙内壁连接后要具有良好的的物理力学性能，以便于更好的应用于机械工作中。
2.1浸渗液的分类
按照材料的不同，浸渗液可以分为有机材料和无机材料两大类。有机浸渗液固含量高，拥有固化速度快以及较强的耐介质浸渗性。比如厌氧胶、合成树脂等，都属于有机浸渗液。有机浸渗液在拥有诸多优点的同时，也存在着耐热性差、成本高、工艺要求严格等缺陷。
与有机浸渗液相比较，无机浸渗液（像硅酸钠，也就是人们常说的水玻璃）所需材料的来源广泛，这样一来成本就会低，且无机浸渗液耐高温性能较强。但无机浸渗液固化含量低，加上固化收缩率比较大、性脆等缺陷，致使其耐冲击性不强。所以在使用无机浸渗液时，为了不影响其铸件的使用，还要对无机浸渗液进行改性处理，通常都会在有机浸渗液中加入固化剂、表面活化剂、增韧剂等。
2.2浸渗液的废液排放
在国家倡导的绿色环保的大环境下，对于浸渗液废液的处理也是我们需要注意的。浸渗液虽然是无毒或者低毒的物质，在操作过程中对于工作人员没有危害，但为了保证周围的环境不会受到影响，还需要对浸渗液的废液排放作出相应的处理。
对于无机浸渗液废液的处理，可以用大量的水进行稀释，或者使用中和方法将浸渗液的PH值控制在7-8之间，便可以直接进行排放处理；对于有机浸渗液废液，要对其进行加热处理，将温度控制在90℃，然后通过不断搅拌将废液中的水和凝聚物分离开来，水可以循环利用，凝聚物可以进行干燥处理后回收使用。
3.浸渗设备
浸渗设备是利用浸渗液实施浸渗技术的必备设施，其质量、功能及效率等直接影响着浸渗技术的实行以及浸渗效果。
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浸渗设备主要由真空泵、真空压力罐、储液罐、甩干机、清洗罐、固化炉、隔离罐和控制柜等部门组成。其中真空压力罐作为压力容器，可以将需要进行浸渗工作的铸件进行抽真空和加压，通过罐内的负压正压来让浸渗液吸入或者排出。为了避免在抽真空的过程中浸渗液会进入到真空泵，一般都会在真空压力罐与真空泵之间放置隔离罐。
4.浸渗工艺
4.1浸渗工艺的分类
浸渗工艺可以分为局部浸渗和整体浸渗两大类别，针对铸件的需求，可以选择合适的浸渗工艺。
①局部浸渗
顾名思义，局部浸渗就是通过用简单的施工来对单件生产的铸件或者大型的铸件进行浸渗处理。局部浸渗的方法很多，有涂刷、注射以及局部加压浸渗等方法，在对铸件的疏松和气孔位置确定后，便可以采用局部浸渗的方法，来快速准确地对其进行补漏工作，同时也避免了浸渗液的浪费。
②整体浸渗
在面对批量性生产的铸件出现气孔、疏松等情况时，可以采用整体浸渗的方法。常用的整体浸渗方法有真空浸渗、加压浸渗和真空加压浸渗等，此外还有常压浸渗和内压浸渗。具体的浸渗处理可以根据铸件批量生产的缺陷性质与分布状态，以及铸件自身的结构尺寸和工作状况来采取不同的浸渗方法。
对大批量生产的铸件进行整体浸渗处理时，采用的方法中效果最好的就是真空加压浸渗法，利用浸渗设备的操作由人工转向智能，提高计算机技术自动化水平，进而提高浸渗工作效率，但同时设备成本也是比较高的。
4.2浸渗工艺流程
在对铸件进行浸渗工作时，需要按照严格的浸渗工艺流程，一般浸渗工艺分为前处理、浸渗处理和后处理三部分。
①浸渗工艺的前处理是将铸件进行清洗和干燥处理。铸件在生产过程中会有很多油污等杂质残留在铸件表面，清洗的目的是为了去除铸件表面的残留物，避免在浸渗工作中因掺入杂质而影响到浸渗效果；干燥处理则是为了能够去除清洗中残留在铸件上的水分。
②进行前处理后的铸件，将进行浸渗处理。具体的流程是将铸件放入浸渗罐，在密封的条件下进行抽真空，为浸渗液的填充做准备。通过罐内的负压将浸渗液吸入浸渗罐中，随后在进行抽真空工作，最后再进行加压，让浸渗液压入铸件中的孔隙，保持15-20min。
③后处理是在浸渗处理工作结束后，去除掉铸件表面上残留的浸渗液，在将铸件进行冷水清洗和钝化处理，随后放到固化炉中固化。
图1 浸渗工艺流程
5.应注意的问题
①铸件需要进行浸渗工作的部位要充分清洗，去除油污等杂质；
②铸件在进行浸渗工作后，要留有足够的时间让浸渗液固化；
③在铸件进行浸渗工作后发现效果不佳，要及时对所选择的浸渗工艺做检查，同时查看浸渗液是否粘度过大；
④浸渗液中如果含丙烯酸和甲基丙烯酸羟丙脂，要避免浸渗液接触皮肤和眼睛，因为含丙烯酸和甲基丙烯酸羟丙脂对皮肤和眼睛有刺激作用。在浸渗液不慎接触到眼睛和皮肤后，要立即用清水进行清洗，情节严重的要送到医院救治；
⑤需要进行电镀的铸件在进行浸渗工作后要及时将多余残留的浸渗液清洗掉，否则会影响到电镀效果。
结语：
如今汽车制造、航空航天、家用电器等很多机械制造设备上用到了铝合金铸件，器械功能的强大对于零部件铸件的性能要求也会严格，提高浸渗技术能够有效降低铸件报废的几率。不论是浸渗工艺、浸渗设备还是浸渗液，都会在未来加快发展的脚步，更好地结合计算机技术，为压铸件的生产增添助力。
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论文作者:吴玉婷
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第36期
论文发表时间:2018/6/11
标签：铸件论文; 气孔论文; 铝合金论文; 技术论文; 疏松论文; 真空论文; 工作论文; 《建筑学研究前沿》2017年第36期论文;