CN101146633B

CN101146633B - 脱模剂及铸造方法

Info

Publication number: CN101146633B
Application number: CN2006800078762A
Authority: CN
Inventors: 古川雄一; 内田敏雄; 早川说勇
Original assignee: Tedra Corp; Toyota Motor Corp; MEC International Co Ltd
Current assignee: Tedra Corp; Toyota Motor Corp; MEC International Co Ltd
Priority date: 2005-10-27
Filing date: 2006-10-23
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2026-10-23
Also published as: WO2007049776A1; EP1940570B1; JP4638802B2; CN101146633A; JP2007118035A; EP1940570A1; US20110042029A1; US9421605B2

Abstract

目标在于提出一种脱模剂和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。一种施加在金属模具的模具表面上的水溶性脱模剂包含还原性的有机酸或有机酸盐和配位体，其中，其总浓度在使用浓度下不低于0.01wt％，且不高于一固定浓度，该固定浓度为脱模剂乳剂在未稀释浓度下的稳定性极限。还原性的有机酸或有机酸盐与配位体的构成重量比例处于从99/1至30/70的范围内。将脱模剂施加在压铸金属模具的模具表面上，向金属模具中注入熔融金属，并且使得脱模剂中的还原性的有机酸或有机酸盐与模具表面的成分发生反应以将模具表面上的Fe₂O₃脱氧成Fe₃O₄。

Description

脱模剂及铸造方法

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。

本发明提供了一种施加在金属模具的模具表面上的水溶性脱模剂，其特征在于，该脱模剂包含还原性的有机酸，其中，其浓度在使用浓度下不低于0.01wt％，且不高于一个固定浓度，该固定浓度为脱模剂乳剂在未稀释浓度下的稳定性极限。

本发明提供了一种施加在金属模具的模具表面上的水溶性脱模剂，其特征在于，该脱模剂包含还原性的有机酸或有机酸盐，并且所述脱模剂还包含称为螯合剂的配位体，其中其总浓度在使用浓度下不低于0.01wt％，且不高于一个固定浓度，该固定浓度为脱模剂乳剂在未稀释浓度下的稳定性极限。

对于如上所述的脱模剂，还原性的有机酸或有机酸盐与配位体的构成重量比处于从99/1至30/70的范围内。

对于如上所述的脱模剂，该有机酸为柠檬酸、丙二酸、酒石酸、甲酸、草酸、鞣酸、抗坏血酸或其两种或多种的组合。

本发明还提供了一种铸造方法，其特征在于，在该铸造操作进行的同时进行以下操作：将如上所述的脱模剂施加到金属模具的模具表面上；将熔融金属注入到金属模具中；并且脱模剂中的还原性的有机酸或有机酸盐与模具表面的成分发生反应以将模具表面上的Fe₂O₃脱氧成Fe₃O₄。

发明的效果

如上构成的本发明产生下述效果。

依照本发明，在铸造时，通过施加脱模剂并然后进行铸造操作，模具表面上的Fe₂O₃受热并脱氧成Fe₃O₄(黑锈，磁石)。

亦即，在模具表面上的韧性较低的Fe₂O₃被脱氧成韧性较高的Fe₃O₄，从而在模具表面上形成精细的Fe₃O₄表面膜。覆盖有Fe₃O₄表面膜的模具表面可随着热膨胀和收缩而变形，因而防止热裂纹的产生，进而防止金属模具使用寿命的缩短。

通过反复地进行的铸造周期，模具表面上形成的Fe₃O₄表面膜变得更精细，由此进一步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。

此外，模具表面上形成的Fe₃O₄表面膜比反应产物Fe₂O₃更精细，使得脱模力减小并且减少将气泡带入熔融金属，由此抑制产品表面缺陷。另外，Fe₃O₄表面膜对熔融金属的熔化的抵抗性较好。因此就不需要在模具抛光工作中对模具表面进行刨削，从而使该工作变得容易，并且维持模具表面的形状以防止金属模具使用寿命的缩短。

特别地，依照本发明，通过在脱模剂中加入配位体，获得如下协同效应：通过还原性的有机酸或有机酸盐由Fe₂O₃的脱氧得到的Fe₃O₄的量增加。

附图说明

图1为铸造周期和模具表面改变情况之间的关系的图。

图2为模拟铸造周期的数量相互不同的铁板的表面膜的状态的图。

图3为在使用硅乳剂作为脱模剂的主要脱模成分的情况下，稳定性极限的曲线图。

具体实施方式

接下来将说明本发明的最佳实施例。

图1为铸造周期和模具表面改变情况之间的关系的图。图2为模拟铸造周期的数量相互不同的铁板的表面膜的状态图。图3为使用硅乳剂作为脱模剂的主要脱模成分的情况下，稳定性极限的曲线图。

如图1所示，当在压铸金属模具上施加依照本发明的脱模剂并随后进行铸造时，通过在金属模具上施加脱模剂而在模具表面上形成的三氧化二铁Fe₂O₃被脱氧成四氧化三铁Fe₃O₄。因此，在模具表面上形成Fe₃O₄表面膜(黑锈)。

依照本发明的脱模剂包含至少一种主要脱模成分和还原性的有机酸或有机酸盐，并且还包含配位体以获得形成表面膜的较好的性质。

此外，还可在脱模剂中适当地加入PH缓冲液、防腐剂、防蚀剂、防霉剂、极压润滑剂等。

该主要脱模成分为脱模剂提供脱模性质，并且是脱模剂的基本成分。

该主要脱模成分被制造为使得例如矿物油或动物油的润滑剂与作为提高热阻和粘性的成分的硅油、蜡或脂肪酸相混合，并且然后由表面活性剂乳化。在下面的说明中，脱模剂中除了水之外的主要成分被称为活性成分。

此外，主要脱模成分不限于依照本发明的成分。广泛使用的包含原油的水溶性的脱模剂亦可用作主要脱模成分。

柠檬酸、丙二酸、酒石酸、甲酸、草酸、鞣酸、抗坏血酸或其两种或多种的组合可作为上述还原性有机酸的例子。然而，亦可采用另一还原性有机酸。

例如钠(Na)、钾(K)、钙(Ca)或镁(Mg)的金属、铵、胺或其两种或更多种的组合可作为有机酸盐的盐的例子。然而，亦可采用构成还原性有机酸盐的另一盐。

上述的配位体为与金属离子相配的电子供体。称为螯合剂的配位体是常见的。包括N、S、O、P等的物质可作为配位体的例子。

作为配位体，优选的是双齿配位体或其它多齿配位体，以便以小的量取得大的效果。

若配位体没有与脱模剂混合，则使得脱模剂中还原性的有机酸或有机酸盐的工作浓度不低于0.01wt％。若混合了配位体，则使得脱模剂中总的还原性的有机酸或有机酸盐与配位体的工作浓度不低于0.01wt％。

这是因为，如果工作浓度的混合百分比低于0.01wt％，则无法得到使模具表面上的Fe₂O₃脱氧并促进Fe₃O₄表面膜的形成的足够的效果。

此外，上述的“工作浓度”是指在以水等稀释后的工作状态下的浓度。

在脱模剂中未混合有配位体的情况下，该还原性的有机酸或有机酸盐的混合百分比的上限，或在混合了配位体的情况下，该还原性的有机酸或有机酸盐与配位体的总混合百分比的上限不超过一个固定浓度，该固定浓度为乳剂的稳定性极限，作为脱模剂的未稀释溶液中的浓度。

这是由于，若该混合百分比超过乳剂的稳定极限值，则脱模剂的乳化状态是不稳定的，使得活性成分从主要脱模成分中的水分离。

此外，上述的“未稀释溶液中的浓度”是指在使用时以水等稀释前脱模剂(未稀释溶液)中的浓度。

稀释之前的脱模剂(未稀释溶液)中的乳剂的稳定性极限根据脱模剂所包含的主要脱模成分中的活性成分的比率而确定。

图3为在硅乳剂作为脱模剂中主要脱模成分的情况下，稳定性极限的曲线图。该曲线图显示，在脱模剂中未混合有配位体的情况下该还原性的有机酸或有机酸盐的对应于乳剂稳定性极限的混合百分比，或该还原性的有机酸或有机酸盐与配位体的对应于乳剂稳定性极限的总混合百分比根据主要脱模成分的活性成分而变化。

还原性的有机酸或有机酸盐对配位体的成分重量比(还原性的有机酸或有机酸盐/配位体)在从99/1至30/70的范围内。优选地，还原性的有机酸或有机酸盐对配位体的成分重量比在从95/5至60/40的范围内。

当实现上述成分重量比时，在铸造时，模具表面的Fe₂O₃被脱氧成Fe₃O₄。优选地，当成分重量比在从95/5至60/40的范围内时，模具表面的Fe₂O₃被全部还原且在模具表面上稳定地形成Fe₃O₄表面膜。

以下将说明使用上述脱模剂的铸造方法。

如图1a所示，首先通过喷涂将脱模剂施加到打开的压铸金属模具。

当施加脱模剂时，在脱模剂中的水的作用下，模具表面上形成氢氧化氧铁FeOOH。然后，如图1b所示，施加在模具表面上的脱模剂被干燥，使得FeOOH被进一步氧化，从而形成Fe₂O₃。

然后，其上施加有如上述的脱模剂的金属模具被关闭，且将熔融金属注射到模具表面形成的空腔中。在此实施例中，所使用的熔融金属为熔融的铝合金。

如图1c所示，在熔融金属的热量的作用下，Fe₂O₃被脱氧成为Fe₃O₄，且在模具表面稳定地形成Fe₃O₄表面膜。Fe₃O₄就是所谓的“黑锈”。在此情况中，配位体消除了对脱氧有抑制作用的因素，从而提升了模具表面Fe₃O₄表面膜的形成性质。

此外，当熔融金属注入金属模具时，即使在熔融金属上从熔融金属中的镁或铝形成氧化镁MgO或氧化铝Al₂O₃的氧化膜，该膜亦被施加在模具表面上的脱模剂中包含的还原性有机酸还原且消失，从而保持熔融金属的流动性，进而提升在金属模具内的流动性。

模具表面上所形成的Fe₃O₄表面膜比反应产物Fe₂O₃精细，因而减小了将气泡带入熔融金属。

根据这些原因，产品表面缺陷被抑制。

接下来，将熔融金属冷却固定的铸造时间后，打开金属模具并取出产品。

在此情况下，如图1d所示，在模具表面上形成薄而精细的Fe₃O₄表面膜，使得与存在反应产物Fe₂O₃的情况相比，熔融金属不会牢固地粘附在模具表面，从而脱模阻力变小以致减小脱模力。

如上所述，在压铸产品的实际制造过程中，反复进行包括施加脱模剂、注射、冷却和脱模的铸造周期。

通过反复进行该铸造周期，模具表面上形成的Fe₃O₄表面膜变得精细。亦即，通过铸造周期的反复进行，模具表面上的Fe₃O₄增加，并且Fe₃O₄的表面膜变得更精细，从而提升了该膜作为保护膜的品质。

模具表面上形成的Fe₃O₄表面膜具有强的韧性并且可随着由热疲劳造成的模具表面的热膨胀和收缩而变形。因而抑制了热裂痕的产生，从而防止金属模具使用寿命的缩短。

在模具抛光工作中对模具表面进行抛光时，由铸造周期产生的Fe₃O₄表面膜使该表面状态得到恢复。因此，金属模具变得不易被引起熔化或卡住。

因此，使用依照本发明的脱模剂，通过铸造周期进一步提高模具表面的状态，从而有效地延长金属模具的使用寿命。

此外，Fe₃O₄表面膜对熔融金属的熔化具有良好的抗性。因此就不必在模具抛光工作时对模具表面进行刨削，从而使得该工作变得容易，并且还维持了模具表面的形状以便防止金属模具使用寿命的缩短。

接下来将描述发明者所做的实验及实验结果。

[实验1]

进行实验1用于考察Fe₂O₃的脱氧效果与脱模剂中包含的主要脱模成分、有机酸或有机酸盐和配位体的每一个之间的关系。

在实验1中，在材料为SKD-61的模拟铁板(以下称为铁板)的表面上产生Fe₂O₃，且将铁板的温度提高至200℃。然后，在铁板上分别滴下比例相互不同的多种脱模剂。此后，观察到每个铁板的表面的变黑。铁板的表面的变黑表明Fe₂O₃是否被脱氧成Fe₃O₄(黑锈)。

下面的表1示出了实验1的结果。表1中示出的数值表示稀释之前的脱模剂中各成分的比例，并且实验中所使用的脱模剂未被稀释。

表1中，字母A表示铁板表面的变黑程度强。字母B表示铁板表面的变黑程度弱。字母C表示铁板表面没有变黑的评估。

此外，硅乳剂对应于主要脱模成分，且其活性成分为25wt％。油酸钠对应于非还原性的脱模剂。柠檬酸三钠、鞣酸和NaCa-4H₂O-酒石酸盐对应于还原性的有机酸或有机酸盐。二乙烯三胺和H-3Na-3H₂O-乙二胺四乙酸盐(以下称为“EDTA-3Na-3H₂O”)对应于配位体。

[表1]

^*A-强，B-弱，C-未变黑

^**表中示出的数值表示稀释之前的浓度(wt％)

实验1的结果表明，在使用不含有配位体但含有还原性的有机酸或有机酸盐的脱模剂的情况下，铁板表面变黑。然而，在使用含有还原性的有机酸或有机酸盐和配位体的脱模剂的情况下，铁板表面变黑的程度特别高。

同时含有还原性的有机酸或有机酸盐和配位体的脱模剂比不含有配位体的脱模剂表现出更高的脱氧效果。因此，发现通过添加配位体而提升模具表面上的Fe₃O₄表面膜的形成特性的协同效应。

在使用仅含有配位体的脱模剂或包含不具有还原性的有机酸的脱模剂的情况下，铁板表面几乎不变黑，由此发现Fe₂O₃的脱氧反应不发生或轻微地发生。

[实验2]

进行实验2用于考察还原性的有机酸或有机酸盐与配位体的比例量与Fe₂O₃的脱氧效果之间的关系。

在实验2中，其上产生Fe₂O₃的铁板被加热至200℃。浓度相互不同的脱模剂通过喷涂被施加在铁板上。接下来注入熔融铝合金进行铸造，且对各铁板的表面(接触熔融金属的部分)的发黑进行观察。

脱模剂稀释之前的比例为17wt％的水，80wt％硅乳剂，2wt％的NaCa-4H₂O-酒石酸盐，和1wt％的EDTA-3Na-3H₂O。脱模剂被适当地稀释并然后使用。

下面的表2示出实验2的结果。表2中示出的数值表示稀释之后的且在使用状态下的脱模剂中各成分的质量浓度。此外，变黑现象并不仅仅由喷涂脱模剂造成。通过以熔融铝合金进行铸造，获得表2中的结果。

[表2]

	实例2-1	实例2-2	实例2-3	实例2-4
					NaCa-4H₂O-酒石酸盐	0.008	0.0067	0.006	0.004
EDTA-3Na-3H₂O	0.004	0.0033	0.003	0.002
					铁板变黑现象^*(目测评估)	存在	存在	不存在	不存在

^*表中示出的数值表示使用浓度(wt％)

实验2的结果表明，通过包含其总浓度在工作浓度下低于0.01wt％的还原性的有机酸或有机酸盐与配位体的脱模剂，几乎不引起铁板表面上的发黑，亦即，Fe₂O₃的脱氧效果不发生或轻微地发生。因此发现，有必要在脱模剂中加入其总浓度不低于0.01wt％的还原性的有机酸或有机酸盐与配位体。

[实验3]

进行实验3用于考察在不加入配位体的情况下，还原性的有机酸或有机酸盐的比例量与Fe₂O₃的脱氧效果之间的关系。

在实验3中，其上产生Fe₂O₃的铁板被加热至200℃。浓度相互不同的脱模剂通过喷涂被施加在铁板上。接下来注入熔融铝合金进行铸造，并且对各铁板的表面(接触熔融金属的部分)的发黑现象进行观察。

脱模剂稀释之前的比例为17wt％的水和80wt％的硅乳剂，并加入酒石酸二钠或柠檬酸三钠。脱模剂被适当地稀释然后使用。

下面的表3示出实验3的结果。表3中示出的数值表示在稀释之后且在工作状态下的脱模剂中酒石酸二钠和柠檬酸三钠的质量浓度。此外，变黑现象并不仅仅由喷涂脱模剂造成。通过以熔融铝合金进行铸造，获得表3中的结果。

[表3]

实例3-1

实例3-2

实例3-3

实例3-4

实例3-5

实例3-6

实例3-7

实例3-8

酒石酸二钠

0.012

0.01

0.009

0.006

柠檬酸三钠

0.012

0.001

0.009

0.006

铁板变黑现象^*(目测评估)

存在

不存在

存在

不存在

^*表中示出的数值表示使用浓度(wt％)

实验3的结果表明，在没有添加配位体的情况下，通过包含其浓度在工作浓度下低于0.01wt％的还原性的有机酸或有机酸盐的脱模剂，几乎不引起铁板表面发黑，亦即，Fe₂O₃的脱氧效果不发生或轻微地发生。因此发现，在不加入配位体的情况下，在脱模剂中有必要加入不低于0.01wt％的还原性的有机酸或有机酸盐。

[实验4]

进行实验4用于考察还原性的有机酸或有机酸盐与配位体的构成比例和Fe₂O₃的脱氧效果之间的关系。

在实验4中，其上产生Fe₂O₃的铁板被加热至200℃。还原性的有机酸或有机酸盐和配位体的构成重量比相互不同的脱模剂通过喷涂被施加在铁板上。接下来注入熔融铝合金进行铸造，且对各铁板的表面(接触熔融金属的部分)的发黑现象进行观察。

各脱模剂中均加入柠檬酸三钠作为还原性的有机酸或有机酸盐，并加入EDTA-3Na-3H₂O作为配位体，使得柠檬酸三钠与EDTA-3Na-3H₂O的总浓度为1wt％。各脱模剂中柠檬酸三钠与EDTA-3Na-3H₂O的构成重量比相互不同。

下面的表4示出实验4的结果。表4中示出的数值表示脱模剂中的重量百分比。表4中，字母A表示铁板表面的变黑程度强。字母B表示铁板表面的变黑程度弱。字母C表示铁板表面没有变黑的评估。

[表4]

	例4-1	例4-2	例4-3	例4-4	例4-5	例4-6	例4-7	例4-8	例4-9	例4-10	例4-11	例4-12
													柠檬酸三钠	100	99	98	95	90	80	60	40	30	20	10	0
EDTA-3Na-3H₂O	0	1	2	5	10	20	40	60	70	80	90	100
													铁板的变黑^*(目测评估)	B	A-B	A～B	A	A	A	A	A～B	A～B	B	B	B～C

^*A-强，B-弱，C-未变黑

^**表中示出的数值表示柠檬酸三钠与EDTA-3Na-3H₂O的构成比例

实验4的结果表明，在还原性的有机酸或有机酸盐与配位体的构成重量比处于从100/0至10/90的范围内的情况下，在铁板表面上，Fe₂O₃被脱氧成Fe₃O₄(目测评估是B或更高程度)。在还原性的有机酸或有机酸盐与配位体的构成重量比处于从99/1至30/70的范围内的情况下，相当强烈地出现铁板表面变黑(目测评估为A或A与B之间)。特别地，在还原性的有机酸或有机酸盐与配位体的构成重量比处于从95/5至60/40的范围内的情况下，显著地出现铁板表面变黑(目测评估为A)，因此优选的是，以该构成重量比制备脱模剂，以便充分地使Fe₂O₃脱氧，从而在铁板表面上稳定地形成Fe₃O₄表面膜。

[实验5]

进行实验5用于考察依照本发明的脱模剂对模具表面所带来的影响。

在实验5中准备了脱模剂α、β和γ，并且对每一脱模剂重复下述的模拟铸造过程(1)至(4)。

(1)将脱模剂施加在铁板表面上。

(2)将铁板加热至350℃。

(3)将680℃的熔融铝合金浇到铁板上。

(4)冷却铝合金，然后将其从铁板上移除。

脱模剂α、β和γ分别按照下述比例制备，然后用水稀释80倍。

稀释前的脱模剂α(17wt％的水，80wt％的硅乳剂，2wt％的柠檬酸三钠和1wt％的EDTA-3Na-3H₂O)

稀释前的脱模剂β(100wt％的硅乳剂)

稀释前的脱模剂γ(100wt％的水)

下面的表5示出分别在施加脱模剂之后的时间和经过模拟铸造过程的1个周期之后的时间(对于脱模剂α和β，还在经过10个和100个周期之后的时间)，通过X射线衍射设备从施加有脱模剂的铁板的范围内的大致中心的表面检测到的成分。

表5中的双线圆圈表示成分鉴定结果的峰值强，单线圆圈表示峰值明显，三角形表示峰值几乎检测不到，空白表示无法检测到峰值。

[表5]

◎：峰值强 ○：峰值明显 △：峰值可检测出

实验5的结果表明，对于脱模剂β和γ，Fe、Fe₃O₄和Fe₂O₃在反复进行模拟铸造过程后都始终存在。然而，对于脱模剂α而言，尽管Fe₂O₃存在于仅施加了脱模剂的状态，但在模拟铸造过程的至少1个周期后不存在Fe₂O₃。

因此发现，对于脱模剂α，即依照本发明的包含主要脱模成分、还原性的有机酸或有机酸盐和配位体的脱模剂，在经历了模拟铸造过程之后，Fe₂O₃消失并转化为Fe₃O₄。

图2示出了使用脱模剂α在反复进行模拟铸造过程的情况下铁板表面的变化情况。

图中显示，通过重复模拟铸造过程，变黑的部分程度加深，亦即，铁板表面上形成的Fe₃O₄表面膜变得更精密。因此发现，在使用依照本发明的脱模剂的情况下，通过重复模拟铸造过程，铁板表面上形成的Fe₃O₄表面膜变得更精密，对于实际的压铸金属模具，也有类似现象。

Claims

1.一种施加在金属模具的模具表面上的水溶性脱模剂，其特征在于：

所述脱模剂包含还原性的有机酸或有机酸盐，并且所述脱模剂还包含称为螯合剂的配位体，其中所述还原性的有机酸或有机酸盐和所述脱模剂中的所述配位体的总的工作浓度在使用浓度下不低于0.01wt％，并且不高于一固定浓度，该固定浓度为所述脱模剂的乳剂在未稀释浓度下的稳定性极限，其中

所述还原性的有机酸或有机酸盐与所述配位体的成分重量比在从95/5至60/40的范围内。

2.如权利要求1所述的脱模剂，其中

所述有机酸为柠檬酸、丙二酸、酒石酸、甲酸、草酸、鞣酸、抗坏血酸或其两种或更多种的组合。

3.一种铸造方法，其特征在于：

在进行以下操作的同时进行铸造：

将如权利要求1所述的脱模剂施加到金属模具的模具表面上；

将熔融的金属注入到所述金属模具中；以及

所述脱模剂中的所述还原性的有机酸或有机酸盐与所述模具表面的成分发生反应，以将所述模具表面上的Fe₂O₃脱氧为Fe₃O₄。