本发明专利技术的目的在于，提供油性润滑剂、涂布该油性润滑剂的涂布方法及用于涂布的涂布装置，所述油性润滑剂涂布于高压铸造、重力铸造、低压铸造及锻造中所使用的模具，可以防止特别是高温部位和高负荷下的烧结。模具用含粉体油性润滑剂包含：６０～９９质量％含油的油性润滑剂、０．３～３０质量％的可溶剂、０．３～１５质量％的无机粉体及７．５质量％以下的水，将其静电涂布在模具上。另外，对于静电涂布方法，将上述模具用含粉体油性润滑剂静电涂布模具。而且，静电涂布装置具有对上述模具用含粉体油性润滑剂提供静电的静电提供装置和设置在多轴机器人上的静电涂布枪。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及含粉体油性润滑剂、使用该润滑剂的静电涂布方法及静电涂布装置， 所述含粉体油性润滑剂在铝、镁、锌等非铁金属的铸造及锻造加工中在模具上使用。
技术介绍
众所周知，非铁金属的加工中使用模具的工序有铸造、锻造、挤压加工、挤出加工 等方法。从工序来看时，铸造大致区分为高压铸造、重力铸造、低压铸造、挤压铸造等，锻造 大致区分为冷锻、热锻。另外，从成为加工的对象的材料方面来看时，大致区分为铁、非铁金 属及塑料。从涂布于模具面的润滑剂来看时，大致区分为水溶性润滑剂及油性润滑剂，水溶 性润滑剂分为透明的溶液型和牛奶状的不透明的乳化型。从润滑剂中的成分来看时，可以 分为含有粉体的类型和不含有粉体的类型。从涂布的方法来看时，大致区分为毛刷涂布、液 滴法及喷雾法。喷雾可以分为双流体方式及单流体方式和非静电型及静电型的组合。高压铸造、重力铸造、低压铸造的基本工序相同。这些工序例如可以比作在平底锅 上涂抹油、将搅拌混合好的生鸡蛋流入其上、制作炒鸡蛋的工序。在铸造非铁金属时，为了 防止模具(相当于平底锅)和金属熔液(相当于搅拌混合好的生鸡蛋)的固结，在模具上涂 布润滑剂(相当于食用油)。其后，将溶解好的高温的金属熔液流入模具，固化后，取出制品 (相当于炒鸡蛋)。但是，从铸造成的制品的生产效率和强度的品质来看时，高压铸造以高 生产效率得到低强度品，重力铸造以低生产效率得到高强度品，低压铸造与高压铸造相比， 以接近重力铸造的生产效率得到接近重力铸造的强度。关于部件的破坏引起的有可能与危 及生命的物质，即使为低生产效率，也必须生产高强度的物质。即使破坏也与生命无关的部 件的生产，即使卷入少许空气并海绵化而强度降低，也重视生产效率。即，这些方法的主要 差异为金属熔液向模具部的填充速度的差异，按重力铸造、低压铸造、高压铸造的顺序速度 加快。因此，在模具生成的涂布膜所受到的热量不同，重力铸造受热最多，高压铸造受热量 最少。因受热量不同，润滑剂有时分解、消失，现状为适用不同的润滑技术。另一方面，刀的生产为例，锻造工序为通过敲打固化的金属来提高强度的方法。也 为通过以高压敲打而将固化的金属变形为希望的形状的方法。涂布膜暴露于高温的时间 短，暴露于非常高的压力下。因此，现状为使用与铸造差异很大的润滑技术。对于这样的各种分类的组合，难以以一种润滑剂满足全部的要求，现状为对每个 用途灵活运用个别的润滑技术。但是，可以为考虑了二、三个的多种组合的润滑技术。本申 请与以这些多种技术的综合为目标的润滑技术有关，按高压铸造、重力铸造、低压铸造及锻 造的顺序在本说明书的后面的内容中进行说明。A)高压铸造从该领域来看，过去40年间，铝、镁、锌等非铁金属用润滑剂、脱模剂的90%以上 为水溶性型脱模剂。使有效成分在水中乳化而形成的水溶性脱模剂主要以使用空气压的双 流体喷雾方式涂布于模具上。在导电性过好的水溶性脱模剂中，完全不能灵活运用静电喷雾技术。从数年前开始使用可以以与水溶性的使用量相比为1/500 1/1000的微量的涂 布进行铸造的油性润滑剂。但是，由于仅可以涂布微量的油性润滑剂，因此，有时复杂结构 的模具或大型模具中的涂布膜的形成不充分。复杂结构的模具的情况下，特别是在由涂布 面隐藏的模具部位中的涂布膜具有形成不充分的倾向。此外，由于在模具上具有凹凸，所 以，具有在凹部形成较厚的涂布膜、在凸部形成较薄的涂布膜的倾向。因此，在凹部，油性润 滑剂成分过量地积存，成为铸造制品的铸造孔(海绵化)增加的原因之一，容易成为在凸部 因润滑性的不足引起的模具和铸造制品的熔敷、烧结的原因。作为生产现场中的对策，现 状为，以牺牲少许铸造孔增加、并且也向隐藏的部位或凸部喷射的飞沫粒子较多地到达的 方式使油性润滑剂的涂布量增加而进行铸造。另外，大型模具的情况，非铁金属的金属熔液 具有的热能大。因此，有时模具整体、特别是微细部位的温度接近于金属熔液的温度，成为 3500C以上的高温。因此，油性润滑剂发生被称为Leidenfrost的现象，油性润滑剂的液滴 沸腾。由此引起油性润滑剂对模具面的润湿性恶化。即，因沸腾而从模具面飞到地板上的 液滴也增加。其结果，有时应该形成的涂布膜变薄，润滑性差。水溶性脱模剂的情况的对策为，大量地涂布并冷却模具，在Leidenfrost温度以 下使其附着。当然，会产生排水引起的问题。作为油性润滑剂的情况的对策，采取2种方法。 一种是为了使涂布膜变厚而大量涂布。另一种是为了微细的高温部位的冷却而涂布几乎蒸 发了的程度的少量水并在其后涂布油性润滑剂。大量涂布油性润滑剂时，形成充分的涂布 膜的部位的涂布膜厚度也增加。其结果，成为铸造制品中的铸造孔量增加的倾向。另外，有 时铸造制品的强度多少会降低。此外，即使为少量的水，也需要用于涂布的配管。即，现有技术存在如下问题点。1)对模具的隐藏的部位不充分供给油性润滑剂，难以在该部位形成润滑需要的涂 布膜。2)在模具的微细部位难以形成充分的厚度的涂布膜。3)在模具的凹凸部位难以形成均勻的涂布膜。为了解决这些油性润滑剂的问题，静电涂布为有效的方法。用涂布装置将带有负 电荷的油性润滑剂油滴喷雾到正电荷的模具中。其为使喷雾的润滑剂油滴到达至模具的隐 藏的部位的技术。但是，由于水溶性脱模剂的导电性过好，因此，不能适用静电涂布。专利 文献1中，作为对涂料赋予导电性的方法，提出了添加作为静电助剂的醇或铵盐来降低电 阻值的技术。但是，在铸造现场，醇或铵的烟雾不优选。专利文献2涉及教导在涂料中添加 静电助剂的技术。但是，在“极性低的油性润滑剂”中，“极性强的静电助剂”仅溶解0. 3质 量％左右，引起沉淀、分离，故不优选。本申请人进行了研究，结果，以该水平看不到静电助 剂的附着量增加效果。如果追加极性溶剂，则静电助剂的溶解增加，但由于为极性溶剂，因 此会伤害现场操作者的健康。因此，在油性润滑剂的组成中，从对健康的考虑来看，不优选 具有极性的溶剂。为了解决如上所示的静电涂布的更多问题点，本申请人提出了通过在油性润滑剂 中配合水和可溶剂而提供少许传导性并静电涂布在高压铸造用模具上的技术。但是，存在 难以应对因润滑剂的少量涂布引起的冷却性不足而导致的润滑面的高温化而产生的烧结 的倾向。B)重力及低压铸造就铸造用润滑涂布膜而言，铸造时的金属熔液的流速为大的因素。如重力铸造那 样金属熔液的流速非常低时，润滑涂布膜接触约600°C的高温的金属溶液的时间长，润滑涂 布膜显著劣化。其结果，涂布膜变薄，在金属熔液固化时，有时固结于模具。因此，为了不受 劣化影响，现状为，主要使用形成无机粉末溶解于水的“涂模剂”的物质。涂模剂的涂布膜 为粉体，不劣化。但是，由于涂模剂含有水，因此需要干燥。例如，相当于日本房屋中所使用 的涂抹灰泥的工序，需要长时间的干燥。铸造的情况下，万一在干燥前流入金属熔液时，金 属熔液铝和水引起水蒸气爆炸。因此，涂布后，数小时的干燥工序不可缺少，如果“每次铸 造时进行涂布、干燥、生产”，则生产效率非常低。因此，为了省略干燥工序，现状为，“每数十 个或百数十个生产进行1次涂布”。而且，涂模剂的涂布被称为工匠技术，优秀的工匠每涂 布1次可以生产100个以上。技能差的工匠有时连10个也不能生产。另外，用涂模剂制成 的厚的涂本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．模具用含粉体油性润滑剂，其包含：包含油的６０～９９质量％的油性润滑剂、０．３～３０质量％的可溶剂、０．３～１５质量％的无机粉体及７．５质量％以下的水，所述模具用含粉体油性润滑剂静电涂布于模具。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：小松原博昭，
申请(专利权)人：株式会社青木科学研究所，
类型：发明
国别省市：JP
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