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在可預(yù)見的將來,對(duì)各類脫模劑的開發(fā)研究仍然必不可少。壓鑄件成型表面與模具表面之間有相當(dāng)大的接觸壓力,壓鑄時(shí)鑄件受到三向非均勻分布的壓應(yīng)力,因此噴涂脫模劑結(jié)成的潤(rùn)滑膜易破,高溫也使?jié)櫥ぎa(chǎn)生化學(xué)變化。成型過程中二次擠壓會(huì)有少量新的金屬表面出現(xiàn),新的表面物理化學(xué)性能與原先的金屬表面不同,也沒有潤(rùn)滑劑保護(hù),易與模具粘著,使模具磨損。同時(shí)鑄件內(nèi)部變形不均勻分布所產(chǎn)生的附加應(yīng)力和殘余應(yīng)力,也增加了取件的難度,直至粘模。一般常規(guī)的說法是油性脫模劑和水性脫模劑區(qū)別在于溶劑不同,評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)一般是看可燃否。
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對(duì)于模具來說,由于壓鑄工藝和模具溫度場(chǎng)的變化,成形過程是一種間斷的非穩(wěn)定的摩擦,且模具不同部位各不相同。在此狀態(tài)下的潤(rùn)滑機(jī)理不能用普通物理學(xué)中的庫(kù)侖摩擦定理進(jìn)行分析與描述。國(guó)內(nèi)外專家曾先后提出機(jī)械—分子摩擦理論,黏著—梨溝摩擦理論,邊界摩擦,混合摩擦,彈性黏流摩擦理論等,同時(shí)研究了各種復(fù)雜化學(xué)成分的潤(rùn)滑劑。故膜的耐熱性好,熱穩(wěn)定性高,吸附膜不可逆,附著力強(qiáng),離型效果好。
用一般礦物油制備的水基脫模劑,為非極性烴類有機(jī)化合物(CnH2n 1)。隨著新材料、新工藝技術(shù)的不斷涌現(xiàn),解決粘模問題的新思路和新方法甚至是顛覆性的創(chuàng)新技術(shù)正在沖擊現(xiàn)有的賴以防止粘模的傳統(tǒng)法則,比如北美壓鑄正在研發(fā)具有自愈合功能、無需脫模劑的久型模具,未來可能使現(xiàn)有的工藝技術(shù)被翻轉(zhuǎn)或淘汰。所形成的薄膜對(duì)模具表面的吸附力和分子本身的內(nèi)聚力都很弱,膜強(qiáng)度很低。用動(dòng)植物油,如脂肪酸,脂肪酸鈉皂,酸類(R-O-H)等制備的水基脫模劑,其內(nèi)部一端為非極性的烴基,另一端為極性端,這種具有久偶極的分子與模具表面接觸時(shí),極性端與模具表面吸引,而非極性端朝外,定向排列在金屬表面上,其吸附分子的層厚僅幾個(gè)納米,當(dāng)有極化添加劑加入時(shí),它可以聚合在模具表面形成固體膜,同時(shí)加強(qiáng)分子的側(cè)面吸附力。這種物理吸附膜的強(qiáng)度和潤(rùn)滑性遠(yuǎn)高于非極性分子的物理吸附膜。