论带复杂油路类镁合金铸件的清理方法

焦 婧，黄金鑫，张志凯

（山西银光华盛镁业股份有限公司，山西 运城 044000）

1 目的

由于带复杂油路类的镁合金铸件结构的限制，采用传统的物理清砂方法已难满足铸件油路的清理要求。因此，亟待寻找一种新的工艺方法，提高带复杂油路类镁合金铸件的清砂工作效率和油路表面效果，并满足对镁合金铸件高质量发展的需求，以保证生产的顺利进行。

2 油路内易产生的缺陷

2.1 飞边

垂直于铸件表面薄厚不均匀的薄片状金属突起物，常出现在铸件分型面。如图1。

图1 （飞边）

2.2 铸瘤

因砂芯某处部位有凹坑，引起的铸件相应部位多肉。如下图2、图3。

图2 （较大铸瘤)

图3 （易脱落铸瘤）

2.3 毛刺

铸件表面上刺状金属突起物。常出现在型和芯的缝隙处，形状极不规则。如下图4。

图4 （毛刺）

2.4 粘砂

铸件表面或内腔粘附着一层难以清除的砂粒。如下图5：

图5 （砂粒）

2.5 浸渗液固化残留物

用于渗补铸件的液体材料，固化后粘附在铸件表面。如下图6：

图6 （浸渗液残留）

2.6 氧化物

铸件进行氧化处理后所用的氧化液残留物。如下图7：

图7 （氧化液残留）

2.7 孔洞

在铸件表面和内部产生的不同大小、形状的孔洞缺陷的总称。包括气孔、缩孔、疏松等。如下图8：

图8 （较大孔洞）

3 油路清理方法

3.1 机械振动

振动清砂的工作原理是，采用铸件与落砂机之间的碰撞实现砂芯的清理，优点在于操作简单、易于机械化、劳动强度低，但是存在噪音大、效率较低、复杂内腔残留的型芯难以清理的缺陷。机械振动分为惯性振动式、惯性振动输送式、惯性振动冲击式、电磁振动式、气动振动式等方式。树脂砂造型的镁合金铸件，是根据铸件的尺寸、重量和生产量，选用适合的振动方式，再结合适当温度加热后振动的效果会比较明显。

3.2 水力清砂

水力清砂的工作原理是，利用高压泵输出的高压水经喷枪形成射向铸件的高压射流，清除铸件中的砂芯和黏附在其表面的砂层。主要用于清理大中型铸件的表面，对带小直径油路的铸件的油路清理，并不十分理想。

使用高压水枪配合定制钢丝绳刷手电钻对铸件油路和内的树脂砂进行清理，一定程度上可保证油路通畅，清理完成后进行烘干。

3.3 化学清理

化学清理是利用化学反应清除带复杂油路的铸件油路表面粘砂层的清砂工艺。此方法结合了镁合金铸件表面氧化处理的硝酸加硫酸的浓度要求，按一定的配制比例的弱酸，向油路中加入一定的量，控制反应时间，必要时使用流动酸液加控制反应时间的方式，经过反复试验，可达到油路表面要求的效果。

化学清理的方法适用于短油路且油路内已无大量的树脂砂时使用，其与机械振动和水力清砂的方法配合，可获得高效，优质的清砂效果。

4 比对方法

因无法用肉眼直观检查油路和盲区内部质量，需借助工业内窥镜进行油路检查，工业内窥镜有放大效果，故无法直接量取油路内各种缺陷尺寸大小，可采用对比测量法测量内窥镜下缺陷的尺寸大小。

内窥镜发现缺陷后，将直径为0.5mm的细钢丝从内窥镜探头入口探入缺陷位置，并将细钢丝前端移动到缺陷附近（接触缺陷或距离缺陷2倍钢丝以内位置），使用游标卡尺在内窥镜屏幕上分别测量细钢丝前端尺寸和缺陷尺寸，依据以下等比式换算出缺陷实际尺寸。

5 检测要求和验收标准

（1）使用工业内窥镜100%检查所有油路、盲区。

（2）油路和盲区内凸起物须有清理痕迹。

（3）检验验收标准。

除另有规定外，铸件油路和盲区允许存在体积较小的飞边和铸瘤：飞边的凸起高度不超过1mm，飞边厚度0.5mm～2mm，1个油路内最多允许1处；铸瘤的顶部最大宽度不超过2mm，高度不超过1.2mm，且根部的宽度不小于铸瘤的顶部宽度，铸瘤根部与油路和盲区表面必须紧密相连，不能存在间隙，在1个油路内最多允许4处；高度不超过0.6mm，且根部满足上述要求的凸起物不计数量。

除另有规定外，铸件油路允许存在直径不大于2mm，深度不超过1mm的单个孔洞，单个油路内的数量不超过5处；直径大于1mm，深度小于0.5mm的分散性点状孔洞不计入缺陷数量。

铸件油路内不允许存在铁丝、毛刺及未清理干净的粘砂、氧化物等多余物。

不允许油路内存在飞边高度超过1mm及宽度超过2mm的铸瘤。

不允许油路内存在与内壁连接面直径小于凸起物直径的铸瘤，即上大下小的类似蘑菇状的铸瘤。

不允许油路内存在直径大于2mm，深度超过1mm的单个孔洞。

不允许油路内存在浸渗剂残留。

用树脂砂造型生产的带复杂油路的镁合金铸件，油路直径较小、结构曲折蜿蜒，铸件出砂后油路内的树脂砂清理难度极大，会严重影响批量产品的交付进度，通过改进油路清理工艺，在传统的物理清理基础上，结合镁合金表面处理工艺原理，增加化学清理，可有效的解决镁合金铸件油路粘砂严重、油路清理难、油路清理效率低下等问题，在减小了清理劳动量的同时又得到了更优质的油路质量。因此采用物理清理加化学清理的油路清理方法，是保证产品质量，提高生产效率、降低生产成本的基础。