鋁合金塑性成形時可能發生的缺陷-讓你不再天天被老闆釘

每年只要到了鋁合金產業暢旺的季節，不論是熔煉、擠型、鍛造、熱處理、機械加工、表面處理、產品開發等相關製造商，都會遇到大致相同的客訴問題只是對象不同。

產品開發客訴機械加工或表面處理用的製程液不當造成外觀破裂或色差、做機械加工就會說是熱處理不當造成的、熱處理的就會說鍛造製程有缺陷、鍛造廠就會提到擠型廠供料有問題、擠型廠又說熔煉廠製程與設備不夠完整造成材質不均、熔煉廠最後則可能會說下游的產品與製程應用不當。

到最後都是羅生門，當然最後還是需要有人認賠，數量不多的理虧一方願意包下來，一定金額以上的可能會各出一半，雙方都有理的只好對簿公堂，不過還是有人願意理性地來討論可能發生的原因，就個人常遇到廠商來討論的大致上有三類：

這大部分和材料粗晶有關係，這就如同照片解析度一般，解析度低的在單位面積下晶粒較少，一受到彎曲單顆晶粒就會變形的明顯，也就會造成巨觀來看表面有類似橘子皮的外觀，如彎曲力持續作用在晶界不多的狀態下，晶粒和晶粒間就容易分離而破裂，文獻表明粗晶相較細晶的延伸率少2~3%。

而粗晶發生原因大致上來自於『圓棒料擠型製程速度』與『鍛造前後加熱溫度過高』所致；圓棒擠型時因外型較單一，部分擠型廠為增加生產效率會將擠壓速度加快，而造成棒料表面與盛錠筒及模具高速摩擦，使材料表面有較高變形能且使溫度升高，產生局部再結晶的現象而有表面粗晶，常稱為粗晶環現象；材料加熱溫度過高或時間過長，就比較容易理解是晶粒成長所導致。

常發生在固溶處理後因鍛件熱漲冷縮後呈現，原則上是成形時有夾雜髒污、油水氣導致，也是鍛造與圓棒擠型廠爭議最多的問題，鍛造廠說擠型時沒清乾淨使得盛錠筒內部殘留金屬與下一次擠型一起擠出造成，而擠型廠則說是鍛造時模內沾黏鋁屑沒清理乾淨而造成夾料(也有可能是因為模具特徵)，但都有道理，所以爭議不斷；不過就我的認知會比較單純一點，假設發生起皮部位有5件以上都在相同位置(因為鍛件大部分有方向性)，那鍛造所引起的關係會相對比較大一點。

這毫無疑問是鋁料內部有氣體所引起，與鍛造製程沒有相對關係，但就和擠型廠及熔煉廠有關了，不過方向簡單多了，一為熔煉時除氣不完全或空孔過多，另一則為擠壓時氣體因為盛錠筒磨損而夾入鋁錠中，但氣泡常為不規則(或是僅有局部或單點)，如像附件圖片般的連續均一，則熔煉的影響可能性會較大。