论铝压铸过程中积碳问题与脱模剂选择

铝压铸过程中的积碳问题（也称为结焦、油泥或积垢）是一个常见且棘手的问题。它主要由脱模剂中的成分（尤其是润滑剂如硅油、蜡等）在高温模具表面不完全燃烧、裂解和沉积形成。积碳会附着在模具型腔、滑块、顶针上，导致产品外观缺陷（如麻点、拉伤、变色）、尺寸偏差、顶出困难、模具磨损加剧，最终降低生产效率和产品质量。

解决铝压铸积碳问题需要系统性方法，通常从以下几个方面着手：

1. 优化脱模剂及其使用

选择合适的脱模剂：低硅/无硅配方：优先选择低硅含量或完全不含硅油的脱模剂。硅油是积碳的主要来源之一。选择以酯类、合成油或其他更易挥发/燃烧成分作为主要润滑剂的脱模剂。

   高稳定性配方：选择在高温下化学性质稳定、不易裂解和碳化的脱模剂。

   良好的润湿性：确保脱模剂能在模具表面均匀铺展，形成薄而均匀的保护膜，避免局部堆积。

控制脱模剂浓度：严格按照供应商推荐的比例配制脱模剂水溶液。浓度过高是导致积碳的最常见原因之一。浓度过高不仅浪费，还会导致残留物过多，增加积碳风险。定期检测浓度并保持稳定。

优化喷涂参数：

   喷涂量： 确保喷涂量足够形成保护膜即可，避免过量喷涂。过多的脱模剂无法完全挥发/燃烧，残留物增加。

    雾化效果：调整喷嘴气压，确保脱模剂充分雾化，形成细密均匀的喷雾。雾化不良会导致大液滴直接冲击模具，局部堆积。

   喷涂时间/位置：精确控制喷涂时间和喷头移动轨迹，确保覆盖所有需要脱模的区域，但避免在非必要区域过度喷涂（如模具边缘、分型面）。

   喷涂距离和角度：优化喷头与模具的距离和角度，以获得较好覆盖效果。

保证水质： 使用去离子水或软化水配制脱模剂。硬水中的矿物质会在模具表面形成水垢，并与脱模剂残留物结合，加剧积碳。定期清理脱模剂循环系统。

吹气/抽气时间：确保在喷涂后有足够且强劲的压缩空气吹气时间，彻底吹干模具表面的脱模剂水分和多余液体。良好的吹气能显著减少残留物。

2. 模具设计与维护

优化模具温度控制：

   保持模温稳定且在合理范围：过高的模具温度会加速脱模剂中有机物的裂解和碳化。使用模温机精确控制模具温度（通常在180-250°C之间，具体取决于合金和产品）。避免局部过热（如浇口、厚壁区域附近）。

    冷却水道设计/疏通：确保冷却水道设计合理，水流畅通无阻，热交换效率高。定期清理水道内的水垢和沉积物。

改善模具表面状态：

    抛光：对型腔、滑块、顶针等关键区域进行高光洁度抛光（如镜面抛光）。光滑的表面能减少脱模剂残留物的附着，更容易被吹气清除。

    表面处理：

       表面涂层：应用物理气相沉积涂层（如CrN, TiAlN）或化学气相沉积涂层（如DLC类金刚石涂层）。这些硬质涂层具有高硬度、低摩擦系数、良好的脱模性和化学惰性，能有效减少铝液粘附和脱模剂残留物附着，显著降低积碳倾向。

       表面改性：如氮化处理（气体、液体、离子氮化），提高表面硬度和耐磨性，也能在一定程度上改善抗积碳能力（效果不如专门涂层）。

   定期清理模具：制定严格的模具清理保养计划。使用合适的模具清洗剂（避免强腐蚀性）定期（如每班次、每天或按生产模次）清除模具表面的初期积碳和残留物。切勿使用尖锐工具硬刮，以免损伤模具表面。对于严重积碳，可能需要专业的模具激光清洗或干冰清洗。

优化排气：确保模具排气顺畅，避免型腔内气体压力过高将未完全干燥/燃烧的脱模剂残留物压入模具表面细微凹坑中形成积碳。

3. 优化压铸工艺参数

控制熔融铝温度：在保证良好填充性的前提下，尽量降低铝液浇注温度。过高的铝温会加剧模具热负荷，促进积碳形成。

优化压射速度：尤其是低速速度。过高的低速速度可能导致铝液卷气，气体在型腔内膨胀可能将脱模剂残留物推向模具表面并滞留。适当降低低速速度有助于改善。

保证足够的合模力/锁模力：避免飞边导致分型面处脱模剂残留物被高温铝液反复烧结碳化。

4. 设备维护与管理

维护喷涂设备：定期检查、清洁和校准喷涂系统的喷嘴、管路、比例泵等。堵塞或损坏的喷嘴会导致雾化不良或喷涂不均。

保证压缩空气质量：确保用于吹气的压缩空气干燥、清洁、压力稳定。油污或水分会污染模具并加剧积碳。

保持压铸机周边清洁：减少环境中的油污、粉尘等污染物进入模具或脱模剂系统的可能性。

5. 监控与管理

建立监控体系：定期检查模具关键区域的积碳情况（如首件检查、抽检），记录积碳出现的部位和速度。

分析原因：一旦发现积碳加剧，系统性地排查上述各个环节（脱模剂、喷涂、模温、工艺参数等），找出主因。

标准化操作：制定详细的操作规程（SOP），确保每个环节的操作（如配比、喷涂时间、吹气时间、模温设定等）都得到严格执行和记录。

与供应商合作：与脱模剂供应商、模具涂层供应商保持沟通，寻求他们的专业建议和支持。试用新的低积碳脱模剂或涂层技术。

总结关键点

脱模剂是核心：优先选用耐温性能好、高稳定性的脱模剂，并严格控制浓度和喷涂量。

吹气是关键：足够强劲和时间的吹气是去除残留物、防止堆积的最直接手段。

模具温度是基础：稳定且不过高的模温是减少热裂解的前提，良好的冷却至关重要。

模具表面是防线：高光洁度和高性能涂层（如DLC）能显著提升抗积碳能力。

维护和监控是保障：定期清理模具、维护设备、监控过程是预防和早期干预的必要措施。

解决积碳问题通常需要同时调整多个参数并进行实验验证（DOE）。建议从最容易调整且成本较好的环节入手（如检查并优化脱模剂浓度、吹气时间和强度），然后逐步排查其他因素。持续监控和记录对于找到最适合您特定产品和模具的解决方案至关重要。

推荐：原油BD-257；硅乳液BD-257-60

注意：单独使用我们的脱模剂对制品后期需要处理如电镀、喷砂、贴标等需慎用，原因产品耐温性太好使模具与制品上残留大量的硅，清洗不彻底就会影响后期加工。长处：因为耐温性好对于大吨位2-3千吨位脱模效果特别好，制品表面光洁平整，无青烟。小吨位的可以与其它耐温性差一点的产品拼用，以此来提高产品的耐温性，达到更好的脱模效果。