专利名称：一种压铸用粉状脱模剂的制作方法
技术领域：
本发明属于铸造技术领域，具体涉及一种压铸用粉状脱模剂。
背景技术：
脱模剂是为防止成形的金属材料制品在模具上粘着，而在制品与模具之间施加一类隔离膜，以便制品很容易从模具中脱出，同时保证制品表面质量和模具完好无损。针对压力铸造成形温度高、金属液粘模性强的特点，好的脱模剂应具有良好的脱模性，能在金属成形过程中形成完整的屏蔽层，并且有较低的摩擦系数，要有良好的润滑性来保证其润滑脱模性的发挥；另外要有较好的绝热性，使模具在较低的温度下工作，延长模具寿命；良好的热和化学稳定性。此外，在使用过程中脱模剂不应产生有害气体及烟雾，无毒、安全、便于操作、成本较低等。
基于不同时期压铸工业的发展，压铸脱模剂的应用大体可以划分为单一油类、油与添加剂组合类和水基脱模剂三个阶段。
压铸工业发展初期，压铸机压射力小，速度低，主要生产低熔点合金压铸件。因此，单一石油类矿物油甚至动植物油油脂就可以满足要求。此后，随着压铸应用领域和技术能力的持续扩大，压铸脱模剂也开始从单一油类向多组分发展。20世纪70年代后期开始，人们的环境意识日益加强，对人体有害材料的使用越来越受到限制，化学工业的进步也为选用无污染的化工产品提供了可能。于是，水基乳化系列压铸涂料逐步为越来越多的压铸企业采用。
水基脱模剂有许多优点，如不分解、不形成碳化物残留、无烟雾污染、铸件表面光洁以及不腐蚀模具等。但越来越多的实践表明，水基脱模剂的使用存在诸多问题，譬如配合不当会导致铸件产生拉伤、粘模或者表面形成皱纹，沉积等缺陷；水基脱模剂中的气体及残留物也对压铸的卷气缺陷有一定影响。
水基脱模剂的脱模作用依赖于喷涂后所沉积在型腔表面上厚度只有微米级的薄膜。因此在成分选择以及使用工艺上都有更高的要求。例如，如果脱模剂与水的配比过少(超过1∶130以上)或喷涂量过少，则形成较薄皮膜，这样会产生局部油膜断裂，脱模性不好，压铸件产生拉伤，粘模等现象；如果脱模剂与水的配比过大，喷涂时量过多，则形成较厚皮膜，这样造成脱模剂皮膜形成慢，溶液流淌堆积，产生气体，压铸件表面形成皱纹，沉积等现象。另外，脱模剂涂层的厚度对脱模剂抗冲刷能力也有较大影响，水基脱模剂中的气体及残留物也对铸件的质量有一定影响。基于此，国外在2000年就开始研制新型的粉状脱模剂，并有厂家在中国国际压铸展览会上予以展示。
粉状脱模剂是一种以空气为载体进行分散并涂装的脱模剂品种，有极高的生产效率、优异的涂膜性能、良好的生态环保性和突出的经济性。据报道，粉状脱模剂每年以10％以上的速度增长，是非常具有广阔发展前景的涂料品种之一。粉状脱模剂的作用原理，系以原料蜡为基础，在压室及型腔温度的作用下熔化而附着在型壁表面上起到对流体的润滑作用。粉状脱模剂功能性强，喷涂时间短；脱模快，生产效率提高，且有利于延长模具寿命；粉状脱模剂每次用量极少，根据计算只要在模具表面形成了3μm(一般为1～5μm之间)的薄膜，即能起到分型及润滑效果，无沉积物，不会污染铸件，铸件表面质量提高，气孔率降低，铸件的力学性能显著地提高；脱模剂用量少，喷涂时间短暂，且喷涂时无气，无烟，无味，无噪声，无泄漏，无废水排放及处理问题，不会造成环境污染，也减少能源的消耗；稳定性好，且运输方便，易于模具清理。
德国某公司已经研制了氮化硼粉状涂料，并根据不同的实际生产设计出了不同型号的粉状脱模剂，大量用于铝、镁、锌及铅合金产品的压铸生产中。日本制钢所在2001年与株式会社花野商社共同开发粉体脱模剂技术，并将之广泛应用于触变成形中，大大提高了产品质量。广岛大学也对粉状脱模剂作了一系列的开发实验，其实验的脱模剂原料配方为滑石粉50％，石墨25％，聚乙烯蜡粉25％，实验对脱模剂的流动过程进行了观察，采用PIV(Particle Image Velocimetry)分析法对此进行了分析。为了保证脱模剂的绝热性，采用了产品中气体分解的熔体浮动技术，从而提高其环保性。肯天(Chem-Trend)公司、埃奇森(Acheson)公司、欧区爱(HA)公司、德润宝(Petrofer)公司、Klueber，也都陆续开发出了粉体脱模剂并在国际压铸展览会上予以了展示。
发明内容
本发明的目的在于提供一种压铸用粉状脱模剂，该脱模剂可以防止成品表面缺陷，并使制品可以从模具上顺利脱模。
本发明提供的压铸用粉状脱模剂，由粒径n≤10μm的组分A和组分B构成，其中，组分B为聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯蜡、微粉蜡、环氧树脂、硅树脂、酚醛树脂或聚苯乙烯中的一种或几种，组分A为滑石、石墨、氧化铝、二硫化钼、氮化铝、氮化硼或硅酸铝中的一种或几种，组分B的重量与总重量的百分比为10-20％。
现有的压铸脱模剂主要是采用油分散、水分散的石墨型或者水基脱模剂，在使用中存在诸多问题。本发明所使用的固体润滑剂使用组分A和组分B混合而成，两者均具有粉状或颗粒状的形态，因此脱模剂可以确实防止制品内部气孔的产生，而且制品可以容易地从模具中脱模。另外，在使用中不会污染环境，而且使用后也不会污染水质，不损害操作人员的健康。具体而言，本发明具有以下技术效果(1)本发明的压铸用粉状脱模剂由于具有粉状或颗粒状的形态，而不含有水分，所以不会产生水基脱模剂诸如配比不当引起的制品缺陷，也不会产生气孔，提高了制品的气密性，制品的可靠性得到提高。此外，由于不含水分，模具温度更容易控制，制品的表面和外观质量得到提高。
(2)本发明的压铸用粉状脱模剂由于具有粉状或颗粒状的形态，并不含有水分，所以模具内腔面与制品间的作用张力很弱。这样，制品很容易从模具中取出，脱模剂也可容易清除，操作性得到提高。并且，在操作过程中不会发生脱模剂飞溅。
本发明的脱模剂由于具有粉状或颗粒状的形态，化学稳定性好，即使加热也难以发生反应。另外，使用后不会污染水质，无废水排放及处理问题，不会造成环境污染，也减少能源的消耗。总之，利用本发明脱模剂可以解决传统的脱模剂存在的一些问题，本发明提高了铸件的质量，延长了模具的寿命，减少了环境的污染。
具体实施例方式
下面结合实例对本发明作进一步详细的说明。
本发明压铸用粉状脱模剂由组分A和组分B混合而成，其中，组分B的重量百分比为10-20％，组分A为滑石、石墨、氧化铝、二硫化钼、氮化铝、氮化硼或硅酸铝中的一种或几种，组分B为聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯蜡、微粉蜡、环氧树脂、硅树脂、酚醛树脂或聚苯乙烯中的一种或几种。组分A和组分B的粒径n≤10μm，其优化值为5μm。本发明脱模剂中的组分A和组分B作为固体润滑剂使用，其最大特征是脱模剂具有粉状或颗粒状的形态。
实例1-13分别将表1中所列的组分按其重量比混合均匀，即构成本发明的脱模剂。
得到如上配方的13种脱模剂，使用这些脱模剂对YL102合金进行脱模实验，比较研究表2所示各项目，实验环境各异。13种脱模剂中使用的各化合物是市售的。实验结果如表2所示。
注△较差 ○一般 ◎良好采用表1中的13种脱模剂对YL112合金进行脱模实验，比较研究表2所示各项目，实验环境各异。13个实例中的脱模剂中使用的各化合物是市售的。其实验结果与表2基本一致。
权利要求
1.一种压铸用粉状脱模剂，由粒径n≤10μm的组分A和组分B构成，其中，组分B为聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯蜡、微粉蜡、环氧树脂、硅树脂、酚醛树脂或聚苯乙烯中的一种或几种，组分A为滑石、石墨、氧化铝、二硫化钼、氮化铝、氮化硼或硅酸铝中的一种或几种，组分B的重量与总重量的百分比为10-20％。
2.根据权利要求1所述的压铸用粉状脱模剂，其特征在于组分A和组分B的粒径n≤5μm。
全文摘要
本发明公开了一种压铸用粉状脱模剂，由粒径n≤10μm的组分A和组分B构成，其中，组分B为聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯蜡、微粉蜡、环氧树脂、硅树脂、酚醛树脂或聚苯乙烯中的一种或几种，其重量百分比为10－20％，组分A为滑石、石墨、氧化铝、二硫化钼、氮化铝、氮化硼或硅酸铝中的一种或几种。本发明的脱模剂由于具有粉状或颗粒状的形态，化学稳定性好，即使加热也难以发生反应。另外，使用后不会污染水质，无废水排放及处理问题，不会造成环境污染，也减少能源的消耗。总之，利用本发明脱模剂可以解决传统的脱模剂存在的一些问题，本发明提高了铸件的质量，延长了模具的寿命，减少了环境的污染。
文档编号B22C3/00GK101036933SQ200710051860
公开日2007年9月19日 申请日期2007年4月11日 优先权日2007年4月11日
发明者万里, 邹海峰, 向立 申请人:华中科技大学