WHITE PAPER ｽﾏｰﾄﾎﾟﾘﾏｰ技術による金型の表面温度変動への対処 By Matt Lococo Ph.D, Global Technical Director 要約
高圧ダイカストにおいて温度分布を持つ金型への均一保 護層の形成は長年の課題であった。 従来からの離型剤で は高温に晒される部分は金型に保護皮膜を形成する一方 で離型性をあまり必要としない低温部分では保護層が形 成されないためスプレー塗布によって補完されている。
このような状況のもとクエーカーホートンはスマートポリ マー技術を打ち立てた。 スマートポリマー技術は熱力学的 な反応性をもつポリマーを使用した技術で、 架橋のメカニ ズムによるポリマー化をベースとした技術である。反応性 は金型表面の温度や暴露時間に左右されるが、 この反応 性が低温で離型性をあまり必要としない部分で過剰な保 護膜を形成せずに高温部で優れた保護膜を形成すること を可能にする。
素早く反応し型表面に効果的に保護と最強のコーティン グ層を形成する。 図1 - 低温、 中温、 高温での架橋イラスト X = 活性部位 I = 化学結合が新たに形成した部分
序論
高圧ダイカストは溶融した合金を高圧で金型内に押し出 す工程で、 一般的にはアルミ合金や亜鉛、 マグネシウム合 金で成形される。 型形状は非常に複雑で成形されるパー ツも各種広範囲にわたる。 型の大きさや複雑な構造など 多岐にわたる金型設計により、 特有の溶湯の流れ方や温 度分布をもつ。 主な離型剤の役割は溶湯から型を守ること と鋳造後の離型性なため、 離型剤は広範囲の温度領域で 効果的である必要がある。
低温時110-220°C
従来からの離型剤は型の高温部での保護には優れる一方 で低温部で残渣を生成させる傾向があり、 結果として型メ ンテナンスなどによる生産時間の損失になる。 つまりこの 特性の離型剤では型の温度変動に対応できない。 ワック ス、 オイル、 シリコンポリマーを不活性下でブレンドした離 型剤では型表面に効果的な保護膜を生成させることがで きるが、 温度変動があっても常に均等な塗布になってしま う。 離型剤には低温部分で過剰な残渣を形成せずに高 温部分で優れた保護膜を形成させることが要求されるが、 達成のためには離型剤に熱力学的に反応する成分を含有 させなければならない。 ポリマー中の “リアクティブサイト （反応部位）”はスマート ポリマー技術の重要な役割であり、 型表面が高温に晒され たときこれらの反応性官能基が化学結合を可能にする。 低 温部分(110-220°C)ではスマートポリマーは反応せず通常 の溶湯からの保護の働きをし、 中温帯(220-330°C)でポリ マーが化学的に反応し始め強固な耐熱コーティング層を 形成する。 型温度が330°Cを超えるとスマートポリマーは
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中温時220-330°C
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