Les défauts de moulage sous pression (des imperfections de surface aux fissures internes) coûtent aux fabricants en moyenne 5 à 12 % de la valeur de production annuelle. (données de l'industrie). Ces défauts obligent non seulement à des reprises ou à la mise au rebut, mais compromettent également les performances des pièces., spécialement pour les composants critiques pour la sécurité comme les capteurs automobiles ou les supports aérospatiaux. Alors que des processus tels que le moulage sous pression en chambre chaude (pour alliages à bas point de fusion) ou moulage sous pression en chambre froide (pour métaux à haut point de fusion) présentent des risques de défauts uniques, la plupart des problèmes proviennent de problèmes partagés: défauts de conception du moule, incompatibilités de paramètres, ou des incohérences importantes. Mais à quoi ressemblent ces défauts courants? Qu'est-ce qui les cause? Et comment pouvez-vous les corriger ou les empêcher? Cet article répond à ces questions avec des classifications détaillées, Exemples du monde réel, et des solutions concrètes.
1. Classification des défauts courants du moulage sous pression: 5 Catégories principales
Les défauts de moulage sous pression sont regroupés selon leur emplacement (surface contre. interne) et la cause profonde. Le tableau ci-dessous détaille 5 catégories clés, avec des caractéristiques de défauts, zones à forte incidence, et des repères visuels:
| Catégorie de défaut | Défaut spécifique | Caractéristiques clés | Zones à forte incidence | Méthode de détection |
| Défauts de remplissage | Sous-casting | Le liquide métallique ne parvient pas à remplir la cavité; forme de pièce incomplète ou cavités. | Fin des castings, cavités profondes et étroites (Par exemple, Emplacements pour connecteur USB). | Inspection visuelle; mesure dimensionnelle (pièce plus courte que la conception). |
| Séparation à froid | Les flux de métaux à basse température s'amarrent mais ne fusionnent pas; espaces linéaires irréguliers (peut pénétrer); souvent avec des traces d'écoulement ou des bulles en surface. | Transitions de parois épaisses à fines (Par exemple, boîtiers de capteurs automobiles). | Inspection visuelle; tests ultrasoniques (Utah) pour les lacunes cachées. | |
| Marques de flux | Le métal entrant en premier forme une fine couche; recouvert par du métal ultérieur, laissant des traces dans le sens du flux; sensation d'enfoncement partiel. | Grandes surfaces plates (Par exemple, bases de charnière pour ordinateur portable); près des portes. | Inspection visuelle; test tactile (détecte de légères dépressions). | |
| Défauts de dommages de surface | Abrasion (Souche) | Cicatrices de surface dues à l'adhérence du métal ou à un tirage de moule insuffisant; les cas graves ont des fissures. | Sens de démoulage (Par exemple, bords de pièces cylindriques). | Inspection visuelle; loupe (10×) pour les fines cicatrices. |
| Marques | Petites zones ressemblant à des marques; texture de surface rugueuse. | Causé par une basse température du moule/alliage pendant le remplissage. | Inspection visuelle; testeur de rugosité de surface (Rampe >6.3μm indique des défauts). | |
| Fraises à mailles | Renflements en forme de maille et bavures métalliques; causée par la fatigue thermique des moisissures. | Surfaces de joint de moule (Par exemple, poignées de robinet en alliage de zinc). | Inspection visuelle; sensation de bord (détecte les bavures pointues). | |
| Défauts de forme anormale | Dépression (Rétrécissement) | Zones concaves sur surfaces lisses; souvent avec des fossettes. | Zones à parois épaisses ou transitions d'épaisseur de paroi (Par exemple, bases de bornes de batterie). | Inspection visuelle; balayage laser (mesure la planéité d'une surface). |
| Déformation (Gauchissement) | Inadéquation de la géométrie globale/partielle avec la conception; Par exemple, supports pliés. | Pièces à parois minces (Par exemple, Dissipateurs à la chaleur); grands composants plats. | Tests dimensionnels (Par exemple, étriers pour angle de pliage); Cmm (Coordonner la machine à mesurer). | |
| Mauvais bord (Inadéquation) | Déplacement relatif des deux côtés de la surface de joint; espaces en forme de marches. | Lignes de division du moule (Par exemple, carrosseries de voitures jouets). | Inspection visuelle; test de sensation (détecte les différences de pas). | |
| Défauts de qualité internes | Rétrécissement & Desserrage | Trous ou tissus lâches dus à la contraction de solidification; basse densité. | Noyaux à parois épaisses (Par exemple, nervures du bloc moteur); changements d'épaisseur de paroi. | Détection des défauts aux rayons X; test de densité (inférieur à la norme matérielle). |
| Bulles | Accumulation de gaz sous l'épiderme; bulles bombées (peut pénétrer ou être fermé); facile à craquer lorsqu'il est stressé. | Près des évents de moisissure (Par exemple, 3Cavités intérieures de la pièce C). | Test aux rayons X; traitement thermique (les bulles se dilatent et deviennent visibles). | |
| Fissure | Lacunes filamenteuses; fissures froides (pas d'oxydation, fragile) ou des fissures chaudes (bords oxydés, Duc). | Zones à fort stress (Par exemple, coins des pièces); Après un traitement thermique. | Tests UT; contrôle par ressuage (PPP) pour les fissures de surface. | |
| Autres défauts | Éclair (Duvet) | Excès de flocons de métal sur les bords ou les épissures; mince et cassant. | Surfaces de joint de moule, insérer des espaces (Par exemple, joints de quincaillerie de salle de bain). | Inspection visuelle; coupe des bords (enlève l'excédent de matière). |
| Impression | Marques inégales dues à l'épissure du poussoir/insert; Par exemple, bosses circulaires des broches d'éjection. | Zones de contact du poussoir (Par exemple, partie inférieure). | Inspection visuelle; test tactile (détecte les irrégularités). | |
| Taches colorées | Taches hétérochromatiques (Par exemple, noir, brun); causés par les carbures de peinture ou l'huile de punch. | Surface des pièces décoratives (Par exemple, boîtiers de jouets en alliage de zinc). | Inspection visuelle; essuyage au solvant (teste si les taches sont amovibles). | |
| Superposition (Serrage) | Couches métalliques évidentes à l'intérieur de la pièce; bavures épaisses sur les surfaces de joint. | Causé par plusieurs couches de flux métalliques qui ne fusionnent pas. | Inspection de sectionnement; Test aux rayons X (affiche les limites des calques). |
2. Causes profondes: Pourquoi les défauts se produisent (3 Liens clés)
La plupart des défauts de moulage sous pression remontent à des défaillances dans conception de moisissure, paramètres de processus, ou qualité du matériau. Vous trouverez ci-dessous une ventilation détaillée des causes des défauts haute fréquence.:
UN. Défauts de conception du moule (30–40% de Défauts)
Les problèmes de moisissure créent des risques inhérents pour le remplissage, surface, et défauts de forme:
- Angle de dépouille insuffisant: Brouillon <1° (pour alliages de zinc) provoque une adhérence du métal, conduisant à une abrasion (souche) et déformation.
- Mauvaise conception de la porte/de l'échappement: Petite taille de portail (Par exemple, <1mm pour pièces fines) ralentit le remplissage, provoquant un sous-casting; rainures d'échappement bloquées (profondeur <0.2MM) piège à gaz, conduisant à des bulles.
- Canaux de refroidissement inégaux: Cooling channel spacing >20mm creates temperature gradients (>30°C), provoquant des dépressions de séparation à froid et de retrait.
- Fatigue thermique: Mold used >100,000 shots without maintenance develops cracks, conduisant à des bavures de maillage et à une superposition.
B. Incohérences des paramètres de processus (40–50% des Défauts)
Des réglages incorrects lors de la coulée amplifient les risques de défauts, notamment en matière de remplissage et de défauts internes.:
| Défaut | Paramètre clé Cause | Seuils quantitatifs (Alliages de zinc) |
| Sous-casting | Faible pression/vitesse d’injection; faible température d'alliage. | Pression <5MPA; vitesse <0.5MS; température <380° C. |
| Séparation à froid | Vitesse de remplissage lente; grande chute de température entre le métal et le moule. | Vitesse <0.8MS; température du moule <150° C (température de l'alliage 400°C). |
| Bulles | Vitesse d'injection élevée (turbulence); pression de maintien insuffisante. | Vitesse >2MS; maintenir la pression <8MPA. |
| Dépression de retrait | Temps de maintien court; faible pression de maintien. | Temps de maintien <5s; pression <10MPA. |
| Déformation | Temps de refroidissement irrégulier; le moule s'ouvre trop tôt. | Temps de refroidissement <3s (parties minces); ouverture du moule <2s après solidification. |
C. Problèmes de qualité des matériaux (10–20% de Défauts)
Les matériaux impurs ou instables introduisent des défauts internes et de surface:
- Impuretés d'alliage: Iron content >1.2% (alliages de zinc) provoque des particules dures, conduisant à des marques et des fissures.
- Teneur en humidité/gaz: Hydrogen content >0.3cc/100g (alliages en aluminium) crée des bulles lors de la solidification.
- Scories d'oxyde: Unfiltered molten metal (slag content >0.5%) causes layering and shrinkage loosening.
3. Cadre de solutions: Réparer & Prévenir les défauts
Resolving die casting defects requires targeted fixes for root causes—follow this 3-step approach for long-term results:
UN. Corrections ciblées pour les défauts à haute fréquence
For common defects, use these proven solutions tailored to cause and defect type:
| Défaut | Immediate Fix | Prévention à long terme |
| Sous-casting | Augmenter la pression d'injection (by 2–5MPa) ou vitesse (by 0.2–0.5m/s); raise alloy temperature (by 10–15°C). | Optimiser la taille de la porte (match to part thickness: gate width = 2× part thickness); clean exhaust grooves weekly. |
| Séparation à froid | Preheat mold to 180–200°C (alliages de zinc); increase alloy temperature (by 15–20°C); use a larger gate. | Add diversion ribs (angle ≤10°) to guide uniform flow; install mold temperature controllers (±5°C tolerance). |
| Bulles | Réduire la vitesse d'injection (by 0.3–0.5m/s); prolonger le temps de maintien (by 2–3s); add vacuum exhaust (vacuum degree ≥90kPa). | Use inert gas protection (argon/nitrogen) during melting; filter molten metal with 20-ppi ceramic foam filters. |
| Dépression de retrait | Increase holding pressure (by 3–5MPa); prolonger le temps de maintien (by 3–5s); add local cooling channels (near thick walls). | Optimiser la conception des pièces (reduce wall thickness difference to ≤2:1); use risers for thick-walled areas. |
| Abrasion (Souche) | Polish mold cavity (Ra ≤1,6 μm); increase draft angle to 1.5–2°; apply mold release agent (mince, couche uniforme). | Use wear-resistant mold materials (Par exemple, H13 steel for hot chamber dies); coat cavity with TiN (nitrure de titane) pour alliages de zinc. |
B. Optimisation des moules: Construire des conceptions résistantes aux défauts
- Angle de projet: Ensure minimum draft of 1° for zinc alloys, 2° for aluminum alloys (prevents abrasion).
- Exhaust System: Add exhaust grooves (profondeur 0,1–0,2 mm, width 5–10mm) at final filling zones; pour des pièces complexes, use vent pins (diamètre 0,5–1 mm).
- Canaux de refroidissement: Space channels 15–20mm apart; align with thick-walled areas (Par exemple, 5mm from 10mm-thick walls) to reduce temperature gradients.
- Gate Design: Use fan gates for large flat parts (ensures uniform filling); use pinpoint gates (diameter 0.8–1.2mm) for small 3C components.
C. Contrôle des processus: Paramètres de stabilisation
- Contrôle de la température:
- Alloy temperature: 380–420°C (alliages de zinc), 680–720°C (alliages en aluminium); use a digital thermostat (±5°C tolerance).
- Température de moisissure: 150–200 ° C (alliages de zinc), 200–250 ° C (alliages en aluminium); monitor with infrared thermal imagers.
- Injection Parameters:
- Casting de Die Chamber Hot (zinc): Pressure 10–20MPa, speed 0.5–1.5m/s.
- Cold chamber die casting (aluminium): Pressure 30–80MPa, speed 2–5m/s.
- Chèques de qualité:
- First-part inspection: Vérifier les dimensions, surface, and internal quality (X-ray for critical parts) at the start of each shift.
- Contrôle des processus statistiques (SPP): Track parameters (température, pression) and defect rates; set control limits (Par exemple, ±10% for pressure).
4. Le point de vue de Yigu Technology sur les défauts courants du moulage sous pression
À la technologie Yigu, we view defects not as failures, but as opportunities to optimize processes. For hot chamber die casting clients (zinc alloy 3C parts), our AI-driven parameter control system—combining real-time temperature monitoring and adaptive pressure adjustment—reduced filling defects (undercasting, séparation à froid) depuis 8% à <1.5%. For cold chamber clients (aluminum automotive parts), our vacuum-assisted exhaust and ceramic foam filtration cut bubble and shrinkage rates by 60%.
We’re advancing two key solutions: 1) Digital twin simulation (MAGMA software) to predict filling defects before mold production; 2) Wear-resistant mold coatings (Tialn) that extend mold life by 50%, reducing mesh burrs. Our goal is to help manufacturers shift from “defect repair” to “defect prevention”—cutting scrap rates to <2% and boosting production efficiency by 15%.
FAQ
- Can surface defects like flow marks or pockmarks be repaired after casting?
Yes—minor flow marks can be removed by mechanical polishing (800–1200-grit sandpaper) ou gravure chimique (pour alliages d'aluminium). Pockmarks may require putty filling (pour les pièces non critiques), but severe cases need scrapping. We recommend fixing root causes (Par exemple, adjusting injection speed) instead of relying on post-repair.
- Why do internal defects like bubbles or shrinkage often go undetected until later?
Internal defects are hidden under the surface—they may only appear after heat treatment (bubbles expand) or stress testing (cracks form). To detect them early, use X-ray flaw detection for critical parts (Par exemple, capteurs automobiles) and density testing (ensure ≥99.5% density for aluminum alloys).
- Do common defects differ between hot chamber and cold chamber die casting?
Yes—hot chamber (zinc) is prone to surface defects (abrasion, marques) due to mold adhesion and low pressure; cold chamber (aluminium) faces more internal defects (bulles, rétrécissement) due to high-temperature metal and turbulent filling. Our solutions are tailored: for hot chamber, we optimize draft and mold release; for cold chamber, we focus on vacuum and filtration.