鋁合金壓鑄壓鑄過(guò)程中金屬液在高壓高速下充填模具型腔的時(shí)間極短，-般僅幾分之一秒。最初階段是完全的噴射，此后在短時(shí)間內(nèi)，一方面向型腔各部位充填，另一方面在非常復(fù)雜的變化著，直至充滿型腔。正確認(rèn)識(shí)金屬液的流動(dòng)狀態(tài)及其變化，掌握金屬充填形態(tài)的規(guī)律，并充分利用金屬液的這種特性，是合理設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)，進(jìn)而壓鑄出良好壓鑄件的一個(gè)決定性因素。

充填時(shí)液態(tài)金屬流的種類(lèi)及對(duì)其特性的應(yīng)用

噴射及噴射流

壓鑄機(jī)在通常的壓鑄條件下把金屬液壓人一般的壓鑄模型腔內(nèi)，在最初階段，通過(guò)內(nèi)澆口后的金屬液在運(yùn)動(dòng)能的作用下，以很高的速度像槍彈一樣向前直射，其方向取決于內(nèi)澆口的方向，這種狀態(tài)的金屬流稱為"噴射"。高速噴射的金屬液會(huì)與型腔壁和型芯或別的金屬流相沖撞，此時(shí)，金屬液內(nèi)的一部分運(yùn)動(dòng)能量即轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎蛪毫?，并且在改變金屬液流速和前進(jìn)方向的同時(shí)，沿著型腔壁流動(dòng)。由于剩余的運(yùn)動(dòng)能使金屬液沿直線前進(jìn)的特性仍較強(qiáng)，因此這個(gè)階段的金屬流與一般的壓力流的性質(zhì)（從壓力高的一面流向低的一面）有所不同，稱為"噴射流"。噴射及噴射流具有一個(gè)很明顯的特性，即在很大的運(yùn)動(dòng)能量的作用下能夠直線前進(jìn)。利用這種特性可以先充填那些阻力較大的部位及沒(méi)有排氣槽的部位，而這些部位靠壓力流是難以充填的。

壓力流及其應(yīng)用

僅有噴射和噴射流，還不足以使金屬液充填整個(gè)型腔，在多數(shù)情況下，噴射和噴射流所保持的運(yùn)動(dòng)能量在金屬液尚未充填滿時(shí)，就由于在型腔內(nèi)發(fā)生沖撞、摩擦和氣體阻力等而耗損殆盡。因此，應(yīng)使充填到金屬流的"后流"部分（金屬液最后到達(dá)的部分）的金屬液，在后續(xù)的金屬液推動(dòng)下前進(jìn)，這個(gè)階段的金屬流稱為"壓力流"。

壓力流在阻力小的通道上前進(jìn)的特性是很強(qiáng)的。在壓力所充填的部位，若壓力流分成幾股支流，則金屬流的阻力分散；若出現(xiàn)阻力大的島狀部位，金屬液只能在其周?chē)鲃?dòng)，而不能充填到阻力大的部位。造成金屬流阻力的主要因素是壓鑄件的厚薄不均、金屬流的彎折運(yùn)動(dòng)、型腔表面粗糙度高、型腔內(nèi)有氣體壓力等。

壓力流沒(méi)有噴射流那么大的運(yùn)動(dòng)能量，但是它卻具有接受后續(xù)金屬液中供給的壓力能，從而使金屬液沿著型腔內(nèi)壁前進(jìn)的特性。利用這種特性，可以很便利地把型腔內(nèi)的氣體有效地排出去，在壓力流充填的部位，匯集著由噴射和噴射流所充填部分的氣體，因此在這部位必須開(kāi)設(shè)排氣槽。

再噴射現(xiàn)象

在壓力流或噴射流的通道突然變大的部分（薄壁到厚壁的變化部位），金屬液又一次地離開(kāi)型腔壁形成噴射狀態(tài)，這種噴射狀態(tài)稱為"再噴射"，在設(shè)計(jì)壓鑄件和壓鑄模時(shí)應(yīng)盡可能避免再噴射現(xiàn)象的發(fā)生，但實(shí)際上往往難以避免，為此應(yīng)采用首先向發(fā)生再噴射的部位充填金屬液的內(nèi)澆口方案，同時(shí)采取提高補(bǔ)縮金屬流效果的辦法把內(nèi)澆口設(shè)在靠近壓鑄件厚壁的部位為宜。

補(bǔ)縮金屬流

金屬液的溫度一降低便會(huì)產(chǎn)生收縮，當(dāng)金屬液溫度降低時(shí)，其表面和內(nèi)部的溫度并不同時(shí)下降。金屬液的表面層極快冷卻，隨后內(nèi)部溫度也跟著下降。由此可知，金屬液先從表面開(kāi)始凝固，內(nèi)部稍微滯后凝固而收縮。在此過(guò)程中，如果不向其內(nèi)部補(bǔ)充金屬液則會(huì)產(chǎn)生縮孔，補(bǔ)縮金屬流就是在內(nèi)澆口部位的金屬液尚未凝固之前，立即增高壓室內(nèi)的壓力，向型腔內(nèi)補(bǔ)充金屬液。

為得到理想的壓鑄件，應(yīng)該是在金屬液充填完畢到全部凝固之前，立即進(jìn)行加壓縮。補(bǔ)縮金屬流起作用的時(shí)間越久，則壓鑄件質(zhì)量越好。這一想法的實(shí)現(xiàn)在理論是可行的，即設(shè)法使模具溫度在有梯度的情況下進(jìn)行壓鑄，也即讓充填終了的金屬液，先從遠(yuǎn)離內(nèi)澆口處開(kāi)始凝固，然后順次地向內(nèi)澆口方向凝固，內(nèi)澆口處最后凝固。但實(shí)際操作時(shí)模溫的控制較難，而且還需有相當(dāng)厚度的內(nèi)澆口。

目前壓鑄生產(chǎn)實(shí)踐中，盡管壓鑄件還未按上述工藝方法制成，但多數(shù)可以滿足質(zhì)量的要求。不過(guò)，對(duì)于有氣孔和縮孔等內(nèi)部缺陷的產(chǎn)品，應(yīng)采用上述定向凝固方法。這就要求設(shè)計(jì)壓鑄模時(shí)，注意考慮冷卻水孔的位置、內(nèi)澆口的位置及尺寸等并通過(guò)對(duì)模溫的地進(jìn)行效控制，達(dá)到順序定向凝固的要求；并且對(duì)壓鑄機(jī)的壓射性能、金屬液的凝固時(shí)間等充分的進(jìn)行分析，使加壓補(bǔ)縮能夠及時(shí)有效地發(fā)揮作用。