中國(guó)日用五金技術(shù)開發(fā)中心 佟 哲

電子門鎖作為近幾年來(lái)新興的鎖具門類取得了較快的發(fā)展。據(jù)有關(guān)機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，電子門鎖在2015年全行業(yè)產(chǎn)銷量還不足500萬(wàn)套，截止到2021年全行業(yè)年產(chǎn)銷量已經(jīng)突破2000萬(wàn)套大關(guān)。近七年電子門鎖產(chǎn)銷量翻了四倍，是鎖具行業(yè)發(fā)展最快速的細(xì)分行業(yè)。電子門鎖的外殼，即電子門鎖的前、后面板，其材質(zhì)構(gòu)成一般由銅合金、鋅合金、鋁合金、鐵合金以及不銹鋼組成。其中銅合金雖然屬于環(huán)保材料，而且加工性能優(yōu)異，但性價(jià)比較低，目前已經(jīng)僅在部分高端產(chǎn)品中采用；鋅合金以其易成型、表面處理容易，在早期被電子門鎖行業(yè)采用；鐵合金以其優(yōu)異的性價(jià)比，為相對(duì)較容易的加工技術(shù)，目前在中、低端電子門鎖領(lǐng)域被應(yīng)用較多；不銹鋼雖然表面耐腐蝕性較高，但其成型難度高，不易制成復(fù)雜形狀，而且針對(duì)電子門鎖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度較高，僅在特殊場(chǎng)所應(yīng)用。

近些年，隨著鋁合金壓鑄、表面處理技術(shù)的不斷成熟，鋁合金以其優(yōu)異的性價(jià)比以及較成熟的成型和表面處理技術(shù)，正在逐漸被廣大的電子門鎖企業(yè)所采用。截止目前，國(guó)內(nèi)超過(guò)7成以上的電子門鎖均采用了鋁合金作為面板的主材質(zhì)。鋁合金主要的成型的方式為壓鑄成型，約占比鋁合金成型的9成以上，其次是型材數(shù)控加工成型。在鋁合金加工成型工序中，鋁合金壓鑄工藝技術(shù)的優(yōu)劣直接決定了鋁合金成型后表面的觀感、質(zhì)感以及用戶體驗(yàn)等。

鋁合金壓鑄成型過(guò)程當(dāng)中的質(zhì)量要求主要包括兩個(gè)方面，一方面是強(qiáng)度質(zhì)量要求，即滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的強(qiáng)度，例如外殼表面耐沖擊強(qiáng)度、防撬、防拉、防暴力等要求，執(zhí)手的耐用性以及執(zhí)手的強(qiáng)度要求等。另一方面要求是外觀的要求，即表面可能出現(xiàn)的例如：沙孔、裂傷、凹痕、碰傷、劃傷、變形等。

其中，外觀質(zhì)量問(wèn)題主要分為兩類，一類為壓鑄本身或操作過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)的問(wèn)題，主要包括：

沙孔：即表面因氣泡、凹痕引起的，出現(xiàn)不穿透壓鑄件表面基體的小孔。一般多為單顆或多顆組成，其出現(xiàn)的位置可能是水口位置，也可能出現(xiàn)在表面，但多出于水口位置。沙孔出現(xiàn)有著較強(qiáng)的隱蔽性，可能在壓鑄后發(fā)現(xiàn)，也可能是拋光后發(fā)現(xiàn)，也可能是在表面處理（噴漆或電鍍）后發(fā)現(xiàn)，也是鋁合金壓鑄件最容易出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題之一。一般沙孔的不合格差別根據(jù)不同的表面要求也不一樣，A面（直觀面）以及AB連接面，要求嚴(yán)格一些，B面（次直觀面）、C面（非直觀面）的要求相對(duì)次之，D面，一般只做強(qiáng)度要求，不做沙孔要求。其主要成因是壓鑄機(jī)壓力時(shí)間或壓機(jī)噸位調(diào)整不到位，內(nèi)部形成氣孔，材料致密度不夠所致。如圖1：

圖1 鋁合金壓鑄件表面沙孔

裂傷：主要是指鋁合金壓鑄件出現(xiàn)撕裂性傷痕，此項(xiàng)問(wèn)題屬于壓鑄中常見問(wèn)題之一，也是嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題之一。其主要出現(xiàn)在壓鑄的連接面（例如A/B 面之間），一般出現(xiàn)裂傷均可直接認(rèn)定為產(chǎn)品有質(zhì)量問(wèn)題或嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題。其主要成因仍然是壓鑄過(guò)程當(dāng)中的溫度、壓力值、落殘料時(shí)工藝不當(dāng)、模具表面處理不當(dāng)或模具工藝其它問(wèn)題等引起的。如圖2所示：

圖2 壓鑄裂傷

凹痕：主要是指壓鑄的過(guò)程當(dāng)中，在A/B/C面出現(xiàn)的，經(jīng)過(guò)拋光之后仍然無(wú)法去除的凹陷痕跡。一般與沙孔類似，但面積多大于沙孔而且呈連續(xù)分布，又有別于壓鑄變形的凹陷。如圖3所示，其主要成因是壓鑄模具質(zhì)量、模具表面加工工藝、以及在壓鑄過(guò)程當(dāng)中模腔內(nèi)整潔度等原因所導(dǎo)致。一般在生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中處理的方式是，A/B/C面不得出現(xiàn)凹痕，在非拋光表面凹痕的范圍和大小在不影響強(qiáng)度質(zhì)量要求以及體驗(yàn)要求的情況下允許放行。

圖3 壓鑄凹痕

欠鑄：也稱缺肉，是指在壓鑄成型后鑄件與設(shè)計(jì)偏差，未填充完整或輪廓不清，缺邊少角等情況。一般多出現(xiàn)在電子門鎖壓鑄件的邊角、連接處、螺釘或結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜的一些部位。如圖4所示。其主要成因是鋁合金液化含氣量過(guò)高，氧化嚴(yán)重，模溫過(guò)低，液體流速低，壓鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不當(dāng)（過(guò)薄、厚薄差距過(guò)大），模具排氣口設(shè)計(jì)等原因所導(dǎo)致。

圖4 欠鑄

變形：變形主要有兩種情況，一種是壓鑄變形，另一種是一般變形。壓鑄變形主要是指電子門鎖外殼壓鑄成型后與設(shè)計(jì)要求不符，包括了整體變形或局布變形。目前整體變形在壓鑄過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)較多，主要是壓鑄件成型之后平整度不夠，與設(shè)計(jì)相差過(guò)大。特別是一些較長(zhǎng)、較為大型的壓鑄件。如圖5所示。一般變形的主要原因在電子門鎖上主要為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對(duì)較長(zhǎng)的工件，未注重平整度的設(shè)計(jì)，僅注意結(jié)構(gòu)性要求，導(dǎo)致模具設(shè)計(jì)無(wú)法對(duì)平整度進(jìn)行設(shè)計(jì)；另一個(gè)主要原因是出模時(shí)間過(guò)早，導(dǎo)致工件的剛性強(qiáng)度不足；第三個(gè)主要原因是，壓鑄件出模后堆放不當(dāng)所導(dǎo)致。

圖5 壓鑄變形

上述的問(wèn)題主要是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)、壓鑄工藝及操作工序等方面導(dǎo)致出現(xiàn)的電子門鎖外殼壓鑄件出現(xiàn)了此類問(wèn)題。在日常的生產(chǎn)實(shí)踐當(dāng)中，一般解決辦法是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)期間，模具設(shè)計(jì)、壓鑄工藝的考量應(yīng)納入到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，形成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)——工藝實(shí)現(xiàn)——工程實(shí)施——質(zhì)量要求一體化的架構(gòu)。在前端設(shè)計(jì)就考慮到生產(chǎn)實(shí)施方法及難度。在模具設(shè)計(jì)階段，要針對(duì)電子門鎖的結(jié)構(gòu)特殊性要求，形成一致性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，通過(guò)設(shè)計(jì)端的澆口、水口、推桿、頂針、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定筋、壓鑄時(shí)間、模具清洗、溫度等方面形成針對(duì)電子門鎖壓鑄件的統(tǒng)一的實(shí)施規(guī)范。在壓鑄過(guò)程當(dāng)中嚴(yán)格按照規(guī)范操作等來(lái)保證鑄件的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。

鋁合金壓鑄件還有一些原因與壓鑄的工藝、模具關(guān)系不大，但是卻與壓鑄件質(zhì)量息息相關(guān)的常見質(zhì)量問(wèn)題出現(xiàn)。

碰傷、劃傷：主要是在壓鑄成型后，因操作搬運(yùn)不當(dāng)或堆放不當(dāng)?shù)葘?dǎo)致的壓鑄件表面有明顯外力痕跡。如圖6所示。碰傷、劃傷主要發(fā)生的原因是操作不規(guī)范，例如模具工開模取件時(shí)碰到模具、設(shè)備或其它工作臺(tái)的邊、角或架，也可能是在操作過(guò)程當(dāng)中放置流水線工件碰撞等因素，工序轉(zhuǎn)運(yùn)等方面的人為操作方面所導(dǎo)致。一般加強(qiáng)壓鑄的工序管理以及正規(guī)操作即可解決。

圖6 碰傷

結(jié)語(yǔ)：電子門鎖外殼壓鑄，作為市場(chǎng)最重視高顏值產(chǎn)品的底層工序之一，直接決定了后續(xù)拋光、表面處理是否能夠達(dá)到市場(chǎng)需求的質(zhì)量目標(biāo)，同時(shí)也決定了與其它配件之間的配合度是否能夠滿足質(zhì)量、外觀、體驗(yàn)的要求。例如壓鑄件與表面裝飾IML（注塑表面處理技術(shù)）件，決定了外觀與體驗(yàn)，內(nèi)部與主板PCBA、離合、電機(jī)等直接影響產(chǎn)品質(zhì)量及體驗(yàn)。可以認(rèn)為電子門鎖外殼是承載著電子門鎖質(zhì)量穩(wěn)定與提升的母體之一。因此，外殼的質(zhì)量是電子門鎖質(zhì)量的重中之中。只有強(qiáng)化體系管理、流程管理、操作管理、確保過(guò)程正確，結(jié)果正確這是本質(zhì)宗旨，才能規(guī)避在壓鑄過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)的一些常見問(wèn)題,從而提升電子門鎖的產(chǎn)品質(zhì)量水平。