鋁鑄件浸滲劑浸滲處理技術的應用發展及方法類型

(一)、鋁鑄件浸滲處理技術的應用和發展

目前浸滲技術應用不斷擴大，工業都主張對承壓鑄件進行全浸滲處理，浸滲技術已被汽車制造業和其他主要工業部門認可，如日本幾個大汽車公司在發動機生產中把鑄件浸滲作為一道不可缺少的工序。近些年來，浸滲處理設備和材料的發展，使浸滲處理技術成為挽救汽車鋁鑄件滲漏缺點令人滿意的工藝方法。

人們對它的認識，不再僅僅作為一種廢品的方法，而是把它看作鑄件后續處理過程中公認的生產工藝。

水玻璃是較初應用的一種浸滲劑，它在20世紀四五十年代得到廣泛應用。作為一種無機浸滲劑，它有許多致命的弊端，脫水后體積收縮率高；生產效率低；難清洗；干燥后材料脆，易脫落；滲漏率高等。除一些高溫場合外，在大多數場合已被淘汰。20世紀50年代后期，合成樹脂浸滲劑逐漸占領一定市場。有機熱固化樹脂浸滲劑和厭氧樹脂自固型浸滲劑在20世紀80年代逐漸成為歐美市場產品并從20世紀90年代起在范圍內得到普遍應用。目前，用樹脂作浸滲處理填充劑的浸滲處理技術比較成熟，浸滲設備在生產要求無滲漏的汽車鋁鑄件中獲得了廣泛的應用。1967年就開始生產和銷售樹脂浸滲材料和設備，汽車工業發達在20世紀70年代末推廣應用PC504樹脂浸滲劑，這種浸滲劑填充微細孔隙效果較好，可在熱水中固化處理，浸滲處理鋁鑄件時間通常為15min，因此特別適合于大批量汽車鋁鑄件自動化生產。該公司還研制了一種多用途的自動浸滲處理設備，鋁鑄件浸滲處理過程可全部自動化，且浸滲劑的消耗量少，生產效率高。具有自固化能力，它與空氣接觸不固化，一旦與空氣中的氧隔絕，便起聚合反應，室溫下也會固化。其特點是密封成功率高、低能耗、可生物降解、工藝過程、無溢出、優異的耐溶劑及耐熱性能。用于批量大、要求高的鑄件。熱水固化型浸滲劑Resinol90℃，是該公司20世紀90年代研制的產品。它在90℃的熱水(空氣)中通過聚合反應來實現固化，在微孔內形成一種熱固性塑料。其特點是低粘度、滲透性、低收縮率、耐化學介質及耐溫性能優良，密封合格率達以上。目前，國內許多廠家都在使用這種產品。

與工業發達相比，國內用于鋁鑄件的浸滲處理工藝歷史較短。20世紀70年代從引進浸滲處理技術，先用于汽車發動機生產中鑄件密封。Q492發動機鋁鑄件生產廠家在國內較早應用了浸滲處理技術。至20世紀80年代以后，人們對于浸滲處理技術明顯的經濟效益才予以關注，EQ6100發動機鋁合金壓鑄件及其他生產廠家相繼將浸滲處理技術推廣應用于大量生產中，挽救廢品率達90%以上，近20年來，浸滲技術在我國發展很快，研制出了多種性能好及效益高的新型浸滲劑，取得了良好的經濟效果。我國研制的浸滲設備，如LJS系統真空壓力浸滲設備，在總體設計和自動化程度上，都已接近世界同類產品的水平。

所有汽車鑄件的生產廠家都希望生產出無缺點的產品，滿足使用要求。事實上，由于產品的不斷發展，產品結構越來越復雜，對鑄件的要求也越來越高，鑄件產生缺點的機率也增加，任何的鑄造技術也難以保證鑄件的合格率。

因此，浸滲處理就成為挽救鑄件缺點的重要手段之一。過去由于國內鋁鑄件的生產規模不大，汽車鋁鑄件的擴大應用，該項技術的推廣應用具有一定的現實意義，在生產中有廣泛的應用前景。實踐證明，浸滲技術是提高鑄件成品合格率及保證產品使用性能的一種行之的方法。為此，我們應對該項技術進行深入的研究，使其加完善，以該項技術的推廣應用，創造大的經濟效益。

(二)、浸滲方法及浸滲劑類型

汽車制造業中很多閥類及泵類的殼體件都采用鋅、鋁合金壓鑄成型。由于在成型過程中不易控制均勻的冷卻、合金中雜質的影響、模具及設備等多方面原因，會導致鑄件內部含有氣體而產生氣孔、縮孔、組織疏松等缺點。這些含有缺點的鑄件在機加工完成后，由于表面致密層被部分去掉，內部的組織缺點很易暴露，當進行耐壓密封試驗時，往往因泄漏造成大量的報廢而回爐，造成鑄件成品合格率低，增加企業的制造成本。據統計，的鑄鋁件廢品率在20%以上，國內的鑄鋁件廢品率高達40%以上。

為了解決鑄件廢品率高的問題，經過人們大量的試驗，目前認為比較好的工藝方法就是采用浸滲技術。所謂的浸滲技術就是在一定條件下把浸滲劑浸到零件的氣孔、縮孔中去，經過固化堵住微孔，使零件能滿足加壓、防滲、防漏等條件的工藝技術。它的應用可使鑄件的合格率由40%一60%提高到90%以上。

浸滲方法及浸滲劑類型目前應用成功的浸滲方法主要有內壓法和真空壓力浸滲法。

a.內壓法浸滲

就是把浸滲液放在干凈零件內腔，用特制夾具密封后加壓，將浸滲液強制通過零件的內腔壓入氣孔、縮孔等缺點內，經固化堵住缺點。內壓法適用于型腔狀鑄件補漏，它比較簡單，但效果及效率不及真空壓力浸滲法。

b.真空壓力浸滲法

就是把清洗干凈的滲漏鑄件放入耐壓容器內密封，抽真空后注入浸滲劑淹沒全部零件，浸滲液靠毛細作用進入零件微孔內，然后加壓，把已進入微孔內的浸滲液牢固地壓進孔內充滿縮孔，較后經固化把微孔等缺點堵住。此方法使用可靠、工作效率高，適用于形狀復雜的零件。

用于浸滲的液體通常稱作浸滲劑，浸滲劑大體可分為兩類：無機鹽類及有機類。

a.無機鹽類。為硅酸鹽型浸滲劑，主要成分為水玻璃。添加適量無機金屬鹽、穩定劑、金屬物及增韌劑等。它具有耐有機介質、耐高溫(500一800℃)、固化性能好、水洗去性好、材質適用性強、貯存性能好、便宜等優點。適用于鑄鋼、鑄鐵、鋁合金、鋅合金、銅合金等各種類型的受壓鑄件整體浸滲補漏，成本為7元/kg。

b.有機類浸滲劑。有厭氧浸滲劑和聚酷浸滲劑等。其中以厭氧浸滲劑應用較多，它是以丙烯酸酷類化合物為主體，添加引發劑、阻聚劑、表面劑等成分。其特點是對氧很，只要浸滲劑不與金屬接觸并暴露在空氣中，由于氧的阻聚作用，則浸滲劑保持著低粘度的液態。一但隔絕了空氣并與金屬接觸，則浸滲劑產生聚合反應，將由液態變為固態，這樣浸滲劑具有常溫固化、粘度小、滲透力強、粘附損失小、固化收縮率小、耐高壓等優點。適用于零件及帶有很多小加工孔的零件。

缺點是較高，一般為160元/kg。

作為一種浸滲劑，應具備粘度小、表面張力小、封孔能力強、水洗去性好、對材質適用性強、對基材無腐蝕、適宜等優點。但任何一種浸滲劑不可能沒有缺點，因此只有根據具體情況，因地制宜地選用浸滲劑品種。