壓鑄生產中出現的“燒附”現象通常指鑄件表面因異常高溫或化學反應導致的損傷，以及金屬液與模具間非正常黏附引發的脫模困難。以下是對該問題的系統性解析及應對策略：

一、表面燒蝕的機理與表現

當金屬液以高速沖擊模具型腔時，若局部區域溫度過高或散熱不足，會導致接觸面的金屬瞬間過熱甚至輕微熔化。此時暴露于空氣中的高溫金屬迅速氧化，形成黑色氧化物層或麻點狀缺陷。典型特征包括：鑄件特定位置出現暗色斑塊、表面粗糙度突變、嚴重時伴隨微小裂紋或金屬瘤狀凸起。此類缺陷多發生于充型末端、薄壁轉角或模具溫度不均勻區域。

主因追溯：

模具熱管理失效：缺乏有效冷卻導致局部熱量堆積，尤其高導熱性較差的銅鈹合金或復雜筋條結構易形成熱點；

脫模劑性能退化：噴涂量不足或選型錯誤（如低溫區誤用普通機油），無法承受高溫下的劇烈摩擦；

充型參數激進：壓射速度過高引發金屬液噴濺，動能轉化為熱能加劇局部溫升；

材料敏感性：某些合金元素（如錳、鋅）降低表面張力，使金屬更易鋪展并黏著模具。

改善路徑：

實施動態模具溫控：采用分區控溫系統，對易發熱區域加裝嵌入式冷卻管道，配合即時測溫反饋調節冷卻強度；

優化脫模劑體系：選用耐高溫合成酯類潤滑劑，通過霧化噴射確保型腔全覆蓋，必要時每間隔數模補噴一次；

重構澆注系統：調整內澆口位置避開薄弱壁面，增設緩沖槽減緩液流速度，減少金屬液對模壁的沖擊動能；

控制合金成分：嚴格限制低熔點雜質含量，對回爐料進行預處理去除氧化物夾雜。

二、金屬液與模具黏附的本質與對策

黏附本質是液態金屬原子與模具基材間的物理擴散或化學鍵合。鋁合金中的鐵元素向模具鋼滲透，或銅合金與鉻鍍層的晶格匹配導致結合力驟增，均會引發頑固性黏模。宏觀表現為鑄件局部拉毛、頂出時異響，甚至撕裂模具涂層。

根源分析：

表面粗糙度超標：模具拋光不足導致微觀凹凸加劇機械咬合；

界面化學反應：高溫下金屬元素與模具材料的親和作用突破潤滑膜屏障；

冷卻速率失配：厚大截面凝固滯后，軟態金屬在脫模瞬間被強行剝離；

推出機構同步性差：頂桿受力不均造成局部應力集中，誘發二次黏連。

解決方案：

提升模具表面完整性：采用電解拋光至鏡面級別（Ra<0.2μm），定期進行激光掃描檢測修復磨損痕跡；

構建復合防護層：應用PVD沉積技術涂覆CrAlN等多元陶瓷層，阻斷元素擴散通道；

精準控制凝固進程：通過計算機模擬確定最佳保壓時間，確保鑄件主體凝固后再開模；

改進推出機制：設計液壓浮動頂板配合氣動振動器，實現平穩卸件，避免硬性撕扯。

三、典型工況的實踐驗證

某汽車零部件廠商生產鋁合金轉向節時，因型芯部位反復出現燒蝕痕導致報廢率達8%。經診斷發現該處冷卻水路堵塞造成局部超溫。整改措施包括：疏通原有冷卻通道并新增螺旋式隨形水路，改用含納米硼化物的長效脫模劑，最終使該部位溫度降至合理區間，表面合格率提升至99.5%。

另一電子器件廠家壓制鎂合金散熱片時遭遇嚴重黏模。通過將原電鍍鉻層改為類金剛石碳膜（DLC），并將推出延遲時間從3秒延長至6秒，配合氮氣吹掃輔助冷卻，成功消除黏附現象，生產效率提高20%。

四、綜合防控要點

熱平衡管理：建立模具溫度場監測網絡，關鍵部位溫差控制在±15℃以內；

潤滑體系革新：根據合金種類定制專用脫模劑，噴涂頻率與模具溫度聯動調節；

工藝窗口精調：運用CAE仿真優化壓射速度曲線，確保充型平穩無飛濺；

周期性維護：制定模具保養計劃，定期清理排氣道積碳，修復磨損的型面；

材料適配性測試：新開發合金需經過黏附傾向性試驗，篩選低親和力配方。

五、技術發展趨勢

現代壓鑄正朝著智能化方向演進，通過物聯網傳感器實時監控模具溫度、壓力波動和脫模力變化，AI算法自動調整工藝參數。新型梯度復合材料模具的應用，可在工作面形成自潤滑微結構，從根本上抑制燒附現象。對于高復雜度鑄件，真空壓鑄與半固態成型的結合將成為解決此類缺陷的有效途徑。