一种用于模锻的涂料、膜及制作工艺的制作方法

本发明涉及一种用于模锻的涂料、膜及制作工艺，属于模锻技术领域。

背景技术：

高温合金、钛合金通常加热到1000℃左右后进行模锻，而模锻过程使用的模具温度通常为300—400℃，由于两者之间存在较大的温度差，因此钛合金和高温合金材料在变形的过程中会由于热传导作用而降低温度，使得材料变形抗力增大，流动困难，最终难以保证成形，另外金属在高温下模锻过程中有极强的粘模效应，在模锻完成后不易脱模。为了降低模锻过程中温降的风险，传统做法是模锻过程中会在模具中铺硅酸铝保温棉来进行隔热，但这种硅酸铝保温棉材料在金属变形的过程中会变成粉末状，在模锻完成后，型腔中都是硅酸铝粉末，需要靠高压空气进行清理，清理时粉尘四处飞扬，虽然操作者带有防护面具，但是仍然有吸入呼吸道和肺部的风险；另外这种硅酸铝保温棉，无法确认喷涂的效果，往往会造成型腔某些部位在金属变形的过程中一旦变成粉末，极易堆积在模具的深型腔处，不易清理，并且阻碍金属的填充，影响产品的外观尺寸。为了降低粘模的风险，是在模具装配完成后，在模具型腔喷涂水基石墨润滑剂或油基石墨润滑剂，但这种做法首先会在空气中产生大量石墨粉尘，对操作者的呼吸道及肺部仍然造成潜在的危害；其次在空气中漂浮的石墨粉飘落到地面上以后，增大了地面的光洁度，而且无法清洗，在这种地面上行走容易打滑摔跤，造成安全隐患；第三喷涂水基石墨润滑剂或油基石墨润滑剂的时候，由于能见度的影响，无法确认喷涂的效果，往往会造成型腔某些部位喷涂过少影响润滑，有些部位喷涂过多造成石墨粉堆积影响型腔尺寸精度。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种用于模锻的涂料、膜及制作工艺，本发明在使用后锻件表面基本无残留，具有安全、环保的特点。

本发明采用的技术方案如下：

一种用于模锻的涂料，包括基料和分散于基料中的玻璃粉。玻璃粉在模锻过程中熔融，可以起到润滑的作用。

作为优选，所述基料包括聚乙烯醇缩丁醛、酒精和柠檬酸三丁酯；聚乙烯醇缩丁醛使用后可以无残渣分解。

作为优选，所述玻璃粉为低熔点玻璃粉；低熔点玻璃粉具有较低的熔融温度。

作为优选，所述低熔点玻璃粉为环保型无铅低熔点玻璃粉，进一步的为商品化的d245、d250、d270和d290中的一种。

作为优选，所述低熔点玻璃粉的熔融温度为450-900℃。

作为优选，所述低熔点玻璃粉目数大于1000目，粒径为5-13μm。

作为优选，按重量份包括聚乙烯醇缩丁醛8-12份，酒精90-110份，柠檬酸三丁酯0.5-1.5份，低熔点玻璃粉40-50份。

作为优选，按重量份包括聚乙烯醇缩丁醛10份，酒精100份，柠檬酸三丁酯1份，低熔点玻璃粉44份。

作为优选，通过更换不同规格的玻璃粉制得不同熔融温度的涂料。

一种用于模锻的膜，在基材上涂附上述用于模锻的涂料。

作为优选，所述基材为铝箔或玻璃纤维布或两者的组合。

作为优选，基材层的厚度≥0.01mm。

作为优选，所述基材上设置贯通的孔。

作为优选，所述孔洞的孔径为0.1±0.02mm，孔间距为(10±2)mm*(10±2)mm。

上述用于模锻的膜的制作工艺，包括以下步骤：

步骤a:将聚乙烯醇缩丁醛、酒精和柠檬酸三丁酯按照比例混合搅拌均匀，制成胶体状的基料；

步骤b:按比例将玻璃粉加入到制好的基料中，搅拌均匀制得用于模锻的涂料；

步骤c:将基材浸入到用于模锻的涂料中，取出干燥制得用于模锻的膜。

作为优选，所述步骤c中，在将基材浸入到用于模锻的涂料之前还包括对基材进行打孔。

作为优选，所述步骤c中，用于模锻的膜为不完全干燥，制好后使用保鲜膜包覆，避免溶剂挥发，使其保持一定的柔韧性。

本发明的一种用于模锻的膜,可以根据需要制得熔融温度不同的用于模锻的膜，在使用时根据不同温度段的工程需要进行膜的任意组合，组合后的膜使用时，低温膜处于熔融状态起到润滑作用，高温膜不熔化，起到保温作用，从而解决保温和润滑的双重作用。

本发明的一种用于模锻的膜在使用温度下开始汽化，汽化点较高，汽化过程中无异味。模锻过程中变形金属在高温下流动的同时，膜逐渐发生汽化，既能实现保温作用，又能保证汽化后锻件表面无残留，具有安全、环保的特点。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、导热系数低，具有好的保温效果；

2、与传统采用喷涂手段实施的水基石墨润滑剂或油基石墨润滑剂相比，该膜直接均匀覆盖在模具型腔中，金属材料在模具型腔中流动时，由于膜的延展性，使得金属材料阻力大幅降低，根据对比试验，填充型腔后的效果比传统手段更优；

3、膜在使用后锻件表面基本无残留，具有安全、环保的特点。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

本实施例的一种用于模锻的涂料，按重量份包括聚乙烯醇缩丁醛10份，酒精100份，柠檬酸三丁酯1份，玻璃粉44份；所述玻璃粉为商品化的d245。

一种用于模锻的膜，在基材上涂附上述用于模锻的涂料；所述基材1为厚度0.05mm的铝箔，铝箔上设置孔径为0.1mm，孔间距为10mm*10mm的孔。

上述用于模锻的膜的制作工艺，包括以下步骤：

步骤a:将聚乙烯醇缩丁醛、酒精和柠檬酸三丁酯按照比例混合搅拌均匀后密封24小时，制成胶体状的基料；

步骤b:按比例将玻璃粉加入到制好的基料中，搅拌均匀制得用于模锻的涂料；

步骤c:使用打孔器在铝箔上打孔,将铝箔浸入到用于模锻的涂料中，取出挂在阴凉处自然风干24小时制得用于模锻的膜。

本实施例制得用于模锻的膜的适用温度≤650℃。

在另一实施例中，用于模锻的涂料，按重量份包括聚乙烯醇缩丁醛8份，酒精90份，柠檬酸三丁酯0.5份，低熔点玻璃粉40份；所述低熔点玻璃粉为商品化的d250；所述基材为0.2mm厚的玻璃纤维布；本实施例制得用于模锻的膜的适用温度≤750℃。

在另一实施例中，用于模锻的涂料，按重量份包括聚乙烯醇缩丁醛12份，酒精110份，柠檬酸三丁酯1.5份，低熔点玻璃粉50份；所述低熔点玻璃粉为商品化的d270；本实施例制得用于模锻的膜的适用温度≤850℃。

在另一实施例中，用于模锻的涂料，按重量份包括聚乙烯醇缩丁醛12份，酒精90份，柠檬酸三丁酯1份，低熔点玻璃粉46份；所述低熔点玻璃粉为商品化的d290；所述基材为0.2mm厚的玻璃纤维布和0.05mm厚的铝箔的组合；本实施例制得用于模锻的膜的适用温度≤1050℃。

本发明的一种用于模锻的膜,可以根据需要制得熔融温度不同的用于模锻的膜，在使用时根据不同温度段的工程需要进行膜的任意组合，组合后的膜使用时，低温膜处于熔融状态起到润滑作用，高温膜不熔化，起到保温作用，从而解决保温和润滑的双重作用。

本发明的一种用于模锻的膜在使用温度下开始汽化，汽化点较高，汽化过程中无异味。模锻过程中变形金属在高温下流动的同时，膜逐渐发生汽化，既能实现保温作用，又能保证汽化后锻件表面无残留，具有安全、环保的特点。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

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