制造用于生产铸造件的失芯或模制件方法_2

文档序号:9892782阅读:来源:国知局
到明 显改进。运种金属氧化物的微粒大小优选是小于300皿,尤其是优选小于IOOym。在制造模制 材料混合物时通常发生的是,首先准备耐火的基本模制材料,然后在揽拌的情况下加入黏 结剂。在此,可W W任意的顺序加入水玻璃W及微粒状的金属氧化物。然而有利的是,液态 的组分作为第一组分加入。不利的是,即使在该模制材料系统中也必须W加热的成形模具 工作。
[0022] 用于制造高品质的并且几何要求高的失忍的现今的忍制造法的问题在于:要么使 用对健康和环境有害的黏结剂、催化剂和硬化气体(氨-空气混合物或二氧化硫),要么使用 昂贵的金属的通常由钢制成的忍盒,其必须利用高的能量耗费加热。

【发明内容】

[0023] 本发明所基于的任务是研发一种制造用于铸造模的失忍或模制件的方法,从而利 用对环境和工作位置友好的黏结剂系统,在使用由木材、塑料、金属或其组合构成的原形模 具的情况下,在没有主动加热的情况下,在使用无机黏结剂系统的情况下实现制造复杂成 形的失忍或模制件。
[0024] 根据本发明,该任务通过用于制造用于生产铸造件的铸造模的失忍或模制件来方 法解决,其中,基本模制材料与碱金属娃酸盐黏结剂或水玻璃黏结剂混合,并且利用射忍 机,在忍盒中成形用于铸造模的失忍或模制件,并且其特征在于,碱金属娃酸盐黏结剂或水 玻璃黏结剂包含模数为1.5至3.5的碱金属娃酸盐溶液或水玻璃溶液和相对于黏结剂的总 份额而言占0.1至2.5质量%的份额的天然的和/或合成的添加剂,其颗粒大小小于扣m,其 中,天然的和/或合成的添加剂至少是侣娃酸盐、儀娃酸盐和钢侣娃酸盐,其分别相对于黏 结剂的总份额而言占1至5质量%的份额,从而失忍或模制件在未加热的忍盒中成形,并且 运样成形的失忍或模制件W热空气硬化。
[0025] 为此,在常见的作为基本模制材料的砂的情况下,改性的碱金属娃酸盐溶液或水 玻璃溶液用作黏结剂,其中,黏结剂根据本发明包含基于天然的或合成的带有小于扣m的颗 粒大小的矿物质的添加剂,并且其中,利用射忍机制成的失忍W热空气硬化,热空气可W富 集有C〇2。
[0026] 失忍根据本发明表示如下的模制件,即,其在制造铸造件时使用W便例如在铸造 件中用作针对复杂轮廓(大多是空腔)的占位体。失忍必须一方面是足够牢固和稳定的,W 便在铸造过程中保持形状,另一方面,其应该在铸造件的铸造过程和冷却后可W轻松地从 已完成的铸造件中移除。基于该原因,失忍由基本模制材料和提供充分的稳定性的黏结剂 构成,W便可W满足所提到的要求。
[0027] 模制件根据本发明表示为铸造模的例如在其外形方面相应于随后的铸造件的部 分。
[0028] 水玻璃溶液不是单一的化合物,而是溶液中的变化组成的玻璃状地固化的碱金属 娃酸盐烙体的总称。水性的碱金属娃酸盐溶液对于本领域技术人员来说作为水玻璃溶液公 知。水玻璃溶液具有常见的组成xSi〇2*yM2〇*z出0,其中,M是优选从钢、钟和裡中选出的碱金 属。二氧化娃和碱金属氧化物的比在此被称为模数。模数表示为两个组分的摩尔比。
[0029] 黏结剂根据本发明负责的是,使基本模制材料混合物W期望的形状集合在一起, 并且在黏结剂硬化后形成失忍或模制件。失忍或模制件应该在此至少是形状稳定的,直到 待制造的铸造件固化和冷却从而不再会受到形变。黏结剂在此可W作为单组分或多组分系 统存在,即,其可W在使用前不久混合,或者作为已完成的制剂存在。
[0030] 使用基于钢娃酸盐、钟娃酸盐和裡娃酸盐W及氨氧化钢、氨氧化钟或氨氧化裡或 其组合的黏结剂。
[0031] 小颗粒的天然的和/或合成的添加剂WO. 1至2.5质量%的份额包含在黏结剂中, 优选WO. 5至15质量%的份额包含在黏结剂中。在忍制造的情况下,在模制材料混合物中的 黏结剂份额小于5质量%,并且优选为0.5至3.5%,特别优选地为1.0至2.0质量%。
[0032] 天然的和/或合成的添加剂优选具有小于扣m的颗粒大小,由此有利地防止添加剂 在黏结剂中沉降。因此,黏结剂是在若干月,至少2个月中是存储稳定的。
[0033] 射忍机是用于制造失忍的设备。对于本领域技术人员来说,通用的射忍机是公知 的。射忍机用于将与黏结剂混合的基本模制材料射入到忍盒中。给失忍提供其之后的形状 的模具被称为忍盒。为此,与黏结剂混合的基本模制材料借助射忍机射入到带有负压的忍 盒中,并且在其中硬化。有利地,根据本发明的忍盒本身没有被加热,因此,忍盒的材料可W 选自塑料、木材和金属或金属合金,例如侣。忍盒至少在最初使用时具有室溫。因此有利地 节省了能量,运是因为不需要首先加热完整的忍盒并且在应用时间内保持恒溫。在本发明 的特别的设计方案中,忍盒由可加热的材料,优选由钢构成。当消失模(ver 1 orene化rm)借 助热空气硬化时,忍盒有利地变热,并且因此有利于更快速地硬化随后的进入忍盒中的失 忍。空气在本发明的意义中表示为地球大气的自然存在的气体混合物,其成分会稍微发生 变化并且对于本领域技术人员来说是公知的,在主组分中包含有至少氮气、氧气、氣气和例 如少量的其他的稀有气体和二氧化碳。
[0034] 优选地,侣娃酸盐天然的侣娃酸盐,儀娃酸盐是天然的儀娃酸盐,而钢侣娃酸盐是 合成的钢侣娃酸盐。对于本领域技术人员来说,不同来源和类型的天然的和合成的添加剂 是公知的。
[0035] 优选地,黏结剂W相对于基本模制材料的量而言小于5质量%的份额与基本模制 材料混合。
[0036] 优选地,至少一种选自石英砂、错砂、铭铁矿砂、橄揽石砂、长石砂、莫莱石砂、耐火 粘±砂、侣抓±砂或金红石砂的砂用作基本模制材料。对于本领域技术人员来说,作为用于 制造失忍或模制件的基本材料的其他的适当的砂是公知的。根据本发明,砂表示所有带有 在0.02至2mm的大小范围的颗粒直径的矿物材料。
[0037] 黏结剂优选包含至少一种相对于黏结剂的总份额而言分别占0至3质量%份额的 另外的天然的和/或合成的添加剂,其选自错娃酸盐、氧化侣、氨氧化侣、氧化儀、氨氧化儀、 氧化铁、氨氧化铁、侣酸钢、侣酸钟、侣酸裡、错酸钢、错酸钟、错酸裡、侣娃酸盐、儀娃酸盐、 侣儀娃酸盐、儀铁娃酸盐、氧化铁、氨氧化铁和二氧化娃。
[0038] 添加给黏结剂系统的天然的或合成的材料可包含有氧化侣、氨氧化侣、氧化儀、氨 氧化儀、氧化铁、氨氧化铁、侣酸钢、侣酸钟或侣酸裡、错酸钢、错酸钟、错酸裡、侣娃酸盐、儀 娃酸盐、侣儀娃酸盐、儀铁娃酸盐、氧化铁、氨氧化铁和二氧化娃。如下材料是特别适当的: 氨氧化儀、侣酸裡、侣娃酸盐、儀娃酸盐、侣儀娃酸盐和/或二氧化娃。
[0039] 单组分黏结剂优选用作碱金属娃酸盐黏结剂或水玻璃黏结剂。
[0040] 单组分黏结剂在本发明的意义中表示单组分系统。单组分系统的特征在于,对于 随后的黏合或硬化黏结剂(单组分系统)所必需的所有组分都已经包含在单组分黏结剂中。 有利的是,在其使用前的混合因此不再是需要的。
[0041] 优选地,为了 W热空气来硬化而使用热空气产生器,热空气产生器机械式或压力 密封地整合到射忍机中或射忍机上。
[0042] 热空气产生器是可W将空气和其他气体或气体混合物加热到期望的溫度的设备, 其方法是,热空气产生器抽吸运些气体,并且将其引导通过被加热的设备。对于本领域技术 人员来说,不同的热空气产生器是公知的。
[0043] 有利的是,通过将热空气产生器整合到射忍机中或射忍机上或者其附近来最小化 热损耗。
[0044] 有利的是,与黏结剂混合的模制材料混合物可W通过与热空气接触硬化为失忍或 模制件。
[0045] 优选的是,热空气产生器通过永久性机械连接部与射忍机连接。
[0046] 热空气产生器和射忍机的连接例如可W通过固定线路或柔软的软管实现。对于本 领域技术人员来说,用于连接两个设备的方法是公知的。
[0047] 优选的是,热空气产生器的控制件集成到射忍机的控制件中。
[004引优选的是,使用溫度最大为500°C,特别优选地为150至300°C,极度优选地150至 200°C的热空气。
[0049] 在根据本发明的方法的特别的设计方案中使用如下热空气,其带有相对于空气总 份额的5至99体积%范
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