JP3960951B2 - Evaluation method of die casting mold release agent or lubricant - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイカスト離型剤または潤滑剤の評価方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ダイカスト離型剤または潤滑剤の潤滑性についての評価は、ラボ試験で得られた潤滑性試験の信頼性が低いことから、従来は、評価の必要が生じる度、部品毎に、実際に量産用金型による鋳込み確認試験（実鋳込み）を行っていた（例えば、特許文献１参照。）。
また、実鋳込み装置を用いることなくダイカスト離型剤または潤滑剤の潤滑性評価を行うものとして、金型材料で製作した２枚の板材の表面にダイカスト離型剤または潤滑剤を塗布し、アルミリング試験片を挟み込んで、前記２枚の板材に圧力を加えた後の、アルミリング試験片の圧縮率と内径変化比とから、摩擦係数（動摩擦係数）を算出するといった方法（リング圧縮試験）も発明されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−５３９８０号公報（〔００２０〕、〔００３１〕）
【特許文献２】
特開２００１−２５９７８７号公報（〔００１２〕）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のダイカスト離型剤または潤滑剤の評価方法は、以下のような問題点を包含していた。まず、実鋳込みによる評価方法は、実鋳込み装置を用いる必要性があることから、潤滑性評価に時間と費用とがかかるものであった。また、実機を用いて離型剤または潤滑剤の評価を行う際に焼き付きを引き起こし、金型故障を招くおそれもあった。
一方、リング圧縮試験は、金属の擦り合せによる摩擦を測定するのみであることから、より正確な潤滑性評価を行うための諸条件を考慮するものではなかった。例えば、２枚の板材およびアルミリング試験片はいずれも加熱した状態で試験が行われるが、実際に溶湯を凝固させるものではないことから、鋳物の焼き付きによる潤滑性の低下を評価することはできず、また、熱により劣化する離型剤または潤滑剤成分や、離型剤または潤滑剤から発生するガスの影響を考慮するものでもなかった。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、実鋳込み装置を用いることなく、かつ、より正確な評価を行うための諸条件を考慮したダイカスト離型剤または潤滑剤の評価方法を提供し、信頼性の高い評価結果を、簡単かつ低コストに得ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための、本発明の請求項１に係るダイカスト離型剤または潤滑剤の評価方法は、金属ブロックを加熱し、当該金属ブロックの表面に離型剤または潤滑剤を塗布し、筒状の金属ブロックの下端部を塞ぐように前記金属ブロックに載置し、溶湯を前記筒状の金属ブロックに注湯し、当該溶湯が固化した後に前記筒状の金属ブロックを押出し若しくは引張り、前記筒状の金属ブロックおよびその内部の鋳物が前記金属ブロックから離れる時の押出し力または引張り力を測定することを特徴とするものである。
【０００７】
本発明によれば、金属ブロックに離型剤または潤滑剤を塗布し、筒状の金属ブロックの下端部を塞ぐように前記金属ブロックに載置し、溶湯を前記筒状の金属ブロックに注湯し、当該溶湯を実際に固化させて鋳物を成形するので、実際のダイカスト成形時により近い条件で、ダイカスト離型剤または潤滑剤の焼き付き性についての評価を行うことができる。さらに、前記溶湯が固化した後に前記筒状の金属ブロックを押出し若しくは引張り、前記筒状の金属ブロックおよびその内部の鋳物が前記金属ブロックから離れる時の押出し力または引張り力を測定することにより、ダイカスト離型剤または潤滑剤の潤滑性評価に、静止摩擦力を加えることが可能となり、より客観的な評価を行うことが可能となる。
【０００８】
また、本発明の請求項２に係るダイカスト離型剤または潤滑剤の評価方法は、請求項１記載のダイカスト離型剤または潤滑剤の評価方法において、前記筒状の金属ブロックおよびその内部の鋳物を前記金属ブロックから除去し、前記金属ブロックの表面の状態を観察するものである。
本発明によれば、前記金属ブロックに塗布されたダイカスト離型剤または潤滑剤層の表面で、実際に溶湯の固化が行われ、その後、前記筒状の金属ブロックおよびその内部の鋳物を前記金属ブロックから除去することで、溶湯の凝固と鋳物の離型が行われた後の、ダイカスト金型の状態を再現することが可能となる。よって、実際のダイカスト成形時により近い条件で、ダイカスト離型剤または潤滑剤の焼き付き性についての評価を行うことができる。
【０００９】
また、本発明の請求項３に係るダイカスト離型剤または潤滑剤の評価方法は、請求項１記載のダイカスト離型剤または潤滑剤の評価方法において、凝固した鋳物を観察するものである。
本発明によれば、前記平面部に塗布されたダイカスト離型剤または潤滑剤層の表面で、実際に溶湯の固化が行われ、その後、前記筒状の金属ブロックおよびその内部の鋳物を前記平面部から除去することで、溶湯の凝固と鋳物の離型が行われた後の、ダイカスト金型および溶湯が凝固した鋳物の状態を再現することが可能となる。よって、実際のダイカスト成形時により近い条件で、ダイカスト離型剤または潤滑剤の焼き付き性についての評価を行うことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１には、本発明の実施の形態に係るダイカスト離型剤または潤滑剤の評価方法を、順を追って示している。また、図２には、本発明の実施の形態に係るダイカスト離型剤または潤滑剤の評価方法に用いられる主要な試験器具を示している。
【００１１】
当該試験器具には、図２（ａ）、（ｂ）に平面図および側面図を示した、金属ブロック１と、図２（ｃ）、（ｄ）に平面図および側面図を示した、筒状の金属ブロック２と、図２（ｅ）、（ｆ）に平面図および側面図を示した、おもり３とを含んでいる。図示の例では、金属ブロック１は金型材料からなる平板である。また、金属ブロック２は抜きテーパを有する円筒体である。さらに、おもり３は、比較的小径の下部と、比較的大径の上部とで構成された円柱体である。
【００１２】
ここで、本発明の実施の形態に係るダイカスト離型剤または潤滑剤の評価方法を、具体的数値例を挙げつつ、図１を参照しながら以下に順を追って説明する。
（１）まず、洗浄した金属ブロック１を乾燥させ、任意の手段によって１００℃から４００℃に加熱する。金属ブロック１の加熱手段は、ヒーター、バーナー、温油等、実際のダイカスト成形機に用いられる加熱手段のみならず、ガスコンロまたは電気コンロ等の、簡易な加熱手段を用いることも可能である。
（２）続いて、図１（ａ）に示すように、金属ブロック１の塗布面に対し、所定濃度に希釈したダイカスト離型剤または潤滑剤４を、所定の条件（試験したい条件）に設定した加圧タンクから、所定の塗布方法によって塗布する。なお、金属ブロック１に対するダイカスト離型剤または潤滑剤の塗布方法として、単純にホースを用いてダイカスト離型剤または潤滑剤をかける方法や、泡状にして塗布する方法等、実際のダイカスト成形時に用いられる離型剤または潤滑剤の塗布方法を用いることができる。
【００１３】
（３）金属ブロック２を、金属ブロック１の塗布部に載置し、金属ブロック２の下端部を塞ぐ。そして、金属ブロック１の温度が所定の温度に保たれているか否かを測定する。ここで用いられる温度測定手段は、接触式の熱電対等である。
（４）つづいて、図１（ｂ）に示すように、アルミニウム溶湯５を金属ブロック２内に注湯する。
（５）アルミニウム溶湯の鋳込み後、室温にて凝固を確認するまで放置し、固化させる。
【００１４】
（６）図１（ｃ）に示すように、固化したアルミニウム鋳物６の上に、おもり３を載置して荷重をかける。このとき、おもり３は金属ブロック２を避ける形状を有していることから、金属ブロック２には直接的におもり３の荷重はかからない。
（７）ステップ（６）の状態で、金属ブロック２に取付けたＳ環７を荷重計８により引張り（若しくは金属ブロック２の適当な場所を押出し）、金属ブロック２およびアルミニウム鋳物６が金属ブロック１の平面部の上を動き始める時（静摩擦力）、および、動いている最中の荷重（動摩擦力）を測定する。
（８）その後、金属ブロック２およびその内部のアルミニウム鋳物６を、金属ブロック１から除去し、金属ブロック２表面の状態を観察する。また、必要に応じて、アルミニウム鋳物６の状態を観察する。
【００１５】
上記構成をなす本発明の実施の形態により得られる作用効果は、以下の通りである。まず、本発明の実施の形態によれば、金属ブロック１に離型剤または潤滑剤４を塗布し、筒状の金属ブロック２の下端部を塞ぐように金属ブロック１に載置し、アルミニウム溶湯５を筒状の金属ブロック２に注湯し、アルミニウム溶湯５を実際に固化させてアルミニウム鋳物６を成形し、金属ブロック２表面の状態や、アルミニウム鋳物６の状態を観察するので、実際のダイカスト成形時により近い条件で、ダイカスト離型剤または潤滑剤４の焼き付き性についての評価を行うことができる。
さらに、アルミニウム溶湯５が固化した後に筒状の金属ブロック２を押出し若しくは引張り、筒状の金属ブロック２およびその内部のアルミニウム鋳物６が、金属ブロック１から離れる時の押出し力または引張り力を測定することにより、ダイカスト離型剤または潤滑剤の潤滑性評価に、静止摩擦力に基づく評価を加えることが可能となる。よって、従来の如く、動摩擦力による評価のみ行う手法に比べ、より客観的な評価を行うことが可能となる。
【００１６】
また、本発明によれば、金属ブロック１に塗布されたダイカスト離型剤または潤滑剤４の層の表面で、実際にアルミニウム溶湯５の固化が行われ、その後、筒状の金属ブロック２およびその内部のアルミニウム鋳物６を金属ブロック１から除去する。したがって、鋳物の焼き付きによる潤滑性の低下を評価することが可能であり、かつ、ダイカスト離型剤または潤滑剤４の潤滑性評価に、熱により劣化する離型剤または潤滑剤成分や、離型剤または潤滑剤から発生するガスの影響も考慮されることとなる。よって、実鋳込み装置を用いることなく、実際のダイカスト成形時により近い条件で、ダイカスト離型剤または潤滑剤４の焼き付き性についての信頼性の高い評価を行うことができる。しかも、実機を用いて離型剤または潤滑剤の焼き付き性評価を行う場合の、金型故障の問題も生じず、経済性も極めて高いものとなる。
なお、本発明の実施の形態は、チップ、スリーブ潤滑剤の評価方法にも適用することが可能であることは、理解されるであろう。
【００１７】
【発明の効果】
本発明はこのように構成したので、実鋳込み装置を用いることなく、かつ、より正確な評価を行うための諸条件を考慮したダイカスト離型剤または潤滑剤の評価方法を提供し、信頼性の高い評価結果を、簡単かつ低コストに得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るダイカスト離型剤または潤滑剤の評価方法を示す説明図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るダイカスト離型剤または潤滑剤の評価方法に用いられる主要な試験器具を示すものであり、（ａ）、（ｂ）は、金属ブロックの平面図および側面図を、（ｃ）、（ｄ）は筒状の金属ブロックの平面図および側面図を、（ｅ）、（ｆ）はおもりの平面図および側面図を示している。
【符号の説明】
１ 金属ブロック
２ 筒状の金属ブロック
３ おもり
４ ダイカスト離型剤または潤滑剤
５ アルミニウム溶湯
６ アルミニウム鋳物
８ プッシュプル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for evaluating a die-cast release agent or a lubricant.
[0002]
[Prior art]
Evaluation of the lubricity of a die-cast mold release agent or lubricant is not reliable in the lubricity test obtained in the laboratory test. A casting confirmation test (actual casting) using a mold was performed (for example, see Patent Document 1).
In addition, as a means for evaluating the lubricity of a die-cast mold release agent or lubricant without using an actual casting apparatus, a die-cast mold release agent or lubricant is applied to the surface of two plates made of a mold material, and aluminum Method of calculating the friction coefficient (dynamic friction coefficient) from the compression rate and the inner diameter change ratio of the aluminum ring test piece after the ring test piece is sandwiched and pressure is applied to the two plate materials (ring compression test) Has also been invented (see, for example, Patent Document 2).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 7-53980 ([0020], [0031])
[Patent Document 2]
JP 2001-259787 A ([0012])
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional methods for evaluating a die-cast mold release agent or lubricant include the following problems. First, since the evaluation method by actual casting requires the use of an actual casting apparatus, it takes time and cost to evaluate the lubricity. Moreover, when evaluating a mold release agent or a lubricant using an actual machine, seizure was caused and there was a possibility of causing a mold failure.
On the other hand, since the ring compression test only measures the friction caused by metal rubbing, various conditions for more accurate lubrication evaluation were not considered. For example, both the plate material and the aluminum ring test piece are tested in a heated state, but since the molten metal is not actually solidified, it is possible to evaluate the decrease in lubricity due to casting seizure. Moreover, it did not consider the influence of the release agent or lubricant component which deteriorates due to heat, or the gas generated from the release agent or lubricant.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to provide a die-cast mold release agent or a lubricant that does not use an actual casting apparatus and considers various conditions for performing a more accurate evaluation. It is to provide a method for evaluating an agent and to obtain a highly reliable evaluation result easily and at low cost.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the method for evaluating a die-cast release agent or lubricant according to claim 1 of the present invention comprises heating a metal block and applying the release agent or lubricant to the surface of the metal block. Placed on the metal block so as to close the lower end of the cylindrical metal block, poured molten metal into the cylindrical metal block, after the molten metal solidified, extrude or pull the cylindrical metal block, An extrusion force or a tensile force when the cylindrical metal block and the casting inside thereof are separated from the metal block is measured.
[0007]
According to the present invention, a mold release agent or a lubricant is applied to the metal block, placed on the metal block so as to close the lower end of the cylindrical metal block, and molten metal is poured into the cylindrical metal block. And since the said molten metal is actually solidified and a casting is shape | molded, evaluation about the seizure property of a die-cast mold release agent or a lubrication agent can be performed on the conditions close | similar to the time of actual die-cast shaping | molding. Further, after the molten metal is solidified, the cylindrical metal block is extruded or pulled, and the extrusion force or tensile force when the cylindrical metal block and the casting inside thereof are separated from the metal block is measured. A static friction force can be applied to the evaluation of the lubricity of the release agent or lubricant, and a more objective evaluation can be performed.
[0008]
A die-cast release agent or lubricant evaluation method according to claim 2 of the present invention is the die-cast release agent or lubricant evaluation method according to claim 1, wherein the cylindrical metal block and the casting inside thereof are used. Is removed from the metal block, and the state of the surface of the metal block is observed.
According to the present invention, the molten metal is actually solidified on the surface of the die-cast release agent or the lubricant layer applied to the metal block, and then the cylindrical metal block and the casting in the inside thereof are transferred to the metal By removing from the block, it is possible to reproduce the state of the die casting mold after the solidification of the molten metal and the release of the casting are performed. Therefore, it is possible to evaluate the seizure property of the die-cast release agent or lubricant under conditions closer to those in actual die-cast molding.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a die casting mold release agent or lubricant evaluation method for observing a solidified casting in the die cast release agent or lubricant evaluation method of the first aspect.
According to the present invention, the molten metal is actually solidified on the surface of the die-cast release agent or the lubricant layer applied to the flat portion, and then the cylindrical metal block and the casting inside thereof are transferred to the flat surface. By removing from the part, it is possible to reproduce the state of the casting in which the die casting mold and the molten metal are solidified after the solidification of the molten metal and the release of the casting are performed. Therefore, it is possible to evaluate the seizure property of the die-cast release agent or lubricant under conditions closer to those in actual die-cast molding.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In FIG. 1, the evaluation method of the die-cast mold release agent or lubricant which concerns on embodiment of this invention is shown in order. FIG. 2 shows main test instruments used in the evaluation method of the die-cast release agent or lubricant according to the embodiment of the present invention.
[0011]
The test instrument includes a metal block 1 shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b) with a plan view and a side view, and a cylinder with a plan view and a side view shown in FIGS. 2 (c) and 2 (d). The metal block 2 and the weight 3 which showed the top view and the side view to FIG.2 (e), (f) are included. In the illustrated example, the metal block 1 is a flat plate made of a mold material. The metal block 2 is a cylindrical body having a punch taper. Furthermore, the weight 3 is a cylindrical body composed of a lower portion having a relatively small diameter and an upper portion having a relatively large diameter.
[0012]
Here, the evaluation method of the die-cast mold release agent or the lubricant according to the embodiment of the present invention will be described step by step with reference to FIG.
(1) First, the washed metal block 1 is dried and heated from 100 ° C. to 400 ° C. by any means. The heating means for the metal block 1 is not limited to a heating means used in an actual die casting machine such as a heater, a burner, or hot oil, but can also be a simple heating means such as a gas stove or an electric stove.
(2) Subsequently, as shown in FIG. 1 (a), the die casting release agent or lubricant 4 diluted to a predetermined concentration is set to predetermined conditions (conditions to be tested) on the coated surface of the metal block 1. Application is performed from the pressurized tank by a predetermined application method. In addition, as a method of applying the die-cast release agent or lubricant to the metal block 1, a method of simply applying a die-cast release agent or lubricant using a hose, a method of applying it in the form of foam, etc. The release agent or lubricant coating method used can be used.
[0013]
(3) The metal block 2 is placed on the application part of the metal block 1 and the lower end of the metal block 2 is closed. Then, it is measured whether or not the temperature of the metal block 1 is maintained at a predetermined temperature. The temperature measuring means used here is a contact type thermocouple or the like.
(4) Subsequently, the molten aluminum 5 is poured into the metal block 2 as shown in FIG.
(5) After casting the molten aluminum, it is allowed to stand at room temperature until solidification is confirmed and solidified.
[0014]
(6) As shown in FIG.1 (c), the weight 3 is mounted on the solidified aluminum casting 6, and a load is applied. At this time, since the weight 3 has a shape that avoids the metal block 2, the weight of the weight 3 is not directly applied to the metal block 2.
(7) In the state of step (6), the S ring 7 attached to the metal block 2 is pulled by the load meter 8 (or an appropriate place of the metal block 2 is pushed out), and the metal block 2 and the aluminum casting 6 are the metal block 1. Measure the load (dynamic friction force) when it starts to move on the flat surface (static friction force) and while it is moving (dynamic friction force).
(8) Thereafter, the metal block 2 and the aluminum casting 6 inside the metal block 2 are removed from the metal block 1, and the state of the surface of the metal block 2 is observed. Moreover, the state of the aluminum casting 6 is observed as needed.
[0015]
The effects obtained by the embodiment of the present invention having the above-described configuration are as follows. First, according to the embodiment of the present invention, a release agent or a lubricant 4 is applied to the metal block 1 and placed on the metal block 1 so as to close the lower end of the cylindrical metal block 2. 5 is poured into the cylindrical metal block 2, the molten aluminum 5 is actually solidified to form an aluminum casting 6, and the state of the surface of the metal block 2 and the state of the aluminum casting 6 are observed. Evaluation of the seizure property of the die-cast release agent or the lubricant 4 can be performed under conditions closer to the molding.
Further, after the molten aluminum 5 is solidified, the cylindrical metal block 2 is extruded or pulled, and the extrusion force or tensile force when the cylindrical metal block 2 and the aluminum casting 6 inside thereof are separated from the metal block 1 is measured. Accordingly, it is possible to add an evaluation based on the static frictional force to the evaluation of the lubricity of the die-cast release agent or lubricant. Therefore, it is possible to perform a more objective evaluation as compared with the conventional method in which only the evaluation based on the dynamic friction force is performed.
[0016]
Further, according to the present invention, the molten aluminum 5 is actually solidified on the surface of the layer of the die-cast release agent or lubricant 4 applied to the metal block 1, and then the cylindrical metal block 2 and its The inner aluminum casting 6 is removed from the metal block 1. Therefore, it is possible to evaluate a decrease in lubricity due to seizure of the casting, and in the lubricity evaluation of the die-cast mold release agent or lubricant 4, a mold release agent or lubricant component that deteriorates due to heat, or a mold release The influence of gas generated from the agent or lubricant will also be considered. Therefore, highly reliable evaluation about the seizure property of the die-cast release agent or the lubricant 4 can be performed under the conditions closer to the actual die-cast molding without using an actual casting apparatus. In addition, there is no problem of mold failure when the seizure evaluation of the release agent or lubricant is performed using an actual machine, and the economy is extremely high.
It will be understood that the embodiment of the present invention can also be applied to a method for evaluating a tip and sleeve lubricant.
[0017]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, the present invention provides a method for evaluating a die-cast release agent or a lubricant without using an actual casting apparatus and considering various conditions for performing a more accurate evaluation. High evaluation results can be obtained easily and at low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a method for evaluating a die-cast release agent or lubricant according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B show main test instruments used in a method for evaluating a die-cast mold release agent or a lubricant according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2A and 2B are a plan view of a metal block and FIG. Side views (c) and (d) are a plan view and a side view of a cylindrical metal block, and (e) and (f) are a plan view and a side view of a weight.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Metal block 2 Cylindrical metal block 3 Weight 4 Die-cast mold release agent or lubricant 5 Aluminum molten metal 6 Aluminum casting 8 Push pull

Claims (3)

金属ブロックを加熱し、当該金属ブロックの表面に離型剤または潤滑剤を塗布し、筒状の金属ブロックの下端部を塞ぐように前記金属ブロックに載置し、溶湯を前記筒状の金属ブロックに注湯し、当該溶湯が固化した後に前記筒状の金属ブロックを押出し若しくは引張り、前記筒状の金属ブロックおよびその内部の鋳物が前記金属ブロックから離れる時の押出し力または引張り力を測定することを特徴とするダイカスト離型剤または潤滑剤の評価方法。The metal block is heated, a release agent or a lubricant is applied to the surface of the metal block, and is placed on the metal block so as to close the lower end portion of the cylindrical metal block, and the molten metal is added to the cylindrical metal block. The cylindrical metal block is extruded or pulled after the molten metal is solidified, and the extrusion force or tensile force when the cylindrical metal block and the casting inside thereof are separated from the metal block is measured. A method for evaluating a die-cast release agent or lubricant characterized by the following. 前記筒状の金属ブロックおよびその内部の鋳物を前記金属ブロックから除去し、前記金属ブロックの表面の状態を観察することを特徴とする請求項１記載のダイカスト離型剤または潤滑剤の評価方法。2. The method for evaluating a die-cast release agent or lubricant according to claim 1, wherein the cylindrical metal block and the casting inside thereof are removed from the metal block, and the surface state of the metal block is observed. 凝固した鋳物を観察することを特徴とする請求項１記載のダイカスト離型剤または潤滑剤の評価方法。The method for evaluating a die-cast release agent or lubricant according to claim 1, wherein the solidified casting is observed.
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