对铝缸体一类轻质材料的零件进行浸渗处理,可有效减少工件废品率,使其质量得到明显提升,并且在确保产品质量的前提下,有效降低制造成本,提高生产效率。
发动机轻量化及浸渗处理的提出
轻量化已成为当代汽车业界的一种趋势,这主要是由世界范围内对环保和节能的关注所决定的。资料表明,汽车自重若减轻10%,其燃油效率即可提高 15%。而燃油效率的提高,意味着汽车的耗油量和排污量降低。因此,减轻汽车自重,是提高汽车的节能性和环保性最有效的办法。发动机作为汽车最为关键的大 总成,降低它的重量对降低汽车自重至关重要。
从技术角度讲,实现轻量化有多种途经,如整机结构优化、附件的模块和轻量化等,但是采用塑料、铝合金和镁合金一类轻质材料替代铸铁等传统材料则是当 前降低发动机重量的主要方式。事实上,铝合金广泛用于发动机气缸盖、进气歧管,以及水泵壳、机油泵壳等较小零件已有多年,而企业采用铝合金气缸体的情况近 十年来也越来越多。不过相比铸铁,铝铸件在铸造过程中,由于晶体形成、收缩和气体吸收的原因,更容易产生内部疏松、缩孔及气孔等缺陷,这些含有缺陷的铸件 在经过机加工后,表面致密层区域被去掉,从而使内部的组织缺陷暴露出来。对于上述那些在发动机中有密封性要求的铝铸件,在经过生产线上的泄漏检测工序时, 会因为缺陷微孔的存在导致渗漏过大而产生废品,有时甚至是批量的。由于这些情况都是在经历了多道机加工后才能被发现,因此还将造成工时、原材料和能源的严 重浪费。由此可见,为了解决铝铸件废品率高的问题,生产中要采取一定的处理措施,目前使用最普遍的技术是浸渗处理,即堵漏。所谓“浸渗”,就是在一定条件 下把浸渗剂渗透到铝铸件的微孔隙中,经过固化后使渗入孔隙中的填料与铸件孔隙内壁连成一体,堵住微孔,使零件能满足加压、防渗及防漏等使用要求的一种工艺 技术。
真空加压浸渗工艺
目前,国内外在铝铸件生产中,普遍采取的是真空加压浸渗法。这项工艺主要在真空压力罐中进行,按工艺流程可分为前处理、浸渗处理和后处理三个阶段。 其各个步骤主要包括:前处理也称微孔预处理,主要是对铸件做脱脂、清洗,再经干燥后以备下一道工序所用;实施浸渗处理的第一步是将工件置于盛篮中,然后将 盛篮置于浸渗罐中;将浸渗罐抽真空,以除去部件孔隙中的气体;将密封胶从储液箱输送至浸渗罐,并淹没仍处于真空下的部件;再次将浸渗罐抽真空,以除去密封 胶中的气体;释放真空并用压缩空气对浸渗罐加压,这有助于推动密封胶进入孔隙;释放压力,将密封胶输回储液箱;后处理主要是移走部件,甩干、冲洗并完成固 化等操作。
前处理的主要目的在于去除零件表面的油污、金属碎屑和灰尘,提高浸渗质量,防止油污及机械杂质带入浸渗液中影响渗透力和粘结力。常用的脱脂方法有溶 剂脱脂、碱液脱脂及电化学脱脂。铸件在上述脱脂清洗后取出,经热水漂洗再在80~90 ℃下烘干,为提高浸透效果,并防止大量水分进入真空泵,清洗后的烘干非常重要。