铝铸件浸渗剂浸渗处理技术的应用发展及方法类型

(一)、铝铸件浸渗处理技术的应用和发展

目前浸渗技术应用不断扩大，工业都主张对承压铸件进行全浸渗处理，浸渗技术已被汽车制造业和其他主要工业部门认可，如日本几个大汽车公司在发动机生产中把铸件浸渗作为一道不可缺少的工序。近些年来，浸渗处理设备和材料的发展，使浸渗处理技术成为挽救汽车铝铸件渗漏缺点令人满意的工艺方法。

人们对它的认识，不再仅仅作为一种废品的方法，而是把它看作铸件后续处理过程中公认的生产工艺。

水玻璃是较初应用的一种浸渗剂，它在20世纪四五十年代得到广泛应用。作为一种无机浸渗剂，它有许多致命的弊端，脱水后体积收缩率高；生产效率低；难清洗；干燥后材料脆，易脱落；渗漏率高等。除一些高温场合外，在大多数场合已被淘汰。20世纪50年代后期，合成树脂浸渗剂逐渐占领一定市场。有机热固化树脂浸渗剂和厌氧树脂自固型浸渗剂在20世纪80年代逐渐成为欧美市场产品并从20世纪90年代起在范围内得到普遍应用。目前，用树脂作浸渗处理填充剂的浸渗处理技术比较成熟，浸渗设备在生产要求无渗漏的汽车铝铸件中获得了广泛的应用。1967年就开始生产和销售树脂浸渗材料和设备，汽车工业发达在20世纪70年代末推广应用PC504树脂浸渗剂，这种浸渗剂填充微细孔隙效果较好，可在热水中固化处理，浸渗处理铝铸件时间通常为15min，因此特别适合于大批量汽车铝铸件自动化生产。该公司还研制了一种多用途的自动浸渗处理设备，铝铸件浸渗处理过程可全部自动化，且浸渗剂的消耗量少，生产效率高。具有自固化能力，它与空气接触不固化，一旦与空气中的氧隔绝，便起聚合反应，室温下也会固化。其特点是密封成功率高、低能耗、可生物降解、工艺过程、无溢出、优异的耐溶剂及耐热性能。用于批量大、要求高的铸件。热水固化型浸渗剂Resinol90℃，是该公司20世纪90年代研制的产品。它在90℃的热水(空气)中通过聚合反应来实现固化，在微孔内形成一种热固性塑料。其特点是低粘度、渗透性、低收缩率、耐化学介质及耐温性能优良，密封合格率达以上。目前，国内许多厂家都在使用这种产品。

与工业发达相比，国内用于铝铸件的浸渗处理工艺历史较短。20世纪70年代从引进浸渗处理技术，先用于汽车发动机生产中铸件密封。Q492发动机铝铸件生产厂家在国内较早应用了浸渗处理技术。至20世纪80年代以后，人们对于浸渗处理技术明显的经济效益才予以关注，EQ6100发动机铝合金压铸件及其他生产厂家相继将浸渗处理技术推广应用于大量生产中，挽救废品率达90%以上，近20年来，浸渗技术在我国发展很快，研制出了多种性能好及效益高的新型浸渗剂，取得了良好的经济效果。我国研制的浸渗设备，如LJS系统真空压力浸渗设备，在总体设计和自动化程度上，都已接近世界同类产品的水平。

所有汽车铸件的生产厂家都希望生产出无缺点的产品，满足使用要求。事实上，由于产品的不断发展，产品结构越来越复杂，对铸件的要求也越来越高，铸件产生缺点的机率也增加，任何的铸造技术也难以保证铸件的合格率。

因此，浸渗处理就成为挽救铸件缺点的重要手段之一。过去由于国内铝铸件的生产规模不大，汽车铝铸件的扩大应用，该项技术的推广应用具有一定的现实意义，在生产中有广泛的应用前景。实践证明，浸渗技术是提高铸件成品合格率及保证产品使用性能的一种行之的方法。为此，我们应对该项技术进行深入的研究，使其加完善，以该项技术的推广应用，创造大的经济效益。

(二)、浸渗方法及浸渗剂类型

汽车制造业中很多阀类及泵类的壳体件都采用锌、铝合金压铸成型。由于在成型过程中不易控制均匀的冷却、合金中杂质的影响、模具及设备等多方面原因，会导致铸件内部含有气体而产生气孔、缩孔、组织疏松等缺点。这些含有缺点的铸件在机加工完成后，由于表面致密层被部分去掉，内部的组织缺点很易暴露，当进行耐压密封试验时，往往因泄漏造成大量的报废而回炉，造成铸件成品合格率低，增加企业的制造成本。据统计，的铸铝件废品率在20%以上，国内的铸铝件废品率高达40%以上。

为了解决铸件废品率高的问题，经过人们大量的试验，目前认为比较好的工艺方法就是采用浸渗技术。所谓的浸渗技术就是在一定条件下把浸渗剂浸到零件的气孔、缩孔中去，经过固化堵住微孔，使零件能满足加压、防渗、防漏等条件的工艺技术。它的应用可使铸件的合格率由40%一60%提高到90%以上。

浸渗方法及浸渗剂类型目前应用成功的浸渗方法主要有内压法和真空压力浸渗法。

a.内压法浸渗

就是把浸渗液放在干净零件内腔，用特制夹具密封后加压，将浸渗液强制通过零件的内腔压入气孔、缩孔等缺点内，经固化堵住缺点。内压法适用于型腔状铸件补漏，它比较简单，但效果及效率不及真空压力浸渗法。

b.真空压力浸渗法

就是把清洗干净的渗漏铸件放入耐压容器内密封，抽真空后注入浸渗剂淹没全部零件，浸渗液靠毛细作用进入零件微孔内，然后加压，把已进入微孔内的浸渗液牢固地压进孔内充满缩孔，较后经固化把微孔等缺点堵住。此方法使用可靠、工作效率高，适用于形状复杂的零件。

用于浸渗的液体通常称作浸渗剂，浸渗剂大体可分为两类：无机盐类及有机类。

a.无机盐类。为硅酸盐型浸渗剂，主要成分为水玻璃。添加适量无机金属盐、稳定剂、金属物及增韧剂等。它具有耐有机介质、耐高温(500一800℃)、固化性能好、水洗去性好、材质适用性强、贮存性能好、便宜等优点。适用于铸钢、铸铁、铝合金、锌合金、铜合金等各种类型的受压铸件整体浸渗补漏，成本为7元/kg。

b.有机类浸渗剂。有厌氧浸渗剂和聚酷浸渗剂等。其中以厌氧浸渗剂应用较多，它是以丙烯酸酷类化合物为主体，添加引发剂、阻聚剂、表面剂等成分。其特点是对氧很，只要浸渗剂不与金属接触并暴露在空气中，由于氧的阻聚作用，则浸渗剂保持着低粘度的液态。一但隔绝了空气并与金属接触，则浸渗剂产生聚合反应，将由液态变为固态，这样浸渗剂具有常温固化、粘度小、渗透力强、粘附损失小、固化收缩率小、耐高压等优点。适用于零件及带有很多小加工孔的零件。

缺点是较高，一般为160元/kg。

作为一种浸渗剂，应具备粘度小、表面张力小、封孔能力强、水洗去性好、对材质适用性强、对基材无腐蚀、适宜等优点。但任何一种浸渗剂不可能没有缺点，因此只有根据具体情况，因地制宜地选用浸渗剂品种。