CN112589043A - 一种铝合金压铸模具的前处理方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及铝合金模具的领域，具体公开了一种铝合金压铸模具的前处理方法，包括以下步骤：S1：在铝合金模具表面铺覆一层邻苯二甲腈树脂复合层；S2：在邻苯二甲腈树脂复合层上涂覆一层隔离层；S3：将涂覆隔离层后的模具进行预压铸；通过上述3个步骤后，即可完成铝合金压铸模具的前处理。本申请具有减少铝合金模具除碳化层时损伤的优点。

Description

一种铝合金压铸模具的前处理方法

技术领域

本申请涉及铝合金铸造的领域，更具体地说，它涉及一种铝合金压铸模具的前处理方法。

背景技术

压铸是一种金属铸造工艺，其特点是利用模具内腔对融化的金属施加高压。模具通常是用强度更高的合金加工而成的，这个过程有些类似注塑成型。减速机和电梯导轮配件的生产通常使用铝合金锭原料并采用压铸的方式进行生产。

模具在长期用于生产铝合金配件的情况下，模具内在每次压铸完成后会残留一层由于脱模剂在高温下碳化形成的碳化层。碳化层的附着会使得模具在进行下一次压铸时，压铸得到的配件的精度会发生较大的误差。因此需要人工进行去除，而人工去除碳化层的方式比较费力，而且去除碳化层会损伤模具。

发明内容

为了降低去除碳化层时对模具的损伤，本申请提供一种铝合金压铸模具的前处理方法。

本申请提供的一种铝合金压铸模具的前处理方法采用如下的技术方案：

一种铝合金压铸模具的前处理方法，包括以下步骤：

S1：在铝合金模具内表面铺覆一层邻苯二甲腈树脂复合层；

S2：在邻苯二甲腈树脂复合层上涂覆一层隔离层；

S3：将涂覆隔离层后的模具进行预压铸；

通过上述3个步骤后，即可完成铝合金压铸模具的前处理。

通过采用上述技术方案，邻苯二甲腈树脂复合层可以起到阻止压铸产生的碳化层与铝合金模具表面之间的结合，避免在压铸完成后清除粘附牢固的碳化层时，对铝合金模具基体表面造成损伤，从而影响模具的精确压铸加工。当邻苯二甲腈树脂复合层发生损伤时，可以通过加热融化的方式，去除损伤的邻苯二甲腈树脂复合层，然后再铺覆一层邻苯二甲腈树脂复合层，继续对铝合金模具进行保护。邻苯二甲腈树脂复合层上涂覆一层隔离层，使得邻苯二甲腈树脂复合层与脱模剂之间不直接接触，使得脱模剂碳化形成的碳化层不易直接附着到邻苯二甲腈树脂复合层上，从而进一步提高碳化层的去除率。

优选的，邻苯二甲腈树脂复合层由包含以下重量份数的原料制备得到：

邻苯二甲腈树脂 30～40份；

聚甲基硅树脂 10～20份；

丙酮 100～150份。

通过采用上述技术方案，邻苯二甲腈树脂是一种高性能热固性树脂，具有优异的热稳定性，成型时具有较低的体积收缩率，可以在模具表面形成一层耐高温的树脂层，对模具表面进行保护，防止模具表面被碳化的脱模剂粘附。邻苯二甲腈树脂的韧性较差，但是具有较高的脆性，当铝合金模具在脱模或者在铲除模具表面的被碳化的脱模剂时，容易将邻苯二甲腈树脂复合层铲破，使得需要经常更换邻苯二甲腈树脂复合层。而邻苯二甲腈树脂与聚甲基硅树脂共混后，可以提高邻苯二甲腈树脂复合层的韧性，使得邻苯二甲腈树脂铝合金压铸产品脱模的过程中或者在铲除被碳化的脱模剂时，均不易发生损伤，从而提高邻苯二甲腈树脂复合层的耐久性。

邻苯二甲腈树脂复合层的原料中还包括有20～60份的碳纤维单向布。

通过采用上述技术方案，邻苯二甲腈树脂与碳纤维单向布结合后形成复合材料中，碳纤维单向布相当于邻苯二甲腈树脂复合层的框架，可以有效地将邻苯二甲腈树脂复合层连接形成一个整体，提高复合层的强度和韧性。

优选的，所述邻苯二甲腈树脂的原料中还包括10～15重量份的聚酰亚胺树脂颗粒。

通过采用上述技术方案，通过添加聚酰亚胺树脂颗粒，提升复合材料的韧性，使得复合材料不易在去除碳化层的过程中发生损伤，提高复合材料的耐久性。聚酰亚胺树脂是一种热塑性树脂，在高温下熔化，使得邻苯二甲腈树脂复合层与模具表面的结合点更快减少，有利于破损的邻苯二甲腈树脂复合层进行剥离更换。

优选的，所述邻苯二甲腈树脂复合层的制备步骤如下：

步骤a：将邻苯二甲腈树脂和聚甲基硅树脂溶解于丙酮中得到预浸液；

步骤b：将碳纤维单向布浸入预浸液中得到预浸料；

步骤c：将聚酰亚胺颗粒均匀地撒在预浸料表面得到改性预浸料；

步骤d：将改性预浸料裁剪后铺覆到铝合金模具中，热压后经修整即可。

通过采用上述技术方案，邻苯二甲腈树脂先通过浸泡的方式附着到碳纤维单向布上，然后再将聚酰亚胺颗粒均匀地撒到碳纤维单向布上，最后经过热压机的热压，使得聚酰亚胺颗粒受热熔化后将碳纤维单向布粘附到铝合金模具内，使得铝合金模具表面得到保护。其次，通过加热模具可以使得聚酰亚胺颗粒熔化，从而将邻苯二甲腈树脂复合层从铝合金模具上去除，进行更换，使得铝合金模具可以得到长效的保护。

优选的，所述隔离层包括以下重量份数的组分：

通过采用上述技术方案，复配后在邻苯二甲腈树脂复合层上形成的隔离层具有较好的耐高温能力。而且当去除碳化层的时候，粘附牢固的碳化层可以通过将隔离层一同去除的方式进行铲除，然后再去除完毕后再用树脂补充隔离层破损处，即可恢复连续的隔离层。

优选的，所述隔离层的涂覆步骤如下：

步骤a：将去离子水和分散剂搅拌混合均匀；

步骤b：将步骤a搅拌均匀后的溶液中加入钛白粉、云母粉、玻璃粉，搅拌均匀；

步骤c：将步骤b搅拌均匀后的混合液加水性有机硅树脂和消泡剂，搅拌分散均匀；

步骤d：将步骤c中得到的混合液涂覆到铝合金模具表面，待固化后即可得到隔离层。

通过采用上述技术方案，隔离层的原料涂覆到铝合金模具表面后，在水性有机硅树脂的作用下，固化后形成的有机硅树脂层除了具有较好的耐高温能力外，还具有较好的耐腐蚀性，可以保护模具在长期不使用时免受水分子、氧气以及腐蚀离子等成分的侵蚀。

优选的，所述隔离层的涂覆时，所述步骤d中混合液涂覆到铝合金模具表面时采用刮板进行涂覆，控制涂覆形成的湿隔离层的厚度在0.1～1mm。

通过采用上述技术方案，隔离层的厚度控制在上述范围内可以使得隔离层即便破损也不会影响模具的成型，同时在该厚度范围下的隔离层可以起到隔离碳化层而保护铝合金模具的作用。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、由于本申请采用，由于采用邻苯二甲腈树脂复合层和隔离层，获得了保护铝合金模具本体的效果。

2、本申请中优选采用隔离层隔离邻苯二甲腈树脂复合层和碳化层，由于隔离层易于修复，获得了长效保护铝合金模具的效果。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

本申请中采用的部分原料的型号厂家如下所示：

分散剂采用天津赫普菲乐新材料有限公司的DS-195H分散剂。

消泡剂采用佛山市昇晖新材料有限公司的T-R079消泡剂。

水性有机硅树脂采用山东摩尔化工有限公司生产的ME-8750水性有机硅树脂；

实施例

实施例1

一种铝合金压铸模具的前处理方法，包括以下步骤：

S1：在铝合金模具表面铺覆一层邻苯二甲腈树脂复合层，具体步骤如下：

步骤a：将重量份为30份的邻苯二甲腈树脂和10份的聚甲基硅氧烷溶解于100重量份的丙酮中，搅拌均匀得到预浸液；

步骤b：将20重量份的碳纤维单向布浸入预浸液中得到预浸料；

步骤c：将预浸料裁剪至合适的尺寸，然后铺覆到铝合金模具的内表面上，接着用热压机热压预浸料，使得预浸料与模具固定，最后将预浸料上与模具未贴合的多余部分进行裁剪，即可得到邻苯二甲腈树脂复合层。

S2：在邻苯二甲腈树脂复合层上涂覆一层隔离层，具体步骤如下：

步骤a：将重量份数为10份的去离子水和0.1份的分散剂搅拌混合均匀；

步骤b：将步骤a搅拌均匀后的溶液中加入15重量份的钛白粉、5重量份的云母粉、5重量份的玻璃粉，搅拌均匀；

步骤c：将步骤b搅拌均匀后的混合液加20重量份的水性有机硅树脂和0.2重量份的消泡剂，搅拌分散均匀；

步骤d：将步骤c中得到的混合液采用刮板进行涂覆到铝合金模具表面，并控制涂覆形成的湿隔离层的厚度在0.1mm，待固化后即可得到隔离层。

S3：将涂覆隔离层后的模具进行预压铸；

通过上述3个步骤后，即可完成铝合金压铸模具的前处理。

实施例2

与实施例1的区别在于，步骤S1的具体步骤如下：

步骤a：将重量份为30份的邻苯二甲腈树脂和10份的聚甲基硅氧烷溶解于100重量份的丙酮中，搅拌均匀得到预浸液；

步骤b：将20重量份的碳纤维单向布浸入预浸液中得到预浸料；

步骤c：将10重量份的聚酰亚胺颗粒均匀地撒在预浸料表面得到改性预浸料；

步骤d：将改性预浸料裁剪至合适的尺寸，然后铺覆到铝合金模具的内表面上，接着用热压机热压改性预浸料，使得改性预浸料与模具固定，最后将改性预浸料上与模具未贴合的多余部分进行裁剪，即可得到邻苯二甲腈树脂复合层。

实施例3～9与实施例1的区别在于，邻苯二甲腈树脂复合层中各原料组分按重量份计为下表1。

表1

实施例10～13与实施例1的区别在于，隔离层中各原料组分按重量份计为下表2。

表2

实施例14与实施例1的区别在于，控制涂覆形成的湿隔离层的厚度在0.5mm。

实施例15与实施例1的区别在于，控制涂覆形成的湿隔离层的厚度在1mm。

对比例

对比例1：压铸模具表面未进行任何前处理。

对比例2：与实施例1的区别在于压铸模具表面未涂覆隔离层。

对比例3：与实施例1的区别在于，步骤S1为：

步骤a：将重量份为30份的邻苯二甲腈树脂和10份的聚甲基硅氧烷溶解于100重量份的丙酮中，搅拌均匀得到预浸液；

步骤b：将预浸料液涂覆到铝合金模具的内表面上，接着用烘箱烘干得到邻苯二甲腈树脂复合层。

检测方法

将实施例1～15以及对比例1～3中的模具上涂覆脱模剂，然后进行铝合金压铸，分别压铸50次后，观察模具表面情况；然后用气枪对模具进行喷吹，除去杂质后，再对模具表面情况进行观察；接着将模具表面的附着的碳化物铲除，再观察模具表面的情况；最后通过加热至500摄氏度以上，使得模具表面的涂层熔化去除，再观察模具基体表面的情况。模具表面的完整程度从低到高依次分为1～10级。

结果如下表3所示。

表3

结论：根据实施例1与对比例1和表3中的检测结果可以看出，对模具进行前处理后，对于碳化层的去除更加方便快捷，且即便去除粘附的碳化层时也不易对模具产生损伤。

根据实施例1与对比例2和表3中的检测结果可以看出，隔离层可以减小对被碳化的脱模剂的附着力，减少碳化层的附着。

根据实施例1与对比例3和表3中的检测结果可以看出，碳纤维单向布可以提高邻苯二甲腈树脂复合层的韧性以及整体的完整性。

根据实施例1～实施例9和表3中的检测结果可以看出，聚酰亚胺树脂添加后可以提高邻苯二甲腈树脂复合层的韧性，从而起到对模具表面更好的保护作用。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种铝合金压铸模具的前处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在铝合金模具内表面铺覆一层邻苯二甲腈树脂复合层；

S2：在邻苯二甲腈树脂复合层上涂覆一层隔离层；

S3：将涂覆隔离层后的模具进行预压铸；

通过上述3个步骤后，即可完成铝合金压铸模具的前处理。

2.根据权利要求1所述的一种铝合金压铸模具的前处理方法，其特征在于：邻苯二甲腈树脂复合层由包含以下重量份数的原料制备得到：

邻苯二甲腈树脂 30～40份；

聚甲基硅树脂 10～20份；

丙酮 100～150份。

3.根据权利要求2所述的一种铝合金压铸模具的前处理方法，其特征在于：邻苯二甲腈树脂复合层的原料中还包括有20～60份的碳纤维单向布。

4.根据权利要求3所述的一种铝合金压铸模具的前处理方法，其特征在于：所述邻苯二甲腈树脂的原料中还包括有10～15重量份的聚酰亚胺树脂颗粒。

5.根据权利要求4所述的一种铝合金压铸模具的前处理方法，其特征在于：所述邻苯二甲腈树脂复合层的制备步骤如下：

步骤a：将邻苯二甲腈树脂和聚甲基硅树脂溶解于丙酮中得到预浸液；

步骤b：将碳纤维单向布浸入预浸液中得到预浸料；

步骤c：将聚酰亚胺颗粒均匀地撒在预浸料表面得到改性预浸料；

步骤d：将改性预浸料裁剪后铺覆到铝合金模具中，热压后经修整即可。

6.根据权利要求1所述的一种铝合金压铸模具的前处理方法，其特征在于：所述隔离层包括以下重量份数的组分：

7.根据权利要求5所述的一种铝合金压铸模具的前处理方法，其特征在于：所述隔离层的涂覆步骤如下：

步骤a：将去离子水和分散剂搅拌混合均匀；

步骤b：将步骤a搅拌均匀后的溶液中加入钛白粉、云母粉、玻璃粉，搅拌均匀；

步骤c：将步骤b搅拌均匀后的混合液加水性有机硅树脂和消泡剂，搅拌分散均匀；

步骤d：将步骤c中得到的混合液涂覆到铝合金模具表面，待固化后即可得到隔离层。

8.根据权利要求7所述的一种铝合金压铸模具的前处理方法，其特征在于：所述隔离层的涂覆时，所述步骤d中混合液涂覆到铝合金模具表面时采用刮板进行涂覆，控制涂覆形成的湿隔离层的厚度在0.1～1mm。