JP2001232443A - Coating structure for surface treatment of die - Google Patents

Coating structure for surface treatment of die

Info

Publication number
JP2001232443A
JP2001232443A JP2000105715A JP2000105715A JP2001232443A JP 2001232443 A JP2001232443 A JP 2001232443A JP 2000105715 A JP2000105715 A JP 2000105715A JP 2000105715 A JP2000105715 A JP 2000105715A JP 2001232443 A JP2001232443 A JP 2001232443A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
casting
coating
film
aluminum alloy
mold
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000105715A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuji Sengoku
裕司 仙石
Akiyuki Sengoku
陽志 仙石
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP2000105715A priority Critical patent/JP2001232443A/en
Publication of JP2001232443A publication Critical patent/JP2001232443A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Mold Materials And Core Materials (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a treated coating which can prevent seizure and galling of a die cast which can be coped with even in the middle of the casting at a casting site and considerably reduce the use of a releasing agent by forming a simply treated coating to be naturally dried or dried by heating at a low temperature after the coating is performed by brushing or spraying. SOLUTION: A soft and porous coating is formed on a surface of a die, and ceramic particles are added thereto, or the releasing agent or various kinds of organic materials are absorbed in the pores according to the casting condition of a casting.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ダイカスト金型の簡単
に表面処理が出来る被膜構造に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coating structure capable of easily performing a surface treatment of a die casting mold.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ダイカストの金型表面処理は、ア
ルミ合金が金型表面に付着する焼き付き・噛り防止と金
型寿命の延長を目的で、表面処理用の専用設備で行われ
ていた。ダイカスト金型に適用されている主なる表面処
理方法には、一般の広い面積の表面処理は、市販名でタ
フトライド・ガス軟窒化・イオン窒化・I−NIX・エ
ジソンハード等の窒化処理をしていた。又、焼き付きの
激しい金型の部分的な表面処理は、TDプロセスによる
炭化物の形成、イオンプレーティング・PVD・CVD
・PVCD法によるTiC,TiN等の表面コーティン
グがされていた。これらの表面処理は専用設備をで、高
温の処理温度と長い処理時間を掛ける必要があった。割
に小さな専用の溶射設備を用いて金型の補修・整備段階
に、広い面積や部分的に処理が出来る溶射被覆で、WC
等のセラミックの表面コーティングがされていた。耐熱
性のシリコーンやテフロンを塗装コーティングする試験
もされたことがある。又、金型に付着したアルミ合金を
除去したり焼き付きを防止するために、その部分に他の
方法で刷毛塗りを施す焼き付き防止剤が用いられてい
た。
2. Description of the Related Art Conventionally, die-casting die surface treatment has been performed by a dedicated equipment for surface treatment for the purpose of preventing seizure and biting of an aluminum alloy on the die surface and extending the life of the die. . Among the main surface treatment methods applied to die casting dies, general large-area surface treatments include nitriding treatments such as tuftride, gas nitrocarburizing, ion nitriding, I-NIX, Edison hard, etc. under commercial names. Was. In addition, partial surface treatment of a mold with severe seizure includes formation of carbide by TD process, ion plating, PVD, CVD.
-Surface coating of TiC, TiN, etc. by the PVCD method. These surface treatments require dedicated equipment and require a high processing temperature and a long processing time. WC with a spray coating that can be processed over a large area or partially during the repair and maintenance stage of the mold using a relatively small dedicated thermal spray equipment
Etc. had a ceramic surface coating. Tests have been conducted to paint and coat heat-resistant silicone and Teflon. Further, in order to remove the aluminum alloy adhered to the mold and prevent seizure, an anti-seizure agent for brush-coating the part by another method has been used.

【0003】従来の窒化処理・TiC,TiNコーティ
ングによる表面処理被膜は、HV1000〜3000と
非常に硬い被膜を形成していたので、金型の応力変形・
機械的衝撃・熱膨張差に弱く過酷な鋳造条件部分では、
500〜1000ショット前後で硬い被膜(2)は割れ
てしまう欠点があった。(図1)のように硬い被膜
(2)の割れ部分に侵入した付着アルミ合金(3)が、
焼き付き・噛りの元になり、徐徐にアルミ合金の付着が
大きくなると同時に金型表面(1)で合金化をして金属
間化合物(4)を形成していた。
A conventional nitriding treatment / surface treatment film by TiC / TiN coating has formed a very hard film of HV1000-3000.
In severe casting conditions that are vulnerable to mechanical shock and differential thermal expansion,
There was a disadvantage that the hard coating (2) was broken at around 500 to 1000 shots. As shown in FIG. 1, the adhered aluminum alloy (3) penetrating into the cracks of the hard coating (2)
As a result of seizure and biting, the adhesion of the aluminum alloy gradually increased and, at the same time, alloying was performed on the mold surface (1) to form an intermetallic compound (4).

【0004】焼き付き部分に刷毛塗りを施す焼き付き防
止剤は、鋳造現場で簡単に塗布出来るが5〜20ショッ
ト位の耐久性しかなく、刷毛塗りをした焼き付き防止剤
が鋳造品に付着をして外観を黒や焦げ茶色に汚してい
た。耐熱シリコーンやテフロンのコーティングは、金型
表面への密着性が不足する事とより高温側に付着しやす
い特性で、数ショットで鋳造品に付着して剥離をしてし
まっていた。溶射被覆によるWC被膜は、硬い被膜なの
で500〜1000ショット前後で(図1)と同じ状態
の割れを生じる。溶射による肉盛り被膜なので荒い表面
肌をやすりや砥石で仕上げしてから使用する必要があっ
た。
[0004] An anti-seizure agent for applying a brush coating to a burn-in portion can be easily applied at the casting site, but has only a durability of about 5 to 20 shots. Was stained black or dark brown. Heat-resistant silicone and Teflon coatings have poor adhesion to the mold surface and are more easily adhered to the higher temperature side. Since the WC film formed by thermal spray coating is a hard film, cracks occur in the same state as in FIG. 1 around 500 to 1000 shots. Since it is a build-up coating by thermal spraying, it was necessary to use it after finishing rough surface skin with a file or a grindstone.

【0005】従来には、専用の設備を必要とせずに金型
の補修・整備段階や鋳造現場で出来る刷毛塗りや吹き付
け塗布をし自然乾燥や低温の加熱乾燥で済むような、簡
単な被膜を形成する処理で焼き付き・噛りに対して耐久
性のある処理被膜は無かった。
Conventionally, a simple coating that does not require special equipment, such as brush coating or spray coating at a mold repair / maintenance stage or at a casting site, and natural drying or low-temperature heating drying can be used. There was no treated film that was durable against seizure and biting in the forming process.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】専用の設備や装置を用
いずに、簡単で鋳造現場で処理が出来ると実用的であ
る。鋳造現場で処理が出来る方法は、鋳造を途中で止め
て、金型に焼き付いたアルミ合金を砥石や硬めの金属へ
らで除去をし、そのまま金型表面に吹き付けか刷毛塗り
塗布をし、自然乾燥かガスバーナー・ヘヤードライヤー
等で少しの加熱乾燥をして、鋳造作業が開始出来るよう
な処理方法が好ましい。新しい金型や、一定期間の鋳造
後金型を補修・整備をする段階で、金型表面の油や離型
剤被膜を洗浄や少しの研磨で除去をして、上記と同じ処
理が出来ることが好ましい。この場合は、小さい金型構
造部品なら確実な処理被膜をえるために処理溶液に、浸
漬処理を採用することは可能である。
SUMMARY OF THE INVENTION It is practical if the processing can be performed simply and at the casting site without using dedicated equipment or equipment. The method that can be processed at the casting site is to stop the casting in the middle, remove the aluminum alloy baked on the mold with a grindstone or a hard metal spatula, spray it on the mold surface or apply it with a brush, and let it dry naturally It is preferable to use a processing method in which the casting operation can be started by slightly heating and drying with a gas burner, a hair dryer, or the like. At the stage of repairing and repairing a new mold or a mold after casting for a certain period, the oil and release agent film on the mold surface can be removed by washing or a little polishing, and the same processing as above can be performed. Is preferred. In this case, it is possible to employ a dipping treatment in the treatment solution in order to obtain a reliable treatment film with a small mold structure component.

【0007】従来の処理被膜は、金型の応力変形・熱膨
張差・機械的衝撃に弱くて割れるので、割れないか割れ
にくい被膜を作り出す。
[0007] Conventionally treated coatings are vulnerable to stress deformation, thermal expansion difference, and mechanical impact of the mold and are cracked, so that a coating that is not cracked or hard to crack is produced.

【0008】従来の処理被膜は、専用の設備によるので
出来るだけ長い耐久性が必要になる。長い耐久性が得ら
れるとメンテナンスフリーとなり一見良いように思われ
るが、金型のチェックを怠ることで問題に気が付いた時
は、逆に大量生産済みの不良となることがあり金型の定
期的チェックは必要である。鋳造現場で処理が出来る簡
単な施工方法を採用すると、鋳造作業の終了時に金型チ
ェックを兼ねて再処理を繰り返すことにすれば、最低半
日か1日の耐久性があれば良いことになる。当然、1週
間・1ヶ月と耐久性があるに越したことはないが、簡単
に処理が出来れば必須の条件で無くなる。又、1ヵ月以
上になれば通常の場合は、金型を降ろして補修・整備を
するのでその時に処理をすれば良くなり、鋳造現場での
処理作業が無くなるので合理的な生産が可能になる。
[0008] The conventional treatment film requires a durability as long as possible because of the dedicated equipment. It looks maintenance-free when long durability is obtained, and it seems to be good at first glance, but if you notice a problem by neglecting the mold check, it may become a defect that has been mass-produced. Check is necessary. If a simple construction method capable of processing at the casting site is adopted, if reprocessing is repeated at the end of the casting operation also as a die check, it is sufficient if the durability is at least half a day or one day. Naturally, the durability is as long as one week and one month, but if it can be easily processed, it is not an essential condition. In addition, if it is more than one month, in the normal case, the mold is lowered and repair and maintenance is performed, so it is only necessary to process at that time, and there is no processing work at the casting site, so reasonable production is possible .

【0009】過酷な鋳造条件部分の、金型の高温部では
離型剤被膜が蒸発・熱分解・酸化があり、アルミ合金の
射出口では湯流れの勢いと通過するアルミ合金量で洗わ
れたりする。その結果、離型剤被膜が損耗・消失をし
て、金型表面や処理被膜に溶融アルミ合金が直接接触を
しても焼き付き起こる。その部分でも焼き付き・噛りが
なく、鋳造品の離型が出来る被膜を作り出す。
In severe casting conditions, the mold release agent film is evaporated, thermally decomposed and oxidized in the high temperature part of the mold, and the aluminum alloy injection port is washed by the flow of the molten metal and the amount of aluminum alloy passing therethrough. I do. As a result, the release agent coating wears and disappears, and seizure occurs even when the molten aluminum alloy comes into direct contact with the mold surface or the treated coating. Even at that part, there is no seizure or bite, and a film that can release the cast product is created.

【0010】[0010]

【課題を解決する手段】ダイカストの鋳造は、鋳造品を
離型するために1ショット毎離型剤を吹き付け塗布をし
ている。その離型剤は、潤滑油・ワックス・シリコーン
が主成分で構成されているので、吹き付け塗布をした離
型剤被膜の強さは粘性だけでしかも金型温度でより低め
の粘性の弱い膜になっている。その離型剤被膜で圧倒的
面積の表面で問題無く離型が出来て鋳造をしている。し
かも、その圧倒的表面積の表面は、金型の損傷も無く金
型寿命が長い特徴がある。これは、従来の表面処理被膜
のように非常に硬い被膜で無くても良く、更には凝固を
完了し未だ高温状態の柔らかいアルミ合金を離型するの
で、最低アルミ合金より少し硬くその上に耐久性が見込
める硬さがあれば十分となる。従って、処理被膜は、柔
らかめで良いことになる。焼き付き・噛りで問題となる
過酷な鋳造条件部分では、離型剤被膜の蒸発・熱分解・
酸化する温度より高い耐熱性と、湯流れの洗われに耐え
るための、離型剤被膜より強い処理被膜が必要である。
In the casting of die casting, a release agent is sprayed and applied every shot to release the cast product. Since the release agent is mainly composed of lubricating oil, wax and silicone, the strength of the sprayed release agent film is only viscous, and it is lower at the mold temperature. Has become. With the release agent coating, the mold can be released on the surface of the overwhelming area without any problem and casting is performed. In addition, the surface of the overwhelming surface area has a feature that the mold life is long without damage to the mold. This does not have to be a very hard coating like the conventional surface treatment coating. Furthermore, since solidification is completed and the soft aluminum alloy that is still in a high temperature state is released, it is slightly harder than the lowest aluminum alloy and durable on it. Hardness that can be expected will be sufficient. Therefore, the treated film may be softer. In severe casting conditions where there is a problem with seizure and biting, evaporation, thermal decomposition,
A heat treatment higher than the oxidizing temperature and a treatment film stronger than the release agent film for withstanding the washing of the hot water flow are required.

【0011】硬くて緻密な表面処理被膜は、熱膨張や機
械的衝撃で割れやすいが、始めから非常に細かな割れの
ある被膜なら被膜強度は低下するが、細かな割れの部分
で熱膨張や機械的衝撃が分散が出来て大きく割れる事は
なくなる。この非常に細かな割れの代わりを、被膜の中
に気孔を持たせることで出来るものである。機械的衝撃
には気孔の圧縮・金型の応力変形で圧縮応力には気孔の
圧縮伸び応力には気孔の拡大・金型の熱膨張には多くの
気孔による膨張の分散と柔らかめの被膜で膨張に追従が
出来るものである。熱衝撃には気孔の伸縮ばかりでな
く、気孔による熱伝導率の低下で金型表面の熱衝撃応力
そのものを低減できる。又、アルミ合金溶湯の充填時に
掛かる圧力には、気孔の伸縮や潰れで耐え薄い被膜なの
で応力変形は金型の剛性で耐える事が出来る。緻密でな
い分柔らかめで気孔がある処理被膜とはいえ、離型剤の
粘性より遥かに強い被膜強度になり、その気孔に染み込
んだ離型剤は耐熱性もあがり、処理被膜の損耗や消失が
減少して耐久性が取れるものである。
A hard and dense surface-treated coating is liable to crack due to thermal expansion or mechanical impact. However, if the coating has very fine cracks from the beginning, the coating strength is reduced. The mechanical shock can be dispersed and will not be greatly broken. This very fine crack can be replaced by providing pores in the coating. For mechanical shock, compression of pores and stress deformation of mold.For compressive stress, expansion of pores for compressive elongation stress, for expansion of pores, for thermal expansion of mold, dispersion of expansion due to many pores and soft coating. It can follow the expansion. In the thermal shock, not only the expansion and contraction of the pores, but also the thermal shock stress itself on the mold surface can be reduced by the decrease in the thermal conductivity due to the pores. Also, the pressure applied during the filling of the molten aluminum alloy can withstand the expansion and contraction and collapse of the pores, so that a thin film can withstand the stress deformation due to the rigidity of the mold. Although it is a non-dense, soft and porous coating, the coating strength is much stronger than the viscosity of the release agent, and the release agent that penetrates the pores has increased heat resistance, reducing wear and loss of the processed coating. And durability.

【0012】柔らかめで気孔のある処理被膜は、例えば
セラミックを緻密にするための高温で処理をする焼結工
程が必要なくなり、塗布する溶液の溶剤を除去すればそ
の溶剤部分が気孔になり簡単に形成出来る。(図2)に
その被膜(5)断面の連続気孔(6)と独立気孔(7)
を示す。塗布する溶液の溶剤を除去するには、自然乾燥
か溶剤が蒸発をするために加熱乾燥が必要になるが、溶
剤の沸点が低いので最大でも200℃もあれば処理被膜
が形成出来るので、低温処理が可能である。吹き付けや
刷毛塗り塗布をし、自然乾燥から低温処理が出来、柔ら
かめで気孔のある被膜形成が出来る方法は下記の様にな
った。 A) ゾル・ゲル被膜 アルコレート・アルコキシド・キレート・酢酸等の有機
金属を用いて、施工後の大気からの吸湿とヘヤードライ
ヤーで5分間加熱して被膜を形成する。加熱によりアル
コレート・アルコキシド・キレート・酢酸の有機部分が
分解をして気孔を形成する。被膜が形成出来た有機金属
は、Zr,Zn,Mg,Al,Ti,Si,B,Ca,
Sr,Ba,であった。 B) コロイド コロイド分散をした溶液を用いて、施工後にヘヤードラ
イヤーで5分間加熱で被膜を形成する。コロイドの分散
剤が蒸発をして細かいコロイド粒子の凝集して気孔のあ
る被膜となる。被膜が形成出来たコロイドの材料は、A
l,Si,Ti,Zr,であった。 C) 燐酸塩 金型との密着性を取るために過剰の燐酸を含む燐酸塩の
水溶液を用いて、施工後ヘヤードライヤーで10分間加
熱して被膜を形成する。溶剤の水分が蒸発をしたり金型
と燐酸の化学反応による水素で、気孔のある被膜とな
る。被膜が形成出来た燐酸の塩は、Na,Li,K,M
g,Ca,Zn,Sr,B,Ba,Al,Si,Ti,
Zr,Cr,Mo,W,Mn,Fe,Co,Ni,であ
った。 D) 硫酸塩 金型との密着性を取るために過剰の硫酸を含む硫酸塩の
水溶液を用いて、施工後ヘヤードライヤー5分間加熱し
て被膜を形成する。溶剤の水分が蒸発をしたり金型と硫
酸の化学反応による水素で、気孔のある被膜となる。被
膜が形成出来た硫酸の塩は、K,Mg,Ca,Zn,S
r,Ba,Al,Ti,Zr,Mn,Fe,Co,N
i,であった。 E) 珪酸塩・チタン酸塩・ジルコン酸塩・アルミン酸
塩 金型との密着性を取るためにアルカリ水溶性の塩を用い
て、施工後ヘヤードライヤーで10分間の加熱で被膜を
形成する。溶剤の水分の蒸発とその発泡により、気孔の
ある被膜となる。被膜が形成出来たアルカリの塩は、L
i.Na,K,Cs,であった。 F) その他 炭酸塩・シュウ酸塩等、柔らかめで有孔性の被膜で刷毛
塗りや吹き付け塗布をして、被膜が形成出来れば全て対
象になりうるものである。硝酸塩は、熱分解で亜硝酸ガ
スがでたので除外をする。
[0012] A soft and porous treatment film eliminates the need for a sintering step of performing treatment at a high temperature, for example, to densify the ceramic. Can be formed. (Fig. 2) shows continuous pores (6) and independent pores (7) in the cross section of the coating (5).
Is shown. In order to remove the solvent from the solution to be applied, it is necessary to dry naturally or to heat and dry the solvent to evaporate. However, since the boiling point of the solvent is low, a treated film can be formed at a maximum of 200 ° C. Processing is possible. The method of spraying or brush-coating, performing natural drying to low temperature treatment, and forming a soft and porous film was as follows. A) Sol-gel coating A coating is formed by using an organic metal such as alcoholate, alkoxide, chelate, or acetic acid, and absorbing moisture from the air after the application and heating with a hair dryer for 5 minutes. The organic portion of alcoholate, alkoxide, chelate and acetic acid is decomposed by heating to form pores. The organic metal on which the film was formed was Zr, Zn, Mg, Al, Ti, Si, B, Ca,
Sr, Ba. B) Colloid A film is formed by using a colloid-dispersed solution and heating it with a hair dryer for 5 minutes after application. The colloidal dispersant evaporates to agglomerate the fine colloidal particles to form a porous coating. The colloidal material on which the film could be formed was A
1, Si, Ti, Zr. C) Phosphate In order to obtain adhesion to the mold, an aqueous solution of a phosphate containing excess phosphoric acid is used, and after the application, the film is heated by a hair dryer for 10 minutes to form a film. Hydrogen resulting from evaporation of the solvent or chemical reaction between the mold and phosphoric acid forms a porous film. Phosphoric acid salts on which a film can be formed are Na, Li, K, M
g, Ca, Zn, Sr, B, Ba, Al, Si, Ti,
Zr, Cr, Mo, W, Mn, Fe, Co, Ni. D) Sulfate In order to obtain adhesion to the mold, an aqueous solution of a sulfate containing excess sulfuric acid is used, and after the application, a hair dryer is heated for 5 minutes to form a film. The water in the solvent evaporates or hydrogen is generated by the chemical reaction between the mold and sulfuric acid to form a porous film. The sulfuric acid salts on which the coating was formed are K, Mg, Ca, Zn, S
r, Ba, Al, Ti, Zr, Mn, Fe, Co, N
i. E) Silicate / Titanate / Zirconate / Aluminate An alkali-water-soluble salt is used to obtain adhesion to the mold. After the application, a film is formed by heating with a hair dryer for 10 minutes. Evaporation of the solvent water and its foaming result in a porous film. The alkali salt on which the film was formed was L
i. Na, K, Cs. F) Others Any soft and porous coatings such as carbonates and oxalates that can be applied by brushing or spray coating to form coatings can be used. Nitrate is excluded because nitrous gas is generated during pyrolysis.

【0013】上記の様に被膜を形成することが出来て
も、溶融アルミ合金と直接接触をした場合にアルミ合金
が密着をしてしまうと、離型剤が損耗・消失をするよう
な部分と同じく焼き付きとなる。これを確認するため
に、上記A〜Eの材料を1mmの厚さの鉄板に刷毛塗り
塗布をし、ヘヤードライヤーで10分間の加熱乾燥をし
て被膜を形成した。これを700℃の溶融アルミ合金に
1時間浸漬をする浸漬試験をし、取り出したときの鉄板
とアルミ合金の付着状態を観察した。その結果、アルミ
合金が付着せずに取り出せた。 ゾル・ゲル被膜 コロイド被膜 皮状態のアルミ合金が密着をしていて剥離ができなかっ
た。 Na,K,Co,Ni,の燐酸塩と硫酸塩 珪酸ナトリウム、 皮状態のアルミ合金が割に簡単に剥離した。 Mg,Ca,Zn,Sr,Ba,B,Al,Ti,Z
r,Cr,Mo,W,Mn,Fe,の燐酸塩と硫酸塩 Mg,Ca,Zn,Sr,Ba,K,の炭酸塩 チタン酸塩・ジルコン酸塩・アルミン酸塩
[0013] Even if a film can be formed as described above, if the aluminum alloy comes into close contact with the molten aluminum alloy when it comes into direct contact with the molten aluminum alloy, there is a portion where the release agent is worn out or disappears. It will also burn in. In order to confirm this, the above-mentioned materials A to E were brush-coated on an iron plate having a thickness of 1 mm, and heated and dried with a hair dryer for 10 minutes to form a film. This was subjected to an immersion test in which it was immersed in a 700 ° C. molten aluminum alloy for 1 hour, and the state of adhesion between the iron plate and the aluminum alloy when it was taken out was observed. As a result, the aluminum alloy could be taken out without adhering. Sol-gel coating Colloidal coating The peeled aluminum alloy was in intimate contact and could not be peeled off. Phosphates and sulfates of Na, K, Co, and Ni, sodium silicate, and aluminum alloy in a skin state were easily peeled off. Mg, Ca, Zn, Sr, Ba, B, Al, Ti, Z
phosphates and sulfates of r, Cr, Mo, W, Mn, Fe, carbonates of Mg, Ca, Zn, Sr, Ba, K, titanates, zirconates, aluminates

【0014】これらの処理被膜は、膜厚が厚くなるに従
いことに100ミクロンを越えてくると、ひび割れが生
じたり、膜の剥離を起こしたり、荒い処理被膜になり強
度が低下したり、加熱乾燥をするときに発泡をしたり、
塗布膜が垂れて不均一の膜厚になったりして処理被膜の
欠陥が増大してくる。膜厚が薄くなるに従って、処理被
膜の強度が上がり良い被膜となるが、溶融アルミ合金に
浸食をされやすくなる危険があるので、コロイドアルミ
ナを用いて膜厚の効果を700℃の溶融アルミ合金に1
時間浸漬試験をした。その結果、施工技術で多少予定の
膜厚より変動しているが、 153ミクロン:荒めになった被膜にアルミ合金が染み
込み付着をし、アルミ合金側にコロイドアルミナが染み
込み付着をしていた。 118ミクロン:アルミ合金が皮状態に付着したが簡単
に剥離が出来た。 101ミクロン:皮状態の付着がなかった。 48ミクロン:同上 11ミクロン:同上 5ミクロン:同上 1ミクロン:同上 これ以下の膜厚はコロイド粒子の大きさと膜厚測定器の
測定限界でデータが取れなかったが、コロイドアルミナ
の希釈倍率を上げて処理被膜を形成して浸漬試験をした
が、皮状態の付着はなかったので処理被膜が形成されて
おれば効果が期待できる。従って、有効な被膜厚さは、
0.1〜100ミクロンになった。
When the thickness of these treated coatings exceeds 100 μm as the film thickness increases, cracks may occur, peeling of the coatings may occur, the treated coatings may become rough, the strength may be reduced, and heat drying may occur. When foaming,
The coating film drips to an uneven film thickness, and the number of defects in the treated film increases. As the film thickness decreases, the strength of the treated film increases and the film becomes good. However, there is a risk that the molten aluminum alloy is eroded easily. 1
A time immersion test was performed. As a result, although the film thickness slightly fluctuated depending on the construction technique, the aluminum alloy soaked and adhered to the roughened film, and the colloidal alumina soaked and adhered to the aluminum alloy side. 118 microns: The aluminum alloy adhered to the skin, but could easily be peeled off. 101 microns: no skin-like adhesion. 48 micron: same as above 11 micron: same as above 5 micron: same as above 1 micron: same as above No data could be obtained due to the size of the colloidal particles and the measurement limit of the film thickness measuring instrument, but the dilution ratio of colloidal alumina was increased. An immersion test was performed with the treated film formed, but there was no adhesion of the skin state. Therefore, the effect can be expected if the treated film was formed. Therefore, the effective coating thickness is
0.1-100 microns.

【0015】離型剤被膜が損耗・消失をするような焼き
付き部分では、浸漬試験で簡単に剥離が出来ないとアル
ミ合金が付着をしてしまい処理被膜として使えなくな
る。簡単にアルミ合金が剥離するようにするために、各
種のセラミックを添加して浸漬試験を行った。(図3)
のようにアルミ合金が直接接触する表面積を、付着しな
いセラミック粒子で減らそうとするものである。上記の
被膜形成の内で、皮状態のアルミ合金が密着をしてしま
い全く剥離をすることが出来なかった珪酸ソーダを用い
た。塗布をする材料配合は、10%珪酸ソーダ水溶液5
0gに各セラミック材料の30ミクロン前後の粉末50
gを添加して、撹拌混合をした。この材料を鉄板に刷毛
塗り塗布をし、ヘヤードライヤーで10分間の加熱乾燥
後700℃の溶融アルミ合金中に1時間浸漬試験をし
た。その結果、ゾル・ゲルやコロイド処理被膜と同様に
皮状態にアルミ合金を付着しないか、付着をしても簡単
に剥離ができたセラミックは下記のようになった。 酸化物:Mg,Ca,Sr,Ba,B,Al,Ti,Z
r,Zn,Cr,Mn,Fe, フッ化物:Mg,Ca,Sr,Ba,B,Al,Ti,
Zr,Zn, ホウ化物:Ti 窒化物:Si,B,Ti, 炭化物:Si,Ti,W 炭酸塩:Mg,Ca,Sr,Ba,Zn,Mn,
If the release agent film cannot be easily peeled off in a immersion test in a burn-in portion where the release agent film is worn out or disappears, the aluminum alloy adheres and cannot be used as a treated film. In order to easily peel off the aluminum alloy, immersion tests were performed by adding various ceramics. (Fig. 3)
As described above, the surface area of the aluminum alloy in direct contact is reduced by non-adhering ceramic particles. In the above-mentioned film formation, sodium silicate which was not able to be peeled at all because the aluminum alloy in a skin state adhered closely was used. The material composition to be applied is 10% sodium silicate aqueous solution 5
50 g of powder of about 30 microns of each ceramic material in 0 g
g was added and mixed with stirring. This material was brush-coated on an iron plate, heated and dried with a hair dryer for 10 minutes, and then subjected to a 1 hour immersion test in a molten aluminum alloy at 700 ° C. As a result, similar to the sol-gel or colloid-treated coating, the following ceramics did not adhere to the skin or could be easily peeled off even if they adhered. Oxide: Mg, Ca, Sr, Ba, B, Al, Ti, Z
r, Zn, Cr, Mn, Fe, fluoride: Mg, Ca, Sr, Ba, B, Al, Ti,
Zr, Zn, boride: Ti nitride: Si, B, Ti, carbide: Si, Ti, W carbonate: Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Mn,

【0016】更に、添加したセラミックの性能を確認す
るために、10%珪酸ソーダ溶液95gに上記のセラミ
ック材料を5g添加・混合撹拌をし、鉄板に刷毛塗り塗
布後ヘヤードライヤーで10分間の加熱乾燥をした。こ
の試験片を700℃の溶融アルミ合金中に1時間浸漬試
験を行った。その結果、アルミ合金が付着をしないか付
着をしても簡単に剥離が出来たセラミックは下記のよう
になった。 酸化物:Mg,Ca,Sr,Ba,B,Al,Ti,C
r, フッ化物:Ca,Sr,Ba,Ti, 窒化物:Si,B,Ti, ホウ化物:Ti, 炭化物:Si,Ti, 炭酸塩:Ca,Sr,Ba,Mn,
Further, in order to confirm the performance of the added ceramic, 5 g of the above ceramic material was added to 95 g of a 10% sodium silicate solution, mixed and stirred, and then brush-coated on an iron plate, followed by heating and drying with a hair dryer for 10 minutes. Did. This test piece was immersed in a molten aluminum alloy at 700 ° C. for 1 hour. As a result, the ceramics to which the aluminum alloy did not adhere or which could easily be peeled off even when they adhered were as follows. Oxide: Mg, Ca, Sr, Ba, B, Al, Ti, C
r, fluoride: Ca, Sr, Ba, Ti, nitride: Si, B, Ti, boride: Ti, carbide: Si, Ti, carbonate: Ca, Sr, Ba, Mn,

【0017】セラミック粒子の粒度によって被膜の状態
が変わるので、各種の粒度が揃えやすいアルミナを代表
に選択をして粒度の影響を調べた。10%の珪酸水溶液
に各種粒度のアルミナを30%添加撹拌をしたものを、
鉄板に刷毛塗りしヘヤードライヤーで10分間の加熱乾
燥をした。 120ミクロン:荒い処理被膜で被膜の膜厚が厚くな
り、手でこすると粉末が手に付着した。 100ミクロン:手に付着する粉末が多少減つたが、他
は上記と同じであった。 85ミクロン:粒子を球状で見たときに100ミクロン
以下の膜厚で最密充填で2層の状態になる粒子径で、手
でこすっても粉末が手に着かず膜厚も適切になった。 50ミクロン:同上 処理被膜の目視荒さは感じなくな
った。 30ミクロン:同上 10ミクロン:同上 膜厚が100ミクロンを越えると
微細な割れが出てきた。 5ミクロン:同上 2ミクロン:同上 2ミクロン未満は、コロイド粒子の領域になるので粉末
の添加にはならない。この結果粒子径は、2〜85ミク
ロンの範囲が良かった。
Since the state of the coating changes depending on the particle size of the ceramic particles, the effect of the particle size was investigated by selecting various types of alumina which are easy to be uniform. A 10% aqueous solution of silicic acid was mixed with 30% alumina of various particle sizes and stirred.
The iron plate was brush-coated and dried by heating with a hair dryer for 10 minutes. 120 micron: The film thickness was large due to the rough treatment film, and the powder adhered to the hand when rubbed by hand. 100 microns: powder attached to hands was slightly reduced, but otherwise the same as above. 85 μm: particle diameter of 100 μm or less when viewed as a sphere, and a particle diameter that forms a two-layered state by close packing, and even when rubbed by hand, powder did not reach the hand and the film thickness became appropriate . 50 microns: Same as above. The visual roughness of the treated film was not felt. 30 micron: same as above 10 micron: same as above When the film thickness exceeded 100 microns, fine cracks appeared. 5 micron: same as above 2 micron: same as above Less than 2 microns is in the area of colloidal particles and does not result in the addition of powder. As a result, the particle size was preferably in the range of 2 to 85 microns.

【0018】セラミック材料の配合量の効果をみるため
に、粒子径が約20ミクロンの炭酸カルシウムを代表に
選択をし、その 1,3,5,10,30,50,7
0,80,90,95gに合計で100gになるように
10%珪酸ソーダ水溶液を添加して、鉄板に刷毛塗り塗
布をして200℃に加熱乾燥をした。この試験片を70
0℃の溶融アルミ合金中に1時間の浸漬試験をして、取
り出し後の状態を観察した。その結果、 セラミック1% アルミ合金が付着して剥離が
困難 セラミック3〜70% 取り出しと同時に剥離をし
た。 セラミック80〜95% アルミ合金の付着はなかった
が、被膜の強度が弱く炭酸カルシウムの粉末がアルミ合
金に付着をして、被膜側が剥離をしてボロボロになって
いた。 従って、セラミックの配合量は、3〜70%が良好なア
ルミ合金の剥離性が得られる。
In order to see the effect of the amount of the ceramic material, calcium carbonate having a particle diameter of about 20 microns was selected as a representative, and its 1, 3, 5, 10, 30, 50, 7
A 10% aqueous solution of sodium silicate was added to 0, 80, 90, and 95 g to make a total of 100 g, and the iron plate was brush-coated and dried at 200 ° C. by heating. This test piece was
An immersion test was performed for 1 hour in a molten aluminum alloy at 0 ° C., and the state after removal was observed. As a result, it was difficult to peel off due to the adhesion of the ceramic 1% aluminum alloy. Ceramic 80-95% No aluminum alloy adhered, but the strength of the coating was weak and calcium carbonate powder adhered to the aluminum alloy, and the coating side peeled off and became tattered. Therefore, when the compounding amount of the ceramic is 3 to 70%, good aluminum alloy releasability can be obtained.

【0019】離型剤被膜が損耗・消失をするような強い
鋳造条件部分では、離型剤の主成分が油・ワックス・シ
リコーンなので、その成分特性上離型剤被膜強度と耐熱
性が不足をしている。市販の離型剤(株松村石油研究所
・モルゾールE−12)を鉄板に刷毛塗り塗布をし、比
較的離型剤自身の蒸発や変化の少ない130℃で乾燥を
して試験片にした。これを鋳造のショットサイクルに近
い条件で700℃の溶融アルミ合金に10秒間浸漬をし
5秒間出すことを繰り返した。その結果、1回目は発生
ガスと共にアルミ合金が付着をせずに落下をし、2回目
は発生ガスと共に少し皮状態のアルミ合金が付着をし、
3回目はアルミ合金の皮が付着をしその皮を剥離すると
鉄板にアルミ合金が点々と付着をし、4回目はその付着
をした点々の数が急激に増加して、5回目は皮状態のア
ルミ合金が剥離することが出来なくなった。念のため、
同じ条件の試験片を400℃の炉中に10秒間入れてか
ら、直に浸漬試験をしてみた。その結果、1回目から数
多くの点々のアルミ合金の付着があり、2回目には皮状
態のアルミ合金が剥離をすることが出来なくなった。7
00℃の溶融アルミ合金に浸漬直後から、離型剤の蒸発
や熱分解ガスが多量に発生をし、そのガスが境界となっ
てアルミ合金を非接触状態にするので、アルミ合金が付
着をしない。浸漬の出し入れ回数が増してくると、離型
剤の蒸発や熱分解ガスが消耗するので、徐徐に境界ガス
がなくなりアルミ合金が鉄板に直接接触をして付着・合
金化するようになるので、密着をして剥離ができなくな
る。即ち、過酷な鋳造条件部分では、単なる離型剤被膜
のみでは耐熱性が不足をして被膜が壊れてしまうのであ
る。
In the strong casting conditions where the coating of the release agent wears and disappears, the main component of the release agent is oil, wax or silicone. are doing. A commercially available mold release agent (Matsuro E-12, Matsumura Petroleum Institute Co., Ltd., Morsol E-12) was brush-coated on an iron plate, and dried at 130 ° C. where evaporation and change of the mold release agent itself were relatively small to obtain test pieces. This was repeatedly immersed in a molten aluminum alloy at 700 ° C. for 10 seconds and discharged for 5 seconds under conditions similar to a shot cycle of casting. As a result, the first time, the aluminum alloy fell with the generated gas without adhering, and the second time, the aluminum alloy in a slightly leathery state adhered with the generated gas,
The third time, when the aluminum alloy skin adheres and peels off, the aluminum alloy adheres to the iron plate in a dotted manner. The fourth time, the number of the adhered spots increases sharply. Aluminum alloy can no longer be peeled. Just in case,
The test piece under the same conditions was put in a furnace at 400 ° C. for 10 seconds, and then an immersion test was directly performed. As a result, many points of the aluminum alloy were adhered from the first time, and the aluminum alloy in a skin state could not be peeled off the second time. 7
Immediately after being immersed in the molten aluminum alloy at 00 ° C, the release agent evaporates and a large amount of pyrolysis gas is generated, and the gas acts as a boundary to bring the aluminum alloy into a non-contact state, so that the aluminum alloy does not adhere. . As the number of times of immersion increases and decreases, the release agent evaporates and pyrolysis gas is consumed, so the boundary gas gradually disappears and the aluminum alloy comes into direct contact with the iron plate and adheres and alloys. Adhesion prevents peeling. That is, in a severe casting condition portion, the heat resistance is insufficient with only the release agent coating alone, and the coating is broken.

【0020】柔らかめで気孔のある被膜の浸漬試験で、
アルミ合金が密着をして全く剥離が出来なかった珪酸ソ
ーダを用いその10%水溶液を鉄板に刷毛塗り塗布をし
200℃で加熱乾燥をした。この柔らかめで気孔のある
被膜に市販の離型剤(株松村石油研究所・モルゾールE
−12)を染み込ませて130℃で加熱乾燥をし、70
0℃の溶融アルミ合金中に上記と同じ浸漬を繰り返し
た。その結果、8回目までアルミ合金が全く付着をせ
ず、9回目から皮状態のアルミ合金が付着を始め、20
回目でも付着をした皮の剥離が出来、下地にはアルミ合
金の点々付着も認められなかった。念のため、同じ条件
の試験片を400℃の炉中に10秒間入れてから、直に
浸漬試験をしてみた。その結果、4回目迄はアルミ合金
が付着をせず、5〜12回目までは皮状態のアルミ合金
が剥離出来、13〜15回目に徐々に剥離しにくくなっ
ていった。始めは、最表面の離型剤が蒸発や熱分解ガス
が多めに発生をするが、気孔に染み込んだ離型剤がその
後徐徐に発生してくるので、浸漬回数を増してもアルミ
合金が付着をしなくなる。更に浸漬回数を増すと離型剤
がついには消失するが、離型剤は1ショット毎吹き付け
塗布をして常に補給されるので消失をしてしまうことは
ない。むしろ、気孔に染み込んだ離型剤が残っているの
で、1ショット毎の吹き付け塗布量を減らすことが出来
る。柔らかめで気孔のある処理被膜が下地にある場合、
鉄板に直接アルミ合金が接触をしないので鉄板は損傷を
受けない。柔らかめで気孔のある処理被膜は、その気孔
部分に離型剤や各種の有機物を染み込ませることが出来
る。その被膜は、柔らかめで気孔のある被膜が下地にな
っているので、離型剤被膜の強度より遥かに強い被膜と
なる。その被膜の強度は粘性ではなく、下塗りの剛性強
度となる。又、樹脂材料の単独に較べて、無機材料のフ
ィラーが入った樹脂は耐熱性が上がる事と同じで、下塗
りに染み込ませた離型剤や有機物の耐熱性も気孔に閉じ
込められているので、徐徐にしか蒸発や熱分解をしなく
なり当然向上をする。
In the immersion test of the soft and porous film,
A 10% aqueous solution thereof was brush-coated on an iron plate using sodium silicate which was not adhered to the aluminum alloy and could not be separated at all, and was heated and dried at 200 ° C. A commercially available mold release agent (Morsol E, Matsumura Petroleum Research Institute, Inc.) is applied to this soft and porous film.
-12) and dried by heating at 130 ° C.
The same immersion as above in a molten aluminum alloy at 0 ° C. was repeated. As a result, the aluminum alloy did not adhere at all until the eighth time, and the aluminum alloy in a leather state started to adhere from the ninth time,
The peeling of the adhered skin was able to be performed at the first time, and no adhesion of the aluminum alloy was found on the substrate. As a precaution, a test piece under the same conditions was placed in a furnace at 400 ° C. for 10 seconds, and then an immersion test was immediately performed. As a result, the aluminum alloy did not adhere until the fourth time, and the peeled aluminum alloy could be peeled off from the 5th to the 12th time, and gradually became difficult to peel off the 13th to the 15th time. At first, the release agent on the outermost surface evaporates and a large amount of pyrolysis gas is generated.However, since the release agent penetrating into the pores is gradually generated thereafter, the aluminum alloy adheres even if the number of times of immersion is increased. No longer. When the number of times of immersion is further increased, the release agent eventually disappears, but since the release agent is spray-coated every shot and is always replenished, it does not disappear. Rather, since the release agent permeated into the pores remains, the spray application amount per shot can be reduced. If there is a soft and porous treatment film on the base,
Since the aluminum alloy does not directly contact the iron plate, the iron plate is not damaged. The soft and porous treatment film can impregnate a release agent or various organic substances into the pores. Since the coating is based on a soft, porous coating, the coating is much stronger than the release agent coating. The strength of the coating is not the viscosity but the rigidity of the undercoat. Also, compared to the resin material alone, the resin containing the filler of the inorganic material has the same heat resistance as the rise, and the heat resistance of the release agent and the organic material soaked in the undercoat is confined in the pores, It evaporates and decomposes only gradually and naturally improves.

【0021】このことは、離型剤より耐熱性の高い有機
材料を染み込ませれば耐久性が取れ、離型剤被膜が損耗
・消失するような過酷な鋳造条件部分でも耐熱性のより
高い離型潤滑性の材料を染み込ませれば、焼き付きがな
く鋳造品の離型が出来、耐久性のある処理被膜となる。
柔らかめで気孔のある被膜でアルミ合金が付着をする1
0%珪酸ソーダ水溶液で、刷毛塗り塗布をしヘヤードラ
イヤーで10分間の加熱乾燥したものを下地にした。こ
の下地に各種の有機材料を溶剤に分散溶解をして5%溶
液にし、下地に染み込ませて、130℃で加熱乾燥をし
て試験片にした。その試験片を上記と同じ条件で浸漬の
繰り返し試験により溶融アルミ合金が全く付着をしない
浸漬の繰り返し回数を求めた。31回まで繰り返したが
32回以上は有機材料の優劣判定が出来ないので試験を
止めた。 10回以下 鉱油:マシン油・シリンダー油 合成油:パラフィン・ナフテン・ポリブテン・ポリブタ
ジエン・ポリエーテル 天然油脂:菜種油・大豆油・亜麻仁油・ひまし油・やし
油・一回目の浸漬時に大量の発生ガスが煙になって上昇
をした。 11〜20回 ワックス:カルナバワックス・ハニーワックス・石油ワ
ックス・パラフィンワックス・密蝋 脂肪酸:ステアリン酸・オレイン酸・リノール酸・エル
カ酸 合成油:高級アルコール・ドデシルアルコール・ポリエ
チレングリコール :グリセリンエステル・トリグリセライド 樹脂:スチレン樹脂・酢酸セルロース・ポリエチレンテ
レフタレート 一回目に一気に発生ガスが出ずにじわじわ発生をして、
一部焦げ茶色になっていった。21〜30回 極圧添加剤:石鹸(Na,Al,Ca,Li) :スルホネート(Ca,Ba,Mg) :ホスホネート(Ca,Ba,Mg) :ジアルキルジチオ燐酸・ジアルキルジチオカルバミン
酸亜鉛トリベンゾイルボレート 樹脂:ポリプロピレン・エポキシ樹脂・フェノール樹脂
・ポリエチレン・ハイワックス・ナイロン・ポリカーボ
ネート・メタアクリル樹脂・メラミン樹脂・ポリアリレ
ート 発生ガスが非常に少なく、焦げ茶色から徐徐に黒色にな
り黒色になってからゆっくり黒色が消えて行くに従っ
て、アルミ合金が付着をし始めた。 31回以上 樹脂:シリコーン・ポリイミド・ポリアミド・テフロン
・ポリエーテルエーテルケトン かすかに煙が出たが、繰り返しによっても殆ど目視での
変化が無かった。
This means that if an organic material having higher heat resistance than the release agent is impregnated, durability can be obtained, and the mold release having higher heat resistance even in severe casting conditions where the release agent film is worn out or disappears. If a lubricating material is impregnated, the cast product can be released without seizure, resulting in a durable treated film.
A soft, porous film with aluminum alloy attached 1
The substrate was brush-coated with a 0% aqueous sodium silicate solution and dried by heating for 10 minutes with a hair dryer. Various organic materials were dispersed and dissolved in a solvent to form a 5% solution on the base, and the base was impregnated with the organic material, and dried at 130 ° C. to form test pieces. The test piece was subjected to a repeated immersion test under the same conditions as above to determine the number of immersion repetitions at which the molten aluminum alloy did not adhere at all. The test was repeated up to 31 times, but the test was stopped at 32 times or more because the quality of the organic material could not be determined. 10 or less Mineral oil: Machine oil / Cylinder oil Synthetic oil: Paraffin / Naphthene / Polybutene / Polybutadiene / Polyether Natural fats / oils: Rapeseed oil / Soy oil / Fax seed oil / Castor oil / Palm oil / Large amount of generated gas during first immersion It became smoke and rose. 11 to 20 times Wax: carnauba wax, honey wax, petroleum wax, paraffin wax, beeswax Fatty acid: stearic acid / oleic acid / linoleic acid / erucic acid Synthetic oil: higher alcohol / dodecyl alcohol / polyethylene glycol: glycerin ester / triglyceride resin : Styrene resin / cellulose acetate / polyethylene terephthalate
Some became dark brown. 21 to 30 times Extreme pressure additive: soap (Na, Al, Ca, Li): sulfonate (Ca, Ba, Mg): phosphonate (Ca, Ba, Mg): zinc dibenzodithiocarbamate / dialkyldithiocarbamate tribenzoyl borate resin : Polypropylene, epoxy resin, phenolic resin, polyethylene, high wax, nylon, polycarbonate, methacrylic resin, melamine resin, polyarylate Generates very little gas, gradually turns black from dark brown to black, then slowly to black As it disappeared, the aluminum alloy began to adhere. 31 times or more Resin: Silicone, polyimide, polyamide, Teflon, polyetheretherketone Smoke was slightly emitted, but there was almost no visible change by repetition.

【0022】溶剤で希釈をした有機材料なら(図4)の
ように、気孔のある部分にその有機材料を染み込ませる
ことが可能で、700℃の溶融アルミ合金に浸漬した場
合、その有機物の耐熱性により蒸発や熱分解の早さが変
化をし浸漬回数がかわる。ダイカストでは、鋳造品を金
型から離型するために1ショット毎離型剤を吹き付け塗
布をするので、繰り返し離型剤被膜で補強されるので、
染み込ませた有機物は直接溶融アルミ合金に浸漬したと
きより、耐久性が得られる。又、離型剤被膜が損耗・消
失をするような過酷な鋳造条件部分では、より耐熱性と
潤滑性の高い有機材料を染み込ませればよい。あらゆる
鋳造条件に対応する下地と有機材料の組み合わせが可能
となり、ダイカストの鋳造に必要なあらゆる機能を充足
出来るものとなる。
If the organic material is diluted with a solvent, as shown in FIG. 4, the organic material can be impregnated into a portion having pores. When the organic material is immersed in a molten aluminum alloy at 700 ° C., the heat resistance of the organic material is reduced. The speed of evaporation and thermal decomposition changes depending on the nature, and the number of immersions changes. In die casting, a release agent is sprayed and applied for each shot to release the casting from the mold, so it is repeatedly reinforced with a release agent coating.
The impregnated organic material has higher durability than when directly immersed in a molten aluminum alloy. Further, in a severe casting condition where the release agent film is worn or lost, an organic material having higher heat resistance and lubricity may be impregnated. The combination of the base and the organic material corresponding to all casting conditions becomes possible, and all functions required for die casting can be satisfied.

【0023】柔らかめで気孔のある被膜に有機材料を染
み込ませる処理で、被膜形成するのは手間が掛かり面倒
である。これを1回塗りで出来るとより簡単な処理方法
になる。(図4)のような構造をもっと細かいレベルで
つくると思われるアルミニウムキレート・環状アルミニ
ウム・ブチルチタネート・アセチルアセトントリブトキ
シジルコニウムについて、前述と同様な繰り返し浸漬試
験をした。その結果、4種類の全て31回以上となっ
た。有機金属の金属酸化物の骨格に有機物が結合してい
る構造になるものは、有効であるが現在入手出来る材料
が上記に限られたので、他の材料までは試験が出来なか
った。
[0023] Forming a film by a process of impregnating a soft and porous film with an organic material is troublesome and troublesome. If this can be done by one coating, it becomes a simpler processing method. The same repeated immersion test as described above was conducted for aluminum chelate, cyclic aluminum, butyl titanate, and acetylacetone tributoxy zirconium, which are thought to produce a structure as shown in FIG. 4 at a finer level. As a result, all of the four types reached 31 times or more. Materials having a structure in which an organic substance is bonded to the skeleton of a metal oxide of an organic metal are effective, but since the materials available at present are limited to the above, other materials cannot be tested.

【0024】[0024]

【作用】鋳造中や補修・整備段階の金型表面は、離型剤
やその鋳造後の汚れや焼き付きでアルミ合金が付着をし
ている。付着したアルミ合金はヤスリや砥石で削り取り
表面の汚れは界面活性剤で洗うか、砥石や研磨剤で金型
表面を磨いて奇麗にする。その清浄な金型表面に下地を
薄く刷毛塗りや吹き付け塗布をし、5〜20分自然乾燥
をする。早く処理をしたい場合は、ガスバーナーやヒー
ターやヘヤードライヤーで表面温度が200℃位で3〜
10分程度加熱乾燥をする。無機材料の特徴で乾燥によ
り溶剤部分を蒸発させると、その溶剤が蒸発をした部分
が気孔となる。通常セラミックの場合はその後高温で焼
結をして気孔を無くして緻密な状態にして強度を出す
が、この処理被膜はそれほど高い強度を必要にしていな
いので、気孔あっても使用に耐えることが出来る。この
気孔が有ってもよいことは、加熱温度が低くてもよく専
用の設備がなくても表面処理が行え簡単な処理方法を可
能にするものである。気孔がある下地被膜の上から溶剤
に分散・溶解をした有機材料を、下地の溶剤を蒸発させ
た気孔に染み込ませて自然乾燥か有機材料の溶剤が蒸発
をする温度で3〜10分バーナーやヒーターで加熱乾燥
をする。新しい金型や金型部品は、製造加工したときの
切削油や防錆剤が表面に付着をしている。これを除去す
るために界面活性剤で洗浄をして金型表面を清浄にして
から上記と同じ処理をする。界面活性剤や研磨剤の中に
下地の無機材料を、少し添加をしておくと表面が清浄化
されると同時に無機材料が金型表面に接着をするので、
その上に上記の下地処理をすると非常に密着性のよい処
理被膜が得られる。
[Function] The mold surface during the casting and at the repair / maintenance stage has an aluminum alloy attached thereto due to the release agent and the dirt and seizure after the casting. The adhered aluminum alloy is shaved with a file or a grindstone, and the dirt on the surface is washed with a surfactant, or the surface of the mold is polished with a grindstone or an abrasive to clean the surface. The base of the clean mold is thinly brush-coated or spray-coated, and air-dried for 5 to 20 minutes. If you want to process quickly, use a gas burner, heater, or hair dryer to keep the surface temperature at around 200 ° C.
Heat and dry for about 10 minutes. When the solvent portion is evaporated by drying due to the characteristics of the inorganic material, the portion where the solvent has evaporated becomes pores. Normally, in the case of ceramics, sintering is performed at a high temperature afterwards to eliminate pores and make it denser, and to give strength.However, this treated coating does not require so high strength, so it can withstand use even with pores. I can do it. The presence of the pores enables a simple treatment method in which the surface treatment can be performed without requiring a dedicated heating equipment at a low heating temperature. An organic material dispersed / dissolved in a solvent is impregnated into the pores obtained by evaporating the solvent of the underlying solvent from the underlying coating film having pores, and is naturally dried or at a temperature at which the solvent of the organic material evaporates for 3 to 10 minutes. Heat and dry with a heater. New molds and mold parts have cutting oil and rust preventives from the manufacturing process adhere to the surface. To remove this, the surface of the mold is cleaned by washing with a surfactant, and then the same treatment as above is performed. If you add a small amount of inorganic base material to the surfactant or abrasive, the surface will be cleaned and the inorganic material will adhere to the mold surface at the same time,
When the above-mentioned undercoating treatment is performed thereon, a treatment film having very good adhesion can be obtained.

【0025】従来、離型剤を全面に、過酷な鋳造条件部
分ではより多く吹き付け塗布をしていて、大量の離型剤
を使用していた。上塗りに潤滑性の材料を染み込ませた
処理被膜を一般の広い鋳造面積部分に形成すると、その
部分では離型剤が飛沫程度か殆ど掛からなくても離型が
できる。過酷な鋳造条件部分を狙って離型剤を吹き付け
塗布をすると、一般の広い鋳造面積部分には飛沫が掛か
り、わざわざ全面に離型剤を吹き付け塗布しなくても離
型が出来る。このことにより、離型剤の使用量が大幅に
へり作業環境も格段に良くなるものである。
Conventionally, a large amount of the release agent has been used by spraying the release agent over the entire surface under severe casting conditions. When a treatment film in which a lubricating material is impregnated into the top coat is formed on a general wide casting area, the release can be performed even if the release agent is not sprayed or hardly applied to the portion. When a release agent is sprayed and applied in a severe casting condition portion, a spray is applied to a general large casting area, and the release can be performed without spraying and applying the release agent over the entire surface. As a result, the amount of the release agent used is greatly reduced, and the working environment is significantly improved.

【0026】[0026]

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。従
来、行われている金型表面処理と同じ表面や部分での比
較実施をしたのでそれを記載する。処理方法は、金型表
面を界面活性剤を用いブラシで擦って洗浄→下塗り・バ
ーナー乾燥→上塗り・ヘヤードライヤーで10分間の加
熱乾燥後、鋳造を開始した。 (実施例1) ダイカスト機:350ton 鋳造品 :アウトレットウォーター中子 ゲート(溶融アルミ合金の入り口)が中子に直撃する方
案なので直撃部分が焼き付き・噛りを起こし中子を引き
抜く時に鋳造品に割れが生じていた。 従来−1 :中子にタフトライドの窒化処理をした。 結果−1:350ショット位から金型表面に細かい割れ
が生じ、673ショットで鋳造品に割れが発生した。 従来−2 :中子にPVCD法でTiNコーティング
をした。 結果−2:530ショット位で金色の表面が黒くなり、
626ショット目に1筋の噛りが発生し、その噛りが徐
徐に大きくなって1019ショット目に中子を引き抜く
時に鋳造品に割れが生じた。 本発明の処理被膜−1 :10%珪酸ソーダ水溶液 結果−1:120ショット位で表面が黒くなり、522
ショット目に1筋の噛りが生じ856ショット目に、鋳
造品に割れを生じた。専用設備により処理を施したTi
Nコーティングより劣るが、塗って加熱乾燥するだけの
操作で約80%迄の性能が出た。 本発明の処理被膜−2 :コロイドシリコンに30ミクロンのMgOを10%添
加 結果−2:240ショット位で表面に付着した離型剤の
炭化と思われるが表面が黒くなり、1220ショット位
でお焦げ状態のものが鋳造品に付着をし、1346ショ
ットで鋳造品に割れが生じた。 本発明の処理被膜−3 :下塗り−コロイドジルコン 上塗り−ポリエチレン 結果−3:260ショット位で表面が黒くなり、188
0ショット位でお焦げ状態のものが鋳造品に付着をし、
2432ショット目で鋳造品に割れが生じた。 本発明の処理被膜−4 :下塗り−燐酸Mn 上塗り−ポリカーボネ
ート 結果−4A:350ショット位で表面が黒くなり、31
00ショット位でお焦げ状態のものが鋳造品に付着を
し、7329ショット目で鋳造品に割れを生じた。 結果−4B:金型表面を軽く磨いて同じ処理を繰り返し
おこない、割れを生じる迄のショット数を見て見た。 繰り返し2回目→9158ショット 繰り返し3回目→12843ショット :繰り返し4回目→13215ショット :繰り返し5回目→13053ショット 繰り返しにより鋳造品に割れが入る迄のショット数は増
してくるが、4回目位からほぼ一定になる。 (実施例2) ダイカスト機:650ton 鋳造品 :トルコン用バルブボデー先抜き中子(抜
き勾配30分) 引き抜き用のシリンダーを金型に組み込んで、先に中子
を抜いてから金型を開く動作のもので、噛りが発生をす
ると中子を磨くことが出来ず取り替えなければならな
い。金型構造上で中子ピンは金型内に隠れて、離型剤が
掛かりにくい不利な条件になっている。 従来−1 :中子にタフトライド処理をしていた。 結果−1:中子に焼き付きを生じ鋳造品で許される品質
限度まで、中子の交換を我慢して使って598ショット
であった。 従来−2 :中子にCVD法によりTiNコーティン
グを施した。 結果−2:離型剤が掛かりにくく、引き抜きシリンダー
も小さく引き抜く力も少ないので7ショットで、中子が
離型出来なくなった。 本発明の被膜−6 :下塗り−コロイドシリコン 上塗り−シリコ
ーン 結果−6:タフトライド処理の場合と同じ判定で、18
59ショットになった。 本発明の被膜−7 :下塗り−コロイドアルミナ 上塗り−シリコ
ーン 結果−7:焼き付き始めたのが620ショットくらいか
らで、タフトライド処理の場合と同じ判定までは、33
48ショットであった。 (実施例3) ダイカスト機:350ton*1ヶ取り 鋳造品 :ドアークローザーボディー 角形形状の角部に細かなひび割れが速く生じる。 従来例−1 :表面処理をしない一般の溶体化・析出硬
化処理済みの金型。 結果−1:500ショット位で角部に細かい割れが入
り、そのひび割れをやすりで削り取りながらやすりで削
り取れなくなるまでを、ショットを繰り返し金型寿命と
していた。その過去の平均的金型寿命は42000ショ
ット前後であった。 従来例−2 :金型表面にI−NIXの窒化処理を行っ
た。 結果−2:1000ショット位で角部に細かい割れが入
り、上記と同じ処置での平均的金型寿命は55000シ
ョット、最大の耐久性のあった場合でも63000ショ
ットであった。 従来例−3 :金型表面にWCを肉盛溶射による金型表
面処理を行った。 結果−3:1530ショット位で角部に細かいひび割れ
が入り、3800ショット前後からひび割れの廻りが剥
離を始め、ひび割れそのものは大きくならなかったが、
剥離部分でのやすり削りで手間が掛かりすぎたので、4
6000ショットで断念をした。 本発明の処理被膜−8 :下塗り−燐酸第一鉄・燐酸第二鉄 上塗り−シ
リコーン :ひび割れが発生をせず116500ショットから角部
のひび割れが発生し始めたので、やすり削り無しにして
金型寿命とした。 本発明の処理被膜−9 :下塗り−アルミニウムアルコレート 上塗り−フェニ
ルシリコーン:ひび割れが発生をせず153700ショ
ットから、角部のひび割れが発生し始めたので、やすり
削り無しにして金型寿命とした。 (実施例4) ダイカスト機:350ton*1ヶ取り 鋳造品 :ドアークローザーボティーの中子(抜き
勾配10分) :Φ30*250Lの中子で、従来5°の抜き勾配を用
いていたが、抜き勾配の先端の加工代が片肉2.8mm
もあり、加工ロスを低減するために抜き勾配を小さくし
たものである。 従来−1 :中子表面はタフトライド処理を行った。 :抜き勾配が5°の時は抜けていたが、30′設定でも
焼き付き・噛りが1ショット目から発生し、3ショット
目には抜けなくなった。 従来−2 :中子表面はPVD法によるTiNコーテ
ィングを行った。 :抜き勾配が30′設定で焼き付き・噛りが発生する前
の、3ショット目には抜けなくなつた。 本発明の処理被膜−10 :下塗り−アルミン酸ソーダ 上塗り−フェニル
シリコーン 結果−10A:1513ショットから焼き付き・噛りが
出始め、その噛りの離型抵抗が大きくなって1530シ
ョットで抜けなくなった。 結果−10B:上記の焼き付き・噛り部分を磨いて付着
をしたアルミ合金を除去した後、再施工を繰り返した。 繰り返し2回目 1682ショット で抜けなくなっ
た。 繰り返し3回目 1733ショット 同上 繰り返し4回目 1742ショット 同上 繰り返し5回目 1736ショット 同上 最終的に1700ショット毎途中で鋳造をとめて、金型
磨きをした上で再処理を繰り返すことにした。 本発明の処理被膜−11 :下塗り−コロイドチタン 上塗り−テフロン
FEP 結果−11A:6650ショットから焼き付き・噛りを
発生し始めたが、大きくならなかったのでそのまま鋳造
を継続し、15682ショットで抜けなくなった。中子
の磨き作業が10〜11日に1回で済むようになった。
又、中子に付着したアルミ合金の厚さが薄い場合はステ
ンレスのへらで削って取れ、厚い場合はやすりや砥石で
削ると、本発明の処理被膜が下にあり中子まで到達をし
ていなくて、金型の中子は全く損傷を受けていなかっ
た。 結果−11B:上記の焼き付き・噛り部分に付着したア
ルミ合金を、磨いて除去した後、再処理を繰り返した。 繰り返し2回目 15663ショット 繰り返し3回目 15703ショット 再施工による抜け効果の延長は認められなかったが、1
0日に1回の中子磨き作業で済むようになった。 本発明の処理被膜−12 :下塗り−燐酸が1/3モル過剰の燐酸Zn10%の6
0℃水溶液に中子を7分浸漬をし、ガスバーナーで軽く
加熱をした。 :上塗り−溶剤トルエン中に5%分散溶解したテフロン
FEP溶液に20秒浸漬をし、5分間自然乾燥後ガスバ
ーナーで軽く加熱をした。 結果−12A:数ショットで少し焼き付いたが大きくな
らないので、そのまま鋳造を継続し、17833ショッ
トで抜けなくなった。 結果−12B:上記の中子の焼き付き部分をステンレス
のへらで除去することができたので、界面活性剤を染み
込ませたブラシで擦ってボロ布で拭き取りをし、上塗り
を刷毛塗りをしてバーナーで軽く加熱乾燥をした後に、
鋳造をしたら15238ショットで抜けなくなった。上
塗りのみの再施工で本発明の被膜処理−11とほぼ同等
になり処理の手間が省けるようになった。 (実施例5) ダイカスト機:1650ton*1ヶ取り 鋳造品 :クランクケース :ゲート口から入る溶融アルミ合金の湯流れ勢力によっ
て、離型剤被膜が洗われて離型が困難になり金型に張り
着いたり、鋳造品が歪んだり割れたりしていた。 従来−1 :タフトライド処理 :シリコーンやワックスの配合を多くした離型剤を濃く
した上で、多くの量を吹き付け塗布をすることで、よう
やく離型をしていた。 (21) 結果−1:製品形状から離型剤被膜が洗われる面積が大
きく、洗われ方が形状位置によって変わるので、鋳造品
の歪から免れる事が出来なくて歪取り修正をして製品に
していた。又、離型剤の吹き付け量が多いために金型表
面に余分に付着した離型剤被膜が堆積をするので、約5
00ショット毎に堆積をした離型剤被膜を除去しなけれ
ばならなかった。 本発明の処理被膜−13 :下塗り−燐酸アルミ 上塗り−モノメチル珪酸をメチルシリコーンで溶解した
もの 結果−13A:鋳造品の歪取りが必要なくなった。 離型剤の濃度や吹き付け量を他の部分と同様の条件にし
て鋳造をしたら、たまに歪取りが必要になったが、離型
剤被膜を除去する作業をすることなく12000ショッ
トを鋳造できた。 結果−13B:上記の鋳造後、再処理を行って同じ鋳造
条件で繰り返し鋳造をした。 繰り返し2回目 13400ショット 鋳造後の歪取りはなくなった。 繰り返し3回目 15600ショット この間離型剤被膜を除去することなく、上記のショット
で歪取りが必要になったが、鋳造は15000ショット
毎に繰り返し再処理をすることで、継続をしている。通
常の場合約15000ショット前後で細かいひび割れを
生じていたが、約50000ショットを越えてもひび割
れは生じていない。 本発明の処理被膜−14 :ブチルチタネート一層塗り 結果−14A:結果−12Aと同様に12300ショッ
トを鋳造出来た。 結果−14B:上記の鋳造後、再処理を行って同じ鋳造
条件で繰り返し鋳造をした。 繰り返し2回目 11900ショット 繰り返し3回目 12400ショット 繰り返しの再処理による効果の延びは無かったが、始め
から良好なレベルを達成出来た。 ダイカスト機:1650ton*1ケ取り 鋳造品 :デフギヤーケース :上から抜く大きな中子があり、金型の割面から吹き付
け塗布をする離型剤が、その裏側部分に付着をさせるこ
とが出来ないので、焼き付きを止められず圧洩れと外観
不良で困っていた。 従来−1 :I−NIX処理 :何かしようとしても金型の裏側で手も入らず、他に対
策をする手段がなかった。 本発明の処理被膜−15 :下塗り−コロイドジルコン・アルミナの1:1モル混
合物 :上塗り−エチルアセテートアルミニウムジイソプロピ
レートとナイロンの2:1混合物 金型補修の時に金型を分解して処理をした。 結果−15A:離型剤の飛沫がほんの少しは掛かってい
るかも知れないが、従来と全く同じ鋳造条件で約630
0ショットまで焼き付きが認められず、約15700シ
ョットで焼き付きが従来のレベルと同等までになった。 結果−15B:上記の条件で処理をし、6300ショッ
トまできたときに金型の裏側の少しの隙間から、スプレ
ーガンに界面活性剤をいれて吹き付け洗浄をしエヤーブ
ローで乾燥した。そこへ、上記の上塗りを吹き付け塗布
をし10分間自然乾燥をした後、エヤーブローをして乾
燥をした。6300ショットの後、約4500ショット
まで焼き付きが認められなかった。
Embodiments of the present invention will be described below. A comparison was made on the same surface or part as the conventional mold surface treatment, which will be described. The treatment method was as follows: the surface of the mold was rubbed with a brush using a surfactant, washed, primed, burner dried, topcoated, heated and dried with a hair dryer for 10 minutes, and then casting was started. (Example 1) Die-casting machine: 350 ton Casting product: Outlet water core Since the gate (entrance of the molten aluminum alloy) is a direct hit to the core, the direct hit portion is seized and bitten, and the core is pulled out and cracked into a cast product. Had occurred. Conventional-1: The core was subjected to a nitriding treatment of tuftride. Result-1: Fine cracks occurred on the die surface from about 350 shots, and cracks occurred in the cast product at 673 shots. Conventional-2: The core was coated with TiN by the PVCD method. Result-2: The gold surface became black at about 530 shots,
One streak bite occurred at the 626 shot, the bite gradually increased, and the cast product cracked when the core was pulled out at the 1019 shot. Treatment film-1 of the present invention: 10% aqueous solution of sodium silicate Result-1: The surface became black at about 120 shots, and 522
One streak bite occurred at the shot, and a crack occurred at the 856 shot. Ti treated by special equipment
Although it was inferior to N coating, the operation up to about 80% was obtained by simply applying and heating and drying. Treatment film-2 of the present invention: 10% of 30 micron MgO added to colloidal silicon Result-2: It seems that the release agent adhered to the surface at about 240 shots was carbonized, but the surface became black and about 1220 shots The burnt product adhered to the cast product, and the cast product cracked at 1346 shots. Treatment film-3 of the present invention: Undercoating-colloidal zircon Topcoating-polyethylene Result-3: The surface became black at about 260 shots, and 188
The one that is scorched at about 0 shot adheres to the casting,
At the 2432 shot, a crack occurred in the casting. Processed film-4 of the present invention: undercoating-Mn phosphate overcoating-polycarbonate Result-4A: The surface became black at about 350 shots, and 31
The burnt one adhered to the cast at about 00 shots, and cracked at the 7329 shot. Result-4B: The same process was repeated by lightly polishing the surface of the mold, and the number of shots before cracking was observed. The second repetition → 9158 shots The third repetition → 12843 shots: The fourth repetition → 13215 shots: The fifth repetition → 13053 shots The number of shots before cracking of the cast increases due to repetition, but is almost constant from the fourth repetition become. (Example 2) Die-casting machine: 650 ton Casting product: Core for punching out a valve body for torque converter (drafting gradient: 30 minutes) An operation of incorporating a pulling-out cylinder into a die, pulling out the core first, and then opening the die. If a bite occurs, the core cannot be polished and must be replaced. The core pin is hidden in the mold on the mold structure, which is a disadvantageous condition that the release agent is hardly applied. Conventional-1: The core was subjected to tuftride processing. Result-1: There were 598 shots of the core being burned out and exchanging the core patiently up to the quality limit allowed for the cast product. Conventional-2: A core was coated with TiN by a CVD method. Result-2: The core could not be released in 7 shots because the release agent was hardly applied, the drawing cylinder was small, and the drawing force was small. Coating -6 of the present invention: undercoat-colloidal silicon overcoat-silicone Result-6: 18 in the same judgment as in the case of the tuftride treatment
It was 59 shots. Coating -7 of the present invention: undercoating-colloidal alumina overcoating-silicone Result -7: After about 620 shots began to burn, up to the same judgment as in the case of the tuftride treatment, 33
There were 48 shots. (Example 3) Die-casting machine: 350 tons * 1 cast Casting: Door closer body Fine cracks are quickly generated at the corners of the square shape. Conventional Example-1: A general solution-treated, precipitation-hardened mold without surface treatment. Result-1: The mold was repeatedly used until the corners were finely cracked at about 500 shots and the cracks could not be filed while being filed with the file. The average mold life in the past was around 42,000 shots. Conventional Example-2: I-NIX nitriding treatment was performed on the mold surface. Result-2: A small crack was formed in the corner at about 1000 shots, and the average mold life under the same treatment as above was 55,000 shots, and 63,000 shots even with the maximum durability. Conventional Example-3: Mold surface treatment was performed on the mold surface by overlaying WC on the mold surface. Result-3: A fine crack was formed in the corner at about 1530 shots, and around about 3800 shots, the crack began to peel around, and the crack itself did not increase.
Since it took too much time to sand the stripped part,
I gave up after 6,000 shots. Processed film of the present invention -8: Undercoat-ferrous phosphate / ferric phosphate Overcoat-silicone: Since cracks did not occur and cracks in the corners began to be generated from 116500 shots, the mold was used without sanding. Life time. Processed film -9 of the present invention: undercoat-aluminum alcoholate Overcoat-phenylsilicone: cracks did not occur, and from 153,700 shots, cracks at the corners began to occur. (Example 4) Die-casting machine: 350 ton * 1 piece casting Cast product: Core of dorcrowser body (draft 10 minutes): Core of Φ30 * 250L, which used to have a draft angle of 5 ° conventionally. The processing allowance at the tip of the slope is 2.8 mm for one meat.
In order to reduce the processing loss, the draft is reduced. Conventional-1: The core surface was subjected to tuftride treatment. : Detachment was observed when the draft angle was 5 °, but seizure / biting occurred from the first shot even at the setting of 30 ′, and did not escape from the third shot. Conventional-2: The core surface was coated with TiN by the PVD method. : The shot could not be missed in the third shot before the burn-in and biting occurred when the draft was set to 30 '. Processed film of the present invention -10: undercoating-sodium aluminate overcoating-phenylsilicone Result -10A: Seizure / biting started from 1513 shots, the release resistance of the biting became large, and it could not be removed at 1530 shots. Result-10B: The above-mentioned seizure / biting portion was polished to remove the adhered aluminum alloy, and then re-application was repeated. No more misses in the second 1682 shots. 3rd repeat 1733 shots Same as above 4th repeat 1742 shots Same as above 5th repeat 1736 shots Same as above Finally, the casting was stopped every 1700 shots, the mold was polished, and the reprocessing was repeated. Processed film of the present invention -11: Undercoat-Colloidal titanium Overcoat-Teflon FEP Result -11A: Seizure / biting began to occur from 6650 shots, but it did not increase, so casting was continued as it was, and it did not come off at 15,682 shots Was. The polishing of the core has been completed once every 10 to 11 days.
When the thickness of the aluminum alloy attached to the core is thin, it can be removed with a stainless steel spatula, and when it is thick, it can be cut with a file or a grindstone. Without, the core of the mold was not damaged at all. Result-11B: The aluminum alloy adhering to the seizure / biting portion was removed by polishing, and the reprocessing was repeated. 15663 shots for the second repetition 15703 shots for the third repetition
The core polishing work has been completed once a day. Processed film of the present invention -12: Undercoating-Phosphoric acid is 1/3 molar excess of 10% Zn phosphate 6
The core was immersed in a 0 ° C. aqueous solution for 7 minutes, and lightly heated with a gas burner. : Topcoat-dipped in a Teflon FEP solution dispersed and dissolved in 5% toluene solvent for 20 seconds, air-dried for 5 minutes and lightly heated with a gas burner. Result -12A: The image was slightly burned in a few shots but did not increase, so the casting was continued as it was, and the shot did not come off in 17833 shots. Result-12B: Since the burned-in portion of the core could be removed with a stainless steel spatula, the surface was rubbed with a brush impregnated with a surfactant and wiped off with a rag, and the top coat was applied with a brush and the burner was applied. After lightly heating and drying with
After casting, it stopped falling after 15238 shots. The re-application of only the top coat was almost equivalent to the coating treatment-11 of the present invention, so that the labor for the treatment could be omitted. (Example 5) Die-casting machine: 1650 ton * 1 cast Casting product: Crank case: The release agent film is washed by the molten aluminum alloy flowing force from the gate opening, making it difficult to release, and stretching the mold. Arrived and the castings were distorted and cracked. Conventional -1: Tuftride treatment: After releasing the release agent containing a large amount of silicone or wax, the release agent was finally released by spraying and applying a large amount. (21) Result-1: The release agent coating has a large area that can be washed from the product shape, and the way it is washed varies depending on the shape position. I was Also, since the amount of the release agent sprayed is large, an extra release agent film adhered to the mold surface is deposited.
The release agent film deposited on every 00 shots had to be removed. Treated film -13 of the present invention: Undercoat-Aluminum phosphate Overcoat-Dissolved monomethylsilicic acid with methyl silicone Result-13A: No need to remove distortion of cast product. When casting was performed under the same conditions as those of the other parts with the concentration of the release agent and the amount of spraying, sometimes it was necessary to remove distortion, but 12,000 shots could be cast without removing the release agent film. . Result -13B: After the above-mentioned casting, reprocessing was performed and casting was repeatedly performed under the same casting conditions. Second repetition 13400 shots The distortion removal after casting disappeared. The third repetition of 15600 shots The above shot had to be removed without removing the mold release agent coating during this period, but the casting was continued by repeatedly reprocessing every 15000 shots. Normally, fine cracks were generated at about 15,000 shots, but no crack was generated even after about 50,000 shots. Processed film of the present invention -14: One coat of butyl titanate Result -14A: 12,300 shots were cast in the same manner as in Result -12A. Result -14B: After the above-mentioned casting, reprocessing was performed and casting was repeatedly performed under the same casting conditions. The second repetition 11900 shots The third repetition 12400 shots The effect was not prolonged by the reprocessing, but a good level could be achieved from the beginning. Die-casting machine: 1650 ton * 1 piece casting Cast product: differential gear case: There is a large core that is pulled out from above, and the release agent that sprays and applies from the split surface of the mold cannot adhere to the back side As a result, it was not possible to stop seizure, and it was troubled by pressure leakage and poor appearance. Conventional-1: I-NIX treatment: Even if something is attempted, no access is available on the back side of the mold, and there is no other means for taking measures. Processed coating film of the present invention -15: Undercoat-1: 1 molar mixture of colloidal zircon / alumina: Overcoat-2: 1 mixture of ethyl acetate aluminum diisopropylate and nylon . Result -15A: Although the release agent may be slightly splashed, it is about 630 under the same casting conditions as before.
Seizure was not recognized until 0 shot, and the seizure became equivalent to the conventional level at about 15,700 shots. Result -15B: The treatment was carried out under the above conditions, and after reaching 6,300 shots, a surfactant was put into a spray gun through a small gap on the back side of the mold, spray-washed, and dried by air blowing. Thereupon, the above-mentioned top coat was sprayed and applied, air-dried for 10 minutes, and then dried by air blowing. After 6,300 shots, burn-in was not recognized until about 4,500 shots.

【0027】[0027]

【発明の効果】ダイカストには3大不良(焼き付き噛り
・湯皺湯境・巣穴)があり、その焼き付き・噛りを防止
するために専用設備による高価な表面処理をしていた。
本発明は格別な設備を用いることなく、簡単な現場処理
で焼き付き・噛りを防止出来るので金型をダイカスト機
から降ろすことなく、処理をする間ほんの少しの鋳造を
止めるだけで鋳造が再開できるものである。そのために
余分の金型部品を準備して在庫にする必要がなくなっ
た。従来、鋳造品の離型が困難で鋳造品の設計で使えな
かった抜き勾配も、下塗りと離系潤滑性の上塗りの組み
合わせで抜いて鋳造することが可能になった。小さい抜
き勾配が抜けることは、鋳造品の寸法精度を高めること
が出来る。下塗りの中には、湯皺・湯境不良が消えたり
その面積が減少したものがあり、その不良に対しても効
果があるものである。焼き付き・噛りのある部分には、
鋳造条件で離型剤を多く吹き付け塗布をするので、その
離型剤の蒸発・熱分解ガスが鋳造品に入って巣穴となっ
ている。焼き付かない処理被膜があるのと、離型剤を吹
き付け塗布する量を減らすことが出来て、巣穴も減らす
ことが出来る。焼き付き・噛り部分からひび割れが発達
をして、それが酷くなって使用に耐えられ無くなること
で金型寿命となる。本発明の処理被膜は、離型剤被膜が
損耗・消失をしたり、離型剤が掛からないような部分で
も焼き付き・噛りが防止出来るので金型が損傷を受ける
部分がなくなり、金型寿命も大幅に延びるものである。
作業環境は飛び散った離型剤による汚れが一番の要因で
あるが、本発明の処理被膜によって吹き付け塗布をする
離型剤の使用量が大幅に減るので、汚ればかりでなくコ
ストの面でも有利になる。
According to the present invention, there are three major defects (burn-in bite, hot wrinkle hot water boundary, burrow) in die-casting, and expensive surface treatment with dedicated equipment has been performed to prevent the burn-in and bite.
The present invention can prevent seizure and biting by simple on-site processing without using special equipment, so that casting can be restarted by stopping only a small amount of casting during processing without removing the mold from the die casting machine. Things. Therefore, there is no need to prepare extra mold parts and keep them in stock. Conventionally, it has become possible to cast and remove a draft that was difficult to release from a cast product and could not be used in the design of the cast product, using a combination of an undercoat and a top coat with lubricating release properties. The removal of a small draft can improve the dimensional accuracy of the cast product. Among the undercoats, there are those in which hot water wrinkles and poor hot water boundaries have disappeared or their area has been reduced, and the undercoating is also effective for the poorness. In the part with burn-in / bite,
Since a large amount of the release agent is sprayed and applied under the casting conditions, the vaporized and thermally decomposed gas of the release agent enters the casting and forms a cavity. The presence of the non-baked treated coating makes it possible to reduce the amount of the release agent sprayed and applied, thereby reducing burrows. Cracks develop from the seizure / biting portion and become severe and unusable, resulting in the life of the mold. The treated film of the present invention can prevent the release agent film from being worn out or lost, and also prevent seizure and biting even in a portion where the release agent is not applied. Is also greatly extended.
In the working environment, the most important factor is the dirt due to the scattered release agent. However, the treatment film of the present invention significantly reduces the amount of the release agent to be sprayed and applied, which is advantageous not only in terms of dirt but also in terms of cost. become.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来の被膜の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a conventional coating.

【図2】本発明の処理被膜の構造を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a structure of a treated film of the present invention.

【図3】本発明のセラミック添加した処理被膜の構造を
示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of a ceramic-added treatment film of the present invention.

【図4】本発明の有機材料を染み込ませた処理被膜の構
造を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the structure of a treated film impregnated with the organic material of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 金型表面 2 硬い被膜 3 付着アルミ合金 4 金属間化合物 5 処理被膜 6 連続気孔 7 独立気孔 8 セラミック 9 気孔 10 有機材料 REFERENCE SIGNS LIST 1 mold surface 2 hard coating 3 adhered aluminum alloy 4 intermetallic compound 5 treated coating 6 continuous pore 7 independent pore 8 ceramic 9 pore 10 organic material

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】膜厚0,1〜100ミクロンの範囲で気孔
を有する被膜構造。
1. A coating structure having pores in a thickness range of 0.1 to 100 microns.
【請求項2】2〜50ミクロンの酸化物・フッ化物・窒
化物・ホウ化物・炭化物・炭酸塩を3〜70%を添加し
た請求項1の被膜構造。
2. The coating structure according to claim 1, wherein oxides, fluorides, nitrides, borides, carbides and carbonates of 2 to 50 microns are added in an amount of 3 to 70%.
【請求項3】鉱油・合成油・天然油脂・脂肪酸・ワック
ス・シリコーン・テフロン(登録商標)・極圧添加剤・
樹脂・潤滑性高分子を気孔部分に染み込ませた請求項1
の被膜構造。
3. Mineral oil, synthetic oil, natural fat, fatty acid, wax, silicone, Teflon (registered trademark), extreme pressure additive,
2. A resin / lubricating polymer impregnated into pores.
Film structure.
【請求項4】有機金属のアルミニウムキレート・環状ア
ルミニウム・ブチルチタネート・アセチルアセトントリ
ブトキシジルコニウムで形成する被膜構造。
4. A coating structure formed of an organic metal aluminum chelate, cyclic aluminum, butyl titanate, acetylacetone tributoxy zirconium.
JP2000105715A 2000-02-21 2000-02-21 Coating structure for surface treatment of die Pending JP2001232443A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000105715A JP2001232443A (en) 2000-02-21 2000-02-21 Coating structure for surface treatment of die

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000105715A JP2001232443A (en) 2000-02-21 2000-02-21 Coating structure for surface treatment of die

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001232443A true JP2001232443A (en) 2001-08-28

Family

ID=18619007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000105715A Pending JP2001232443A (en) 2000-02-21 2000-02-21 Coating structure for surface treatment of die

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001232443A (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006187797A (en) * 2005-01-07 2006-07-20 Asahi Organic Chem Ind Co Ltd Coating agent composition for mold and mold coated thereof
JP2009166096A (en) * 2008-01-17 2009-07-30 Tocalo Co Ltd Press die, method of managing its life and coating film of press die, method of repairing it
JP2009528921A (en) * 2006-03-07 2009-08-13 カーエス・アルミニウム−テヒノロギー・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング Release layer for non-ferrous metal casting
WO2009151139A1 (en) 2008-06-13 2009-12-17 新日本製鐵株式会社 Method of casting iron-based alloy in semi-melted or semi-hardened state and mold for casting
WO2010064495A1 (en) * 2008-12-05 2010-06-10 トヨタ自動車株式会社 Die casting die and die casting method
CN108580846A (en) * 2018-07-05 2018-09-28 苏州广型模具有限公司 Releasing agent for aluminum alloy low-pressure casting
CN113102721A (en) * 2021-01-28 2021-07-13 王亚 Novel infiltration treatment process for die-casting plate
CN113275501A (en) * 2021-04-08 2021-08-20 安徽天平机械股份有限公司 High-temperature-resistant coating for resin sand casting and preparation method thereof
WO2022024930A1 (en) * 2020-07-28 2022-02-03 岩谷産業株式会社 Method for producing perforated cast product

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006187797A (en) * 2005-01-07 2006-07-20 Asahi Organic Chem Ind Co Ltd Coating agent composition for mold and mold coated thereof
JP4779025B2 (en) * 2006-03-07 2011-09-21 カーエス・アルミニウム−テヒノロギー・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング Release layer for non-ferrous metal casting
JP2009528921A (en) * 2006-03-07 2009-08-13 カーエス・アルミニウム−テヒノロギー・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング Release layer for non-ferrous metal casting
JP2009166096A (en) * 2008-01-17 2009-07-30 Tocalo Co Ltd Press die, method of managing its life and coating film of press die, method of repairing it
WO2009151139A1 (en) 2008-06-13 2009-12-17 新日本製鐵株式会社 Method of casting iron-based alloy in semi-melted or semi-hardened state and mold for casting
KR101286842B1 (en) 2008-06-13 2013-07-17 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 Method of casting iron-based alloy in semi-melted or semi-hardened state and mold for casting
US9022093B2 (en) 2008-06-13 2015-05-05 Nippon Steel & Sumitomo Corporation Method of casting semi-liquid or semi-solid iron-based alloy and die for casting
JP2010131651A (en) * 2008-12-05 2010-06-17 Toyota Motor Corp Die casting mold and die casting method
WO2010064495A1 (en) * 2008-12-05 2010-06-10 トヨタ自動車株式会社 Die casting die and die casting method
US8376023B2 (en) 2008-12-05 2013-02-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Die-casting die and method for die-casting
DE112009002705B4 (en) * 2008-12-05 2013-12-12 Mec International Co., Ltd. Injection mold and injection molding process
CN108580846A (en) * 2018-07-05 2018-09-28 苏州广型模具有限公司 Releasing agent for aluminum alloy low-pressure casting
WO2022024930A1 (en) * 2020-07-28 2022-02-03 岩谷産業株式会社 Method for producing perforated cast product
CN113102721A (en) * 2021-01-28 2021-07-13 王亚 Novel infiltration treatment process for die-casting plate
CN113275501A (en) * 2021-04-08 2021-08-20 安徽天平机械股份有限公司 High-temperature-resistant coating for resin sand casting and preparation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11111851B2 (en) Combustion engine components with dynamic thermal insulation coating and method of making and using such a coating
CN104480511B (en) A kind of titanium alloy surface complex abrasion-proof friction coat and preparation method thereof
CN105648386B (en) Thermal spraying aluminium oxide-yttrium oxide composite ceramic coat and preparation method thereof
JP2001232443A (en) Coating structure for surface treatment of die
JP5297742B2 (en) Powder-containing oil-based lubricant for molds, electrostatic coating method using the same, and electrostatic coating apparatus
US20180128166A1 (en) Steel piston crown and/or combustion engine components with dynamic thermal insulation coating and method of making and using such a coating
JP4452310B2 (en) Casting method and casting mold of iron-based alloy in semi-molten or semi-solid state
Franco et al. Micro-scale wear characteristics of electroless Ni–P/SiC composite coating under two different sliding conditions
Peter et al. Study of protective coatings for aluminum die casting molds
JP4947881B2 (en) Bolt and female screw, method of forming a protective film thereon, and steam turbine or gas turbine having the bolt or female screw
JPH09235662A (en) Formation of thermally sprayed coating
CN106521401B (en) A kind of masking paste and preparation method thereof being exclusively used in finishing component
CN106978581A (en) A kind of boron cast-iron cylinder jacket scrapes carbocyclic ring coating and its preparation and spraying method
US11268043B2 (en) Composition, and threaded connection for pipes or tubes including lubricant coating layer formed from the composition
CA2652478C (en) Cold working method for steel pipe
US8297338B2 (en) Sand core for casting and process for producing the same
CN110142193A (en) A kind of high intensity solid-state superslide moves the preparation method of coating
Krishnamurthy et al. Tribological behavior of plasma sprayed Al2O3 and ZrO2 5CaO coatings on Al-6061 substrate
JP5890801B2 (en) Surface treatment coating for die casting mold and method for forming surface treatment coating on die casting mold member
EP3022326B1 (en) Impregnation of an hvof coating by a lubricant
JP3925849B2 (en) Sealing treatment method, sealed sprayed coating and fan or blower having the coating
JP6872452B2 (en) Die casting mold and die casting method
Krishnamurthy et al. Characterization and wear behavior of plasma-sprayed Al 2 O 3 and ZrO 2 5CaO coatings on cast iron substrate
JPH0247429B2 (en) NAINENKIKANYOSHIRINDAMATAHASHIRINDARAINAOYOBISONOHYOMENKAKOHOHO
Çetinel et al. Friction and wear behaviour of flame-sprayed Cr2O3 coatings as bearing materials