CN101994138A - 压铸锌合金表面疏孔之填充封闭及其制法 - Google Patents
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Abstract
一种压铸锌合金表面疏孔之填充封闭及其制法，该填充封闭包括熔点低于锌合金之单一金属或合金；该制法是在经过脱腊、脱脂、脱油的锌合金表面施以低熔点金属电镀，达到目标厚度之后，经漂洗烘干，再经绝氧升温表融，再经淬冷的制程工序，将锌合金在升温后疏孔内之气体排出，并利用融熔态之表面低熔点金属镀层之表面张力渗透补满锌合金之疏孔，再利用淬冷过程减小合金晶型尺寸、强化结构强度、增加工件表面之密封性、避免疏孔的再生。本发明有利于锌合金素材胚件之任何表面处理后制程。
Description
技术领域
一种压铸锌合金表面疏孔之填充封闭及其制法。
背景技术
压铸锌合金发展历史悠久，满足人们以低成本量产复杂造型工件之需求，尤以YX040、YX041、YX043等材料表现最佳；但先天上锌合金化性活泼，在高温熔汤的状况下易于氧化，是故氧化物、无机粉尘被锌水带入胚件，形成疏孔；虽然增加压铸操作压力能降低表面疏孔，但终究难以完全解决，而使抛光工序中不能免。
针对前述问题，先前之专利技术完全没有针对锌合金之压铸针孔问题；比较接近的技术是运用于铝合金压铸制造发动机引擎，摘要如下：
如上所示，前人的技术发展并无涵盖到锌合金之压铸；即便是在运用在铝合金压铸工艺，亦不包括电镀低熔点合金的技术。
发明内容
本发明之主要目的，在于提供一种能透过简易的操作即能形成紧密填补压铸锌合金表面疏孔之填充封闭及其制法。
本发明之另一目的，在于提供一种能均匀扩散分布于压铸锌合金表面疏孔之填充封闭及其制法。
本发明之又一目的，在于提供一种具导电性质之填补材料，无损锌合金素材胚件之任何表面处理后制程。
为达成以上种种目的，本发明选定金属为填补疏孔的材料，着眼于金属材料的强度远大于树脂或其它无机填补材料；同时具有导电性质，使电镀在后加工时程为可能。
金属填补材料选用自低熔点元素族群，以利于用热融的方式填补疏孔，较佳的选择是熔点低于锌合金之单一金属或合金；可以选择之金属包括：锡、铟、铋等或其合金。
在锌合金胚件表面布敷金属填补材料的方式，选用电镀的方式；以有效控制布敷的厚度，避免损失尺寸精度；是故设定目标厚度即为镀层达到足以填补疏孔的厚度；视平坦度的要求，可以锌合金胚件的表面粗糙度Ra值之0.5～2倍估计。
选用漂洗烘干工序，将电镀后锌合金胚件表面所有无机盐类彻底洗除，并予以干燥；避免无机氧化物杂质再次形成表面疏孔。
融化锌合金胚件表面布敷金属填补材料的方式，选用绝氧升温表融的方式；避免锌合金再次氧化，造成氧化物杂质再次形成表面疏孔；可采取的方式是：将锌合金胚件放置在无氧环境内加以升温，直到表面的低熔点金属融化，并以其表面张力在锌合金胚件表面产生填平的作用；可以采取得方式包括：氮气炉、氩气炉、二氧化碳炉、油浴等方式。
经采用以上的制程工序设计，发现压铸锌合金胚件的真实表面积从显表面积的2.7～5.1倍，大幅下降到2.7～5.1倍；表面粗糙度Ra值自15～20μm，大幅下降到3～4μm，而总体尺寸精度却并未损失。
附图说明
图1、具疏孔之锌合金胚件
图2、锌合金胚件电镀低熔点金属镀层
图3、低熔点金属镀层封孔结果
【组件符号简单说明】
1.锌合金胚件
2.疏孔
3.低熔点金属镀层
4.低熔点金属镀层封孔结果
具体实施方式
以下系藉由特定的具体实施例说明本发明之实施方式，熟悉此技艺之人士可由本说明书所揭示之内容轻易地了解本发明之其它优点与功效。本发明亦可藉由其它不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不悖离本发明之精神下进行各种修饰与变更。
三件以锌合金代号YX040所压铸之板块(L50mm×W40mm×H2mm)、显表面积为4320mm2。
使用如表一之配方、工序进行清洗，烘干后，经氮气表面积量测仪及表面轮廓仪分析、X-Ray扰射氏晶型分析仪读取晶型尺寸，有如附之数据。
之后使用如表一之配方、工序进行油浴、淬冷、清洗，烘干后，经氮气表面积量测仪及表面轮廓仪分析、X-Ray扰射氏晶型分析仪读取晶型尺寸，有如附之数据。
证实：压铸锌合金胚件的原始真实表面积从显表面积的40～55倍，大幅下降为2.7～5.1倍；表面粗糙度Ra值自15～20μm，大幅下降到3～4μm，反比于于机械强度的晶型尺寸亦得以缩减；而总体尺寸精度却并未损失。
表一：工序制程操作参数及量测结果
上述实施例仅为例示性说明本发明之原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟习此项技艺之人士均可在不违背本发明之精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与变化。因此，本发明之权利保护范围，应如后述之申请专利范围所列。
Claims (10)
1.一种「压铸锌合金表面疏孔之填充封闭及其制法」，是在经过脱腊、脱脂、脱油的锌合金表面施以低熔点金属电镀，达到目标厚度之后，经漂洗烘干，又经绝氧升温表融，再经淬冷的制程工序；前述的制程，能利用锌合金在升温之后将疏孔内之气体排出，并利用融熔态之表面低熔点金属镀层之表面张力渗透补满锌合金之疏孔，再利用淬冷过程减小合金晶型尺寸、强化结构强度、增加工件表面之密封性、避免疏孔的再生；本发明，有利于锌合金素材胚件之任何表面处理后制程。
2.专利申请范围第一项所述之「压铸锌合金」是指：GB/T13818-1992所定义之合金代号YX040、YX041、YX043等材料。
3.专利申请范围第一项所述之「疏孔」是指：因液态锌水中含有氧化物、粉尘等杂质；或压铸时压力不足、排渣不顺而造成锌合金压铸胚件冷凝后，在表面的孔洞。
4.专利申请范围第一项所述之「脱腊、脱脂、脱油」是指：锌合金压铸胚件在做表面处理之前，将表面所残存之脱模剂、润滑剂、抛光膏等有机油脂脱除、洗除之工序。
5.专利申请范围第一项所述之「低熔点金属」是指：熔点低于锌合金之单一金属或合金；可以选择之金属包括：锡、铟、铋等或其合金。
6.专利申请范围第一项所述之「目标厚度」是指：镀层达到足以填补疏孔的厚度；可以锌合金胚件的表面粗糙度Ra值估计之。
7.专利申请范围第一项所述之「漂洗烘干」是指：将锌合金胚件表面所有无机盐类彻底洗除，并予以干燥。
8.专利申请范围第一项所述之「绝氧升温表融」是指：将锌合金胚件放置在无氧环境内加以升温，直到表面的低熔点金属融化，并以其表面张力在锌合金胚件表面产生填平的作用；可以采取得方式包括：氮气炉、氩气炉、二氧化碳炉、油浴等方式。
9.专利申请范围第一项所述之「淬冷」是指：将锌合金胚件表面低熔点金属在融熔状态下，急速放置于冷水浴或冷油浴之中，以不低于20℃/秒的速度降温；直到表面低熔点金属凝固为止。
10.以本发明制程所处理之压铸锌合金胚件，在胚件之表面会具有一层低熔点金属，并具有填补孔洞的功能；此一特征为其它制程或专利所无。
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