摘要:合理的操作工艺(脱模剂浓度、模温分布、雾化工艺、喷涂时间及距离等)是防止粘模的重要因素。
粘模是充型金属液高压高速反复冲击模具,致使模具钢表面和铸造合金产生化学反应,在模具表面形成化学反应层,导致铸件粘模的现象,一般粘模最严重的是型芯。压铸件外观粘模时,轻者表面粗糙,影响外观粗糙度;重者表面脱皮、缺肉、拉伤、拉裂,甚至造成铸件漏气。
粘模的形成与扩展不仅降低铸件的表面质量和尺寸精度,破坏模具表面特别是模具的浇道位置的致密层,而且增加模具修复工时与成本,甚至导致铸件废品和模具的早期失效。合理的操作工艺(脱模剂浓度、模温分布、雾化工艺、喷涂时间及距离等)是防止粘模的重要因素。
对于模具来说,由于压铸工艺和模具温度场的变化,成形过程是一种间断的非稳定的摩擦,且模具不同部位各不相同。在此状态下的润滑机理不能用普通物理学中的库仑摩擦定理进行分析与描述。国内外专家曾先后提出机械—分子摩擦理论,黏着—犁沟摩擦理论,边界摩擦,混合摩擦,弹性黏流摩擦理论等,同时研究了各种复杂化学成分的润滑剂。
喷涂工艺对防止粘模很重要。操作工发现粘模,往往自然推理,认为是浓度低或剂量少,成膜太薄,不足以抵抗金属液的热应力和紊流冲击,随即在粘模处多喷一些脱模剂。其结果往往是造成局部涂料堆积或残留,引发气孔,使问题更复杂化。正确的做法应是在已发生粘模的区域,涂覆一种具有抗粘模性的膏剂---防粘蜡,进行特殊处理。防粘蜡是一种易于涂刷的抗焊合软膏,它由半合成的高温原材料配制而成。有效组分不含有害物质,膏剂中耐高温的钨基化合物或者钼基化合物含量较高,可以有效地避免铝合金的界面效应,阻止粘模。
模温是影响脱模剂吸附效果的重要因素。太低(低于150ºC),模温迅速降至水的汽化点以下,脱模剂无法沉积在模具表面,只是从模具表面一冲而过,且载体水来不及汽化易导致弥散性气孔;模温过高(398ºC以上),脱模剂被模具表面蒸汽层排斥,均会使脱模剂吸附量大降,只有达到脱模剂本身特性要求的润湿温度,才能真正与模具表面接触形成致密的涂层,起到隔离作用。
喷射工艺也直接影响吸附效果,一般喷射管路气压比脱模剂压力高0.35-0.70bar时(大面积喷涂可能要求1.05bar),雾化效果好;对于微喷涂和脉冲喷涂,雾化效果更为重要。至于喷涂时间,短至0.10-2.0秒就足以形成足够厚的隔离膜,脉冲喷涂的时间就在这个范围,但因脱模剂目前还被大量用来冷却型腔,一般要5.0-120秒,显然部分脱模剂只是流过模具表面被浪费掉了。随着更复杂精确的自动喷射装置的出现,喷射角度和距离只需在投产前调优固定即可。
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