純鋁壓鑄因材料特性獨特，需對傳統鋁合金工藝進行深度調整。以下是關鍵技術要點及操作流程：

前期準備

材料控制

選用高純度鋁錠（≥99.9%），避免雜質引入。熔煉前徹底清理爐料工具，防止鐵質污染造成晶粒粗大。采用感應電爐配合石墨坩堝，減少耐火材料污染風險。

模具預處理

新制模具需經三次烘模：首次隨爐加熱至400℃保溫2小時消除加工應力；二次模擬生產工況進行試打驗證；三次正式投產前預涂含石墨的專用脫模劑并烘烤固化。生產中每3-5模次補涂脫模劑，重點覆蓋深腔及凸臺區域。

熔煉與轉運

將鋁錠加熱至720-740℃完全熔化后靜置15分鐘，加入微量錳劑（0.1%-0.2%）細化晶粒。熔體表面覆蓋精煉劑形成致密覆蓋層，隔絕空氣接觸。使用陶瓷管轉移至壓射室，全程保持氬氣幕簾保護。

壓鑄核心參數

溫度管理

模具初始預熱至350-400℃，連續生產維持280-320℃。鋁液澆注溫度嚴格控制在720-740℃，過低導致流動性不足，過高加劇氧化。

壓射曲線

采用三級壓射模式：第一階段低速（0.1-0.3m/s）填充型腔底部；第二階段中速（0.3-0.5m/s）推進主體部分；第三階段高速增壓至80-120MPa實施終壓定型。保壓時間延長至8-15秒，補償純鋁收縮量大的特性。

模具設計規范

結構特征

所有轉角采用R≥5mm圓弧過渡，消除應力集中點。拔模斜度加大至3°-5°，防止熱膨脹卡滯。頂出機構改用環形套筒代替單點頂針，均勻分布頂出力。在最后填充部位設置溢流槽捕獲冷料及夾雜物。

冷卻系統

依據CAE模擬結果設計隨形水路，冷卻管道貼近型腔面≤15mm。開工初期通冷水快速降溫，穩定后切換溫水維持熱平衡。高熱負荷部位鑲嵌銅鈹合金鑲塊提升導熱效率。

過程控制要點

防氧化措施

壓射室入口加裝多孔石墨轉子（轉速300-500rpm），通入氬氣進行旋轉除氣。若條件允許，改造為真空壓鑄系統，將型腔抽真空至＜10kPa，顯著減少氣孔率。

實時監控

安裝模具熱電偶監測系統，確保局部溫差＜±15℃。配備手持式激光誘導擊穿光譜儀（LIBS），每小時抽檢一次成分純度。發現表面氣泡群立即清理壓射室殘留鋁屑并提高惰性氣體流量。

后處理關鍵

鑄件取出后立即進行霧化噴淋冷卻，防止高溫狀態下二次氧化。切割澆口時采用低溫等離子切割，避免熱影響區過大。如需熱處理，應在4小時內完成人工時效，消除內應力。

常見問題處置

出現網狀龜裂時緊急停機降溫至200℃以下再緩慢升溫重啟；局部鼓包需檢查對應部位冷卻水管是否堵塞并降低該區模溫；尺寸超差則修改保壓時間并啟用強制冷卻風機校正。

設備適配要求

選擇射料缸直徑＞Φ80mm的壓鑄機，空載壓射速度≥6m/s。熔爐需配備電磁攪拌和氬氣密封罩，加裝在線測氫儀確保氫含量＜0.1ppm。取件機器人配置霧化噴淋系統和硅膠軟爪夾具。

純鋁壓鑄需全程貫徹”精控溫度、強化除氣、優化填充”三大原則。實際生產中建議先進行小批量試制，通過金相分析和力學性能測試驗證工藝窗口，再逐步擴大生產規模。