JP5728974B2 - Release agent coating apparatus and coating method - Google Patents
Release agent coating apparatus and coating method Download PDFInfo
- Publication number
- JP5728974B2 JP5728974B2 JP2011015676A JP2011015676A JP5728974B2 JP 5728974 B2 JP5728974 B2 JP 5728974B2 JP 2011015676 A JP2011015676 A JP 2011015676A JP 2011015676 A JP2011015676 A JP 2011015676A JP 5728974 B2 JP5728974 B2 JP 5728974B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- release agent
- nozzle
- mold
- sec
- coating
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Casting Devices For Molds (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Description
本発明は、離型剤を金型に効率よく塗布する技術に関する。 The present invention relates to a technique for efficiently applying a release agent to a mold.
鋳造用の金型には、成形された製品を金型から取り出し易くするため、離型剤が塗布される。離型剤を無駄なく塗布する工夫が例えば特許文献1や特許文献2に提案されている。特許文献1と特許文献2のいずれも、離型剤を間欠的に噴霧することを提案している。特許文献1では、複数のノズルから連続的に離型剤を噴霧すると、異なるノズルから噴霧された離型剤同士が相互干渉し、多くの離型剤が飛散して金型に届かなくなってしまうことを抑制する目的で、離型剤を間欠的に噴霧することが提案されている。特許文献2では、高温の金型に離型剤を噴霧すると、先に金型に到達した離型剤が蒸発して金型表面付近に蒸気膜を形成し、後続の離型剤の金型への到達を阻害してしまうことを防止する目的で間欠的に噴霧することが提案されている。
A mold release agent is applied to the casting mold to facilitate removal of the molded product from the mold. For example,
特許文献1や特許文献2では、離型剤を間欠的に噴霧することがよいといっても、具体的にどのような指標に基づいてどの程度に間欠的に噴霧すればよいのかの指針は示されていない。本明細書は、間欠的に噴霧することが効果的であることの理由を考察し、その結果に基づき、従来にない新たな指標を導入して離型剤を効率よく塗布する技術を提供する。
In
発明者らの考察によると、離型剤を連続的に噴霧すると、先に金型表面に到達した離型剤の一部が跳ね返ることにより、後続の離型剤の金型表面への到達が阻害されると推察される。従って跳ね返りを抑制することが、離型剤の効率的な塗布に寄与すると考えられる。一つの考え方として、噴霧された離型剤の粒の大きさ(粒径)を小さくすれば、跳ね返りを抑制できる。また、別の考え方として、噴霧速度を遅くしても跳ね返りを抑制できる。これらのことから、発明者らは、粒の大きさと噴霧速度とに依存するパラメータとして、金型表面の単位面積に単位時間当たりに噴霧される離型剤の総運動エネルギに着目した。以下、「総運動エネルギ」を単に「運動エネルギ」と称することがある。離型剤一粒一粒の運動エネルギは、質量と速度の二乗の積であり、粒の大きさは質量に依存するから、運動エネルギは噴霧速度と粒の大きさに依存する。従って、離型剤を金型表面に効率よく塗布するための噴霧状態を、離型剤の総運動エネルギという一つの指標に基づいて特定できる。即ち、金型表面の単位面積に単位時間当たりに噴霧される離型剤の総運動エネルギが予め定められた上限値以下となるように制限することによって、効率的な塗布が達成される。 According to the inventors' thought, when the release agent is sprayed continuously, a part of the release agent that has reached the mold surface rebounds, so that the subsequent release agent reaches the mold surface. Presumed to be inhibited. Therefore, it is considered that suppressing the rebound contributes to the efficient application of the release agent. As one way of thinking, if the size (particle diameter) of the sprayed release agent is reduced, the rebound can be suppressed. As another way of thinking, even if the spraying speed is slowed down, the rebound can be suppressed. For these reasons, the inventors focused on the total kinetic energy of the release agent sprayed per unit time on the unit area of the mold surface as a parameter depending on the size of the grains and the spraying speed. Hereinafter, “total kinetic energy” may be simply referred to as “kinetic energy”. The kinetic energy of each release agent is the product of the mass and the square of the velocity, and the particle size depends on the mass, so the kinetic energy depends on the spray velocity and the particle size. Therefore, the spray state for efficiently applying the release agent to the mold surface can be specified based on one index of the total kinetic energy of the release agent. In other words, efficient application is achieved by limiting the total kinetic energy of the release agent sprayed per unit time to a unit area of the mold surface to be equal to or lower than a predetermined upper limit value.
本明細書が開示する塗布装置の一態様は、離型剤を間欠的に噴霧することができるノズルと、間欠噴霧の周期をTとし、周期Tのうちの噴霧時間tの割合t/Tを制御するコントローラを備える。コントローラは、ノズルから噴霧される離型剤が有する運動エネルギであって金型表面の単位面積に単位時間当たりに噴霧される運動エネルギが予め定められた上限値以下となるように割合t/Tを制御することを特徴とする。以下、簡単のため、「ノズルから噴霧される離型剤が有する運動エネルギであって金型表面の単位面積に単位時間当たりに噴霧される運動エネルギ」を「単位噴霧エネルギ」と称することにする。なお、離型剤は、水性、油性のいずれであってもよい。あるいは離型剤は、エマルジョン(分散質、分散媒が共に液体である分散系溶液)であってもよい。 One aspect of the coating apparatus disclosed in this specification is a nozzle capable of intermittently spraying a release agent, a period of intermittent spraying is T, and a ratio t / T of a spraying time t in the period T is set as T / T. A controller for controlling is provided. The controller has a rate t / T such that the kinetic energy of the release agent sprayed from the nozzle and sprayed per unit time on a unit area of the mold surface is less than or equal to a predetermined upper limit value. It is characterized by controlling. Hereinafter, for the sake of simplicity, “kinetic energy possessed by the release agent sprayed from the nozzle and sprayed per unit time on a unit area of the mold surface” will be referred to as “unit spray energy”. . The release agent may be either aqueous or oily. Alternatively, the release agent may be an emulsion (a dispersion solution in which both the dispersoid and the dispersion medium are liquid).
定性的には、ノズルと金型表面との距離(塗布距離)が小さくなるほど、塗布面積が小さくなるから、ノズルと金型表面との間の距離が所定距離以下の場合に、コントローラは、塗布距離が小さくなるに従って割合t/Tを小さくすることが好ましい。 Qualitatively, the smaller the distance between the nozzle and the mold surface (coating distance), the smaller the coating area. Therefore, when the distance between the nozzle and the mold surface is less than a predetermined distance, the controller It is preferable to reduce the ratio t / T as the distance decreases.
発明者らの検討によると、単位噴霧エネルギの上限値は、具体的には、3000×103[g・(cm/sec)2/(cm)2/sec]が好ましいことが判明した。なお、単位噴霧エネルギが低すぎると、金型に到達しない離型剤の割合が多くなるため、単位噴霧エネルギの下限値を設定することも好ましい。発明者らの検討によると、下限値は70×103[g・(cm/sec)2/(cm)2/sec]が好ましいことが判明した。即ち、塗布装置は、単位噴霧エネルギが上記の上限値と下限値の間の範囲となるように割合t/Tを制御することが好ましい。 According to the study by the inventors, it was found that the upper limit value of the unit spray energy is specifically preferably 3000 × 10 3 [g · (cm / sec) 2 / (cm) 2 / sec]. In addition, since the ratio of the mold release agent which does not reach a metal mold | die will increase when unit spray energy is too low, it is also preferable to set the minimum value of unit spray energy. According to the study by the inventors, it has been found that the lower limit is preferably 70 × 10 3 [g · (cm / sec) 2 / (cm) 2 / sec]. That is, it is preferable that the coating apparatus controls the ratio t / T so that the unit spray energy is in a range between the upper limit value and the lower limit value.
「離型剤を間欠的に噴霧する」とは、離型剤をパルス状に噴霧すると換言できる。従って、上記の塗布装置は、別言すれば、離型剤をパルス状に噴霧することができるノズルと、噴霧の周期をTとし、パルス幅tとしたときのt/Tを制御するコントローラを備える。また、このことから、「間欠噴霧の周期Tに対する噴霧時間tの割合t/T」は、いわゆるデューティ比に相当する。上記の範囲で好適な塗布が得られることは、実施例にて具体的に説明する。 The phrase “spraying the release agent intermittently” can be said to spray the release agent in pulses. Therefore, in other words, the coating apparatus includes a nozzle that can spray the release agent in a pulsed manner, and a controller that controls t / T when the spraying cycle is T and the pulse width is t. Prepare. Further, from this, “the ratio t / T of the spraying time t to the intermittent spraying period T” corresponds to a so-called duty ratio. The fact that a suitable coating can be obtained within the above range will be specifically described in Examples.
金型の表面に離型剤を塗布するには、ノズルを移動させながら噴霧するのがよい。従って上記の塗布装置は、ノズルを移動する駆動手段を備えていることが好ましい。このときコントローラは、金型に対してノズルを相対的に移動させながら、単位噴霧エネルギが上記した上限値と下限値の間となるように割合t/Tを制御することが好ましい。 In order to apply the release agent to the surface of the mold, it is preferable to spray while moving the nozzle. Therefore, it is preferable that the coating apparatus includes a driving unit that moves the nozzle. At this time, it is preferable that the controller controls the ratio t / T so that the unit spray energy is between the upper limit value and the lower limit value while moving the nozzle relative to the mold.
駆動手段は、例えばロボットアームである。ここで、離型剤のノズルからの噴霧速度(射出速度)、噴霧角度、ノズルの移動速度(金型の移動速度であってもよい)、及び、ノズルから金型までの距離などのパラメータは予め設定できる。また、単位噴霧エネルギは、それらのパラメータから決定される。従って、単位噴霧エネルギが上記範囲内となるように、噴霧速度、噴霧角度、及び、アーム先端の軌道(即ち、ノズルの移動速度、及び、ノズルと金型との間の距離)を予め設定し、その設定に沿ってアームとノズルを動作させればよい。 The driving means is, for example, a robot arm. Here, parameters such as the spraying speed (injection speed) of the release agent from the nozzle, the spray angle, the moving speed of the nozzle (may be the moving speed of the mold), and the distance from the nozzle to the mold are as follows: It can be set in advance. The unit spray energy is determined from these parameters. Therefore, the spray speed, spray angle, and arm tip trajectory (that is, the moving speed of the nozzle and the distance between the nozzle and the mold) are set in advance so that the unit spray energy is within the above range. The arm and nozzle may be operated according to the setting.
本明細書が開示する技術は、離型剤の塗布方法にも具現化される。その方法は、ノズルから噴霧される離型剤の単位噴霧エネルギが予め定められた上限値以下となるように、周期をTとし、周期Tのうちの噴霧時間をtとしたときの割合t/Tを定めて離型剤を間欠的に噴霧することである。さらには、単位噴霧エネルギが上記した上限値と下限値の間となるように間欠的に噴霧することが好ましい。 The technology disclosed in this specification is also embodied in a method for applying a release agent. The method is such that the cycle is T and the spray time in the cycle T is t so that the unit spray energy of the release agent sprayed from the nozzle is equal to or lower than a predetermined upper limit value. T is determined and the release agent is sprayed intermittently. Further, it is preferable to spray intermittently so that the unit spray energy is between the above upper limit value and lower limit value.
本発明によれば、金型の表面に離型剤を効率よく噴霧することができる。 According to the present invention, the release agent can be efficiently sprayed on the surface of the mold.
図1に、塗布装置10の模式図を示す。塗布装置10は、先端にノズル12を取り付けたロボットアーム14、ノズル12に離型剤を供給する供給装置16、及び、コントローラ18を備える。なお、図1に示す符号55は、離型剤を噴霧する対象の金型を示しており、符号55aは、離型剤を噴霧すべき金型表面を示している。金型表面55aは、典型的にはキャビティ面である。
In FIG. 1, the schematic diagram of the
通常、鋳造に使用された高温の金型に離型剤を塗布する。即ち、離型剤は金型の冷却の役割も兼ねている。離型剤を塗布する際の金型の温度は、100度以上である。 Usually, a release agent is applied to a high-temperature mold used for casting. That is, the mold release agent also serves as a mold cooling. The temperature of the mold when applying the release agent is 100 degrees or more.
供給装置16は、ノズル12に送る離型剤の液圧を制御することができる。ノズル12は、供給装置16から送られる液状の離型剤を噴霧、即ち、霧状に射出することができる。また、ノズル12は、離型剤を間欠噴霧することができる。ノズル12は、ロボットアーム14によって、金型55に対して移動する。離型剤の液圧、間欠噴霧のデューティ比(後述)、ロボットアーム先端の移動経路と移動速度は、コントローラ18によって制御される。
The
ノズル12は、1流体を噴霧するタイプと、2流体を噴霧するタイプに交換可能である。ここで、「2流体を噴霧するタイプ」とは、異なる2種類の流体(例えば油と空気)を混合して噴出するタイプを意味する。
The
「間欠的に噴霧する」とは、パルス状に周期的離散的に噴霧することである。すなわち、t[sec(秒)]だけ離型剤を連続的に噴霧した後、T−t[sec]だけ噴霧しないことを繰り返すことである。別言すれば、周期T[sec]、デューティ比t/Tで離型剤をパルス状に噴霧する、と表現できる。なお、以下では、「t」を噴霧時間、「T−t」を無噴霧時間と称することがある。 “Intermittently spraying” means spraying periodically and discretely in pulses. That is, after spraying the release agent continuously for t [sec (seconds)], repeating not spraying for Tt [sec]. In other words, it can be expressed that the release agent is sprayed in a pulse shape at a cycle T [sec] and a duty ratio t / T. Hereinafter, “t” may be referred to as a spraying time, and “T−t” may be referred to as a non-spraying time.
ノズル12を移動させながら離型剤を間欠噴霧する場合、ノズルの移動速度が速すぎると、或いは、無噴霧時間(T−t)が長すぎると、塗布にムラが生じてしまう。ムラは、塗布範囲にも依存する。そこで、噴霧範囲とノズル移動速度、及び、間欠塗布の周期Tとの関係を次に説明する。
When intermittently spraying the release agent while moving the
図2に、塗布範囲とノズル移動速度の関係を示す。ここで、ノズルが静止している状態での噴霧によって離型剤が金型表面に吹き付けられる範囲を塗布範囲と称する。塗布範囲は円形であると仮定する。図2のC1とC2が塗布範囲を示す。塗布範囲C1、C2の直径を符号DLで表す。塗布範囲C1は、ある一瞬に離型剤が塗布された範囲を示す。離型剤を周期T、塗布時間tで間欠噴霧している場合、ある一瞬に塗布範囲C1に噴霧した後に、距離dVだけずれた位置に次回の噴霧による塗布範囲C2が形成される。ノズルが金型表面に平行に速度Vsで移動していると仮定すると、2つの塗布範囲C1、C2の中心間の距離dVは、dV=Vs×(T−t)となる。ここで、(T−t)は前述したとおり無塗布時間である。経験的に、隣接する2つの塗布範囲C1とC2の重複部分(図2のLAPが示す距離)が、塗布範囲の直径DLの半分以上となるようにすれば、塗布ムラをなくすことができる。そうすると、図2より、dV=LAP=DL/2となるときが、塗布ムラをなくすことができる限界であることがわかる。他方、無塗布時間の上限値は周期Tであると考えることができるから、周期T、ノズル移動速度Vs、塗布範囲直径DLには、図3に示す関係があることがわかる。図3は、周期T=0.05[sec]を最大無塗布時間と仮定したときの、LAP=DL/2を満たす塗布範囲直径DLとノズル移動速度Vsの関係を示すグラフである。例えば、ノズル移動速度Vsが1000[mm/sec]の場合、最大無塗布時間(周期T)=0.05[sec]におけるノズル移動量dVは50[mm]である。DL=LAP=2dVであるから、塗布範囲の直径DLが100[mm]以上であれば、塗布範囲C1とC2の重複部分LAPが、塗布範囲の直径DLの半分以上となる。即ち、図3のグラフよりも上側の領域となるようにノズル移動速度Vsと塗布範囲直径DLを設定すれば塗布ムラをなくすことができる。例えば、間欠噴霧の周期T=0.05[sec]のノズルを使用し、塗布範囲直径DLが100[mm]となるように金型表面に離型剤を吹き付ける場合、ノズルの移動速度(金型表面に平行な方向の移動速度)Vsを1000[m/sec]以下とすれば塗布ムラを防止することができる。 FIG. 2 shows the relationship between the application range and the nozzle moving speed. Here, the range in which the release agent is sprayed onto the mold surface by spraying while the nozzle is stationary is referred to as a coating range. The application range is assumed to be circular. C1 and C2 in FIG. 2 indicate the application range. The diameters of the application ranges C1 and C2 are denoted by reference sign DL. The application range C1 indicates a range in which the release agent is applied in a certain moment. When the release agent is intermittently sprayed at the cycle T and the application time t, the application range C2 by the next spraying is formed at a position shifted by the distance dV after being sprayed to the application range C1 for a certain moment. Assuming that the nozzle moves at a speed Vs parallel to the mold surface, the distance dV between the centers of the two coating ranges C1 and C2 is dV = Vs × (T−t). Here, (Tt) is the non-application time as described above. Empirically, coating unevenness can be eliminated if the overlapping portion (distance indicated by LAP in FIG. 2) of two adjacent coating ranges C1 and C2 is more than half the diameter DL of the coating range. Then, it can be seen from FIG. 2 that when dV = LAP = DL / 2, the coating unevenness can be eliminated. On the other hand, since it can be considered that the upper limit value of the non-application time is the period T, it can be seen that the relationship shown in FIG. 3 is associated with the period T, the nozzle moving speed Vs, and the application range diameter DL. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the coating range diameter DL satisfying LAP = DL / 2 and the nozzle moving speed Vs when the period T = 0.05 [sec] is assumed to be the maximum non-application time. For example, when the nozzle movement speed Vs is 1000 [mm / sec], the nozzle movement amount dV at the maximum non-application time (period T) = 0.05 [sec] is 50 [mm]. Since DL = LAP = 2dV, if the diameter DL of the application range is 100 [mm] or more, the overlapping portion LAP of the application ranges C1 and C2 becomes more than half of the diameter DL of the application range. In other words, coating unevenness can be eliminated by setting the nozzle movement speed Vs and the coating range diameter DL so as to be in the region above the graph of FIG. For example, when a nozzle having an intermittent spray period T = 0.05 [sec] is used and a release agent is sprayed onto the mold surface so that the coating range diameter DL is 100 [mm], the nozzle moving speed (metal mold) If the moving speed in the direction parallel to the mold surface (Vs) is set to 1000 [m / sec] or less, uneven coating can be prevented.
次に、図4を参照して、単位噴霧エネルギについて説明する。前述したように、「単位噴霧エネルギ」とは、ノズル12から噴霧される離型剤が有する運動エネルギであって金型表面55aの単位面積に単位時間当たりに噴霧される運動エネルギのことである。図4に示すように、ノズル12と金型表面55aとの間の距離(塗布距離)を符号Lsで表す。また、ノズル12の噴霧角度を2θsで表す。このとき、塗布範囲の半径DL/2は、Ls・tan(θs)で表せる。即ち、塗布面積S={Ls・tan(θs)}2・π[cm2]となる。離型剤の1秒当たりの噴霧量をM[g/sec]、噴霧粒子の速度をv[cm/sec]で表すと、単位噴霧エネルギEsは、次の(数1)で表すことができる。
Next, the unit spray energy will be described with reference to FIG. As described above, the “unit spray energy” is the kinetic energy of the release agent sprayed from the
図5に、周期T=50、100、200[msec]の場合の塗布距離(図4のLs)と単位噴霧エネルギEsの関係を示す。図5は、ノズルから実際に離型剤を噴霧し、そのときの離型剤液滴の射出速度をレーザー流速計で測定した結果に基づいて、数1により算出した結果である。図の縦軸は対数スケールであることに留意されたい。塗布距離が短くなるほど、単位噴霧エネルギが漸増することがわかる。なお、図5には、1流体の場合と2流体の場合の結果を示してある。
FIG. 5 shows the relationship between the application distance (Ls in FIG. 4) and the unit spray energy Es when the cycle T = 50, 100, and 200 [msec]. FIG. 5 shows the result calculated by
ノズル12を移動させずに離型剤を噴霧した場合、ノズル12から先に噴霧された離型剤が金型表面で跳ね返り、後続する離型剤に影響を与える。塗布距離Lsやノズルの種類による影響を実験にて調べた結果を図6に示す。図6において、「粒速度」は、噴霧された離型剤の液滴の速度である。粒速度は、レーザー流速計にて測定した。「跳ね返り無し時間」とは、ノズルから噴霧された離型剤が金型に到達するまでの時間を意味する。「応答性」とは、間欠塗布の周期Tに相当する。「跳ね返り有り時間」とは、跳ね返りの影響を受ける時間を意味し、「応答時間−液滴到達時間」に相当する。「影響塗布量」とは、20[ml(ミリリットル)]の離型剤を塗布したときに、金型表面からの跳ね返りの影響を受ける塗布量を意味する。図6〜図8は、シミュレーションにより得られた結果である。図6の表の上7行は、2流体を噴霧するノズルを用いたときの計算結果であり、下7行は、1流体を噴霧するノズルを用いたときの計算結果である。
When the release agent is sprayed without moving the
シミュレーションの結果から得られるノズル選定手法について説明する。具体的には、影響塗布量(20[ml(ミリリットル)]の離型剤を塗布したときに、金型表面からの跳ね返りの影響を受ける塗布量)をムダな塗布量とみなし、ムダな塗布量を減らすために必要なノズル応答性について説明する。シミュレーションの結果、応答性(間欠噴霧周期T)が500[msec]の場合、いずれのノズルおよび塗布距離であっても噴霧した離型剤のおよそ50%はムダとなることが判る。一方、応答性(間欠噴霧周期T)を10[msec]とした場合、ほとんどムダが生じないことが判る。具体的には、応答性を10[msec]とした場合、ムダとなった離型剤は、噴霧した離型剤の量(20[ml])の1%以下となる。例えば塗布量ムダの上限を噴霧量の2%とした場合、20[ml/sec]で離型剤を噴霧するノズルを使用するなら塗布量ムダは2[ml]以内に抑える必要がある。図6から、間欠噴霧の周期Tは、少なくとも10[msec]以下が好ましいと言える。 A nozzle selection method obtained from the simulation result will be described. Specifically, the amount of influence applied (the amount of application affected by the rebound from the mold surface when a 20 [ml (milliliter)] release agent is applied) is regarded as a waste application amount, and waste application. The nozzle response necessary to reduce the amount will be described. As a result of the simulation, it is understood that when the responsiveness (intermittent spray cycle T) is 500 [msec], about 50% of the sprayed release agent is wasted regardless of the nozzle and application distance. On the other hand, when the responsiveness (intermittent spray cycle T) is 10 [msec], it can be seen that there is almost no waste. Specifically, when the responsiveness is set to 10 [msec], the release agent that is wasted is 1% or less of the sprayed release agent amount (20 [ml]). For example, when the upper limit of the application amount waste is 2% of the spray amount, if a nozzle that sprays the release agent at 20 [ml / sec] is used, the application amount waste needs to be suppressed within 2 [ml]. From FIG. 6, it can be said that the period T of intermittent spraying is preferably at least 10 [msec] or less.
図7に、さらに幾つかの応答性について、塗布距離と塗布量ムダの関係を示す。図7は、20[ml/sec]の塗布量を有するノズルを用い、流速=50[mm/sec]で離型剤を塗布した場合の影響塗布量(跳ね返りの影響を受ける塗布量)と距離の関係をノズル応答性で導いたものである。図7より、影響塗布量を例えば10%に抑えるために必要な応答性を導くことができる。 FIG. 7 shows the relationship between the application distance and the application amount waste for some responsiveness. FIG. 7 shows the influence application amount (application amount affected by rebound) and distance when a release agent is applied at a flow rate of 50 [mm / sec] using a nozzle having an application amount of 20 [ml / sec]. This is derived from the nozzle response. From FIG. 7, it is possible to derive the responsiveness required to suppress the influence application amount to 10%, for example.
図8に、応答性と影響塗布量の関係を示す。図8より、例えば、塗布距離50mmにおいて影響塗布量を2[ml]以内(総塗布量20[ml]の10%)に抑えるためには、応答性は約100[msec]以下に設定する必要があることが判る。塗布距離350mmにおいて影響塗布量を2[ml]以内に抑えるためには、応答性は約130[msec]以下に設定する必要があることが判る。 FIG. 8 shows the relationship between the responsiveness and the influence application amount. From FIG. 8, for example, in order to keep the influence application amount within 2 [ml] (10% of the total application amount 20 [ml]) at an application distance of 50 mm, the responsiveness needs to be set to about 100 [msec] or less. I know that there is. It can be seen that in order to keep the influence coating amount within 2 [ml] at a coating distance of 350 mm, it is necessary to set the responsiveness to about 130 [msec] or less.
次に、離型剤を効率よく塗布するための単位噴霧エネルギの範囲について説明する。図9は、1流体、2流体の夫々における単位噴霧エネルギと塗布距離との関係を示したグラフである。グラフにおける上限値と下限値は、LubテスターU(株式会社メックインタナショナル製のアルミダイキャスト用自動引っ張り試験機)にて試験を行い、導いたものである。上限値とは、噴霧される離型剤の運動エネルギが大きく、溶媒により溶質(有効成分)が流されてしまい、塗布後の離型剤が薄膜化してしまう限界を表す。上限値は、具体的には、3000×103[g・(cm/sec)2/(cm)2/sec]である。下限値とは、噴出される離型剤の運動エネルギが小さく、ノズルから噴霧されても金型表面に届かない限界を表している。下限値は、具体的には、70×103[g・(cm/sec)2/(cm)2/sec]である。図9における四角形のマーカは、単位噴霧エネルギを上限値以下に制限した場合の結果(2流体の場合)を示す。上限値と下限値は、図11から得られる。あるノズルで連続塗布したときの離型抵抗は、エネルギ500×103[g・(cm/sec)2/(cm)2/sec]で最小となる。このときの離型抵抗を基準にして、離型抵抗が20%を超えて悪化すると、経験則上製品品質が顕著に悪化する。これより、上限値:3000×103[g・(cm/sec)2/(cm)2/sec]と下限値:70×103[g・(cm/sec)2/(cm)2/sec]が定まる。 Next, the range of unit spray energy for efficiently applying the release agent will be described. FIG. 9 is a graph showing the relationship between unit spray energy and coating distance for each of the 1 fluid and 2 fluid. The upper limit value and the lower limit value in the graph are derived by testing with a Lub tester U (automatic tensile tester for aluminum die casting manufactured by Mec International Co., Ltd.). The upper limit value represents a limit at which the kinetic energy of the release agent to be sprayed is large and the solute (active ingredient) is caused to flow by the solvent, and the release agent after coating becomes thin. Specifically, the upper limit value is 3000 × 10 3 [g · (cm / sec) 2 / (cm) 2 / sec]. The lower limit value represents a limit where the kinetic energy of the released release agent is small and does not reach the mold surface even when sprayed from the nozzle. Specifically, the lower limit is 70 × 10 3 [g · (cm / sec) 2 / (cm) 2 / sec]. The square marker in FIG. 9 shows the result (in the case of two fluids) when the unit spray energy is limited to the upper limit value or less. The upper limit value and the lower limit value are obtained from FIG. The mold release resistance when continuously applied with a certain nozzle is minimized at an energy of 500 × 10 3 [g · (cm / sec) 2 / (cm) 2 / sec]. On the basis of the mold release resistance at this time, if the mold release resistance exceeds 20%, the product quality is remarkably deteriorated as a rule of thumb. From this, the upper limit value: 3000 × 10 3 [g · (cm / sec) 2 / (cm) 2 / sec] and the lower limit value: 70 × 10 3 [g · (cm / sec) 2 / (cm) 2 / sec] is determined.
また、LubテスターUにて、離型抵抗試験を実施した。その結果を図10と図11に示す。試験の条件は次の通りです。離型剤を噴霧するノズルには2流体用のノズルを用いた。塗布条件は、20[ml/sec]で1秒間だけ連続噴霧した(間欠噴霧ではない)。塗布対象(金型を模擬した金属体)の温度は100度である。噴霧する離型剤としては、油性原液タイプのものを用いた。図10のグラフは、塗布距離200[mm]の位置に変曲点を有しており、この点を境に塗布距離が遠くても近くても離型抵抗は増加する。図11に、連続塗布した場合と間欠塗布した場合との比較を示す。×印のマーカが、間欠塗布した場合を示す。間欠塗布では、単位噴霧エネルギが前記した上限値、即ち、3000×103[g・(cm/sec)2/(cm)2/sec]を超えないようにデューティ比を制御した。前述したように、ここでいうディーティ比とは、連続塗布時の塗布時間=Tとしたときのデューティ比を意味する。図10のグラフが示すように、連続塗布では、塗布距離が小さくなるほど塗布面積が小さくなり単位噴霧エネルギが増加する。間欠噴霧では、単位噴霧エネルギを一定に維持すべく、塗布距離が小さくなるほど、ディーティ比を小さくしている。即ち、塗布距離が200[mm]以下の場合、コントローラ18は、塗布距離が小さくなるに従ってディーティ比を小さくする。別言すれば、コントローラ18は、ノズル12と金型表面55aとの間の距離(塗布距離Ls)が所定距離以下の場合に(本実施例では200[mm]以下の場合に)、塗布距離Lsが小さくなるに従ってデューティ比を小さくする。なお、この試験では、塗布距離が近くなってエネルギが上昇して500×103[g・(cm/sec)2/(cm)2/sec]を超えたところから、連続噴霧から間欠噴霧/デューティ比制御に切り換えている。なお、離型抵抗20%悪化まで許容できるとすると、エネルギが3000×103[g・(cm/sec)2/(cm)2/sec]を超えてから間欠噴霧に切り換えてもよい。
In addition, a mold release resistance test was performed with the Lub tester U. The results are shown in FIGS. The test conditions are as follows. A nozzle for two fluids was used as a nozzle for spraying the release agent. The application conditions were 20 [ml / sec] for continuous spraying for 1 second (not intermittent spraying). The temperature of the object to be applied (metal body simulating a mold) is 100 degrees. As the release agent to be sprayed, an oily stock solution type was used. The graph of FIG. 10 has an inflection point at a coating distance of 200 [mm], and the mold release resistance increases regardless of whether the coating distance is far or near. FIG. 11 shows a comparison between the case of continuous application and the case of intermittent application. The marker marked with x indicates the case where intermittent application is performed. In intermittent application, the duty ratio was controlled so that the unit spray energy did not exceed the above-described upper limit value, that is, 3000 × 10 3 [g · (cm / sec) 2 / (cm) 2 / sec]. As described above, the duty ratio here means the duty ratio when the application time at the time of continuous application = T. As shown in the graph of FIG. 10, in the continuous application, the application area becomes smaller and the unit spray energy increases as the application distance becomes smaller. In intermittent spraying, the duty ratio is reduced as the coating distance decreases to keep the unit spray energy constant. That is, when the application distance is 200 [mm] or less, the
なお、連続塗布の場合、塗布距離が200[mm]以下で離型抵抗が増加するのは以下の理由であると推定される。油性の離型剤を用いた場合は、(a)離型剤の運動エネルギが大きすぎて溶媒により溶質(有効成分)が洗い流され、薄膜化してしまうこと、及び、(b)溶質が堆積し、溶湯の熱で激しくガス化し、鋳造界面が真空化してしまうこと、を原因として離型抵抗が増大するものと推定される。水溶性離型剤を用いた場合は、堆積は問題にならないが、上記(a)の要因及び気化が阻害されるため、同様に離型抵抗が増大するものと推定される。 In the case of continuous application, the reason why the release resistance increases when the application distance is 200 mm or less is estimated as follows. When an oil-based release agent is used, (a) the kinetic energy of the release agent is too large and the solute (active ingredient) is washed away by the solvent, resulting in a thin film; and (b) the solute is deposited. It is presumed that the mold release resistance increases due to vigorous gasification by the heat of the molten metal and vacuuming of the casting interface. When a water-soluble mold release agent is used, deposition is not a problem, but it is presumed that the mold release resistance increases in the same manner because the factor (a) and vaporization are inhibited.
図12に、実施例の塗布装置(塗布方法)のその他の利点を示す。 In FIG. 12, the other advantage of the coating device (coating method) of an Example is shown.
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings can achieve a plurality of objects at the same time, and has technical usefulness by achieving one of the objects.
10:塗布装置
12:ノズル
14:ロボットアーム
16:供給装置
18:コントローラ
55:金型
10: coating device 12: nozzle 14: robot arm 16: supply device 18: controller 55: mold
Claims (10)
離型剤を間欠的に噴霧することができるノズルと、
間欠噴霧の周期をTとし、周期Tのうちの噴霧時間をtとしたときの割合t/Tを制御するコントローラと、
を備えており、コントローラは、
金型表面の単位面積に単位時間当たりに噴霧される離型剤の総運動エネルギが予め定められた上限値以下となるように割合t/Tを制御することを特徴とする離型剤の塗布装置。 It is a coating device for coating the mold release agent on the mold surface,
A nozzle that can spray the release agent intermittently;
A controller for controlling the ratio t / T when the period of intermittent spraying is T and the spraying time of the period T is t;
The controller is equipped with
Application of the release agent, wherein the ratio t / T is controlled so that the total kinetic energy of the release agent sprayed per unit time on a unit area of the mold surface is less than or equal to a predetermined upper limit value. apparatus.
ノズルから噴霧される離型剤の総運動エネルギであって金型表面の単位面積に単位時間当たりに噴霧される離型剤の総運動エネルギが予め定められた上限値以下となるように、周期をTとし、周期Tのうちの噴霧時間をtとしたときの割合t/Tを定めて離型剤を間欠的に噴霧することを特徴とする塗布方法。 It is a method of applying a release agent to the mold surface,
As the total kinetic energy of the release agent which is sprayed per unit time per unit area of the total kinetic energy at a in the mold surface of the mold release agent which is sprayed from the nozzle is equal to or less than a predetermined upper limit value, the period Is defined as T, and the spraying time of the period T is defined as a ratio t / T, and the release agent is sprayed intermittently.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011015676A JP5728974B2 (en) | 2011-01-27 | 2011-01-27 | Release agent coating apparatus and coating method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011015676A JP5728974B2 (en) | 2011-01-27 | 2011-01-27 | Release agent coating apparatus and coating method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012152809A JP2012152809A (en) | 2012-08-16 |
JP5728974B2 true JP5728974B2 (en) | 2015-06-03 |
Family
ID=46835112
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011015676A Active JP5728974B2 (en) | 2011-01-27 | 2011-01-27 | Release agent coating apparatus and coating method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5728974B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015039721A (en) * | 2013-08-23 | 2015-03-02 | リョーエイ株式会社 | Mold lubricant feeder |
JP2015142938A (en) * | 2013-12-26 | 2015-08-06 | ユシロ化学工業株式会社 | Die casting method, method of producing die casting product, and aqueous release agent for die casting |
JP6541994B2 (en) * | 2015-03-18 | 2019-07-10 | ユシロ化学工業株式会社 | Die casting method, method of manufacturing die casting product, and aqueous mold release agent for die casting |
JP6106240B2 (en) * | 2015-10-05 | 2017-03-29 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | Fluid spraying device |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59189031A (en) * | 1983-04-08 | 1984-10-26 | Fuso Light Alloys Co Ltd | Method and device for spraying in die casting machine |
JP4069571B2 (en) * | 2000-03-27 | 2008-04-02 | Jfeスチール株式会社 | How to apply rolling oil to steel strip |
JP2003010952A (en) * | 2001-06-28 | 2003-01-15 | Ube Techno Enji Kk | Spray device for mold releasing agent of die casting machine and spraying method for mold releasing agent |
JP4276899B2 (en) * | 2003-06-18 | 2009-06-10 | 株式会社花野 | Water-soluble release agent coating method, water-soluble lubricant coating method, and coating control mechanism |
DE102005005359B4 (en) * | 2005-02-02 | 2009-05-07 | Siemens Ag | Method for cold gas spraying |
JP2009101411A (en) * | 2007-10-02 | 2009-05-14 | Kyoritsu Gokin Co Ltd | Descaling nozzle |
-
2011
- 2011-01-27 JP JP2011015676A patent/JP5728974B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012152809A (en) | 2012-08-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5728974B2 (en) | Release agent coating apparatus and coating method | |
JP6983240B2 (en) | Coating equipment and corresponding coating methods | |
ES2856182T3 (en) | Application procedure and application installation | |
JP4989716B2 (en) | Method for dispensing small amounts of liquid material | |
FI125490B (en) | Method and apparatus for curing materials | |
WO2017010247A1 (en) | Coating method and coating device | |
RU2018110545A (en) | PRELIMINARY HEATING AND THERMAL MANAGEMENT OF WORKING ROLLS IN THE PROCESSES OF METAL RENTAL AND THEIR CONTROL SYSTEM | |
JP5776646B2 (en) | Release agent coating apparatus and coating method | |
JP7176400B2 (en) | Continuous hot dip metal plating method and continuous hot dip metal plating apparatus | |
CN102514373A (en) | Ink droplet spraying method and device | |
US20240139763A1 (en) | Coating method and corresponding coating installation | |
JP2023045958A5 (en) | ||
JP2005113576A (en) | Spraying method of coating material | |
KR20140011487A (en) | Coating apparatus of stent and coating method thereof | |
JP2005334785A (en) | Liquid agent applying robot | |
JP2015192962A (en) | Liquid application method and liquid application apparatus | |
CN202357593U (en) | Device for jetting ink droplets | |
JP4950748B2 (en) | Coating method and coating apparatus | |
JP6131845B2 (en) | Liquid film or liquid column coating method | |
JP6783366B1 (en) | Painting machine, painting system, and painting machine control method | |
JP2019141787A (en) | Printing method and printing system | |
CN115214251B (en) | Ink-jet printing method and ink-jet printing device | |
JP2024067067A (en) | Mold release agent application method to deep groove inner face and mold release agent application composite nozzle | |
CN115475720A (en) | Release agent spraying device and release agent spraying method | |
JP2012055783A5 (en) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20131011 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140819 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140930 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150310 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150323 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5728974 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |