Độ nhớt của dầu tách khuôn và cách sử dụng tùy thuộc vào từng quá trình đúc nhôm cụ thể. Vì vậy, dự kiến phân loại dầu tách khuôn pha chế làm 03 loại:
-Loại 1: có độ nhớt thấp (< 50 cSt ở 40oC), dùng cho các quá trình đúc các chi tiết đơn giản, nhỏ, kích thước khuôn nhỏ, áp lực thấp; khả năng làm mát cao, sử dụng ở dạng nhũ hóa với nước;
-Loại 2: có độ nhớt trung bình (∼ 90 cSt ở 40oC), dùng cho các quá trình đúc đòi hỏi dầu có khả năng bôi trơn tốt hơn dầu độ nhớt thấp, sử dụng ở dạng nhũ hóa với nước;
-Loại 3: có độ nhớt cao dùng cho các quá trình đúc liên tục với số lượng lớn, tải trọng cao hoặc trong quá trình đúc áp lực các chi tiết lớn, thiết kế cầu kỳ; sử dụng ở dạng đặc, không pha (neat).
Đơn pha chế 03 loại dầu tách khuôn thể hiện ở bảng 3.11.
Bảng 3.11.Đơn pha chế 03 loại dầu tách khuôn
TT Thành phần Dầu TK1 Dầu TK2 Dầu TK3
1 Dầu gốc SN 150, % kl 66,3 - -
2 Dầu gốc SN 500, % kl 15,0 69,5 45,0
3 Dầu lạc, % kl 8,0 13,0 -
4 Dầu silicon, % kl - - 47,0
5 Phụ gia butyl oleat, % kl 8,0 10,0 -
6 Phụ gia Graphit, % kl - 1,0 3,0 7 Ionol, % kl 0,2 0,5 0,5 8 Phụ gia diphenylamit, % kl 0,5 1,0 2,0 9 Phụ gia tạo nhũ, % kl 2,0 5,0 - 10 Tác nhân trợ phân tán, % kl - - 2,5 Tổng 100,0 100,0 100,0
Việc pha chế các loại dầu dựa trên định hướng về độ nhớt, cách sử dụng và ứng dụng của dầu thành phẩm. Tỷ lệ dầu gốc phối trộn được tính toán dựa trên việc ngoại suy từ biểu đồ quan hệ độ nhớt - tỷ lệ phối trộn các dầu có độ nhớt khác nhau.
Dầu lạc được dùng với hàm lượng 8-10% khối lượng để tăng các tính năng nhiệt nhớt, độ bôi trơn cho dầu thành phẩm. Một ưu điểm nữa là dùng dầu lạc dẫn đến việc có thể giảm lượng phụ gia bôi trơn, chống mài mòn hay chúng cũng đóng vai trò như một loại phụ gia trợ trượt cho dầu thành phẩm.
Một yêu cầu quan trọng của dầu tách khuôn là giảm ma sát, mài mòn đặc biệt trong điều kiện làm việc thường xuyên ở trạng thái cực áp của quá trình đúc liên tục. Việc lựa chọn dầu tách khuôn và phụ gia EP sẽảnh hưởng
40
đến tuổi thọ sử dụng của khuôn, đến sự dịch chuyển của kim loại đang trong quá trình hóa rắn, đến chất lượng bề mặt kim loại (phần tiếp xúc với dầu), đến lượng tiêu hao năng lượng, đến sự gia tăng nhiệt và đến chất lượng bề mặt. Vì vậy, phụ gia EP là phụ gia quan trọng đối với dầu tách khuôn trong đúc liên tục liên quan đến tính năng tác dụng. Bột Graphit cũng chính là một phụ gia EP điển hình, điều này đã được khẳng định trong phép đo tải trọng hàn dính ở bảng 3.8. Các thông số chất lượng của các dầu pha chế được thể hiện ở bảng 3.13.
Bảng 3.12. Các thông số chất lượng của 03 dầu tách khuôn pha chế TT Thông số chất lượng Phương pháp Dầu TK1 Dầu TK2 Dầu TK3
1 Tỉ trọng ASTM D 1298 0,863 0,879 0,99
2 Độ nhớt ở 40oC, cSt ASTM D 445 38,71 90,06 215,63
3 Độ nhớt ở 100oC ASTM D 445 6,01 10,63 22,80
4 Chỉ sốđộ nhớt ASTM D 2270 98 101 129
5 Nhiệt độ chớp cháy, oC ASTM D 92 192 222 243
6 Ăn mòn đồng ASTM D 130 1a 1a 1a
7 Điểm đông đặc, oC ASTM D 97 -3 - 6 - 18 8 Hàm lượng nước, %V ASTM D 95 0 0 0 9 Tạp chất cơ học, %kl ASTM D 473 0 0 0
10 TAN, mg KOH/g ASTM D 664 3,2 4,1 0,5
11 Độ bền oxi hóa, phút ASTM D525 2.580 2.740 3.530 12 Tải trọng hàn dính, N ASTM D2783 - - 4.360 5% kl trong nước 13 Ăn mòn gang IP 125/82/1994 (-) (-) - 14 Ăn mòn đồng ASTM D 130 1a 1a - 15 Độ bền nhũ IP 263/70/1994 Đạt Đạt - 16 pH (5%) ASTM D1287 7,5 7,3 -
17 TAN, mgKOH/g ASTM D 664 0,01 0,01 -
Ghi chú: (-) là không ăn mòn
Các mẫu dầu pha chế có nhiệt độ chớp cháy, chỉ sốđộ nhớt cao, chỉ số axit thấp, không gây ăn mòn kim loại trong tất cả các phép thử thống kê ở trên. Độ bền oxi hóa rất cao, đặc biệt dầu TK3 chứng tỏ khả năng bền hóa học
của dầu và khả năng ức chế chống oxi hóa, chống ăn mòn cho kim loại. Tải trọng hàn dính của TK3 cũng rất cao đảm bảo yêu cầu cần thiết của dầu tách khuôn trong điều kiện nguyên công khắc nghiệt.
Mẫu Dầu TK1 và TK2 có thể sử dụng ở dạng tạo nhũ với nước với nhiều tỉ lệ khác nhau tùy theo từng ứng dụng cụ thể. Các kết quả thử với tỉ lệ pha trong nước 5% khối lượng cho thấy: cả hai loại dầu này đều không gây ăn mòn kim loại đen và kim loại màu, có độ bền nhũ đạt yêu cầu, pH trung tính và chỉ số axit rất thấp. Như vậy khi pha với các nồng độ cao hơn thì các dầu này vẫn hoàn toàn đảm bảo được tính năng tác dụng.