CN119549679A - 减少高压压铸零件中冰晶的方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种压铸零件，如电驱动单元。还公开了一种高压压铸系统以及形成压铸零件的方法。该高压压铸系统包括具有浇注孔的压射储筒、连接到浇注孔的流槽、连接到流槽的熔炉、通过浇口柱连接到压射储筒的模腔、以及包括位于压射储筒下方的浇注孔下方的至少一个近端通道。给料在熔炉中熔化，并经流槽流过浇注孔转移到预热的压射储筒中。将给料注入模腔，其中该给料的温度高于该给料进入该模腔时的固相线温度。

Description

减少高压压铸零件中冰晶的方法

背景技术

高压压铸是一种用金属制造近似网状零件或网状零件的工艺，几乎不需要后加工。该工艺通常用于铝、锌和镁。在该工艺过程中，柱塞将熔融金属从压射储筒以相对较高的速度压入封闭的模具中。熔融金属冷却并开始在模具中固化，并在足够固化后一次性从模具中移除固体。

然而，如果熔融金属在压射储筒中部分固化，则压射储筒表面附近的固化层可能会产生冰晶或颗粒，其在进入模腔之前已固化。冰晶会在成品零件中产生不规则的结构和不连续性。这些结构和不连续性可能出现在零件的表面和内部，从而导致表面缺陷和内部缺陷。

虽然当前的高压压铸工艺和系统实现了其预期目的，但在高压压铸工艺和系统领域中仍有发展空间以减少冰晶。

发明内容

根据各个方面，本公开涉及一种高压压铸系统。该高压压铸系统包括具有浇注孔的压射储筒、连接到浇注孔的流槽、连接到流槽的熔炉、通过浇口柱连接到压射储筒的模腔、以及加热系统，该加热系统包括位于压射储筒下方的浇注孔下方的至少一个近端通道。

在上述实施例中，至少一个近端通道延伸至压射储筒的中点。在进一步的实施例中，至少一个近端通道包括平行于压射储筒的两个至六个平行通道，以及连接平行通道的至少一个周向通道。在进一步的实施例中，多个平行通道围绕压射储筒的下半部间隔开。

在上述任一实施例中，至少一个远端通道通过浇口柱围绕在压射储筒圆周的至少一部分。在进一步的实施例中，至少一个远端通道包括两个远端通道。

在上述任一实施例中，至少一个浇口通道位于浇口柱下方。

在上述任一实施例中，加热系统包括用于热油的循环器，该循环器连接到至少一个近端通道、至少一个远端通道和至少一个浇口通道中的至少一个。替代地或附加地，在上述任一实施例中，加热系统包括插入到至少一个近端通道、至少一个远端通道和浇口通道中的至少一个中的选自电阻加热元件和感应加热元件的至少一个加热元件。

在上述任一实施例中，绝热层设置在流槽上方，其中绝热材料的量和绝热材料的类型选择成使得给料的熔体温度损失小于20摄氏度。在进一步的实施例中，绝热层是玻璃纤维。

根据各个附加方面，本公开涉及一种形成压铸零件的方法。该方法包括在熔炉中以炉温熔化给料，使用包括至少一个近端通道的加热系统预热压射储筒，通过流槽将给料通过浇注孔转移到压射储筒中，其中至少一个近端通道位于压射储筒下方的浇注孔的下方，并且根据注入速度轮廓在压射储筒中推进柱塞来将给料注入到模腔中，其中给料的温度高于给料进入模腔时的固相线温度。

在上述实施例中，该方法还包括使传热流体循环通过至少一个近端通道。

在上述任一实施例中，炉温比固相线温度高100摄氏度至150摄氏度。

在上述任一实施例中，固相线温度通过相模拟确定。

在上述任一实施例中，该方法包括模拟当熔融给料转移通过流槽时熔融给料的温度损失以确定温度损失是否大于允许的温度损失，如果温度大于允许的温度损失，则调整流槽周围的绝热材料的量或绝热材料的类型。在进一步的实施例中，允许的温度损失是20摄氏度或更小。

在上述任一实施例中，在预热温度下对压射储筒进行预热，并且通过模拟压射储筒中的给料的温度选择预热温度和注入速度轮廓。在进一步的实施例中，压射储筒的预热温度在150摄氏度至200摄氏度的范围内，并且注入速度轮廓的速度包括0.4米每秒至0.7米每秒的范围内的多个速度。

根据几个附加方面，本公开涉及一种用于车辆的电驱动单元。该电驱动单元包括具有表面的壳体。该壳体由镁合金制成，并且壳体表面每平方米的冰晶少于十片。

附图说明

本公开描述的附图仅用于说明目的，并不旨在以任何方式限制本公开的范围。

图1示出了压铸零件中的冰晶形成。

图2示出了根据本公开实施例的压铸系统。

图3示出了根据本公开实施例的压射储筒和模具。

图4A示出了在压射储筒中不包括加热通道的情况下在压射储筒中推进熔体的熔体温度分布，该图底部的刻度与压射储筒的长度相关，左侧的刻度表示以摄氏度为单位的温度。

图4B示出了在压射储筒中不包括加热通道的情况下在压射储筒中推进熔体的熔体温度分布。该图底部的刻度与压射储筒的长度相关，左侧的刻度表示以摄氏度为单位的温度。

图5A示出了根据本公开实施例的在压射储筒中包括加热通道的情况下在压射储筒中推进熔体的熔体温度分布。该图底部的刻度与压射储筒的长度相关，左侧的刻度表示以摄氏度为单位的温度。

图5B示出了根据本公开实施例的在压射储筒中包括加热通道的情况下在压射储筒中推进熔体的熔体温度分布。该图底部的刻度与压射储筒的长度相关，左侧的刻度表示以摄氏度为单位的温度。

图6示出了根据本公开实施例的计量炉的流槽和填充管之间的连接。

图7示出了当熔体滴入非绝热压射储筒时熔体的模拟温度分布。该图底部的刻度与熔体的大小相关，左侧的刻度表示以摄氏度为单位的温度。

图8示出了根据本公开实施例的当熔体滴入绝热压射储筒中时熔体的模拟温度分布。该图底部的刻度与熔体的大小相关，左侧的刻度表示以摄氏度为单位的温度。

图9的流程图示出了根据本公开实施例的在压铸工艺期间对给料的熔体温度的选择过程。

图10示出了根据本公开实施例的用于形成压铸零件的方法的示例流程图。

图11示出了包括使用本公开描述的系统和方法形成的电驱动单元壳体的车辆。

具体实施方式

下面的描述本质上仅仅是示例性的，并不旨在限制本公开、应用或用途。此外，无意受前面的背景技术、发明内容或下面的具体实施方式中呈现的任何明示或暗示的理论的约束。应当理解，在整个附图中，相应的附图标记表示相似或相应的零件和特征。

在权利要求书和说明书中，某些元件被指定为“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”和“第七”。这些指定是任意指定，仅在它们出现的部分(即说明书或权利要求书或发明内容)中保持一致，而在说明书、权利要求书和发明内容之间则不一定保持一致。在这个意义上，它们不旨在以任何方式限制元件，并且在权利要求中标记为“第二”元件既可以指，也可以不指代说明书中同样如此标记的“第二”元件。相反，这些元件可以通过它们的配置、描述、联系和功能来区分。

如本公开所使用的，术语“车辆”不限于汽车。虽然本公开主要结合与车辆结合使用的压铸零件来描述本技术，但是该技术不限于内燃机车辆或电动车辆。这些概念可用于多种应用，例如与摩托车、轻便摩托车、机车、飞机、船舶和其他车辆中使用的部件相关，以及与氢燃料电池结合的其他应用和与电机结合的应用。例如，应用包括工业机器和电机、农业设备、压缩机、国防设备、HVAC(供暖、通风和空调)系统、住宅和商业发电机以及泵等需要润滑的部件。

现将详细参考附图中示出的本公开的几个示例。任何时候，在附图和描述中可以使用相同或相似的附图标记来指代相同或相似的零件或步骤。附图是简化形式且未按精确比例绘制。

本公开涉及形成用于车辆的压铸零件的高压压铸系统和方法。高压压铸是一种用金属制造近似网状零件或网状零件的工艺，几乎不需要后加工。此类零件可能包括但不限于电动车辆驱动单元外壳、齿轮箱盖、传感器(包括激光雷达)壳体、遮阳杆、电机和步进电机的安装支架、远程信息处理和其他电子设备的防护罩、传感器和安全气囊壳体、燃油进气零件、空调系统、安全带卷收器卷轴、复杂的锁芯、变速器和底盘部件、连接器、制动部件和发动机缸体。

高压压铸可以理解为用柱塞将熔融金属压入密封模腔的一种工艺。在固化过程中，金属在压力的作用下，补偿固化过程中发生的收缩。在实施例中，当压射储筒填充在40％至50％的范围内时，注入压力(将熔融金属压入型腔的压力)是最小的。强化压力，即在固化期间将给料保持在型腔中的压力，在30兆帕(MPa)至100MPa的范围内，包括其中的所有值和范围。高压压铸与例如依靠重力来填充模腔的重力系统不同。

图1示出了压铸零件100的一部分，包括在压铸零件100的表面存在的冰晶102。在图示的图像中，冰晶102导致压铸零件100的表面104破裂。在压铸零件100邻近冰晶102的表面104中可以看到裂纹106和其他表面变形108。除了使表面104断裂、影响表面光洁度之外，冰晶102还可能降低局部材料强度。当熔体在压铸机的压射储筒中停留，即，在熔体引入压射储筒到熔体注入模腔中的期间，冰晶102可能由熔体的表皮发生固化成形而引起。

图2示出了本公开使用的高压压铸系统200的图像。高压压铸系统200通常包括压铸工艺中用于熔融给料204的熔炉202。给料204包括金属或金属合金，其包括以下金属中的一种或多种：镁、铝、锌、铜、铅和锡。然后将给料204经槽206流过浇注孔209以输送到压铸机208，如本公开进一步描述。压铸机208将给料204注入到安装在压铸机208中的模具212内的模腔210中。模腔210是部件形状的负模，并且给料204形成的压铸零件为模腔210的形式。

图3中示出了压铸机208的实施例。压铸机208通常包括压射储筒302，在通过柱塞303朝模腔210推进而将给料204注入(或“注射”)到模腔210之前，给料204的“注射”积聚在压射储筒302中。压射储筒302可由诸如H13的工具钢形成。压射储筒302连接到浇口柱304(也称为“坯料”)，形成浇口。浇口柱304通过流道系统306连接至模腔210，流道系统306可将模腔210在一个或多个位置处连接至浇口柱304。模具212可包括一个或多个滑块308，每个滑块308由凸轮310启动。

再次参考图2以及图3，提供了加热系统以防止压铸系统200中的温度损失。在实施例中，加热系统包括循环器220，循环器220加热传热流体224(例如，油)并使其循环穿过围绕压射储筒302的一个或多个近端通道314、围绕坯料304附近的压射储筒的一个或多个远端通道316、浇口坯料304下方的一个或多个通道318以及模具中任何附加通道，诸如通道332。循环器220和通道314、316可以使用例如绝热软管226连接。模具212还包括模腔中的一个或多个通道332。传热流体224在循环器220中加热到高达350摄氏度的温度，包括诸如150摄氏度至200摄氏度的范围内的所有值和范围，这也使传热流体224循环通过通道314、316、318。在替代或附加实施例中，加热系统包括加热控制器(未示出)，该加热控制器包括电源和用于处理温度控制算法的电路，其耦合到位于通道314、316、318中的多个电阻加热元件或感应加热元件。

在所示实施例中，近端通道314在压射储筒302的第一端320处从浇注孔209下方延伸至压射储筒302的中点322或接近中点332。可以理解的是，在替代或附加实施例中，近端通道314可以延伸至坯料304。在实施例中，近端通道314包括基本上平行于压射储筒302的平行通道324以及在中点322附近或在中点322处缠绕压射储筒302、连接平行通道324的通道326。此外，平行通道324可在浇注孔209下方围绕压射储筒302的下半部间隔开。例如，在实施例中，两个至六个平行通道324可围绕压射储筒302的下半部间隔开。

远端通道316被示出为在压射储筒302的第二端330处靠近坯料304处围绕压射储筒302的整个圆周。示出了两个远端通道316，然而可存在多于两个的通道，例如多达十个通道，或者可替代地，可仅存在单个通道。另外，远端通道316可仅围绕压射储筒302的圆周的一部分。另外，浇口通道318设置在浇口柱304的下方。通道314、316、318全部形成回路，每个回路包括连接至循环器220的入口和出口，用于使传热流体224流过通道314、316、318并防止传热流体224停滞。

熔融给料204接触的近端通道314、远端通道316和浇口通道318放置在距压射储筒302的内壁312的50毫米(mm)至2500mm范围内的距离内，包括其中的所有值和范围。此外，通道314、316、318可呈现任何数量的横截面，例如圆形、椭圆形、矩形或正方形。另外，通道314、316、318可机械加工成压射储筒302形成在其中的缸体或者以其他方式接触压射储筒302。

图4A和图4B示出了不包括加热系统和加热通道314、316、318的给料204的熔体温度损失，该温度损失使用铸造工艺模拟软件(如MagmaSoft、ProCAST、Flow3D、Anycasting模拟软件)确定。在引入压射储筒302时，熔体温度确定为720摄氏度。在压射储筒302中停留1.6秒后，模腔210的13％被填充，并且发现给料204总重量的0.27％固化。另外，给料204的温度在接近压射储筒的内壁312时降低了100摄氏度。当给料204在2.4秒的停留时间之后通过压射储筒302推进200毫米时，温度损失增加到130摄氏度，1％的熔融给料204固化，并且填充了27％的模腔210。

图5A和图5B示出了包括加热通道314、316、318的系统，其在压射储筒302中的给料204的熔体温度损失，该温度损失使用铸造工艺模拟软件(如MagmaSoft、ProCAST、Flow3D、Anycasting模拟软件)确定。引入压射储筒的熔体温度确定为720摄氏度。在压射储筒302中停留1.6秒后，模腔210的13％被填充，并且发现给料204总重量零(0％)固化。另外，给料温度在接近压射储筒的内壁312时降低了50摄氏度。当熔融给料204在2.4秒后通过压射储筒302推进200毫米时，温度损失增加至90摄氏度，0.03％的给料204固化，并且模腔210的28％被填充。

图6示出了压射储筒302和槽206之间的连接。在所示实施例中，槽206通过流槽610连接至压射储筒302；然而，应当理解，可以消除流槽610上方所示的填充漏斗。在实施例中，为了减少添加给料204时给料204中的温度损失，流槽610覆盖有绝热材料614。绝热材料614包括例如玻璃纤维、矿棉、MANNIGLAS(可从美国新罕布什尔州罗切斯特市的Lydall公司获得)、KAOWOOL毛毯(可从美国佐治亚州奥古斯塔市的THERMAL CERAMICS INC.公司获得)。在附加实施例中，绝热材料614沿槽206的长度施加回到熔炉202。绝热材料614的R值的范围为每英寸2至8，包括其中的所有值和范围。此外，绝热材料的施加厚度的范围为0.5英寸至6英寸，包括其中的所有值和范围。

当给料204通过流槽610时，绝热材料的提供减少了熔体温度的损失。图7示出了不使用绝热材料的情况下，将给料204从槽206引入到压射储筒302中0.4秒后给料204的温度的模拟。此时，压射储筒302充满14％，并且0.03重量％的给料204已经固化。另外，流槽610的内壁612处的熔体温度下降了50摄氏度。

图8示出了应用绝热材料的情况下，将给料204从槽206引入压射储筒302之后0.4秒给料204的温度的模拟。此时，压射储筒302充满14％，并且0.03重量％的给料204已经固化。另外，流槽610的312内壁处的熔体温度仅下降了20摄氏度。

继续参考图2、图3和图6，如图9所示，方法900示出了根据各种实施例选择工艺参数并形成压铸零件的模拟压铸过程。在框902处，对给料204离开熔炉202时的温度做出假设。在实施例中，在框906处使用在框904处执行的相模拟来选择熔炉用于熔化给料204的温度，即，炉温。框904处的相模拟确定给料204的固相线温度，特别是在给料可以是多组分合金的情况下。用于执行此类模拟的模拟软件可包括例如CALPHAD编程语言，诸如ThermoCalc、Pandat、JMatPro等。固相线温度可理解为合金呈固态的最高温度。另外，在注射中填充空型腔所需的给料204的量是基于型腔的体积确定的。应注意，压射储筒302可仅填充40％至50％。然后在框906处，当给料204从熔炉202转移到流槽610并且然后从压射储筒302注射时，基于预期温度损失量的计算来指定炉温。然而，所选择的炉温不能超过可能使材料或材料的成分降解的温度，或者会在加工中引起问题的温度，如给料204中不期望的相变。

在框908处，使用给料204离开熔炉202时的给料204的温度作为约束来执行压铸工艺的热分析和模拟。在框910处，模拟了熔融给料204流过如上所述绝热的流槽610并进入压射储筒302的浇注孔209的过程。在框912处，确定模拟中穿过流槽610的给料204的熔体温度损失是否大于或小于允许的熔体温度损失T_allowable。这是基于熔体温度是否下降到穿过流槽610或压射储筒302中的固相线温度以下确定的，范围可以高达例如20摄氏度，包括其中的所有值和范围，以防止注射过程中出现任何温度损失，使得熔体温度降低至固相线温度以下。铸造过程模拟可以使用MagmaSoft、ProCAST、Flow3D、Anycasting等模拟软件来运行。

如果在框912处温度损失大于允许的熔体温度损失T_allowable，则在框910处的模拟通过修改参数(如流槽610的绝热材料614的量或类型)或者通过以更高的给料熔体温度或炉温开始重新运行。如果在框912处温度损失小于(不大于)允许熔体温度损失T_allowable，则在框914处使用上述模拟软件进行模拟，优化内壁312处的局部压射储筒预热温度和射流注入轮廓，包括在柱塞303的作用下，推进给料204通过压射储筒302的速度。在框916处，确定给料204的温度是否低于压射储筒302中的固相线温度，或者压射储存筒302中的给料204的温度是否太高，使得给料204将不会在模腔中适当地固化，因为固化可能需要太长时间或者由于冷却轮廓在固化时可能呈现不期望的相。

如果给料204温度下降到压射储筒302中的固相线温度以下，则调整注入轮廓，并且重复框914的模拟运行。可以调节该过程的各个方面以修改压射储筒302中和注入期间的给料温度204。例如，压射储筒302的预热温度可以使用加热系统来调节。另外，可以调节压射储筒302中的柱塞303的速度轮廓，即注入轮廓。如下所示，注入轮廓影响压射储筒302中的给料204的温度。然而，注入轮廓速度是有限的；如果轮廓速度太快，则会引入湍流到给料204中，这可能导致压铸零件出现缺陷，例如夹带氧化物或包含孔。如果给料204的温度没有降至压射储筒302中的固相线温度以下，则可以在框918处使用在上述方法900中确定的各种参数来生产压铸零件。

在上述模拟期间，将各种已知约束输入到系统中，包括例如压铸系统200的各种部件的几何形状、压铸系统200中使用的各种材料的热膨胀系数以及给料204，以及压铸系统200和给料204中使用的各种材料的导热系数k。另外，各种变量被输入到系统中，包括，例如，离开熔炉并进入流槽610的给料204的温度、离开流槽610并进入压射储筒302的给料204的温度、通过系统200转移的给料的重量、以及给料204流过系统200的每个部分的速率。

表1提供了注入轮廓和油温对给料熔体温度损失的影响的非约束性示例。基本速度可以表示在标准或初始注入轮廓中使用的速度，并且建议速度1和建议速度2是对初始轮廓进行的示例性修改。

表1注入轮廓和油温与熔体温度损失的关系

如上所述，在整个注入轮廓(即，在不同的柱塞位置)增加流速可以减少给料204的熔体温度损失。这是由于例如减少了给料204在压射储筒302中的停留时间。停留时间可以理解为给料204保留在压射储筒302内的时间。

继续参考图2、图3、图6和图9，图10示出了形成压铸零件的方法1000。在框1010处，给料204在熔炉202中以如上所述在框906处选择的炉温熔化。在实施例中，炉温在固相线温度以上100摄氏度至150摄氏度的范围内，包括其中的所有值和范围。在框1012处，给料204通过槽206和流槽610转移到压射储筒302中。在将给料204通过槽206和流槽610转移之前，可以基于在框910处执行的模拟来调整围绕槽206和流槽610的绝热材料614的量或类型。在实施例中，绝热材料的量选择成使得给料的熔体温度损失小于20摄氏度，并且绝热材料的类型选自上述绝热材料。压射储筒302预热至在框914处选择的温度。在实施例中，压射储筒302使用预热温度被加热至150摄氏度至200摄氏度范围内的传热流体来预热。在实施例中，压射储筒302中的温度损失不大于50摄氏度。对压射储筒302施加真空以防止包括水蒸气的反应气体进入压射储筒302。在框1014处，将给料204注入模腔210中。在实施例中，注入轮廓的速度在0.4米每秒至0.7米每秒的范围内。此外，在实施例中，注入期间给料的温度损失不大于100摄氏度。在注入期间，基于在框914处运行的模拟来选择注入轮廓。在框1016处，给料204在压力下保持在模腔210中。当给料204在模腔210中冷却时收缩，通过柱塞303的推进提供压力以继续用给料204填充模腔210。一旦充分固化，压铸零件就从模腔210中移除，例如，通过手动移除或使用模具212中的喷射器系统移除，并且通过打开模具212来触发以暴露模腔210。

在实施例中，压铸零件是用于车辆电机的驱动单元壳体。例如，参考图11，示出了包括电驱动单元1110的车辆1100，该电驱动单元1110包括使用上述方法和系统形成由例如镁合金AE44(Mg-4％Al-4％Re)构成的壳体1112。电驱动单元壳体的每平方米壳体表面出现的冰晶少于十片。替代地或附加地，由于在单个循环期间可以形成多于一个压铸零件。压铸零件是驱动单元壳体、驱动单元支撑件、齿轮箱盖、传感器(包括激光雷达)壳体、遮阳杆、电机和步进电机的安装支架、远程信息处理和其他电子设备的防护罩、传感器和安全气囊壳体、燃油进气零件、空调系统、安全带卷收器卷轴、复杂的锁芯、变速器和底盘部件、连接器、制动部件和发动机缸体。

本公开中减少高压压铸中的冰晶的系统和方法提供了许多优点。这些优点包括例如提高金属铸件的机械性能。这些优点还包括例如改善表面特性。这些优点还包括例如减少铸造零件中的冰晶带来的结构不规则性。这些优点还包括例如降低废品率。

本公开的描述本质上仅仅是示例性的，并且不背离本公开的主旨的变化旨在落入本公开的范围内。这些变化不应被视为背离本公开的精神和范围。

Claims (10)

1.一种高压压铸系统，包括：

包括浇注孔的压射储筒；

连接到所述浇注孔的流槽；

连接到所述流槽的熔炉；

通过浇口柱连接到所述压射储筒的模腔；以及

加热系统，所述加热系统包括至少一个近端通道，所述至少一个近端通道位于所述压射储筒下方的所述浇注孔的下方。

2.根据权利要求1所述的高压压铸系统，其中，所述至少一个近端通道延伸至所述压射储筒的中点。

3.根据权利要求2所述的高压压铸系统，其中，所述至少一个近端通道包括平行于所述压射储筒的两个至六个平行通道，以及连接所述平行通道的至少一个周向通道。

4.根据权利要求3所述的高压压铸系统，其中，所述平行通道围绕所述压射储筒的下半部间隔开。

5.根据权利要求3所述的高压压铸系统，还包括至少一个远端通道，所述至少一个远端通道通过所述浇口柱围绕在所述压射储筒的圆周的至少一部分。

6.根据权利要求5所述的高压压铸系统，其中，所述至少一个远端通道包括两个远端通道。

7.根据权利要求5所述的高压压铸系统，还包括位于所述浇口柱下方的至少一个浇口通道。

8.根据权利要求1所述的高压压铸系统，其中，绝热层设置在在所述流槽上方，其中绝热材料的量和绝热材料的类型选择成使得提供给料的熔体温度损失小于20摄氏度。

9.一种形成压铸零件的方法，包括：

在熔炉中以熔炉温度熔化给料；

使用包括至少一个近端通道的加热系统预热压射储筒；

通过流槽将所述给料经浇注孔转移到压射储筒中，其中至少一个近端通道位于所述压射储筒下方的所述浇注孔的下方；以及

根据注入速度轮廓在所述压射储筒中推进柱塞，将所述给料注射到模腔中，

其中所述给料的温度高于所述给料进入所述模腔时的固相线温度。

10.一种用于车辆的电驱动单元，包括：

具有表面的壳体，其中所述壳体由镁合金形成，其中，所述壳体在壳体表面每平方米的冰晶少于十片。