專利名稱：熔融金屬鍛造用粉末脫模劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在鍛造熔融金屬作業(yè)時，向金屬模內(nèi)面噴涂的脫模劑。
熔融金屬鍛造法常用于制造汽車車輪、活塞、搖桿等對高強(qiáng)度、氣密性等要求質(zhì)量高和可靠性強(qiáng)的零件。而且，在熔融金屬鍛造法中，為了避免定型的金屬模和熔融金屬直接接觸、防止燒結(jié)，并使成品易于脫模，常使用脫模劑。
熔融金屬鍛造用脫模劑一般常使用水溶性脫模劑。水溶性脫模劑一般是在水、石墨等脫模劑基體上添加分散劑和粘附促進(jìn)劑而制成的。
可是近年來，特別是隨著汽車產(chǎn)業(yè)中的輕量化發(fā)展，對其質(zhì)量、外觀、可靠性等的要求更加高標(biāo)準(zhǔn)，為了滿足這些要求，希望有一種操作上方便的脫模劑，但是水溶性脫模劑不能滿足這些要求。也就是說，用水溶性脫模劑，由于存在殘余的水、會使成品內(nèi)部產(chǎn)生氣孔，所以會損壞制品耐壓氣密性，另外，由于是水溶性的，所以難以控制金屬模的溫度，為此，不能滿足進(jìn)一步提高成品鑄件表面和外觀方面質(zhì)量的要求。還有，在用以石墨為主成分的脫模劑時，還需要設(shè)置防止操作環(huán)境污染的設(shè)備，和防止使用后水質(zhì)污濁的廢水處理設(shè)備，這就需要各種開支，因此，強(qiáng)烈地希望有一種新型脫模劑。
本發(fā)明者鑒于以上存在的問題，作了銳意的研究，進(jìn)行了各種系統(tǒng)的實驗，其目的在于提供在熔融金屬鍛造法中能操作性良好且不污染環(huán)境地得到可靠性及質(zhì)量更高的成品用的熔融金屬鍛造用脫模劑，更具體地說，提供可以確實防止成品燒結(jié)和內(nèi)部發(fā)生氣孔現(xiàn)象、并使制品可從金屬模上順利脫模、而且在使用時不污染環(huán)境、進(jìn)而在使用后不污染水質(zhì)的熔融金屬鍛造用脫模劑。
首先，對本發(fā)明的構(gòu)成加以說明。
本發(fā)明第1種熔融金屬鍛造用粉末脫模劑，其特征在于僅由作為固體潤滑劑使用的無機(jī)化合物組成，而無機(jī)化合物具有粉末狀或顆粒狀的形態(tài)，無機(jī)化合物可以使用一種以上的下述物質(zhì)滑石、云母、硼化合物、磷化合物、石墨、金屬氧化物、硫化合物、氮化合物、氟化合物、硅酸化合物。
本發(fā)明的第2種熔融金屬鍛造用粉末脫模劑，其特征在于僅由作為固體潤滑劑使用的有機(jī)化合物組成，且有機(jī)化合物具有粉末狀或顆粒狀的形態(tài)，有機(jī)化合物可使用一種以上的下述物質(zhì)多種金屬皂和多種高分子化合物。
本發(fā)明的第3種熔融金屬鍛造用粉末脫模劑，其特征在于由作為固體潤滑劑使用的無機(jī)化合物和作為固體潤滑劑使用的有機(jī)化合物混合而成，兩者均具有粉末狀或顆粒狀的形態(tài)，或無機(jī)化合物具有被有機(jī)化合物包覆的形態(tài)，無機(jī)化合物可使用一種以上的下列物質(zhì)滑石、云母、硼化合物、磷化合物、石墨、金屬氧化物、硫化合物、氮化合物、氟化合物、硅酸化合物、有機(jī)化合物可使用一種以上的下列物質(zhì)多種金屬皂和多種高分子化合物。
本發(fā)明的最大特征是脫模劑具有粉末狀或顆粒狀的形態(tài)。
上述第3種的熔融金屬鍛造用粉末脫模劑中，有機(jī)化合物對于無機(jī)化合物的比例在0.1～90%(重量)的范圍內(nèi)選擇是有效的。
金屬皂特別優(yōu)選采用在羧酸骨架上加成了鈉、鈣、鋇、鋰、鉀、鎂或鋅的金屬皂，高分子化合物特別優(yōu)選采用聚乙烯、聚丙烯、環(huán)氧樹脂、硅樹脂、酚醛樹脂、丙烯酸樹脂、醇酸樹脂或聚苯乙烯。
這些有機(jī)化合物與無機(jī)化合物混合使用時可以粉末狀或顆粒狀形態(tài)與無機(jī)物混合，或者在加熱溶化狀態(tài)下與無機(jī)物混合。因此，上述第3種的熔融金屬鍛造用粉末脫模劑中，無機(jī)化合物和有機(jī)化合物兩方均具有粉末狀或顆粒狀的形態(tài)，或者為粉末狀或顆粒狀的無機(jī)化合物被有機(jī)化合物包覆的形態(tài)。再者，有機(jī)化合物可只使用上述化合物的1種，或者2種以上組合使用。也可以將金屬皂和高分子化合物組合使用。
下面詳細(xì)說明本發(fā)明的作用。
本發(fā)明的熔融金屬鍛造用粉末脫模劑由于具有粉末狀或顆粒狀的形態(tài)，因此，在粘著了脫模劑的金屬模內(nèi)面部分上，成品和金屬模內(nèi)面之間確實被脫模劑的粉末或顆粒的粒子隔開，隔開的距離至少為脫模劑粉末或顆粒粒子的直徑大小。因此，通過脫模劑全面地附著在金屬模內(nèi)面，確實可以防止由于成品與金屬模內(nèi)面直接接觸而引起的燒結(jié)，達(dá)到提高成品質(zhì)量的目的。
另外，本發(fā)明的脫模劑，由于僅單獨由無機(jī)化合物或單獨由有機(jī)化合物，或者僅由有機(jī)化合物和無機(jī)化合物的混合物組成，而不含有水分，所以不會由于成品內(nèi)部殘留水而引起缺陷。所以，提高了成品的氣密性，隨之耐壓強(qiáng)度、成品的可靠性也得到提高。此外，本發(fā)明的脫模劑由于不含有水份，所以容易控制金屬模溫度，成品的鑄件表面和外觀的質(zhì)量得到提高。
再者，本發(fā)明的脫模劑由于具有粉末狀或顆粒狀形態(tài)，并不含有水分，所以金屬模內(nèi)面和成品間的作用張力很弱。這樣成品可很容易地從金屬模中取出。而且，從金屬模內(nèi)面及成品表面也可容易除去脫模劑，即操作性得到提高。
進(jìn)而，本發(fā)明的脫模劑由于具有粉末狀或顆粒狀的形態(tài)，所以在熔融金屬鍛造中即使加熱也難以發(fā)生反應(yīng)，幾乎不產(chǎn)生氣體。另外，也不像水溶性脫模劑那樣在使用后污染水質(zhì)。所以，不污染操作環(huán)境、不污染水質(zhì)，省去廢水處理設(shè)備等開支，可廉價地進(jìn)行使用。
以下，詳細(xì)地說明本發(fā)明的效果。
本發(fā)明的熔融金屬鍛造用粉末脫模劑由于具有粉末狀或顆粒狀的形態(tài)，所以確實可以防止成品的燒結(jié)，特別是可防止發(fā)生內(nèi)部缺陷、進(jìn)一步提高質(zhì)量和耐壓氣密性的可靠性，而且可使熔融金屬鍛造操作簡便易行，進(jìn)而還可以充分防止在使用中或使用后對環(huán)境的污染。
特別是混合使用有機(jī)化合物和無機(jī)化合物時，當(dāng)有機(jī)化合物對無機(jī)化合物的比例在0.1～90%(重量)范圍內(nèi)，可以進(jìn)一步提高得到的成品質(zhì)量。
進(jìn)而，作為有機(jī)化合物，通過使用在羧酸骨架上加成了鈉、鈣、鋇、鋰、鉀、鎂或鋅的金屬皂和聚乙烯、聚丙烯、環(huán)氧樹脂、硅樹脂、酚醛樹脂、丙烯酸樹脂、醇酸樹脂或聚苯乙烯高分子化合物，可以進(jìn)一步發(fā)揮上述的良好效果。
實施例以下是本發(fā)明的實施例，但本發(fā)明不受這些實施例限制。
得到下面所示的(A)～(E)脫模劑，使用這些脫模劑進(jìn)行熔融金屬鍛造法試驗，比較研究表1所示各項目。(A)～(D)是本發(fā)明的實施例，(A)為僅由無機(jī)化合物組成、(B)僅由有機(jī)化合物組成，有機(jī)化合物使用金屬皂和高分子化合物兩種、(C)僅由有機(jī)化合物組成，有機(jī)化合物只使用高分子化合物、(D)由有機(jī)化合物和無機(jī)化合物混合而成。(E)是比較例。此外，(A)～(E)的脫模劑中使用的各化合物是市售的。
(A)是由氮化硅(平均粒度10μ)30份和云母60份和石墨10份的混合物組成的本發(fā)明第1例;
(B)是由聚丙烯40份、硬脂酸鈣60份的混合物組成的本發(fā)明第2例;
(C)是由聚乙烯(平均粒度5μ)100份組成的本發(fā)明第3例;
(D)是由滑石(平均粒度6μ)25份、氮化硼(平均粒度10μ)10份、聚乙烯65份的混合物組成的本發(fā)明第4例;
(E)是以30∶2的比例的石墨和粘附促進(jìn)劑為主成分的水溶性石墨系脫模劑的比較例。
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權(quán)利要求
1.熔融金屬鍛造用粉末脫模劑，其特征在于僅由作為固體潤滑劑使用的無機(jī)化合物構(gòu)成，而所述無機(jī)化合物具有粉末狀或顆粒狀的形態(tài)，所述無機(jī)化合物可以采用滑石、云母、硼化合物、磷化合物、石墨、金屬氧化物、硫化合物、氮化合物、氟化合物、硅酸化合物中的1種以上物質(zhì)。
2.熔融金屬鍛造用粉末脫模劑，其特征在于僅由作為固體潤滑劑使用的有機(jī)化合物構(gòu)成，且所述有機(jī)化合物具有粉末狀或顆粒狀的形態(tài)，所述有機(jī)化合物采用多種金屬皂和多種高分子化合物中的1種以上物質(zhì)。
3.熔融金屬鍛造用粉末脫模劑，其特征在于所述脫模劑由作為固體潤滑劑使用的無機(jī)化合物和作為固體潤滑劑使用的有機(jī)化合物混合而成，所述無機(jī)化合物和有機(jī)化合物兩者均具有粉末狀或顆粒狀的形態(tài)，或無機(jī)化合物具有被有機(jī)化合物包覆的形態(tài)，無機(jī)化合物采用滑石、云母、硼化合物、磷化合物、石墨、金屬氧化物、硫化合物、氮化合物、氟化合物、硅酸化合物中的1種以上物質(zhì)，有機(jī)化合物采用多種金屬皂和多種高分子化合物中的1種以上物質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的熔融金屬鍛造用粉末脫模劑，其中含有對無機(jī)化合物為0.1-90%(重量)比例的有機(jī)化合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3的熔融金屬鍛造用粉末脫模劑，其中的金屬皂是在羧酸骨架上加成了鈉、鈣、鋇、鋰、鉀、鎂或鋅的物質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3的熔融金屬鍛造用粉末脫模劑，其中的高分子化合物是聚乙烯、聚丙烯、環(huán)氧樹脂、硅樹脂、酚醛樹脂、丙烯酸樹脂、醇酸樹脂或聚苯乙烯。
全文摘要
作為固體潤滑劑使用的無機(jī)化合物和有機(jī)化合物混合而成的脫模劑，兩者均具有粉末狀或顆粒狀的形態(tài)，或無機(jī)化合物具有被有機(jī)化合物包覆的形態(tài)，因此脫模劑可以確實防止成品的燒結(jié)和內(nèi)部的氣孔發(fā)生，而且成品可以容易地從金屬模中脫模。另外，在使用中不會污染環(huán)境，而且使用后也不會污染水質(zhì)。
文檔編號C10M107/50GK1095973SQ9410392
公開日1994年12月7日 申請日期1994年4月11日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月4日
發(fā)明者花野孝 申請人:花野商事株式會社