CN1318000A - 用脱模剂涂布表面的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用脱模剂涂布表面的方法，特征在于通过静电涂布将BN粉末施加在该表面上。

Description

用脱模剂涂布表面的方法

本发明涉及用脱模剂涂布表面的方法。

在下文中基于成形铝的例子说明了成形有色金属时出现的问题。将铝制组合块加工成型面通常是在约450℃的温度下通过挤压的方法进行。在该方法中，经由容器，通过挤压模塞，将经预热的铝制组合块(Al块)压过成形挤压模，该Al块的截面优选是圆形的，结果是它成形为型面，然后离开模之后加以冷却。该挤压模塞的前部，也称为挤压板，必须完成以下任务：1．它必须在与挤压方向相反的方向将该容器密封；2．当缩回挤压模塞时，它必须容易与铝分离。

在将下一个Al块移入以加工之前，用剪切刀片(挤压废料切刀)将剩余的Al挤压废料除去。

由于在通常的加工温度下常规金属材料对铝及其它有色金属所显示的腐蚀程度非常高，有色金属与模之间的接触点必须用所谓的脱模剂加以处理，以使连续操作成为可能。

碳黑被用作常规脱模剂以分离挤压板与Al块；该碳黑是通过燃烧乙炔焰而沉积在Al块的端面上。对每个新Al块，该项操作必须被重复。

为涂布挤压废料切刀，通常是使用触及热铝即蒸发因而产生脱模效果的油。

脱模剂不仅用于挤压，而且用于成形有色金属的所有方法，例如，重力模铸、低压模铸、压力模铸及连续铸造。

通常使用基于水或矿物油与添加剂的无颜料的形成物。在一些例子中，也使用含有颜料的脱模剂形成物(参见，例如，EP 810046)。所用颜料包括整个系列的固体，例如，石墨、MoS₂、BN或滑石。

若将上述碳黑的原位形成作为特例忽略，目前所有已知脱模剂的常规要素是它们必须以液体悬浮液或乳液的形式被使用。它们通常通过喷在温热至极热的表面上而被施加。在高温下，有易挥发组分或任何溶剂燃烧的危险或活性化合物触及热表面时突然蒸发而被损失的危险。再者，蒸发产物是周围空气的沉重负担，分解产物的形成更进一步增加该负担。通常，大部分该组分是送入装在工厂区的水循环系统内，所以该组分的清除需花费极大的成本。

所以，本发明的目的是提供一种用脱模剂涂布表面的方法，该方法没有已有技术的上述问题。涂布均匀、快速且低成本地进行。

通过静电涂布法将BN粉末施加在表面上而实现该目的。

待涂布的表面可以是，例如成形挤压模的表面，例如，挤压板或挤压废料切刀的表面。但原则上，与挤压模塞接触的有色金属表面也可能以此方式处理。由于通过本发明的方法施加的脱模涂层的表面粘附较好，那些与有色金属接触的成形挤压模的表面被处理是优选的，因为该处理必须在三个挤压循环之后被尽早重复。

已发现并非所有BN粉末均同样适用于涂布目的。特别是某些粉末导致高度消耗、表面的不规则涂布及施加装置喷嘴的堵塞。

不规则涂布可能导致有色金属未控制地结合或粘附在有色金属与金属材料的接触点。

使用细度相当于比表面积为10-50m²/g的BN粉末是优选的。特别优选地，BN粉末的比表面积为10-30m²/g，特别是比表面积为10-20m²/g。

再者，该粉末优选含有少于5％，特别优选少于0.5％的硼酸及氧化硼，以B₂O₃表示。如通常在已有技术中一样，各种硼酸如偏硼酸或原硼酸及氧化硼的水平是指其B₂O₃含量的分析。

粉末的水分含量，以H₂O含量表示，优选低于1％，特别是低于0.2％。

特别优选的粉末的堆积密度是低于0.5g/cm³，特别是低于0.3g/cm³。

特别优选的BN粉末是能够满足上述所有参数的。

在实施本发明的方法时，BN粉末通过流动气体的方法在贮存容器中被流化。流动气体通常是压缩空气。其他惰性气体，如N₂、稀有气体或气体混合物也可以被使用。

流化的BN粉末带有静电荷。这是例如，如通常在粉末涂布中一样，在商品化的粉末涂布喷涂装置内进行的。优选使用75-80kV的电压使BN粉末带电。

流化的BN粉末以带电的状态被喷在表面上并均匀地涂布在期望的部分。这是通过与常规粉末涂布相似的方式进行的。

优选地，BN粉末的通过量是通过传输气体的压力及喷嘴的几何形状(主要是喷嘴的直径)而调节至适合特定涂布操作的。所以，所用传输空气的压力优选是0.5-1.5巴，流动空气的压力为0.3-0.8巴。空气的总体积约为5-8m³/h。

该操作可以手工进行，或者该方法完全自动化地进行也是完全可能的。所施加的量和粘附可以通过改变电压和压力而调节。

令人惊奇的是，无需添加任何粘合剂，通过本发明的方法所施加的BN粉末，显示足够高的其对要涂布的介质(例如挤压板)的粘附。

所以本发明也涉及BN粉末在成形有色金属时作为脱模剂的用途，并涉及由BN粉末组成的脱模剂。优选地，这些粉末是被称为优选的BN粉末。

通过本发明的方法进行的涂布比常规脱模剂涂布更耐久。它使得在需要另外施加之前，挤压循环重复数次。

已发现该涂布在角落及边缘也是成功的，另外在这些区域到处都有。

本发明的涂布方法被证明是非常简单、快速及容易进行的。

适用于本发明方法的粉末是商品化的且性质多样。

优选地适用于本发明方法的BN粉末也可以从商品化的六方BN粉末制得。

如果常规粉末中硼酸及B₂O₃的水平太高，用例如水或醇洗涤使B₂O₃的水平达到期望的值。

过量水分含量通过干燥减低，例如在常规的烘箱内在某种保护气体的氛围内或真空干燥，以达到本发明粉末所要求的水平。

如必要，本发明要求的BN粉末的堆积密度是通过研磨BN粉末而达到的，该BN粉末可以先经预处理。在这样做的时候，必须优选确定研磨期间没有吸收过量水分。

所用研磨设备是一系列常规“干燥”方法，例如通过各种形式的针碟研磨机、旋转研磨机及球研磨机。

试验已证明BN粉末容易施加且BN对Al有极好的脱模作用。该粉末的使用不仅限于Al；本发明的无需任何粘合剂且不含其它物质如溶剂的BN粉末静电涂布也适用于加工整个系列的其它有色金属，例如Cu、Zn、Mg、Pb、Sn或其合金。

所以本发明也涉及使用本发明方法在挤压有色金属时涂布表面。

该有色金属优选是Cn、Zn、Mg、Pb、Sn或其合金。

以下实施例用以进一步描述本发明：

实施例1：

以20Kg/h的通过量，在针碟研磨机内，研磨由Elcktroschemlzwerk Kempten GmbH,Munich商品化的名为S1，细度相当于BET比表面积为14.5m²/g,B₂O₃含量为0.12％，水分为0.25％H₂O及堆积密度为0.55g/cm³的BN粉末(粉末Ⅰ)。得到的粉末(粉末Ⅱ)具有14.5m²/g的BET比表面积，0.2％的B₂O₃含量，0.3％的水分以及0.2g/cm³的堆积密度。

通过静电涂布(Gema Company),(80kV；入口端传输空气压力为0.8巴，流动空气压力为0.4巴，用于传输的空气体积为5m³/h)，将粉末Ⅱ施加在直径为20cm的挤压板上。该粉末是瞬间均匀地沉积在该挤压板上。大约消耗0.5g的BN粉末。再经三个挤压循环之后，才需再重新涂布一次。

实施例2：

球研磨机内，研磨细度相当于比表面积为6m²/g,B₂O₃含量为9％的六方BN粉末(粉末Ⅲ)，其堆积密度为0.6g/cm³，直至比表面积达到15m²/g。将所得粉末Ⅳ加以分散并用水洗涤许多次直至B₂O₃含量降至0.1％。之后，在60℃真空中干燥该粉末至残余水分为0.2％，并在旋转研磨机内研磨以粉碎粘结物。如实施例1所述，所得粉末Ⅴ(堆积密度为0.19g/cm³，其他参数如以上所述)用于静电涂布Al块。消耗量与实施例1中相同。该涂层均匀且在该涂层必须更新之前，容许与该层接触的挤压板使用三次以成形Al块。

Claims (10)

1．一种用脱模剂涂布表面的方法，特征在于BN粉末通过静电涂布被施加在该表面上。

2．如权利要求1所述的方法，特征在于该BN粉末在贮存容器内通过流动气体被流化，流化的BN粉末带有静电荷，且流化的BN粉末以带电状态被喷在要涂布的表面上。

3．如权利要求2所述的方法，特征在于用75-80kV的电压使BN微粒带电荷。

4．如权利要求2所述的方法，特征在于流动气体是压缩空气或惰性气体。

5．如权利要求1所述的方法，特征在于进行涂布的传输空气压力为0.5-1.5巴，流动空气压力为0.3-0.8巴，且总空气体积约为5-8m²/h。

6．如权利要求1至5中的一项权利要求的方法，特征在于使用细度相当于比表面积10-50m²/g的BN粉末。

7．如权利要求1至6中的一项权利要求的方法，特征在于使用以B₂O₃表示的硼酸或氧化硼含量低于5％的BN粉末。

8．如权利要求1至7中的一项权利要求的方法，特征在于使用以H₂O含量表示的水分含量低于1％的BN粉末。

9．如权利要求1至8中的一项权利要求的方法，特征在于使用堆积密度低于0.5g/cm³的BN粉末。

10．如权利要求1至9中的一项权利要求的方法用于在挤压有色金属时涂布表面的用途。