JPH03174942A - アルミニウム合金鋳造用金型離型剤 - Google Patents
アルミニウム合金鋳造用金型離型剤Info
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- JPH03174942A JPH03174942A JP31415789A JP31415789A JPH03174942A JP H03174942 A JPH03174942 A JP H03174942A JP 31415789 A JP31415789 A JP 31415789A JP 31415789 A JP31415789 A JP 31415789A JP H03174942 A JPH03174942 A JP H03174942A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、アルミニウム合金の鋳造時に金型に塗布する
離型剤に関する。
離型剤に関する。
アルミニウム合金の鋳造においては、鋳造品が比較的薄
肉で高速高圧で溶湯を充填するダイカスト鋳造が広く行
われている。しかし、高速充填で鋳造を行うと離型剤や
エアーの巻き込みにより巣が発生するという問題がある
。そこで、これを防止するために、従来のｌ／１０〜１
／１００（例えば、ゲート速度２０ｍ／ｓ以下）という
低速で充填する鋳造方法の開発が行われている。
肉で高速高圧で溶湯を充填するダイカスト鋳造が広く行
われている。しかし、高速充填で鋳造を行うと離型剤や
エアーの巻き込みにより巣が発生するという問題がある
。そこで、これを防止するために、従来のｌ／１０〜１
／１００（例えば、ゲート速度２０ｍ／ｓ以下）という
低速で充填する鋳造方法の開発が行われている。
しかし、従来の高速充填に適した離型剤を用いて低速充
填で鋳造すると、金型／溶湯間の断熱性が不十分なため
充填完了前に溶湯表面部が凝固して、湯じわや湯境等の
湯回り不良（充填不良）が発生するという問題があった
。ここで、「湯じわ」および「湯境」は、充填完了以前
に、金型に冷やされた溶湯が、未結合のまま鋳造を完了
したものである。
填で鋳造すると、金型／溶湯間の断熱性が不十分なため
充填完了前に溶湯表面部が凝固して、湯じわや湯境等の
湯回り不良（充填不良）が発生するという問題があった
。ここで、「湯じわ」および「湯境」は、充填完了以前
に、金型に冷やされた溶湯が、未結合のまま鋳造を完了
したものである。
また、特に鋳造品の肉厚が５印以上の部分では、熱容量
が大きいため金型温度が高くなって、離型剤の付着が不
十分になるため、溶湯が金型に溶着して焼き付き現象が
生じ、連続的に製品を鋳造することができなくなるとい
う問題があった。
が大きいため金型温度が高くなって、離型剤の付着が不
十分になるため、溶湯が金型に溶着して焼き付き現象が
生じ、連続的に製品を鋳造することができなくなるとい
う問題があった。
このような問題を解決するために、いわゆる固体潤滑剤
である雲母を用いることによって、重力鋳造法で用いら
れている塗型剤のような高い断熱性を得ることが提案さ
れている（例えば特開昭５９−２３２６４８ ）。
である雲母を用いることによって、重力鋳造法で用いら
れている塗型剤のような高い断熱性を得ることが提案さ
れている（例えば特開昭５９−２３２６４８ ）。
しかし、雲母のような固体潤滑剤を含んだ離型剤は、ダ
イカストのような加圧鋳造で用いる場合、金型への付着
性が不十分なため雲母本来の断熱性が十分に発揮できず
、連続的な製品の鋳造に限界があった。
イカストのような加圧鋳造で用いる場合、金型への付着
性が不十分なため雲母本来の断熱性が十分に発揮できず
、連続的な製品の鋳造に限界があった。
本発明は、湯回り不良を防止すると共に厚肉部において
も焼き付きを防止して高速充填はもとより低速充填をも
可能としたアルミニウム合金鋳造用金型熱型剤を提供す
ることを目的とする。
も焼き付きを防止して高速充填はもとより低速充填をも
可能としたアルミニウム合金鋳造用金型熱型剤を提供す
ることを目的とする。
上記の目的は、本発明によれば、アルミニウム合金の鋳
造時に金型に塗布する離型剤において、雲母を主要成分
とし、高分子炭化水素および高温付着成分を有するバイ
ンダーを含有することを特徴とするアルミニウム合金鋳
造用金型離型剤によって達成される。
造時に金型に塗布する離型剤において、雲母を主要成分
とし、高分子炭化水素および高温付着成分を有するバイ
ンダーを含有することを特徴とするアルミニウム合金鋳
造用金型離型剤によって達成される。
本発明の離型剤は、上記各成分すなわち雲母、高分子炭
化水素、および高温付着成分含有バインダーが水中に分
散した水分散液の状態で用いられる。
化水素、および高温付着成分含有バインダーが水中に分
散した水分散液の状態で用いられる。
雲母は、溶湯と金型との間の断熱効果を有し、湯じわや
湯境等の湯回り不良を防止する。雲母は典型的には化学
式ＫＡｆｆｉ、（Ａ／２ Ｓ １ｉ）０．。（ＯＨ）ｚ
で表され、比重は組成によって多少異なるが２．７７〜
２．８８程度である。雲母は粉末状であることが望まし
く、その場合、雲母粉末粒子の平均粒径は一般的に２０
μｍ以下程度が適当である。離型剤中の雲母含有量は重
量比で１％〜５％好ましくは１％〜３０％の範囲とする
ことが望ましい。雲母含有量が１％未満であると、断熱
効果が少ない。
湯境等の湯回り不良を防止する。雲母は典型的には化学
式ＫＡｆｆｉ、（Ａ／２ Ｓ １ｉ）０．。（ＯＨ）ｚ
で表され、比重は組成によって多少異なるが２．７７〜
２．８８程度である。雲母は粉末状であることが望まし
く、その場合、雲母粉末粒子の平均粒径は一般的に２０
μｍ以下程度が適当である。離型剤中の雲母含有量は重
量比で１％〜５％好ましくは１％〜３０％の範囲とする
ことが望ましい。雲母含有量が１％未満であると、断熱
効果が少ない。
雲母含有量が３０％を超えると雲母の水分散性が低くな
り始め、５０％を超えると水分散性が大きく低下する。
り始め、５０％を超えると水分散性が大きく低下する。
高分子炭化水素は、雲母の水分散性を付加する機能を有
し、典型的には化学式Ｃゎ１１□７゜２・Ｃ、Ｈ２１−
６で表されるものであり、例えば平均分子量７００程度
のものである。離型剤中の高分子炭化水素の含有量は重
量比で０．５％〜１０％の範囲とすることが望ましい。
し、典型的には化学式Ｃゎ１１□７゜２・Ｃ、Ｈ２１−
６で表されるものであり、例えば平均分子量７００程度
のものである。離型剤中の高分子炭化水素の含有量は重
量比で０．５％〜１０％の範囲とすることが望ましい。
０．５％未満では雲母の水分散性が低く乳化の程度が低
い。１０％を超えると鋳造製品中のガス量が多くなる。
い。１０％を超えると鋳造製品中のガス量が多くなる。
例えば、希釈５０倍、厚肉強度部品鋳造時では、製品表
面が里くなり製品内ガス量が２ｃｃ／１００ｇＡ／！以
上になる。他に雲母に水分散性を付加するものとして鉱
物油および植物油を試験したが、いずれも雲母がゲル化
してしまい、分散できなかった。
面が里くなり製品内ガス量が２ｃｃ／１００ｇＡ／！以
上になる。他に雲母に水分散性を付加するものとして鉱
物油および植物油を試験したが、いずれも雲母がゲル化
してしまい、分散できなかった。
高温付着成分を有するバインダーは、高温での離型剤の
金型付着性を確保するものである。ここで、「高温」と
は、例えば金型表面温度が４００°Ｃ程度であることを
言う。４００°Ｃは、鋳造品を取り出した後、離型剤を
金型に吹き付ける直前の金型表面温度である。本発明者
は示差熱分析における残渣量から４００″Ｃでの金型付
着性が評価できることを見出した。すなわち、第１図に
概念的に示したように、残渣量の多い場合（同図（ａ）
）は金型表面から気化で失われるバインダー量が少なく
、一方、残渣量の少ない場合（同図（ｂ））は金型表面
から気化で失われるバインダー量が多い。室温から５０
０″Ｃまでの昇温過程における示差熱分析を行った結果
を第２図に示す。評価対象は、同図中に示したとおり、
従来から離型剤の潤滑剤として用いられているものであ
る。第２図から、シリコンオイル、石油系ワックス、無
機バインダーが考えられるが、雲母水分散液中に分散可
能な物質は、石油系ワックス、無機系バインダーであっ
た。すなわち、高温付着成分を有するバインダーとして
は、石油系ワックス、無機系バインダーが望ましい。石
油系ワックスは典型的には化学式ＲＣＯＯＲ’ （Ｒ
，Ｒ’ はアルキル基）で表されるものであり、例えば
平均分子ｆｆ１３５００程度のものである。無機系バイ
ンダーとしては、例えば化学式Ｎａ、・ｎＳ ｉｏ、、
平均分子量２４０程度のものが一般的に利用できる。離
型剤中の高温付着成分含有バインダーの含有量は、重量
比で１％〜６％の範囲であることが望ましい、１％未満
では高温での付着性が弱くなる。６％を超えると鋳造製
品中のガス量が多くなる。例えば、希釈５０倍、厚肉強
度部品鋳造時では、製品表面が黒くなり製品内ガス量が
２ｃｃ／１００ｇＡｆ以上になる。
金型付着性を確保するものである。ここで、「高温」と
は、例えば金型表面温度が４００°Ｃ程度であることを
言う。４００°Ｃは、鋳造品を取り出した後、離型剤を
金型に吹き付ける直前の金型表面温度である。本発明者
は示差熱分析における残渣量から４００″Ｃでの金型付
着性が評価できることを見出した。すなわち、第１図に
概念的に示したように、残渣量の多い場合（同図（ａ）
）は金型表面から気化で失われるバインダー量が少なく
、一方、残渣量の少ない場合（同図（ｂ））は金型表面
から気化で失われるバインダー量が多い。室温から５０
０″Ｃまでの昇温過程における示差熱分析を行った結果
を第２図に示す。評価対象は、同図中に示したとおり、
従来から離型剤の潤滑剤として用いられているものであ
る。第２図から、シリコンオイル、石油系ワックス、無
機バインダーが考えられるが、雲母水分散液中に分散可
能な物質は、石油系ワックス、無機系バインダーであっ
た。すなわち、高温付着成分を有するバインダーとして
は、石油系ワックス、無機系バインダーが望ましい。石
油系ワックスは典型的には化学式ＲＣＯＯＲ’ （Ｒ
，Ｒ’ はアルキル基）で表されるものであり、例えば
平均分子ｆｆ１３５００程度のものである。無機系バイ
ンダーとしては、例えば化学式Ｎａ、・ｎＳ ｉｏ、、
平均分子量２４０程度のものが一般的に利用できる。離
型剤中の高温付着成分含有バインダーの含有量は、重量
比で１％〜６％の範囲であることが望ましい、１％未満
では高温での付着性が弱くなる。６％を超えると鋳造製
品中のガス量が多くなる。例えば、希釈５０倍、厚肉強
度部品鋳造時では、製品表面が黒くなり製品内ガス量が
２ｃｃ／１００ｇＡｆ以上になる。
また、本発明の離型剤中には、水中での上記各成分の乳
化分散を促進させるために、０．５％〜１０％の範囲で
界面活性剤を添加することが望ましい。０．５％未満で
あると界面活性剤の乳化分散効果が十分に発揮されず、
一方、１０％を超えると鋳造製品中のガス量が多くなる
。例えば、希釈５０倍、厚肉強度部品鋳造時では、製品
表面が黒くなり製品内ガス量が２ｃｃ／ｌｏｏｇＡｆｆ
ｉ以上になる。
化分散を促進させるために、０．５％〜１０％の範囲で
界面活性剤を添加することが望ましい。０．５％未満で
あると界面活性剤の乳化分散効果が十分に発揮されず、
一方、１０％を超えると鋳造製品中のガス量が多くなる
。例えば、希釈５０倍、厚肉強度部品鋳造時では、製品
表面が黒くなり製品内ガス量が２ｃｃ／ｌｏｏｇＡｆｆ
ｉ以上になる。
以下に、実施例によって本発明を更に詳細に説明する。
［実施例〕
第１表の鋳造ＮＯ，１およびＮｏ、 ２に示した本発明
に従った組成の離型剤を用いてＡＤＣ１２アルξニウム
合金の金型鋳造を行った。同表中鋳造Ｎα３〜Ｎｏ、
５は比較のために用いた離型剤組成であり、鋳造Ｎｏ、
６は比較のために離型剤を全く用いない場合である。
に従った組成の離型剤を用いてＡＤＣ１２アルξニウム
合金の金型鋳造を行った。同表中鋳造Ｎα３〜Ｎｏ、
５は比較のために用いた離型剤組成であり、鋳造Ｎｏ、
６は比較のために離型剤を全く用いない場合である。
高分子炭化水素としては平均分子ｆｆ１７００のＣ，Ｈ
２□２・Ｃ，、Ｈ２ｎ−６を用いた。
２□２・Ｃ，、Ｈ２ｎ−６を用いた。
鋳造条件は下記の通りであった。
延造血」生
ゲート速度 ２．８ ｍ ／ ｓ
鋳造圧力 ９００ ｋｇ／ｃｕｆｆ溶湯温度
７４０°Ｃ 鋳造を行なった製品の厚肉部の厚さは５閣〜２６ｍｍで
あった。
７４０°Ｃ 鋳造を行なった製品の厚肉部の厚さは５閣〜２６ｍｍで
あった。
また、第１表の各離型剤の特性として、熱の伝わりと付
着面積を測定した。熱の伝わりは、第３図（ａ）に示し
たように、離型剤を一定量（４ｃｃ）吹き付けた金型入
子ピンを７００℃に保持したアルミニウム合金の溶湯中
に挿入し、第３図（ｂ）に示したように温度範囲４００
°Ｃ〜５００°Ｃでの入子ピンの平均昇温速度（ΔＴ／
Δｔ）として測定した。付着面積は、鋳造中の金型表面
に２００＋ｎｍ離れた位置から単一ノズルのスプレーガ
ンで一定量（２ｃｃ）の離型剤を吹き付けたときの面積
を測定したものである。
着面積を測定した。熱の伝わりは、第３図（ａ）に示し
たように、離型剤を一定量（４ｃｃ）吹き付けた金型入
子ピンを７００℃に保持したアルミニウム合金の溶湯中
に挿入し、第３図（ｂ）に示したように温度範囲４００
°Ｃ〜５００°Ｃでの入子ピンの平均昇温速度（ΔＴ／
Δｔ）として測定した。付着面積は、鋳造中の金型表面
に２００＋ｎｍ離れた位置から単一ノズルのスプレーガ
ンで一定量（２ｃｃ）の離型剤を吹き付けたときの面積
を測定したものである。
第２表に、上記測定した離型剤の特性と鋳造結果とを併
せて示す。
せて示す。
第
表
第２表中の熱の伝わりと付着面積をそれぞれ第４図と第
５図に棒グラフで示す。
５図に棒グラフで示す。
以上の結果から、雲母を含まない従来の離型剤を用いた
比較例（ｖｇ造Ｎｏ、 ５ ）は、離型剤の金型への付
着は実質上ゼロであり、断熱効果がないため、湯回り不
良率は１００％に達し、焼き付きが発生した。雲母を用
いた比較例（鋳造Ｎｏ、 ３．４）でも、高温付着成分
である石油系ワックスまたは無機バインダーを含まない
離型剤を用いた鋳造Ｎｏ、 ３、石油系ワンクスは含む
が高分子炭化水素を含まない離型剤を用いた鋳造Ｎｏ、
４共に、金型への付着性が低く断熱性が悪いため、湯
回り不良率はそれぞれ８０％、５０％であり、焼き付き
が発生した。
比較例（ｖｇ造Ｎｏ、 ５ ）は、離型剤の金型への付
着は実質上ゼロであり、断熱効果がないため、湯回り不
良率は１００％に達し、焼き付きが発生した。雲母を用
いた比較例（鋳造Ｎｏ、 ３．４）でも、高温付着成分
である石油系ワックスまたは無機バインダーを含まない
離型剤を用いた鋳造Ｎｏ、 ３、石油系ワンクスは含む
が高分子炭化水素を含まない離型剤を用いた鋳造Ｎｏ、
４共に、金型への付着性が低く断熱性が悪いため、湯
回り不良率はそれぞれ８０％、５０％であり、焼き付き
が発生した。
これに対して、本発明に従った離型剤を用いた鋳造Ｎｏ
、 １．２では、断熱性、金型への付着性ともに著しく
向上したことによって、それぞれ湯回り不良率が１％と
３％と大幅に低減されており、焼き付きも全く発生しな
かった。
、 １．２では、断熱性、金型への付着性ともに著しく
向上したことによって、それぞれ湯回り不良率が１％と
３％と大幅に低減されており、焼き付きも全く発生しな
かった。
更に、本発明の離型剤は、第６図に示したように押し出
しピンにおける離型力が、雲母を含む比較例の離型剤（
鋳造Ｎｏ、 ３．４）に比べてそれぞれ１／３．１／４
に低減されており、離型性能自体も著しく向上している
。
しピンにおける離型力が、雲母を含む比較例の離型剤（
鋳造Ｎｏ、 ３．４）に比べてそれぞれ１／３．１／４
に低減されており、離型性能自体も著しく向上している
。
以上説明したように、本発明のアルミニウム合金鋳造用
金型離型剤によれば、湯回り不良を防止すると共に厚肉
部においても焼き付きを防止してＳＪＦ造を行うことが
できる。更に、本発明の離型剤は離型力自体も低減して
おり、極めて優れた離型性能を有する。
金型離型剤によれば、湯回り不良を防止すると共に厚肉
部においても焼き付きを防止してＳＪＦ造を行うことが
できる。更に、本発明の離型剤は離型力自体も低減して
おり、極めて優れた離型性能を有する。
第１図（ａ）および（ｂ）は、示差熱分析の残渣量と高
温付着性の関係を示す概念図、第２図は、各種の潤滑剤
の示差熱分析残渣を比較して示すグラフ、 第３図（ａ）および（ｂ）は、熱の伝わりの測定方法を
示す概念図、 第４図は、各離型剤の熱の伝わりを比較して示すグラフ
、 第５図は、各離型剤の高温付着性を比較して示すグラフ
、および 第６図は、各離型剤を用いた場合の離型力を比較して示
すグラフである。 残渣：多 残渣：少 金型（４００’Ｃ） 金型（４００”Ｃ） （ａ） （ｂ） 第 図 揮発分試験結果 Ａ・・・ツリコンオイル Ｂ・・・石油系ワックス Ｃ・・・無機バインダー Ｄ・・・植物系ワックス 熱電対 （ａ） 室温 時間（↑、 ５ｅｅ） （ｂ） 第 図 離型剤の断熱性 第４図 鋳造Ｎｏ、→ １ 離型剤の高温付着性
温付着性の関係を示す概念図、第２図は、各種の潤滑剤
の示差熱分析残渣を比較して示すグラフ、 第３図（ａ）および（ｂ）は、熱の伝わりの測定方法を
示す概念図、 第４図は、各離型剤の熱の伝わりを比較して示すグラフ
、 第５図は、各離型剤の高温付着性を比較して示すグラフ
、および 第６図は、各離型剤を用いた場合の離型力を比較して示
すグラフである。 残渣：多 残渣：少 金型（４００’Ｃ） 金型（４００”Ｃ） （ａ） （ｂ） 第 図 揮発分試験結果 Ａ・・・ツリコンオイル Ｂ・・・石油系ワックス Ｃ・・・無機バインダー Ｄ・・・植物系ワックス 熱電対 （ａ） 室温 時間（↑、 ５ｅｅ） （ｂ） 第 図 離型剤の断熱性 第４図 鋳造Ｎｏ、→ １ 離型剤の高温付着性
Claims (1)
- １、アルミニウム合金の鋳造時に金型に塗布する水分散
液状の離型剤において、雲母を主要成分とし、高分子炭
化水素および高温付着成分を有するバインダーを含有す
ることを特徴とするアルミニウム合金鋳造用金型離型剤
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1314157A JPH0710420B2 (ja) | 1989-12-05 | 1989-12-05 | アルミニウム合金鋳造用金型離型剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1314157A JPH0710420B2 (ja) | 1989-12-05 | 1989-12-05 | アルミニウム合金鋳造用金型離型剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03174942A true JPH03174942A (ja) | 1991-07-30 |
| JPH0710420B2 JPH0710420B2 (ja) | 1995-02-08 |
Family
ID=18049926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1314157A Expired - Lifetime JPH0710420B2 (ja) | 1989-12-05 | 1989-12-05 | アルミニウム合金鋳造用金型離型剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0710420B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1051484C (zh) * | 1995-12-27 | 2000-04-19 | 万都机械株式会社 | 用脱模剂涂覆模腔的方法 |
| CN103100659A (zh) * | 2013-02-27 | 2013-05-15 | 厦门大学 | 一种金属模脱模剂及其制备方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5264188B2 (ja) * | 2008-01-09 | 2013-08-14 | 日立粉末冶金株式会社 | 金型鋳造用離型剤 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58141830A (ja) * | 1982-02-15 | 1983-08-23 | Honda Motor Co Ltd | 金型鋳造用塗型剤 |
| JPS6057411A (ja) * | 1983-09-07 | 1985-04-03 | Fuji Facom Corp | デイジタル制御装置の演算モジュール結線確認方法 |
| JPS6397695A (ja) * | 1986-10-14 | 1988-04-28 | Agency Of Ind Science & Technol | 金属の鍛造および鋳造用潤滑剤 |
-
1989
- 1989-12-05 JP JP1314157A patent/JPH0710420B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58141830A (ja) * | 1982-02-15 | 1983-08-23 | Honda Motor Co Ltd | 金型鋳造用塗型剤 |
| JPS6057411A (ja) * | 1983-09-07 | 1985-04-03 | Fuji Facom Corp | デイジタル制御装置の演算モジュール結線確認方法 |
| JPS6397695A (ja) * | 1986-10-14 | 1988-04-28 | Agency Of Ind Science & Technol | 金属の鍛造および鋳造用潤滑剤 |
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| CN1051484C (zh) * | 1995-12-27 | 2000-04-19 | 万都机械株式会社 | 用脱模剂涂覆模腔的方法 |
| CN103100659A (zh) * | 2013-02-27 | 2013-05-15 | 厦门大学 | 一种金属模脱模剂及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0710420B2 (ja) | 1995-02-08 |
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