JPH0710420B2 - 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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- JPH0710420B2 JPH0710420B2 JP1314157A JP31415789A JPH0710420B2 JP H0710420 B2 JPH0710420 B2 JP H0710420B2 JP 1314157 A JP1314157 A JP 1314157A JP 31415789 A JP31415789 A JP 31415789A JP H0710420 B2 JPH0710420 B2 JP H0710420B2
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- Japan
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- casting
- aluminum alloy
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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。
〔従来の技術〕 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1/10〜1/10
0（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1/10〜1/10
0（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5mm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離型剤を提供す
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離型剤を提供す
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KAl3（AlSi3）O10（OH）２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20μｍ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。
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KAl3（AlSi3）O10（OH）２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20μｍ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。
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CnH2n+2・CnH2n-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。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2c
c/100gAl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。
し、典型的には化学式CnH2n+2・CnH2n-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。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2c
c/100gAl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℃程度であることを言
う。400℃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℃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
面が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500℃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、植物系ワックスシリコンオイル、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、シリコンオイル石油系ワックス、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、シリコンオイル石油系ワックス、
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、例えば平均分子量3500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Na2・nSi
O2、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/100gAl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℃程度であることを言
う。400℃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℃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
面が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500℃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、植物系ワックスシリコンオイル、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、シリコンオイル石油系ワックス、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、シリコンオイル石油系ワックス、
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、例えば平均分子量3500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Na2・nSi
O2、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/100gAl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/100gAl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/100gAl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。
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アルミニウム合金の金型鋳造
を行った。同表中鋳造No.3〜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
子量700のCnH2n+2・CnH2n-6を用いた。
成の離型剤を用いてADC12アルミニウム合金の金型鋳造
を行った。同表中鋳造No.3〜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
子量700のCnH2n+2・CnH2n-6を用いた。
鋳造条件は下記の通りであった。
鋳造条件 ゲート速度 2.8m/s 鋳造圧力 900kg/cm2 溶油温度 740℃ 鋳造を行なった製品の厚肉部の厚さは5mm〜26mmであっ
た。
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℃〜500
℃で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200mm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℃〜500
℃で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200mm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（鋳造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、石油系ワッ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（鋳造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、石油系ワッ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鋳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
き、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鋳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
き、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。
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。
フロントページの続き (72)発明者 横井 光義 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 大倉 忠雄 滋賀県大津市栗林町５番１号 日本黒鉛工 業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−168745（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】アルミニウム合金の鋳造時に金型に塗布す
る水分散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。 - 【請求項２】前記高温付着成分は、シリコンオイル、石
油系ワックスおよび無機系バインダーの少なくとも、一
種よりなることを特徴とする請求項１記載のアルミニウ
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 JPH03174942A (ja) | 1991-07-30 |
| JPH0710420B2 true 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 (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009160629A (ja) * | 2008-01-09 | 2009-07-23 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 金型鋳造用離型剤 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100189331B1 (ko) * | 1995-12-27 | 1999-06-01 | 오상수 | 금형의 피복층 형성 방법 |
| CN103100659B (zh) * | 2013-02-27 | 2014-12-10 | 厦门大学 | 一种金属模脱模剂及其制备方法 |
Family Cites Families (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
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009160629A (ja) * | 2008-01-09 | 2009-07-23 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 金型鋳造用離型剤 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03174942A (ja) | 1991-07-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |