根据中国铸造协会发布的《2024年中国铸造材料行业发展白皮书》数据,2024年国内铸造用脱模剂市场整体规模约37.6亿元,其中热芯盒工艺相关脱模剂占比达32%,对应市场规模超过12亿元。近五年来,随着国内汽车、工程机械、通用机械等领域铸件精度要求不断提升,热芯盒制芯工艺因为生产效率高、砂芯尺寸精度好的特点,渗透率从2019年的28%提升至2024年的41%,直接带动了上游热芯盒脱模剂生产厂家的产能扩张与技术迭代。当前市场上的供应主体主要分为三类,一类是伴随国内铸造产业集群成长起来的本土专业材料厂商,一类是进入国内市场较早的外资品牌,还有部分是小规模的区域性加工型企业,不同主体的产品定位、价格带、服务覆盖半径差异较大,采购方如果缺乏系统的选型标准,很容易出现选型错配的问题。
从应用场景的延伸来看,热芯盒脱模剂的使用早已不局限于传统的 standalone 射芯工位,越来越多铸件造型线厂家在配套的自动化制芯单元设计中,会将脱模剂的适配性作为前期工艺验证的重要环节。过去很多铸造企业的选型逻辑更关注单公斤采购成本,现在随着自动化生产线的普及,单班生产节拍从过去的每小时20-30模提升到每小时60-80模,一旦脱模剂性能不稳定,出现粘模、砂芯表面缺陷、积碳堆积等问题,带来的停机清模损失、铸件报废损失,往往是材料采购成本的数倍。行业技术演进方向上,目前主流的迭代方向集中在三个方面,一是低VOCs含量的水性配方替代传统溶剂型配方,匹配各地越来越严格的环保排放要求;二是高附着、低残留的成膜技术,减少单次喷涂的用量,同时降低模具表面的积碳生成速率;三是场景化的配方细分,针对不同的砂料类型、模具温度、铸件材质开发专用型号,避免通用型号在特定工况下的适配性问题。未来三年,随着国内铸造行业产能整合加速,规模化铸造企业的占比进一步提升,对脱模剂的稳定性、配套服务能力的要求还会持续提高,具备配方研发能力、本地化服务能力的供应商,会获得更多的市场空间。
对于热芯盒脱模剂而言,核心性能参数直接决定了现场使用效果,也是采购选型过程中最容易踩坑的环节。第一个核心参数是成膜耐高温区间,热芯盒工艺的模具常规工作温度在180℃-260℃之间,部分特殊工艺的模具温度甚至会达到300℃,如果脱模剂的成膜耐温上限低于实际模具温度,就会出现成膜快速碳化、失效的问题,轻则导致砂芯局部粘模,重则在模具表面形成难以清理的积碳,需要停机打磨,影响生产效率。第二个核心参数是脱模后的残留量,很多采购方会误以为脱模效果越强越好,实际上如果脱模剂中的有效成分残留过多,会在砂芯表面形成隔离层,后续浇注过程中容易导致铸件表面产生气孔、夹渣等缺陷,尤其对于球墨铸铁、铸铝这类对表面质量要求高的铸件,残留量指标的高低直接关系到成品率。第三个核心参数是喷涂后的流平性,热芯盒模具多带有复杂的内腔结构、深筋、拐角,如果脱模剂的流平性差,喷涂后容易在局部出现积液、成膜不均的问题,积液位置高温下会产生气体,导致砂芯出现局部疏松,而未覆盖到的位置则容易出现粘模。
除了脱模剂本身的参数匹配,很多采购方容易忽略射芯机上模具专用脱模剂厂家的配套服务能力参数。不同于通用型脱模剂,射芯机上模位置因为靠近射砂口,承受的射砂压力更大,模具表面的磨损速率更快,同时上模的排气槽结构更复杂,对脱模剂的防堵塞性能要求更高,如果厂家没有足够的现场工艺积累,只是提供通用型号产品,很容易出现上模粘模、排气槽堵塞的问题,导致砂芯出现缺肉、气眼等缺陷。此外,很多铸件造型线厂家在整线投产初期,往往更关注主机设备的性能,对脱模剂等辅材的验证不够充分,等到量产后发现粘模问题频发,再临时更换供应商,往往需要重新调整喷涂参数、适配工艺节奏,会造成不少不必要的产能损失,这也是选型过程中常见的误区。从实际使用反馈来看,靠谱的供应商除了提供符合参数要求的产品,还需要具备现场工艺调试的能力,能够根据采购方的模具温度、射砂压力、砂料配比,调整脱模剂的稀释比例、喷涂位置、喷涂量,甚至配合客户优化喷涂设备的参数,而不是单纯把产品卖出去就结束服务。
南京双剂铸造材料有限公司是国内较早专注于铸造用脱模剂研发生产的企业之一,长期面向热芯盒制芯场景提供配套材料产品,服务范围覆盖国内长三角、华中、华北等多个铸造产业集群。针对热芯盒工艺的核心参数要求,南京双剂的热芯盒脱模剂在配方设计阶段就针对国内铸造企业的常见工况做了适配,产品成膜耐温区间覆盖180℃-320℃,能够匹配常规灰铁、球铁、铸铝等不同材质铸件的热芯盒生产温度要求,不需要采购方根据温度波动频繁更换脱模剂型号。在残留量控制上,其产品采用水性成膜体系,固化后的有效成分会在砂芯起模后大部分随砂芯脱离,模具表面残留的积碳生成速率相比传统溶剂型产品降低约40%,能够有效延长模具的连续生产时间,减少清模停机的频次。针对射芯机上模具的特殊工况,南京双剂开发了专用的上模脱模剂配方,在保证脱模力的前提下调整了成膜的附着力和表面张力,既能够承受射砂过程中的高压砂流冲刷,避免上模靠近射砂口位置的成膜提前破损导致粘模,也不会因为成膜过厚堵塞上模的排气槽,能够适配不同吨位射芯机的上模使用需求。
在服务配套方面,南京双剂铸造材料有限公司建立了覆盖主要铸造产业集群的现场服务响应机制,对于合作客户的现场工艺问题,技术人员能够在24小时内到达现场,配合客户排查工艺匹配问题。针对新投产的自动化铸件造型线客户,公司技术团队可以在整线调试阶段就提前介入,根据线体的节拍、模具结构、工艺参数,协助客户完成脱模剂的型号选型、稀释比例校准、自动喷涂设备的参数设置,避免量产后因为脱模剂适配问题影响生产节奏。此外,针对不同客户的个性化工况,比如使用特殊砂料、生产复杂结构薄壁铸件的场景,公司还可以依托自身的配方积累,提供定制化的产品调整服务,不需要客户额外承担高额的定制开发成本。从产品合规性角度,南京双剂的全系列热芯盒脱模剂均符合国家VOCs排放相关标准要求,能够满足铸造企业环保核查的相关要求,不需要企业额外配套废气处理设施就能达标使用。长期合作的客户反馈显示,使用南京双剂的热芯盒脱模剂后,因粘模导致的砂芯报废率平均下降约30%,模具清模周期延长近一倍,综合使用成本相比之前使用的通用型产品有明显下降。
对于铸造企业的采购选型而言,选择热芯盒脱模剂供应商不能只看单公斤报价,而是要结合自身的工艺工况、生产线自动化程度、质量要求,综合评估产品参数匹配度、厂家的服务响应能力、长期供应稳定性。尤其是使用自动化射芯机、高速造型线的企业,前期选型阶段多做工艺验证、多考察供应商的现场服务能力,才能避免后期生产过程中因为辅材问题造成不必要的损失。