[发明专利]脱模剂及铸造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在铸造之前施加在金属模具的模具表面上的脱模剂，以及使用该脱模剂的铸造方法。

背景技术

水溶性脱模剂容易处理且广泛地被使用作为压铸金属模具的脱模剂。通常使用表面活性剂来对矿物油、动物油、植物油、硅油、蜡、脂肪酸等等进行乳化，然后再作为水溶性脱模剂使用。在以适量的水稀释的乳剂状态下，使用该水溶性脱模剂。

该水溶性脱模剂通过喷涂施加在热的压铸金属模具的模具表面上。在此情况下，该水溶性脱模剂中所含的大部分水分被蒸发，由此促使该水溶性脱模剂粘附在模具表面之上，并该金属模具被冷却。

当该水溶性脱模剂施加在铸模表面上时，一种主要成分为氢氧化氧铁FeOOH的反应物通过干燥而氧化，从而变成三氧化二铁Fe₂O₃。因此，在模具表面上施加脱模剂之后，在模具表面上形成反应物Fe₂O₃。

在铸造时，在注入到金属模具的熔融金属的表面上可能形成氧化膜，以致破坏熔融金属的流动性，从而造成例如铸造不满的铸造缺陷。为解决此问题，提出了一种技术，在该技术中，包含例如氢氧化钙、氢氧化钠或氢氧化锂的金属氢化物的脱模剂作为脱氧剂施加在金属模具内侧上，并且当熔融金属的热量使得脱氧剂分解从而将熔融金属的氧化膜脱氧时，进行铸造(日本公开专利公报2004-154833)。

在将水溶性脱模剂喷涂到金属模具上之时，水分在瞬间蒸发而达到干燥状态。因此，杂质和变质的材料将粘附到模具表面上，从而引起金属模具的污垢。为解决此问题提出了一种技术，在该技术中，一种特别的金属螯合剂与脱模剂相混合，从而在维持作为脱模剂的功能的同时防止金属模具的污垢(日本公开专利公报2003-275845)。

发明内容

本发明将解决的问题

通过在金属模具上施加水溶性脱模剂，使得模具表面受到一次冷却。然而，熔融金属注入到金属模具内将再次加热模具表面。由于此冷却和加热如上述般反复进行，模具表面将反复地膨胀和收缩，从而产生热应力。因此，在模具表面上倾向于产生由热疲劳等等所造成的热裂纹。然而，模具表面上所形成的反应产物Fe₂O₃较硬且韧性低，因此，担心这种反复的铸造过程造成表层剥落等，从而对金属模具造成损坏。如果熔融金属进入损坏部分，将促进损坏。

亦即，使用水溶性脱模剂可导致金属模具的脆裂，从而缩短金属模具的使用寿命。

通过铸造周期的反复进行，在模具表面上形成的反应产物Fe₂O₃将在模具表面上形成凹坑。此外，反应产物Fe₂O₃是粗粒的。因此，模具表面上形成微小的不平度。熔融金属进入这些不平之处并且然后凝固，由此需要大的脱模力以使铸件从金属模具中脱离。此外，在模具抛光工作中，定期地去除粘附在模具表面的金属，金属牢固地粘附在模具表面使得该金属必须被铲掉。因而此项工作将消耗大量时间。此外，模具表面受到刨削，使得模具表面形状改变，从而缩短金属模具的使用寿命。

为解决上述问题以防止金属模具损坏，需要进行金属模具的表面处理、脱模剂的改变、脱模剂的施加方法的改良等等。

然而，金属模具的表面处理增加了成本。此外，在铸造之前进行表面处理，因此经过处理的金属模具通常无法承受反复进行的铸造周期。

如前述的现有技术中所述的，已知两种脱模剂，一种脱模剂包括作为脱氧剂的金属氢化物以提高熔融金属流动性，另一脱模剂包括螯合剂以捕获脱模剂中的重金属并防止金属模具的污染。此外，还熟知一种脱模剂，该脱模剂包括例如脂肪酸、碳环或杂环羧酸或聚羧酸的有机酸，以提高可铸性，如熔融金属的对金属模具的粘附性、流动性，和抑制产品表面缺陷。

然而，对于各项传统技术，防止金属模具损坏的效果都是不足的。而且，这些传统的技术没有改善经过反复进行的铸造周期的模具表面的状态以延长金属模具的使用寿命。

然后，本发明提出一种脱模剂以及使用该脱模剂的铸造方法，该脱模剂通过反复进行铸造周期来改善模具表面的状态，从而有效地延长金属模具的使用寿命。

此后，实现产品脱模力的减小、模具抛光工作的简化以及抑制产品表面缺陷。

解决问题的方法

通过依照本发明的下述方法解决上述问题。