JPS6057411B2 - Ａｌ合金鋳造金型用離型剤 - Google Patents
Ａｌ合金鋳造金型用離型剤Info
- Publication number
- JPS6057411B2 JPS6057411B2 JP5452381A JP5452381A JPS6057411B2 JP S6057411 B2 JPS6057411 B2 JP S6057411B2 JP 5452381 A JP5452381 A JP 5452381A JP 5452381 A JP5452381 A JP 5452381A JP S6057411 B2 JPS6057411 B2 JP S6057411B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mold release
- mold
- release agent
- solid lubricant
- binder
- Prior art date
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- Expired
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C3/00—Selection of compositions for coating the surfaces of moulds, cores, or patterns
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はＡｌ系合金の金型鋳造用、特に、離型剤に対
して苛酷な条件となる溶湯鍛造を主目的と−した、鋳造
用金型に塗布する離型剤に関するものである。
して苛酷な条件となる溶湯鍛造を主目的と−した、鋳造
用金型に塗布する離型剤に関するものである。
最近鋳造技術は大きな進歩を示し、従来の鋳造品に対
する通念である鋳巣などの欠陥や、材質の脆化などが発
生しない、溶湯鍛造法が開発され、。
する通念である鋳巣などの欠陥や、材質の脆化などが発
生しない、溶湯鍛造法が開発され、。
主としてＡｌ’合金に対して適用されている。本法は鋼
製の金型に溶湯を注入した後、フランシャーまたは金型
の一部を移動させて溶湯を加圧し、凝固時に発生する鋳
巣に、溶湯を流入させて充填 し、この発生を防止する
。また冷却時に製品が鋳型内面に密着するので、冷却速
度は大となり、従来法に比べて組織は著しく微細化し、
機械的性質の強靭化が可能となる。金型鋳造ては金型面
に離型剤の塗布を行ない、この塗膜により溶湯と金型の
直接接触を妨げて、金型の保護および製品取出時の摩擦
の減少を計つている。この塗膜は非加圧方式では比較的
問題は少ないが、製品の塑性変形を伴なう溶湯鍛造では
、塗膜の切断、剥離が起り’やすく、これらが防止でき
る離型剤のみが使用されていた。従来この目的に対して
は、黒鉛粉を主体とし、これに水溶性の結合剤を水に溶
解した水溶性離型剤が主として用いられていた。しカル
この離型剤は異色であるために、製品に付着した場合に
は、著しく外観を損するので、これの無色化または白色
化が望まれていた。 本発明は従来剤の主材である黒色
の黒鉛粉を、白色の雲母粉などに置換し、この置換に起
因する潤滑性の不足を補なう目的で固体潤滑剤を添加し
、さらにこれらの結合剤として、のりなど有機物を用い
、これらを水に溶解、分散させたもので、ほゞ従来組成
剤と同一の離型性を有し、製品に付着しても外観を損な
わない特長を持たせたものである。
製の金型に溶湯を注入した後、フランシャーまたは金型
の一部を移動させて溶湯を加圧し、凝固時に発生する鋳
巣に、溶湯を流入させて充填 し、この発生を防止する
。また冷却時に製品が鋳型内面に密着するので、冷却速
度は大となり、従来法に比べて組織は著しく微細化し、
機械的性質の強靭化が可能となる。金型鋳造ては金型面
に離型剤の塗布を行ない、この塗膜により溶湯と金型の
直接接触を妨げて、金型の保護および製品取出時の摩擦
の減少を計つている。この塗膜は非加圧方式では比較的
問題は少ないが、製品の塑性変形を伴なう溶湯鍛造では
、塗膜の切断、剥離が起り’やすく、これらが防止でき
る離型剤のみが使用されていた。従来この目的に対して
は、黒鉛粉を主体とし、これに水溶性の結合剤を水に溶
解した水溶性離型剤が主として用いられていた。しカル
この離型剤は異色であるために、製品に付着した場合に
は、著しく外観を損するので、これの無色化または白色
化が望まれていた。 本発明は従来剤の主材である黒色
の黒鉛粉を、白色の雲母粉などに置換し、この置換に起
因する潤滑性の不足を補なう目的で固体潤滑剤を添加し
、さらにこれらの結合剤として、のりなど有機物を用い
、これらを水に溶解、分散させたもので、ほゞ従来組成
剤と同一の離型性を有し、製品に付着しても外観を損な
わない特長を持たせたものである。
本離型剤を、あらかじめ１５０〜２００℃に加熱した
金型に塗布すると、溶媒の水は蒸発飛散し、主材料およ
び固体潤滑剤粉が結合剤により、金型内面に積層状の塗
膜を形成する。
金型に塗布すると、溶媒の水は蒸発飛散し、主材料およ
び固体潤滑剤粉が結合剤により、金型内面に積層状の塗
膜を形成する。
溶湯が注入されると、塗膜の表面層の有機質結合剤は分
解し、ガス状となる。この層内では粉状の主材の間に、
固体潤滑剤粉が介在し、その間隙を前記ガスが充してい
る。この状態では主材粉は比較的自由に位置の移動が可
能であり、巨視的に可塑性を持つた断熱性の塗膜となつ
ている。ガスがこの層から放散するに従つて、主材粉は
前記の状態よりも拘束を受けやすくはなるが、固体潤滑
剤が介在するために、拘束の程度は少なく、この層の可
塑性は残存する。すでに説明したように溶湯鍜造では、
加圧時に高温の製品は塑性変形を起すが、塗膜は前記の
ように可塑性を有するために、製品の表面に追随して変
形し、破断することはない。また結合剤の未分解域では
結合剤により金型表面に固着しているために、金型から
塗膜が剥離することもなく製品と金型間に常に介在して
両者の接触を妨げる。結合剤の分解域、未分解域間の境
界面は、注湯後時間の経過とともに、塗膜の表面から次
第に深所におよび、終には金型表面にまで達して、固化
した塗膜は消失し粉末状の層となる。塗膜中に結合剤の
未分解域が残留している間に、溶湯の加圧を行なえば、
加圧中の塗膜は充分な可塑性を有し、時間が充分経過し
た後は粉末状となつており、さらに固体潤滑剤の潤滑作
用も加わつて、容易に製品を取出すことができる。また
本発明剤は添加した固体潤滑剤の潤滑作用によつて、前
記の金型一製品間の離型のみならず、固定一可動両金型
間、即ちプランジヤーー金型、ノックピンー金型間など
の潤滑剤としても、充分使用可能である。本発明材に使
用する主材は、透明、白色など、製品に付着してもその
美観を著るしく損なわない色彩を保ち、粒の形状が造膜
性の良好な薄片状で、７００℃程度のＡｅ溶湯に対する
耐熱性および耐蝕性を有する物質である。
解し、ガス状となる。この層内では粉状の主材の間に、
固体潤滑剤粉が介在し、その間隙を前記ガスが充してい
る。この状態では主材粉は比較的自由に位置の移動が可
能であり、巨視的に可塑性を持つた断熱性の塗膜となつ
ている。ガスがこの層から放散するに従つて、主材粉は
前記の状態よりも拘束を受けやすくはなるが、固体潤滑
剤が介在するために、拘束の程度は少なく、この層の可
塑性は残存する。すでに説明したように溶湯鍜造では、
加圧時に高温の製品は塑性変形を起すが、塗膜は前記の
ように可塑性を有するために、製品の表面に追随して変
形し、破断することはない。また結合剤の未分解域では
結合剤により金型表面に固着しているために、金型から
塗膜が剥離することもなく製品と金型間に常に介在して
両者の接触を妨げる。結合剤の分解域、未分解域間の境
界面は、注湯後時間の経過とともに、塗膜の表面から次
第に深所におよび、終には金型表面にまで達して、固化
した塗膜は消失し粉末状の層となる。塗膜中に結合剤の
未分解域が残留している間に、溶湯の加圧を行なえば、
加圧中の塗膜は充分な可塑性を有し、時間が充分経過し
た後は粉末状となつており、さらに固体潤滑剤の潤滑作
用も加わつて、容易に製品を取出すことができる。また
本発明剤は添加した固体潤滑剤の潤滑作用によつて、前
記の金型一製品間の離型のみならず、固定一可動両金型
間、即ちプランジヤーー金型、ノックピンー金型間など
の潤滑剤としても、充分使用可能である。本発明材に使
用する主材は、透明、白色など、製品に付着してもその
美観を著るしく損なわない色彩を保ち、粒の形状が造膜
性の良好な薄片状で、７００℃程度のＡｅ溶湯に対する
耐熱性および耐蝕性を有する物質である。
雲母は、滑石、バーミキユライトの単味および混合物は
これらの条件．に適する主材てある。固体潤滑剤の耐熱
性は、前記の７００′Ｃ程度でも潤滑性を失なわない物
質が好ましい。しかしながら結合剤の分離した層の表層
部の固体潤滑剤は分解し、その潤滑性を失つても、深部
の潤滑剤がその性能を失なわなければ、その部分で主材
粉は移動を起すので、塗膜の可塑性は実質的には維持さ
れる。従つて固体潤滑剤の耐熱性に関する必要条件は、
少くとも結合剤が接着作用を失なう温度で潤滑性を有す
ることである。これらの色彩は主材で述べたように無色
、白色などとする必要がある。これらの点から最も好ま
しい物質は、少くとも９００℃まで安定な窒化ホウ素（
ＢＮ）であり、これに次ぐものはフッ化炭素（ＣＦｌ分
解温度３２０〜４２０℃）である。これら無機物質以外
に有機物質であるメラミン・シアヌレート（略称ＭＣＡ
、昇華温度３６０℃）でも充分使用可能である。結合剤
は水溶性であるほかに、あらかじめ１５０〜２００℃に
加熱した金型表面に、主材粉および固体潤滑剤を接着し
て塗膜を形成し、製品を金型より取出す時にはこれが分
解して接着力を失ない、塗膜は粉末状となる必要がある
。これらの点からのり（一例としてせん維素グリコール
酸ナトリウム、略称ＣＭＣ）、ポリビニルアルコール、
デキストリン、糖密、力ティンなどのほかに、サク酸ビ
ニールなど樹脂のエマルジョンなどの有機接着剤が適し
ている。以下実施例について本発明の内容を説明する。
実施例１主原料として粒径２μ以下の雲母粉を重量で１
０％と、固体潤滑剤として窒化ホウ素粉５％の両者を、
ＣＭＣｌ％を残量の水に溶解した液に添加し、かく拌し
て懸濁させ、本発明剤１を作成した。
これらの条件．に適する主材てある。固体潤滑剤の耐熱
性は、前記の７００′Ｃ程度でも潤滑性を失なわない物
質が好ましい。しかしながら結合剤の分離した層の表層
部の固体潤滑剤は分解し、その潤滑性を失つても、深部
の潤滑剤がその性能を失なわなければ、その部分で主材
粉は移動を起すので、塗膜の可塑性は実質的には維持さ
れる。従つて固体潤滑剤の耐熱性に関する必要条件は、
少くとも結合剤が接着作用を失なう温度で潤滑性を有す
ることである。これらの色彩は主材で述べたように無色
、白色などとする必要がある。これらの点から最も好ま
しい物質は、少くとも９００℃まで安定な窒化ホウ素（
ＢＮ）であり、これに次ぐものはフッ化炭素（ＣＦｌ分
解温度３２０〜４２０℃）である。これら無機物質以外
に有機物質であるメラミン・シアヌレート（略称ＭＣＡ
、昇華温度３６０℃）でも充分使用可能である。結合剤
は水溶性であるほかに、あらかじめ１５０〜２００℃に
加熱した金型表面に、主材粉および固体潤滑剤を接着し
て塗膜を形成し、製品を金型より取出す時にはこれが分
解して接着力を失ない、塗膜は粉末状となる必要がある
。これらの点からのり（一例としてせん維素グリコール
酸ナトリウム、略称ＣＭＣ）、ポリビニルアルコール、
デキストリン、糖密、力ティンなどのほかに、サク酸ビ
ニールなど樹脂のエマルジョンなどの有機接着剤が適し
ている。以下実施例について本発明の内容を説明する。
実施例１主原料として粒径２μ以下の雲母粉を重量で１
０％と、固体潤滑剤として窒化ホウ素粉５％の両者を、
ＣＭＣｌ％を残量の水に溶解した液に添加し、かく拌し
て懸濁させ、本発明剤１を作成した。
また固体潤滑剤添加の効果をしらべるために、前記雲母
粉１５％、ＣＭＣｌ．５％残部水よりなる比較例を、同
様の手法で作成した。実施例２ 実施例１の雲母量を７．５％に減じ、固体潤滑剤をフッ
化炭素７．５％に換え、他の条件は前者と同一とし、本
発明剤２を作成した。
粉１５％、ＣＭＣｌ．５％残部水よりなる比較例を、同
様の手法で作成した。実施例２ 実施例１の雲母量を７．５％に減じ、固体潤滑剤をフッ
化炭素７．５％に換え、他の条件は前者と同一とし、本
発明剤２を作成した。
実施例３
前記実施例２において、固体潤滑剤を粒径０．５〜５ｐ
のＭＣＡ７．５％とし、結合剤をＣＭＣｌ．５％とした
本発明剤３を作成した。
のＭＣＡ７．５％とし、結合剤をＣＭＣｌ．５％とした
本発明剤３を作成した。
また粒径が１０μ以下の黒鉛粉１５％を、ＣＭＣｌ％を
溶解した水に添加、懸濁させ、従来例とした。これら離
型剤の性能評価は次のようにして行つた。
溶解した水に添加、懸濁させ、従来例とした。これら離
型剤の性能評価は次のようにして行つた。
即ち金型は鋼より成り、内径、高さ、巾がそれぞれ４０
，１００，５０ｗｎよりなる外型と、外径３９．７順の
円棒状の上下より成り、これらを１５０℃に加熱した後
に、前記離型剤の塗布を行つた。溶湯は１２％Ｓｉ−Ａ
ｅ合金（ＪＩＳ，ＡＣ３Ａ）を７００℃に加熱し、外径
および下型で形成されたキャビティに注湯し、注湯後３
秒以内に上型にて加圧を行つた。加圧荷重は１０ｒ１１
，とし、３＠間加圧を行つた後、製品を金型より取出し
た。冷却後製品の表面状態を観察して、焼付の有無をし
らべた。この試験を１０回繰返して、焼付の発生した回
数を離型性能の尺度とした。実施例に述べた本発明剤お
よび比較剤の組成およびそれらの性能評価結果を第１表
に示した。本表から次のことが判る。
，１００，５０ｗｎよりなる外型と、外径３９．７順の
円棒状の上下より成り、これらを１５０℃に加熱した後
に、前記離型剤の塗布を行つた。溶湯は１２％Ｓｉ−Ａ
ｅ合金（ＪＩＳ，ＡＣ３Ａ）を７００℃に加熱し、外径
および下型で形成されたキャビティに注湯し、注湯後３
秒以内に上型にて加圧を行つた。加圧荷重は１０ｒ１１
，とし、３＠間加圧を行つた後、製品を金型より取出し
た。冷却後製品の表面状態を観察して、焼付の有無をし
らべた。この試験を１０回繰返して、焼付の発生した回
数を離型性能の尺度とした。実施例に述べた本発明剤お
よび比較剤の組成およびそれらの性能評価結果を第１表
に示した。本表から次のことが判る。
即ち比較剤および本発明剤１を比較すると、固体濶滑剤
の添加によつて、離型性か著しく向上する。また本発明
剤１，２および３から、固体潤滑剤が必ずしも溶湯の温
度まて潤滑性を保持しなくても、充分使用可能であるこ
とを示している。本発明剤の固体潤滑剤の添加量は、塗
膜の主材相互間の潤滑作用を顕著に示し始める量で下限
が定まり、金型内面を充分被覆するに必要な主材の量か
らその上限が定まる。
の添加によつて、離型性か著しく向上する。また本発明
剤１，２および３から、固体潤滑剤が必ずしも溶湯の温
度まて潤滑性を保持しなくても、充分使用可能であるこ
とを示している。本発明剤の固体潤滑剤の添加量は、塗
膜の主材相互間の潤滑作用を顕著に示し始める量で下限
が定まり、金型内面を充分被覆するに必要な主材の量か
らその上限が定まる。
実験的に両者を求めた結果、（固体潤滑剤）／（主材）
が重量で２．３〜０．１の範囲が有効であることが判明
した。また結合剤の量は主材および固体潤滑剤量の和に
対して０．５〜１５％である必要がある。添加量がこの
範囲以下では、充分な機械的強度を持つた塗膜の形成が
不可能となり、この範囲以上では本剤製造時に液の粘度
が高くなりすぎて、主材および固体潤滑剤を均一に分散
させるのに長時間を必要とするためである。本発明に使
用した固体潤滑剤は、実施例に示したように、一種のみ
を添加する必要はなく、二種以上を使用しても、これら
の量の和が前記の範囲内にあれば、充分な離型性能を発
揮する。
が重量で２．３〜０．１の範囲が有効であることが判明
した。また結合剤の量は主材および固体潤滑剤量の和に
対して０．５〜１５％である必要がある。添加量がこの
範囲以下では、充分な機械的強度を持つた塗膜の形成が
不可能となり、この範囲以上では本剤製造時に液の粘度
が高くなりすぎて、主材および固体潤滑剤を均一に分散
させるのに長時間を必要とするためである。本発明に使
用した固体潤滑剤は、実施例に示したように、一種のみ
を添加する必要はなく、二種以上を使用しても、これら
の量の和が前記の範囲内にあれば、充分な離型性能を発
揮する。
また前記の白色物に限らず、黒鉛、２硫化モリブデンな
どの黒色固体澗滑剤も、その量が少なく製品外観を損じ
ない程度であれば、勿論添加は可能てある。本剤にエマ
ルジョン状のろうやシリコーン、または水溶性のシリコ
ーン油などを添加することは離型性能を向上させる。こ
の理由は、これらが塗膜内の空孔を充填し、注湯時には
気化して断熱層を形成するため、断熱性と塗膜の可塑性
は向上し、これらの添加は離型性を改善する。本離型剤
は水で稀釈して、その塗布方法に適した濃度とすれば、
作業性を高めることができ、また必要に応じて界面活性
剤、防銹剤など少量の添加が好ましい場合もあるが、こ
れらの添加によつても、本発明の効果は変らない。本離
型剤はすでに説明したような溶湯鍜造のみならず、離型
剤に対して負担のより少ないダイカスト、低圧鋳造や非
加圧方式Ａｌ合金用離型剤として使用しても、充分使用
可能てある。
どの黒色固体澗滑剤も、その量が少なく製品外観を損じ
ない程度であれば、勿論添加は可能てある。本剤にエマ
ルジョン状のろうやシリコーン、または水溶性のシリコ
ーン油などを添加することは離型性能を向上させる。こ
の理由は、これらが塗膜内の空孔を充填し、注湯時には
気化して断熱層を形成するため、断熱性と塗膜の可塑性
は向上し、これらの添加は離型性を改善する。本離型剤
は水で稀釈して、その塗布方法に適した濃度とすれば、
作業性を高めることができ、また必要に応じて界面活性
剤、防銹剤など少量の添加が好ましい場合もあるが、こ
れらの添加によつても、本発明の効果は変らない。本離
型剤はすでに説明したような溶湯鍜造のみならず、離型
剤に対して負担のより少ないダイカスト、低圧鋳造や非
加圧方式Ａｌ合金用離型剤として使用しても、充分使用
可能てある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ａｌ合金の鋳造用金型に塗布する、水溶性白色離型
剤において、主要組成が雲母、滑石およびバーミキユラ
イトの内の一種または複数よりなる主材、水溶性の有機
物質よりなる結合剤、前記結合剤の分解温度まで潤滑性
を有し、白色または無色の固体潤滑剤および水よりなり
、それらの重量が、固体潤滑剤は主材の０．１〜２．３
倍、結合剤は主材と固体潤滑剤の和の０．５〜１５％よ
りなることを特徴とした離型剤。 ２ 固体潤滑剤の主成分が、窒化ホウ素、弗化炭素およ
びメラミンシアヌレートの内の一種または複数よりなる
、前記第１項の離型剤。 ３ 結合剤がのり、ポリビニールアルコール、デキスト
リン、糖密、カゼインおよびサク酸ビニールのエマルジ
ョンよりなる、前記第１項の金型用離型剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5452381A JPS6057411B2 (ja) | 1981-04-10 | 1981-04-10 | Ａｌ合金鋳造金型用離型剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5452381A JPS6057411B2 (ja) | 1981-04-10 | 1981-04-10 | Ａｌ合金鋳造金型用離型剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57168745A JPS57168745A (en) | 1982-10-18 |
| JPS6057411B2 true JPS6057411B2 (ja) | 1985-12-14 |
Family
ID=12973013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5452381A Expired JPS6057411B2 (ja) | 1981-04-10 | 1981-04-10 | Ａｌ合金鋳造金型用離型剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6057411B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9704560D0 (en) * | 1997-03-05 | 1997-04-23 | T & N Technology Ltd | Release agent |
| GB0106059D0 (en) * | 2001-03-13 | 2001-05-02 | Secr Defence | Release films |
| ATE269913T1 (de) † | 2002-07-31 | 2004-07-15 | Itn Nanovation Gmbh | Keramische beschichtung für verbrennungskessel |
| ATE372310T1 (de) * | 2003-06-13 | 2007-09-15 | Esk Ceramics Gmbh & Co Kg | Dauerhafte bornitrid-formtrennschichten für das druckgiessen von nichteisenmetallen |
| DE102009033158A1 (de) * | 2009-07-13 | 2011-01-27 | Gelita Ag | Konzentrat zur Herstellung eines Kühl- und Trennmittels sowie derartiges Kühl- und Trennmittel |
| CN102658351B (zh) * | 2012-05-02 | 2013-10-09 | 厦门大学 | 无氟铝锌合金水基脱模剂及其制备方法 |
| JP5831440B2 (ja) | 2012-12-17 | 2015-12-09 | 株式会社ダイヤメット | 粉末冶金用原料粉末 |
-
1981
- 1981-04-10 JP JP5452381A patent/JPS6057411B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57168745A (en) | 1982-10-18 |
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