[發(fā)明專利]使用相可分離的流體來壓鑄金屬的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280015755.8
• 申請日: 2012-03-23
• 公開（公告）號: CN103747894B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·M·伯克;A·E·克羅斯
• 申請（專利權(quán)）人: 好富頓技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: B22D17/00
• 分類號: B22D17/00
• 代理公司: 上海專利商標事務(wù)所有限公司31100
• 代理人: 江磊

背景

壓鑄在工業(yè)上已經(jīng)進行了幾十載，用于以極快速率來生產(chǎn)從簡單到復(fù)雜設(shè)計范圍的高品質(zhì)金屬和金屬合金件。汽車工業(yè)是依賴壓鑄作為其制造設(shè)施的重要部分的一種工業(yè)。自其生產(chǎn)的金屬件（即，車輪和發(fā)動機體）是高品質(zhì)的，即，尺寸精確，有著極小誤差界限，且是光滑的。為了以高速率生產(chǎn)鑄造金屬，使用了液壓系統(tǒng)來將熔融金屬注入模腔之中，并且將鑄造金屬從模具中彈出。液壓流體不僅是液壓系統(tǒng)的動力來源，而且它們在該系統(tǒng)中還具有其他功能，如，協(xié)助熱傳遞；作為密封劑、潤滑劑等等。典型地，將一種脫模流體噴涂到模具上，以便確保易于將鑄造金屬從模具中彈出來（即，熔融金屬不會粘附到模具上），并且確保在多次鑄造之間使模具冷卻。

不幸地是，壓鑄并非是一個封閉的過程。不僅液壓流體從液壓系統(tǒng)中泄漏，而且對脫模流體的噴涂也是難以控制的。在操作過程中不少見的是，脫模流體涂布設(shè)備外側(cè)并且順著該設(shè)備向下流。如果不是有典型地位于該鑄造設(shè)備下方的集液槽的話，那么液壓流體和脫模流體將積聚在地面上、滲入地面中、或流入地下排水中。

這種鑄造系統(tǒng)不僅是麻煩且效率低的，即，液壓流體和脫模流體都被浪費掉了，而且還因設(shè)備（例如，鑄造設(shè)備，包括液壓部分）和模具的成本而使得壓鑄的進行極為昂貴。在鑄造過程中所產(chǎn)生的廢物的處理和處置增加了與壓鑄金屬相關(guān)聯(lián)的高成本。

由于大量的液壓流體和脫模流體被收集在這些集液槽中，已經(jīng)有人嘗試使用如膜流體分離的技術(shù)將水溶性液壓流體與水溶性脫模流體分離以用于可能的再利用或廢物處置。然而，這些嘗試已經(jīng)失敗，從而導(dǎo)致了液壓流體和脫模流體的廢物處理。典型地，處理需要將該廢物與水混合，由此每天產(chǎn)生多達100,000加侖的廢水。

盡管業(yè)界意識到了這一數(shù)量廢水的處置所要求的大量費用，但迄今為止，業(yè)界還沒有證實有方法可用于改變該壓鑄工藝或試劑、減少廢物的量、或更廉價地處置自壓鑄工藝產(chǎn)生的廢物。

發(fā)明概述

在此披露了多種用于壓鑄金屬和金屬合金的新穎方法，這些新穎方法比當前壓鑄方法費用低廉，即，通過產(chǎn)生相當少的廢物來實現(xiàn)。

在一方面，提供了一種用于壓鑄金屬或金屬合金的方法，并且這種方法包括使用一個涂布有一種水溶性脫模流體的模具以及含有非水溶性液壓流體的液壓設(shè)備來壓鑄該金屬或金屬合金。在一個實施例中，該脫模流體與該液壓流體是不可混溶的。在另一個實施例中，該金屬是鋁，或該金屬合金含有鋁。

在另一方面，提供了一種用于循環(huán)利用用來壓鑄金屬或金屬合金（例如像含鋁金屬或合金）的多種化學(xué)品的方法。這種方法包括：(i)將一種水溶性脫模流體涂覆到一臺壓鑄機器中的一個模具上；(ii)使用含有一種非水溶性液壓流體的液壓設(shè)備來壓鑄該金屬或金屬合金；(iii)從一個集液槽收集使用過的脫模流體和使用過的液壓流體；并且(iv)將該使用過的脫模流體與使用過的液壓流體分離。在一個實施例中，該脫模流體與液壓流體是不可混溶的。

在另一方面，提供了一種用于循環(huán)利用來自壓鑄金屬或金屬合金（例如像含鋁金屬或合金）的過程中使用過的脫模流體的方法。這種方法包括：(i)將一種水溶性脫模流體涂覆到一臺壓鑄機器中的一個模具上；(ii)使用含有一種非水溶性液壓流體的液壓設(shè)備來壓鑄該金屬或金屬合金，該非水溶性液壓流體與該脫模流體是不可混溶的；(iii)收集使用過的脫模流體和使用過的液壓流體；(iv)將該使用過的脫模流體與該使用過的液壓流體分離；并且(v)使用所分離的使用過的脫模流體來壓鑄該金屬或金屬合金的一個第二樣品。

在又一方面，提供了一種用于減少壓鑄金屬（例如像含鋁金屬或合金）的過程中的耗水量的方法。這種方法包括：(i)將一種水溶性脫模流體涂覆到一臺壓鑄機器中的一個模具上；(ii)使用含有一種非水溶性液壓流體的液壓設(shè)備來壓鑄該金屬，該非水溶性液壓流體與該脫模流體是不可混溶的；(iii)將使用過的脫模流體和使用過的液壓流體收集在一個集液槽中；(iv)將該使用過的脫模流體與使用過的液壓流體分離；(v)用所分離的使用過的脫模流體來壓鑄該金屬的一個第二樣品；并且(vi)用水來精餾該使用過的液壓流體或者對步驟(v)的產(chǎn)物進行處置。在一個實施例中，步驟(vi)中的水量比處理以下廢物所使用的水量小10倍，即：這種廢物是產(chǎn)生于一種用于使用一種非水溶性脫模流體來壓鑄金屬的方法。