脱模剂在铝合金压铸中的应用与研究进展--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

脱模剂在铝合金压铸中的应用与研究进展

发表时间：2021/5/6 来源：《中国科技信息》2021年6月作者：陈周张俊周彪

[导读] 论述了脱模剂在压铸生产中的应用及研究进展情况，脱模剂是压铸生产中获得高质量压铸件的关键要素之一，将脱模剂涂覆在压铸模型腔和压室表面，使压铸件顺利的从模具中取出，并保证产品的完整性和后加工性。随着压铸技术的进步和应用范围的不断扩大，对脱模剂的要求也越来越高。

广东鸿图武汉压铸有限公司陈周张俊周彪

摘要：论述了脱模剂在压铸生产中的应用及研究进展情况，脱模剂是压铸生产中获得高质量压铸件的关键要素之一，将脱模剂涂覆在压铸模型腔和压室表面，使压铸件顺利的从模具中取出，并保证产品的完整性和后加工性。随着压铸技术的进步和应用范围的不断扩大，对脱模剂的要求也越来越高。从压铸生产初期使用的油基脱模剂到水基脱模剂、粉状脱模剂经历了几十年的发展，技术水平不断提高。目前压铸生产中应用最多的是水基脱模剂，国产水基脱模剂多应用于中低端产品，而高端产品主要被国外品牌垄断。
关键词：脱模剂；铝合金；压铸；研究进展
        我国从20世纪40年代开始在工业上应用压力铸造技术，在50年代得到大量应用，这得益于压铸机的进步，当时从国外引进了各种压铸机，将压铸件大批量的应用于汽车、电工和仪表行业中，从此压铸工艺得到迅速发展，至20世纪80年代，我国的压铸技术已达到相当水平。压铸件几乎涉及所有工业门类，随着应用范围的不断扩大，压铸件产量增长非常迅速，对压铸件形状的要求也日趋复杂。而脱模剂是获得高质量压铸件的关键要素之一，为了能使压铸件顺利成型出模，压铸前将脱模剂涂覆在压铸机型腔和压室表面，使压铸件顺利的从模具中取出，并保证产品的完整性和后加工性。
        1压铸脱模剂的分类与组成
        压铸脱模剂按其性能特点可分为油基、粉基和水基脱模剂。从最初的油基脱模剂发展到水基脱模剂，再到粉状脱模剂经历了相当长的过程。
        油基脱模剂的基本组成成分为油和石墨，润滑性好，能够满足当时的生产需要，但使用时烟雾大，污染环境，危害工人健康，同时也存在火灾方面的隐患，现在已逐渐被淘汰。
        粉基脱模剂主要是以蜡为原料，附着在压室及型腔表面，因模具温度而使其溶化，产生润滑作用。基本组成成分有锆英石、云母、滑石粉和石墨、微晶蜡等。
        水基脱模剂的基本组成一般来说主要由主体材料和辅助材料。主体材料由起润滑作用的油脂类物质构成，主要起脱模和润滑等作用。
        乳化剂的作用是通过降低溶剂表面张力，进而产生乳化等作用，也就是使主体材料在连续的水相形成细小的颗粒粒状，以弥散状分布，形成稳定的乳化液。乳化剂分为阴离子型、阳离子型、非离子型乳化剂等类型。添加剂主要起防腐、稳定乳化剂等作用。水基脱模剂在使用时一般用水稀释成几十倍至上百倍的水溶液，含水量可达到90%以上。
        2压铸脱模剂的研究应用进展
        在20世纪70年代前，我国压铸涂料主要使用油基脱模剂，主要成分为油和石墨。油基脱模剂润滑性能良好，能够满足当时压铸生产的需要。但在使用时，烟雾大，环境污染严重，危害压铸工人的身体健康，同时也有火灾方面的隐患。
        水基脱模剂，国外在20世纪60年代被引入，尽管一开始对水基脱模剂有所偏见，主要是认为水基脱模剂的冷却作用会导致模具的热裂和铸件的开裂。水基脱模剂的冷却能力较强，会导致模具冷、热变化幅度大，对模具会产生热冲击，致使压铸模产生热裂、龟裂等，但也有研究表明，影响压铸模具开裂原因有很多，水基脱模剂不是造成压铸模具开裂的主要因素，模具采用不当的热处理工艺以及其在高温下长期工作产生的热疲劳，对模具开裂的影响比水基脱模剂更大。而水基脱模剂由于对模具具有冷却作用，有助于降低模具表面的温度，对模具也有利，但对这一问题尚没有详尽的试验数据支持，从国内外大量的脱模剂应用情况来看，3水基脱模剂不是模具开裂的原因。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

        直到20世纪70年代后期，水基脱模剂以它优异的使用性能，得到认可，很快取代了油基脱模剂，到80年代中期，水基脱模剂在美国、西欧、日本的使用达到95%以上。我国压铸工作者也于20世纪70年代开始注意到压铸脱模剂的问题，并在80年代初开始了水基脱模剂的研制工作，不久就进入批量生产，应用于国内压铸企业。
        水基脱模剂的使用是压铸涂料的一大进步，用水作载体消除了燃烧性危害，有助于获得一个清洁的工作环境，提高了生产效率和压铸件产品质量。水基脱模剂喷涂在模具表面后，会在模具表面形成微米的薄膜，对模具和压铸件起到隔离作用。其明显优点就是便于实现喷涂自动化、对模具具有较好的冷却效果、模具表面涂覆均匀、压铸件表面质量好、内部缺陷少、降低环境污染等。20世纪70年代，在压铸生产工艺的控制方面取得了显著的发展，如温度控制与压射控制，与此同时自动喷涂设备得到发展。由于设备的自动化，迫使不同铸型使用同一种涂料，要求涂料应具有悬浮稳定性、较好的耐腐蚀性和抗菌性。另外，在200～400℃温度下，脱模剂也具有较好的润湿性和涂覆性。当时普遍认为由于铸型温度过高，涂料润湿性不好，是由于高温下涂料形成的蒸汽阻挡层，涂料的成分影响涂料的润湿温度。
        20世纪80年代对涂料的要求又增加了环境保护的要求，控制有害物质的辐射以提高现场操作人员的安全和健康状况。但控制废物的产生是有一定难度的，国外在这方面已经有了相关标准，规定了碳酸、油和脂类的最低指标，在我国还没有引起足够的重视。在上世纪90年代，开始考虑研究新型压铸涂料，对涂料热润湿性和喷涂性能进行改进，以及对铸件表面质量等。
        目前，我国压铸脱模剂市场主要被国际知名品牌垄断，他们在我国相继建立了生产与研究基地。我国虽然涌现大量的脱模剂生产厂家，但多是低端产品，竞相采取价格战抢占市场。进口脱模剂的各项性能指标好，乳化效果好，无油水分离现象，铸件表面质量好，但价格高。国内生产的脱模剂，虽然脱模性能也很好，但乳化效果不理想，稳定性差，长时间储存会有油水分离现象，不过成本低，性价比高。目前，我国对水基脱模剂的研究还比较分散，没有成体系，产品质量同进口脱模剂产品还有一定的差距，性能不够稳定等问题，国内有一定规模的压铸企业都使用进口脱模剂产品。近些年来，随着压铸技术的进步与应用的不断扩大，对脱模剂的质量要求随之提高，对脱模剂的专利申请逐渐增多，不过还有很多技术上的问题需要亟待解决。面对压铸件的大型化、复杂化，为满足压铸行业的多样化需求，切实解决水基脱模剂能够适用不同合金压铸件的问题，未来水基脱模剂将会针对不同要求，向系列化、专业化方向发展。
        3结语：
        针对不同的压铸合金材料，压铸生产工艺会有所不同，所选用的水基脱模剂也会有所差异，能够适用于不同合金压铸的水基脱模剂应是今后脱模剂研究的重要方向。在主体材料和辅助材料的选择方面，尤其是在乳液乳化技术的创新方面，将是水基脱模剂研究中的关键性问题。目前我国研究的水基脱模剂，主体材料的选用了不同的材料，其中，改性硅油的应用是目前比较热门且被业内专家看好的一种，且取得了重要的研究进展，为未来水基脱模剂中基础油的研究奠定了重要的基础。另外，水基脱模剂乳液的乳化效果直接影响着脱模剂的稳定性，这也促使研制一种高效、稳定的乳化剂，能够保证水基脱模剂的长期储存。乳化技术的改进是水基脱模剂未来研究的又一重点。
参考文献：
[1]水基压铸脱模剂的研究进展[J]. 李震,李宁. 重庆工商大学学报(自然科学版). 2017(05)
[2]水基压铸脱模剂国内现状[J]. 黄宇剑. 广东化工. 2016(08)
[3]一种环境友好型铝合金压铸用水基脱模剂的研制[J]. 文家新,段益琴. 广州化工. 2014(04)
[4]铝合金压铸高效水基脱模剂的研制[J]. 陈财康,李磊. 特种铸造及有色合金. 2010(09)
[5]铝合金压铸用水基脱模剂的研究[J]. 祝辉,李远才,赵巍,许建华. 特种铸造及有色合金. 2010(04)
[6]铝合金压铸用粉状脱模剂的开发与应用[J]. 邹海峰,万里,向立,罗吉荣. 特种铸造及有色合金. 2007(11)