專利名稱：一種壓鑄用粉狀脫模劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種壓鑄用粉狀脫模劑。
背景技術(shù)：
脫模劑是為防止成形的金屬材料制品在模具上粘著，而在制品與模具之間施加一類隔離膜，以便制品很容易從模具中脫出，同時(shí)保證制品表面質(zhì)量和模具完好無損。針對(duì)壓力鑄造成形溫度高、金屬液粘模性強(qiáng)的特點(diǎn)，好的脫模劑應(yīng)具有良好的脫模性，能在金屬成形過程中形成完整的屏蔽層，并且有較低的摩擦系數(shù)，要有良好的潤滑性來保證其潤滑脫模性的發(fā)揮；另外要有較好的絕熱性，使模具在較低的溫度下工作，延長模具壽命；良好的熱和化學(xué)穩(wěn)定性。此外，在使用過程中脫模劑不應(yīng)產(chǎn)生有害氣體及煙霧，無毒、安全、便于操作、成本較低等。
基于不同時(shí)期壓鑄工業(yè)的發(fā)展，壓鑄脫模劑的應(yīng)用大體可以劃分為單一油類、油與添加劑組合類和水基脫模劑三個(gè)階段。
壓鑄工業(yè)發(fā)展初期，壓鑄機(jī)壓射力小，速度低，主要生產(chǎn)低熔點(diǎn)合金壓鑄件。因此，單一石油類礦物油甚至動(dòng)植物油油脂就可以滿足要求。此后，隨著壓鑄應(yīng)用領(lǐng)域和技術(shù)能力的持續(xù)擴(kuò)大，壓鑄脫模劑也開始從單一油類向多組分發(fā)展。20世紀(jì)70年代后期開始，人們的環(huán)境意識(shí)日益加強(qiáng)，對(duì)人體有害材料的使用越來越受到限制，化學(xué)工業(yè)的進(jìn)步也為選用無污染的化工產(chǎn)品提供了可能。于是，水基乳化系列壓鑄涂料逐步為越來越多的壓鑄企業(yè)采用。
水基脫模劑有許多優(yōu)點(diǎn)，如不分解、不形成碳化物殘留、無煙霧污染、鑄件表面光潔以及不腐蝕模具等。但越來越多的實(shí)踐表明，水基脫模劑的使用存在諸多問題，譬如配合不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生拉傷、粘模或者表面形成皺紋，沉積等缺陷；水基脫模劑中的氣體及殘留物也對(duì)壓鑄的卷氣缺陷有一定影響。
水基脫模劑的脫模作用依賴于噴涂后所沉積在型腔表面上厚度只有微米級(jí)的薄膜。因此在成分選擇以及使用工藝上都有更高的要求。例如，如果脫模劑與水的配比過少(超過1∶130以上)或噴涂量過少，則形成較薄皮膜，這樣會(huì)產(chǎn)生局部油膜斷裂，脫模性不好，壓鑄件產(chǎn)生拉傷，粘模等現(xiàn)象；如果脫模劑與水的配比過大，噴涂時(shí)量過多，則形成較厚皮膜，這樣造成脫模劑皮膜形成慢，溶液流淌堆積，產(chǎn)生氣體，壓鑄件表面形成皺紋，沉積等現(xiàn)象。另外，脫模劑涂層的厚度對(duì)脫模劑抗沖刷能力也有較大影響，水基脫模劑中的氣體及殘留物也對(duì)鑄件的質(zhì)量有一定影響?；诖?，國外在2000年就開始研制新型的粉狀脫模劑，并有廠家在中國國際壓鑄展覽會(huì)上予以展示。
粉狀脫模劑是一種以空氣為載體進(jìn)行分散并涂裝的脫模劑品種，有極高的生產(chǎn)效率、優(yōu)異的涂膜性能、良好的生態(tài)環(huán)保性和突出的經(jīng)濟(jì)性。據(jù)報(bào)道，粉狀脫模劑每年以10％以上的速度增長，是非常具有廣闊發(fā)展前景的涂料品種之一。粉狀脫模劑的作用原理，系以原料蠟為基礎(chǔ)，在壓室及型腔溫度的作用下熔化而附著在型壁表面上起到對(duì)流體的潤滑作用。粉狀脫模劑功能性強(qiáng)，噴涂時(shí)間短；脫?？欤a(chǎn)效率提高，且有利于延長模具壽命；粉狀脫模劑每次用量極少，根據(jù)計(jì)算只要在模具表面形成了3μm(一般為1～5μm之間)的薄膜，即能起到分型及潤滑效果，無沉積物，不會(huì)污染鑄件，鑄件表面質(zhì)量提高，氣孔率降低，鑄件的力學(xué)性能顯著地提高；脫模劑用量少，噴涂時(shí)間短暫，且噴涂時(shí)無氣，無煙，無味，無噪聲，無泄漏，無廢水排放及處理問題，不會(huì)造成環(huán)境污染，也減少能源的消耗；穩(wěn)定性好，且運(yùn)輸方便，易于模具清理。
德國某公司已經(jīng)研制了氮化硼粉狀涂料，并根據(jù)不同的實(shí)際生產(chǎn)設(shè)計(jì)出了不同型號(hào)的粉狀脫模劑，大量用于鋁、鎂、鋅及鉛合金產(chǎn)品的壓鑄生產(chǎn)中。日本制鋼所在2001年與株式會(huì)社花野商社共同開發(fā)粉體脫模劑技術(shù)，并將之廣泛應(yīng)用于觸變成形中，大大提高了產(chǎn)品質(zhì)量。廣島大學(xué)也對(duì)粉狀脫模劑作了一系列的開發(fā)實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)的脫模劑原料配方為滑石粉50％，石墨25％，聚乙烯蠟粉25％，實(shí)驗(yàn)對(duì)脫模劑的流動(dòng)過程進(jìn)行了觀察，采用PIV(Particle Image Velocimetry)分析法對(duì)此進(jìn)行了分析。為了保證脫模劑的絕熱性，采用了產(chǎn)品中氣體分解的熔體浮動(dòng)技術(shù)，從而提高其環(huán)保性?？咸?Chem-Trend)公司、埃奇森(Acheson)公司、歐區(qū)愛(HA)公司、德潤寶(Petrofer)公司、Klueber，也都陸續(xù)開發(fā)出了粉體脫模劑并在國際壓鑄展覽會(huì)上予以了展示。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種壓鑄用粉狀脫模劑，該脫模劑可以防止成品表面缺陷，并使制品可以從模具上順利脫模。
本發(fā)明提供的壓鑄用粉狀脫模劑，由粒徑n≤10μm的組分A和組分B構(gòu)成，其中，組分B為聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯蠟、微粉蠟、環(huán)氧樹脂、硅樹脂、酚醛樹脂或聚苯乙烯中的一種或幾種，組分A為滑石、石墨、氧化鋁、二硫化鉬、氮化鋁、氮化硼或硅酸鋁中的一種或幾種，組分B的重量與總重量的百分比為10-20％。
現(xiàn)有的壓鑄脫模劑主要是采用油分散、水分散的石墨型或者水基脫模劑，在使用中存在諸多問題。本發(fā)明所使用的固體潤滑劑使用組分A和組分B混合而成，兩者均具有粉狀或顆粒狀的形態(tài)，因此脫模劑可以確實(shí)防止制品內(nèi)部氣孔的產(chǎn)生，而且制品可以容易地從模具中脫模。另外，在使用中不會(huì)污染環(huán)境，而且使用后也不會(huì)污染水質(zhì)，不損害操作人員的健康。具體而言，本發(fā)明具有以下技術(shù)效果(1)本發(fā)明的壓鑄用粉狀脫模劑由于具有粉狀或顆粒狀的形態(tài)，而不含有水分，所以不會(huì)產(chǎn)生水基脫模劑諸如配比不當(dāng)引起的制品缺陷，也不會(huì)產(chǎn)生氣孔，提高了制品的氣密性，制品的可靠性得到提高。此外，由于不含水分，模具溫度更容易控制，制品的表面和外觀質(zhì)量得到提高。
(2)本發(fā)明的壓鑄用粉狀脫模劑由于具有粉狀或顆粒狀的形態(tài)，并不含有水分，所以模具內(nèi)腔面與制品間的作用張力很弱。這樣，制品很容易從模具中取出，脫模劑也可容易清除，操作性得到提高。并且，在操作過程中不會(huì)發(fā)生脫模劑飛濺。
本發(fā)明的脫模劑由于具有粉狀或顆粒狀的形態(tài)，化學(xué)穩(wěn)定性好，即使加熱也難以發(fā)生反應(yīng)。另外，使用后不會(huì)污染水質(zhì)，無廢水排放及處理問題，不會(huì)造成環(huán)境污染，也減少能源的消耗?？傊?，利用本發(fā)明脫模劑可以解決傳統(tǒng)的脫模劑存在的一些問題，本發(fā)明提高了鑄件的質(zhì)量，延長了模具的壽命，減少了環(huán)境的污染。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
本發(fā)明壓鑄用粉狀脫模劑由組分A和組分B混合而成，其中，組分B的重量百分比為10-20％，組分A為滑石、石墨、氧化鋁、二硫化鉬、氮化鋁、氮化硼或硅酸鋁中的一種或幾種，組分B為聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯蠟、微粉蠟、環(huán)氧樹脂、硅樹脂、酚醛樹脂或聚苯乙烯中的一種或幾種。組分A和組分B的粒徑n≤10μm，其優(yōu)化值為5μm。本發(fā)明脫模劑中的組分A和組分B作為固體潤滑劑使用，其最大特征是脫模劑具有粉狀或顆粒狀的形態(tài)。
實(shí)例1-13分別將表1中所列的組分按其重量比混合均勻，即構(gòu)成本發(fā)明的脫模劑。



得到如上配方的13種脫模劑，使用這些脫模劑對(duì)YL102合金進(jìn)行脫模實(shí)驗(yàn)，比較研究表2所示各項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)環(huán)境各異。13種脫模劑中使用的各化合物是市售的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示。


注△較差 ○一般 ◎良好采用表1中的13種脫模劑對(duì)YL112合金進(jìn)行脫模實(shí)驗(yàn)，比較研究表2所示各項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)環(huán)境各異。13個(gè)實(shí)例中的脫模劑中使用的各化合物是市售的。其實(shí)驗(yàn)結(jié)果與表2基本一致。
權(quán)利要求
1.一種壓鑄用粉狀脫模劑，由粒徑n≤10μm的組分A和組分B構(gòu)成，其中，組分B為聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯蠟、微粉蠟、環(huán)氧樹脂、硅樹脂、酚醛樹脂或聚苯乙烯中的一種或幾種，組分A為滑石、石墨、氧化鋁、二硫化鉬、氮化鋁、氮化硼或硅酸鋁中的一種或幾種，組分B的重量與總重量的百分比為10-20％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓鑄用粉狀脫模劑，其特征在于組分A和組分B的粒徑n≤5μm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種壓鑄用粉狀脫模劑，由粒徑n≤10μm的組分A和組分B構(gòu)成，其中，組分B為聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯蠟、微粉蠟、環(huán)氧樹脂、硅樹脂、酚醛樹脂或聚苯乙烯中的一種或幾種，其重量百分比為10－20％，組分A為滑石、石墨、氧化鋁、二硫化鉬、氮化鋁、氮化硼或硅酸鋁中的一種或幾種。本發(fā)明的脫模劑由于具有粉狀或顆粒狀的形態(tài)，化學(xué)穩(wěn)定性好，即使加熱也難以發(fā)生反應(yīng)。另外，使用后不會(huì)污染水質(zhì)，無廢水排放及處理問題，不會(huì)造成環(huán)境污染，也減少能源的消耗?？傊帽景l(fā)明脫模劑可以解決傳統(tǒng)的脫模劑存在的一些問題，本發(fā)明提高了鑄件的質(zhì)量，延長了模具的壽命，減少了環(huán)境的污染。
文檔編號(hào)B22C3/00GK101036933SQ200710051860
公開日2007年9月19日 申請(qǐng)日期2007年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月11日
發(fā)明者萬里, 鄒海峰, 向立 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)