作者：

王秀丽（无锡德松科技有限公司研究开发）

辻元隆仁（株式会社MORESCO机能材开发部）

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前言

压铸过程中为保证压铸件顺利脱模，需要在模具表面喷涂脱模剂，目前市场上广泛使用的是稀释型水溶性脱模剂。此类产品配方内主要成分为油、水、乳化剂，使用时将原液加入水中稀释数十倍至数百倍，稀释后大量喷涂在模具上，大部分稀释液从模具上流下来，成为脱模剂的废液，一部分随水蒸气一起蒸发掉，实际附着在模具上的成分极少。近年来我国的环保政策较以往更加严格，我们的压铸客户也面临着废水排放（特别是脱模剂废液）、Vocs排放、废液处理费用高等问题，有一些不合规的企业被要求整改，甚至关停。

针对压铸厂商所面临的越来越严苛的环保压力，为减少脱模剂废液的产生、减少废气的排放，我们公司于年左右开发出了油性原液喷涂型产品（以下简称油性脱模剂），于年公司又开发了水性原液喷涂型脱模剂（以下简称水性原液脱模剂），下面我们将针对水性原液喷涂脱模剂的性能特点做详细说明。

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水性原液喷涂型脱模剂

水性原液脱模剂不需要稀释、直接喷涂原液使用，稀释型脱模剂一般需要稀释数十倍至数百倍。水性原液脱模剂的喷涂量为数毫升～数十毫升,大概是稀释型产品的喷涂量的1/。如T压铸机喷涂量约为3.5ml，喷涂量的推算方法一般为机器吨数的1/。喷涂量过多会导致压铸件表面着色及气体产生量增加，但喷涂量过少会导致烧结、烧咬现象发生。水性原液脱模剂喷涂量的设定标准需要依据铸造件外观来判定。

水性原液脱模剂产品的优点如下：

①无需担心稀释水的水质影响

②不需要管理稀释倍率（无需稀释）

③热模预打件数降低

④模具寿命延长

⑤安全性高

⑥喷涂量稳定

⑦吹气时间缩短

⑧无废液

⑨废气产生量大大减少

⑩总成本降低

水性原液脱模剂需要设备投资：需要导入专用喷嘴、定量装置、强化模具内部冷却（因水性原液脱模剂无冷却效果）。另外，我们的水性原液脱模剂技术已申请技术专利。

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水性原液喷涂型脱模剂的脱模性

针对水性原液脱模剂的脱模性能评价，我们使用了T压铸机（我公司试验专用压铸机）进行了实机评价，我们将压铸机进行了改造，可以测试取件时的抵抗力及模具表面发生的烧结现象。取出抵抗力的测定方法如图2所示，在动模的顶针位置装上传感器，这样就可以通过仪器读取压铸件取出时顶针处的负荷的大小。

图1.宇部兴产机械（株）制T压铸机

图2.模具构造及产品取出抵抗力测试结果

另外，耐烧结性的评价是使用模具上的活动型芯，通过判定型芯上接触铝汤的部位是否有粘铝发生，粘铝量的多少来判定产品耐烧结性的好坏。

图3.耐烧结性评价

图4.脱模性评价

实验结果如图4所示：水性原液脱模剂与稀释型脱模剂、油性脱模剂相比取出抵抗力小、耐烧结性好。这是因为稀释型脱模剂虽然喷涂量大，但实际模具上的附着量少所以容易发生烧结现象。油性脱模剂附着性优异，模具上形成的皮膜厚，熔汤进入模具时，皮膜往往还保留在液体状容易被熔汤带走，所以容易发生烧结现象。水性原液脱模剂因为附着量适宜，熔汤进入模具时离型皮膜已经从油状变成胶体状，胶体状皮膜不会被熔汤带走，所以，水性原液脱模剂的离型性及耐烧结性均较稀释型脱模剂好。

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水性原液喷涂型脱模剂的其他优势

①降低热模预打件数

我们确认了压铸现场模具温度升温至℃以上时铸件的数量，使用稀释型脱模剂时需要压铸6个铸件，而使用水性原液脱模剂时压铸4个铸件后模具的温度即升温至℃以上，预打铸件数量削减了约30%，所以，压铸现场的生产性得以提高（图5）。

图5.热模预打件数削减

图6.喷涂前后模具温度变化

②延长模具寿命

与稀释型脱模剂相比，使用水性原液脱模剂喷涂前后模具温度差可以降低约70%左右，模具不容易产生裂纹。使用我公司水性原液脱模剂的客户的实用结果显示通常可生产10万件铸件的模具，使用了水性原液脱模剂后可生产20万件也没有问题，模具的寿命延长了2倍以上，模具费用可以削减一半(图6)。

③高安全性

目前有一些客户使用油性脱模剂，这种油性产品的闪点大多数在℃左右，高温容易燃烧。水性原液脱模剂因为配方内有水分所以火灾的危险性非常低，使用上很安全(图7)。

图7.燃烧性试验（料杯温度℃、滴脱模剂0.5ml）

图8.水性原液喷涂脱模剂粘度-温度变化曲线

④稳定的喷涂量

与油性脱模剂对比，水性原液脱模剂随着温度的变化粘度基本不发生变化，所以随着季节的变化水性原液脱模剂产品的喷涂量基本无变化。而稀释型脱模剂产品因为喷涂量的差异大，气体产生量差异也比较大，产品的品质不稳定。水性原液脱模剂因为喷涂量稳定，所以压铸件的品质也会很稳定（图8）。

⑤降低综合成本

从综合成本来看，因为热模预打件数可以削减约30％，吹气时间等缩短故压铸周期缩短20%，模具寿命延长约2倍，无废液处理费用，所以使用水性原液喷涂产品总的成本可以削减约20%。虽然前期会导入喷涂设备需要投资费用，但因为生产成本下降明显，另外环境改善的效果也非常好，所以设备投资的费用可以通过生产成本的下降逐渐抵消，故对于压铸厂商来说导入水性原液脱模剂前投资回收周期的确认非常重要。

图9.综合成本节约图

图10.手动喷枪及加压罐

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如何导入水性原液喷涂脱模剂

为导入水性原液脱模剂，如前所述需要导入相关的喷涂设备系统及模具冷却装置，但在进行设备投资之前，可以先使用手动喷枪（图10），用手动喷涂控制喷涂量，通过目标铸件品质确认水性原液喷涂脱模剂的效果。若使用手动喷枪测试时，脱模性及产品外观等没有问题，就可以判定该款产品在技术层面上比较容易导入水性原液脱模剂，初步测试成功后，可以检讨导入喷涂装置。

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总结

水性原液脱模剂产品是一种有很多优势的环境友好产品，但因为需要导入喷涂系统的问题目前没有被广泛采用。但是，今后因为各压铸厂商面临着环保政策的严苛导致的废液、废气等要求越来越严，现状使用的需要大量喷涂的稀释型产品已经无法满足要求，水性原液脱模剂可满足越来越严苛的环保要求，另外对压铸厂商品质提高、生产性提高、总综合成本降低均会有贡献。另外，近年来的一些汽车结构件对脱模剂产品的气体产生量要求越来越高，我们针对客户的更低的气体产生量的需求也正在开发新的原液喷涂脱模剂。

今后，我们MORESCO集团作为水、油、高分子的专业公司将继续推进脱模剂的技术研发，为社会的发展贡献自己的一份力量。

GRAPHACE

MQ-

MQ-

MQ-50

脱模性

中等～优异

优异

中等

涂装性

可涂装

涂装性略差

涂装性优

用途

通用型

大型汽车零部件

PC

手机

图11.我公司水性原液喷涂脱模剂的产品分类