BR112015008549B1 - mistura de material de molde, método para produzir machos ou moldes de fundição, molde ou macho, e, uso de uma mistura de material de molde - Google Patents
mistura de material de molde, método para produzir machos ou moldes de fundição, molde ou macho, e, uso de uma mistura de material de molde Download PDFInfo
- Publication number
- BR112015008549B1 BR112015008549B1 BR112015008549-0A BR112015008549A BR112015008549B1 BR 112015008549 B1 BR112015008549 B1 BR 112015008549B1 BR 112015008549 A BR112015008549 A BR 112015008549A BR 112015008549 B1 BR112015008549 B1 BR 112015008549B1
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- weight
- mixture
- mold material
- mold
- sio2
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 142
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 129
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 52
- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims description 29
- 238000002156 mixing Methods 0.000 title claims description 7
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 72
- 229910021486 amorphous silicon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 45
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 116
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 41
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 41
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 41
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 40
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 37
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 35
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 32
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 16
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 15
- -1 oleyl sulphate Chemical compound 0.000 claims description 14
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 12
- 229910052845 zircon Inorganic materials 0.000 claims description 12
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 9
- 239000005365 phosphate glass Substances 0.000 claims description 9
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 8
- 229910021487 silica fume Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 6
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 claims description 6
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 6
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 claims description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011734 sodium Chemical group 0.000 claims description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical group C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical group [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000002296 dynamic light scattering Methods 0.000 claims description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 3
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 claims description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 2
- 150000003755 zirconium compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 claims 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 2
- 125000000816 ethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 claims 2
- LJKDOMVGKKPJBH-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexyl dihydrogen phosphate Chemical compound CCCCC(CC)COP(O)(O)=O LJKDOMVGKKPJBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- MHGOKSLTIUHUBF-UHFFFAOYSA-M 2-ethylhexyl sulfate(1-) Chemical compound CCCCC(CC)COS([O-])(=O)=O MHGOKSLTIUHUBF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- WRAUIQRUCAJRFQ-UHFFFAOYSA-N 2-ethyloctyl hydrogen sulfate Chemical compound CCCCCCC(CC)COS(O)(=O)=O WRAUIQRUCAJRFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- VZEOMTOGOOFQRF-UHFFFAOYSA-N 2-octadecoxy-1,3,2$l^{5}-dioxaphospholane 2-oxide Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCOP1(=O)OCCO1 VZEOMTOGOOFQRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- MEESPVWIOBCLJW-KTKRTIGZSA-N [(z)-octadec-9-enyl] dihydrogen phosphate Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCCOP(O)(O)=O MEESPVWIOBCLJW-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims 1
- 239000003570 air Substances 0.000 claims 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 claims 1
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 claims 1
- JXLHNMVSKXFWAO-UHFFFAOYSA-N azane;7-fluoro-2,1,3-benzoxadiazole-4-sulfonic acid Chemical compound N.OS(=O)(=O)C1=CC=C(F)C2=NON=C12 JXLHNMVSKXFWAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- CSMFSDCPJHNZRY-UHFFFAOYSA-N decyl hydrogen sulfate Chemical compound CCCCCCCCCCOS(O)(=O)=O CSMFSDCPJHNZRY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- TVACALAUIQMRDF-UHFFFAOYSA-N dodecyl dihydrogen phosphate Chemical compound CCCCCCCCCCCCOP(O)(O)=O TVACALAUIQMRDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- MOTZDAYCYVMXPC-UHFFFAOYSA-N dodecyl hydrogen sulfate Chemical compound CCCCCCCCCCCCOS(O)(=O)=O MOTZDAYCYVMXPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- ZUVCYFMOHFTGDM-UHFFFAOYSA-N hexadecyl dihydrogen phosphate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCOP(O)(O)=O ZUVCYFMOHFTGDM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- PHNWGDTYCJFUGZ-UHFFFAOYSA-L hexyl phosphate Chemical compound CCCCCCOP([O-])([O-])=O PHNWGDTYCJFUGZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims 1
- UHGIMQLJWRAPLT-UHFFFAOYSA-N octadecyl dihydrogen phosphate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCOP(O)(O)=O UHGIMQLJWRAPLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- UZZYXUGECOQHPU-UHFFFAOYSA-N octyl hydrogen sulfate Chemical compound CCCCCCCCOS(O)(=O)=O UZZYXUGECOQHPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- URLJMZWTXZTZRR-UHFFFAOYSA-N sodium myristyl sulfate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCOS(O)(=O)=O URLJMZWTXZTZRR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 125000001273 sulfonato group Chemical group [O-]S(*)(=O)=O 0.000 claims 1
- KRIXEEBVZRZHOS-UHFFFAOYSA-N tetradecyl dihydrogen phosphate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCOP(O)(O)=O KRIXEEBVZRZHOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 abstract description 18
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 abstract description 10
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 38
- 239000002585 base Substances 0.000 description 29
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 19
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 15
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 description 14
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 12
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 11
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 10
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 9
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 9
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 8
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000006259 organic additive Substances 0.000 description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 6
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 5
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 5
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 4
- 229940075057 doral Drugs 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 4
- 238000005058 metal casting Methods 0.000 description 4
- 238000013341 scale-up Methods 0.000 description 4
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus decaoxide Chemical compound O1P(O2)(=O)OP3(=O)OP1(=O)OP2(=O)O3 DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MECHNRXZTMCUDQ-RKHKHRCZSA-N vitamin D2 Chemical compound C1(/[C@@H]2CC[C@@H]([C@]2(CCC1)C)[C@H](C)/C=C/[C@H](C)C(C)C)=C\C=C1\C[C@@H](O)CCC1=C MECHNRXZTMCUDQ-RKHKHRCZSA-N 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 3
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 3
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 3
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 3
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 3
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 3
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 3
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 3
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 description 2
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 description 2
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 2
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910006501 ZrSiO Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 150000001642 boronic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L calcium stearate Chemical compound [Ca+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 2
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 2
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 2
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 2
- 125000005647 linker group Chemical group 0.000 description 2
- 239000000025 natural resin Substances 0.000 description 2
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 2
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000013001 point bending Methods 0.000 description 2
- 238000010944 pre-mature reactiony Methods 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 239000011163 secondary particle Substances 0.000 description 2
- FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N silanamine Chemical class [SiH3]N FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 238000001029 thermal curing Methods 0.000 description 2
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- FLPJVCMIKUWSDR-UHFFFAOYSA-N 2-(4-formylphenoxy)acetamide Chemical compound NC(=O)COC1=CC=C(C=O)C=C1 FLPJVCMIKUWSDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JTXMVXSTHSMVQF-UHFFFAOYSA-N 2-acetyloxyethyl acetate Chemical compound CC(=O)OCCOC(C)=O JTXMVXSTHSMVQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SJECZPVISLOESU-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropan-1-amine Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCN SJECZPVISLOESU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YATIYDNBFHEOFA-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropan-1-ol Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCO YATIYDNBFHEOFA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UUEWCQRISZBELL-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropane-1-thiol Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCS UUEWCQRISZBELL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LVACOMKKELLCHJ-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropylurea Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCNC(N)=O LVACOMKKELLCHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910011255 B2O3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004438 BET method Methods 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000089 Cyclic olefin copolymer Polymers 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000299 Nylon 12 Polymers 0.000 description 1
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 1
- 229920002302 Nylon 6,6 Polymers 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 229910003910 SiCl4 Inorganic materials 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 description 1
- ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K aluminium phosphate Chemical compound O1[Al]2OP1(=O)O2 ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 239000011822 basic refractory Substances 0.000 description 1
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004841 bisphenol A epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000004842 bisphenol F epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 235000013539 calcium stearate Nutrition 0.000 description 1
- 239000008116 calcium stearate Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000001733 carboxylic acid esters Chemical class 0.000 description 1
- 229940074979 cetyl palmitate Drugs 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000002314 glycerols Chemical class 0.000 description 1
- CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N hafnium(IV) oxide Inorganic materials O=[Hf]=O CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- PXDJXZJSCPSGGI-UHFFFAOYSA-N hexadecanoic acid hexadecyl ester Natural products CCCCCCCCCCCCCCCCOC(=O)CCCCCCCCCCCCCCC PXDJXZJSCPSGGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- XWHPIFXRKKHEKR-UHFFFAOYSA-N iron silicon Chemical compound [Si].[Fe] XWHPIFXRKKHEKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 229910052961 molybdenite Inorganic materials 0.000 description 1
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- RKISUIUJZGSLEV-UHFFFAOYSA-N n-[2-(octadecanoylamino)ethyl]octadecanamide Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)NCCNC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC RKISUIUJZGSLEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010450 olivine Substances 0.000 description 1
- 229910052609 olivine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920000223 polyglycerol Polymers 0.000 description 1
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- NOTVAPJNGZMVSD-UHFFFAOYSA-N potassium monoxide Inorganic materials [K]O[K] NOTVAPJNGZMVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 238000012106 screening analysis Methods 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005372 silanol group Chemical class 0.000 description 1
- FDNAPBUWERUEDA-UHFFFAOYSA-N silicon tetrachloride Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)Cl FDNAPBUWERUEDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IYMSIPPWHNIMGE-UHFFFAOYSA-N silylurea Chemical class NC(=O)N[SiH3] IYMSIPPWHNIMGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H sodium hexametaphosphate Chemical compound [Na]OP1(=O)OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])O1 GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 235000019982 sodium hexametaphosphate Nutrition 0.000 description 1
- 235000019830 sodium polyphosphate Nutrition 0.000 description 1
- 235000019351 sodium silicates Nutrition 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010972 statistical evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- TXDNPSYEJHXKMK-UHFFFAOYSA-N sulfanylsilane Chemical class S[SiH3] TXDNPSYEJHXKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 239000001577 tetrasodium phosphonato phosphate Substances 0.000 description 1
- BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOCC1CO1 BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 description 1
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 description 1
- 239000012905 visible particle Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
- 150000003738 xylenes Chemical class 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
- B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
- B22C1/18—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of inorganic agents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
- B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
- B22C1/18—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of inorganic agents
- B22C1/181—Cements, oxides or clays
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
- B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
- B22C1/18—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of inorganic agents
- B22C1/186—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of inorganic agents contaming ammonium or metal silicates, silica sols
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/12—Treating moulds or cores, e.g. drying, hardening
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Abstract
1 / 1 resumo âmistura de material de molde, mãtodo para produzir machos ou moldes de fundiãão, molde ou macho, e, uso de uma mistura de material de moldeâ a invenã§ã£o se refere a misturas de material de molde com base em ligantes inorgã¢nicos, para produzir moldes e machos para moldagem de metal. as ditas misturas consistem de pelo menos um material de base de molde refratã¡rio, um ligante inorgã¢nico e diã³xido de silãcio amorfo como um aditivo. a invenã§ã£o tambã©m se refere a um mã©todo para produzir moldes e machos usando as ditas misturas de material de molde.
Description
“MISTURA DE MATERIAL DE MOLDE, MÉTODO PARA PRODUZIR MACHOS OU MOLDES DE FUNDIÇÃO, MOLDE OU MACHO, E, USO DE UMA MISTURA DE MATERIAL DE MOLDE” [001] A invenção se refere uma mistura de material de molde com base em ligantes inorgânicos para produzir moldes e machos para fundição de metal, consistindo de pelo menos um material de molde básico refratário, um ligante inorgânico e dióxido de silício amorfo particulado como um aditivo. A invenção também se refere a um método para produzir moldes e machos usando as ditas misturas de material moldado.
Técnica Anterior [002] Moldes de fundição são compostos essencialmente de moldes ou moldes e machos que representam as formas negativas das peças fundidas a serem produzidas. Os ditos machos e moldes consistem de um material refratário, por exemplo, areia de quartzo, e um ligante adequado que confere resistência mecânica adequada para a peça fundida seguindo a remoção do molde. O material de base de molde refratário preferivelmente está presente em uma forma de escoamento livre, de forma que pode ser empacotado para uma cavidade de molde adequada e comprimida no mesmo. O ligante produz coesão firme entre as partículas do material de base de molde, de forma que o molde de peça fundida alcança a estabilidade mecânica necessária.
[003] Na fundição, moldes a partir das paredes externas para a fundição, e machos são usados para produzir cavidades dentro da peça fundida. Não é absolutamente necessário que os moldes e machos sejam feitos do mesmo material. Por exemplo, na fundição a frio a conformação da área externa da peça fundida é formada usando moldes permanentes de metal. Uma combinação de moldes e machos produzida a partir de misturas de molde de diferentes composições e usando diferentes métodos também é possível. Se apenas o termo “moldes” é usado na sequência para o bem da simplicidade, as declarações aplicam igualmente para machos bem como / 37 quais são baseados na mesma mistura de molde e produzidos de acordo com o mesmo método.
[004] Os moldes podem ser produzidos usando tanto ligantes orgânicos quanto ligantes inorgânicos que podem ser curados tanto por métodos a frio quanto por métodos a quente em cada caso.
[005] O método a frio é o nome aplicado aos métodos que são realizados essencialmente sem aquecer a ferramenta de modelagem, em geral em temperatura ambiente ou em uma temperatura adequada para produzir uma reação se for desejado. Por exemplo, a cura é realizada pelo fato de que o gás é passado através da mistura de material de molde a ser curada e produz uma reação química neste momento. Em métodos a quente a mistura de material de molde, após a moldagem, por exemplo, é aquecida pela ferramenta de moldagem a quente até uma temperatura suficientemente alta para expelir o solvente presente no ligante e/ou para iniciar uma reação química para curar o ligante.
[006] Por causa das suas características técnicas, ligantes orgânicos possuem grande significância financeira no mercado na atualidade. Independentemente da sua composição, no entanto, eles têm a desvantagem de se decompor durante a fundição, emitindo desta forma quantidades consideráveis de materiais perigosos tais como benzeno, tolueno e xilenos. Em adição a peça fundida de ligantes orgânicos em geral leva a perturbações de odor e fumo. Em alguns sistemas emissões perigosas ocorrem até durante a fabricação e/ou o armazenamento de machos. Mesmo que as emissões sejam gradualmente reduzidas com os anos pelo desenvolvimento do ligante, elas não podem ser completamente evitadas com ligantes orgânicos. Por esta razão, nos últimos anos atividade de pesquisa e desenvolvimento novamente está se voltando para ligantes inorgânicos de maneira a aprimorar os mesmos e as propriedades de produto dos moldes e machos produzidos com eles.
[007] Ligantes inorgânicos são conhecidos, especialmente aqueles / 37 com base em vidros solúveis em água. Eles encontram seu maior uso durante os anos das décadas de 1950 e 1960, mas eles perderam rapidamente a sua significância com o surgimento de ligantes orgânicos modernos. Três diferentes métodos estão disponíveis para curar os vidros solúveis em água:
-passar um gás, por exemplo, CO2, ar ou uma combinação dos dois, através do mesmo,
-adicionar agentes de cura líquidos ou sólidos, por exemplo, ésteres
-cura térmica, por exemplo, no método de caixa quente ou por tratamento de micro-ondas.
[008] A cura por CO2 é descrita, por exemplo, em GB 634817; a cura com ar quente sem CO2 adicionado, por exemplo, em H. Polzin, W. Tilch e T. Kooyers, Giesserei-Praxis 6/2006, p. 171. Um desenvolvimento adicional de cura de CO2 para a subsequente descarga com ar é divulgado em DE 102012103705.1. A cura com éster é conhecida, por exemplo, de GB 1029057 (chamado de método sem cozimento).
[009] A cura térmico de vidro solúvel em água é discutida, por exemplo, em US 4226277 e EP 1802409, em que no último caso SiO2 amorfo sintético particulado é adicionado à mistura de material de molde para aumentar a resistência.
[0010] Outros ligantes inorgânicos conhecidos estão baseados em fosfatos e/ou uma combinação de silicatos e fosfatos, em que a cura é realizada da mesma forma de acordo com os métodos mencionados acima. A sequência pode ser mencionada nesta conexão como exemplos: US 5.641.015 (ligantes de fosfato, cura térmica), US 6.139.619 (silicatos/ligantes de fosfato, cura térmica), US 2.895.838 (silicato/ligantes de fosfato, cura com CO2), e US 6.299.677 (silicato/ligantes de fosfato, cura com éster).
[0011] Nas patentes e pedidos citados EP 1802409 e DE
102012103705,1 é sugerido que a sílica amorfa seja adicionada a cada uma / 37 das misturas de material de molde. O S1O2 possui a tarefa de aprimorar a ruptura de machos após a exposição ao calor, por exemplo, após a fundição. Em EP 1802409 B1 e DE 102012103705,1 é ilustrado de maneira extensiva que a adição de SiO2 amorfo particulado sintético gera um aumento distinto na resistência.
[0012] É sugerido em EP 2014392 B1 que uma suspensão de SiO2 esférico amorfo seja adicionada à mistura de material de molde, consistindo de material de molde, hidróxido de sódio, ligante com base em silicato alcalino e aditivos, em que o SiO2 deve estar presente em duas classes de tamanho de particulado. Desta forma boa capacidade de escoamento, alta resistência ao dobramento e uma alta velocidade de cura podem ser obtidos. Declaração do problema [0013] O objetivo da presente invenção é aprimorar ainda mais as propriedades de ligantes inorgânicos, para tornar os mesmos mais universalmente úteis, e para ajudar os mesmos a se tornar uma alternativa ainda melhor para os ligantes orgânicos dominantes atuais.
[0014] Em particular é desejável fornecer misturas de material de molde que podem tornar possível produzir machos com geometria mais complexa com base em resistências adicionalmente aprimoradas e/ou compactação aprimorada, ou no caso de geometrias de macho mais simples, para reduzir a quantidade de ligante e/ou encurtar os tempos de cura.
Sumário da invenção [0015] Este objetivo é alcançado por misturas de material de molde com as funcionalidades das reivindicações independentes. Desenvolvimentos adicionais vantajosos formam o assunto das reivindicações dependentes e serão descritos na sequência.
[0016] De maneira surpreendente foi descoberto que dentre os dióxidos de silício amorfos que são tipos os quais diferem de maneira distinta dos outros em termos do seu efeito como um aditivo ao ligante. Se o aditivo é / 37
S1O2 amorfo particulado adicionado que foi produzido pela decomposição térmica de ZrSiO4 para formar ZrO2 e SiO2, seguido por remoção essencialmente completa ou parcial de ZrO2, é observado que com a adição da mesma quantidade e sob as condições de reação idênticas, aprimoramentos surpreendentemente grandes na resistência são obtidos e/ou o peso de macho é maior do que quanto o SiO2 amorfo particulado a partir de outros processos de produção mencionados em EP 1802409 B1 é usado. O aumento no peso de macho em dimensões externas idênticas do macho é acompanhado por uma diminuição na permeabilidade do gás, indicativa de maior empacotamento das partículas do material de molde.
[0017] O SiO2 amorfo particulado produzido de acordo com o método acima também é conhecido como “S1O2 amorfo sintético” O S1O2 amorfo particulado pode ser descrito para a produção de acordo com os parâmetros que seguem, de maneira cumulativa ou de maneira alternativa.
[0018] A mistura de material de molde de acordo com a invenção contém pelo menos:
-um material de base de molde refratário,
-um ligante inorgânico, preferivelmente com base em vidro solúvel em água, fosfato ou uma mistura dos dois,
-um aditivo consistindo de SiO2 amorfo particulado, em que este é obtido pela decomposição térmica de ZrSiO4 para formar ZrO2 e SiO2. Descrição detalhada da invenção [0019] O procedimento em geral seguido na produção de uma mistura de material de molde é que a mistura de material de base de molde refratário é tomada inicialmente e então o ligante e o aditivo são adicionados, juntos ou um após o outro, enquanto se agita. Naturalmente também é possível primeiro adicionar os componentes completamente ou parcialmente, juntos ou separadamente e agitar os mesmos durante a adição ou após a mesma. Preferivelmente o ligante é introduzido antes do aditivo. Ele é agitado até a / 37 distribuição uniforme do ligante e o aditivo no material de base de molde é garantido.
[0020] O material de base de molde então é colocado na forma desejada. Neste processo, métodos de moldagem costumeiros são usados. Por exemplo, a mistura de material de molde pode ser disparada para a ferramenta de modelagem com ar comprimido usando uma máquina de disparo de macho. Uma possibilidade adicional é para permitir a mistura de material de molde para escoar livremente a partir do misturador para a ferramenta de modelagem e compacta o mesmo por agitação, estampagem ou pressionamento.
[0021] A cura da mistura de material de molde é realizada em uma modalidade da invenção usando o processo de Caixa Quente, isto é, é curada com o auxílio de ferramentas quentes. As ferramentas quentes preferivelmente possuem uma temperatura de 120°C, particularmente preferivelmente de 120°C a 250°C. Preferivelmente neste processo um gás (tal como CO2 ou ar enriquecido com CO2) é passado através da mistura do molde, em que este gás preferivelmente possui uma temperatura de 100 a 180°C, particularmente preferivelmente de 120 a 150°C, como descrito em EP 1802409 B1. O processo acima (processo de Caixa Quente) preferivelmente é realizado em uma máquina de disparo de macho.
[0022] Independentemente disto, a cura também pode ser realizada pelo fato de que CO2, uma mistura de CO2/gás (por exemplo, ar) ou CO2 e um gás/mistura de gás (por exemplo, ar) são passados em sequência (como descrito em detalhe em DE 102012103705) através da ferramenta de moldagem a frio ou através da mistura de material de molde contida no mesmo, em que o termo “frio” significa temperaturas de menos do que 100°C, preferivelmente menos do que 50°C e especialmente temperatura ambiente (por exemplo, 23°C). O gás ou mistura de gás passado através da ferramenta de modelagem ou através da mistura de material de molde / 37 preferivelmente pode ser levemente aquecida, por exemplo, até uma temperatura de 120°C, preferivelmente até 100°C, particularmente preferivelmente até 80°C.
[0023] Por último mas não menos importante, como uma alternativa aos dois métodos mencionados acima também é possível misturar um agente de cura sólido ou líquido com a mistura de material de molde antes da moldagem, e então este vai produzir a reação de cura.
[0024] Os materiais comuns podem ser usados como materiais de base de molde refratários (chamados simplesmente de materiais de base de molde na sequência) para a produção de moldes de fundição. Materiais adequados, por exemplo, são quartzo, zircônia ou areia de crômia, olivina, vermiculita, bauxita e argila refratária. Neste processo não é necessário usar a nova areia exclusivamente. Para conservar recursos e evitar custos de disposição ainda é vantajoso usar a fração mais larga possível de areia velha regenerada.
[0025] Por exemplo, uma areia adequada é descrita em WO 2008/101668 (= US 2010/173767 A1). Também são adequados materiais regenerados obtidos por lavagem e então secagem. Regenerados obtidos por tratamento puramente mecânico também podem ser usados. Como uma regra os regenerados podem compor pelo menos 70 % em peso do material de molde da base, preferivelmente pelo menos cerca de 80 % em peso e particularmente preferivelmente pelo menos cerca de 90 % em peso.
[0026] Como uma regra, o diâmetro médio do material de base de molde está entre 100 pm e 600 pm, preferivelmente entre 120 pm e 550 pm e particularmente preferivelmente entre 150 pm e 500 pm. O tamanho de partícula pode ser determinado, por exemplo, por triagem de acordo com DIN 66165 (parte 2).
[0027] Em adição, materiais de molde sintéticos também podem ser usados como materiais de base de molde, especialmente como aditivos para / 37 os materiais de base de molde comuns, mas também como o material de base de molde exclusivo, tal como contas de vidro, grânulos de vidro, os materiais de base de molde cerâmicos esféricos conhecidos sob o nome de “Cerabeads” ou “Carboaccucast” ou contas micro-ocas de alumínio silicato (assim chamadas de microesferas). Tais contas micro-ocas de alumínio silicato são vendidas, por exemplo, Poe Omega Minerals Germany GmbH, Norderstedt, sob o nome de “Omega-Spheres.” Produtos correspondentes também estão disponíveis a partir de PQ Corporation (USA) sob o nome de “Extendospheres.” [0028] Foi descoberto em experimentos de fundição com alumínio que quando materiais de base de molde sintéticos são usados, por exemplo, no caso de contas de vidro, grânulos de vidro ou microesferas, menos areia de molde permanece aderida à superfície de metal após a fundição que quanto areia de quartzo pura é usada. O uso de materiais de base de molde sintéticos portanto torna possível produzir superfícies de moldagem mais suaves, de forma que pós-tratamento trabalhoso por jateamento não é necessário, ou pelo menos é necessário para um grau menos considerável.
[0029] Não é necessário que o material de base de molde seja feito inteiramente de materiais de base de molde sintéticos. A fração preferida dos materiais de base de molde sintéticos é pelo menos cerca de 3 % em peso, particularmente preferivelmente pelo menos 5 % em peso, especialmente preferivelmente pelo menos cerca de 10 % em peso, preferivelmente pelo menos cerca de 15 % em peso, particularmente preferivelmente pelo menos cerca de 20 % em peso, em cada caso com base na quantidade total do material de base de molde refratário.
[0030] Como um componente adicional a mistura de material de molde de acordo com a invenção compreende um ligante inorgânico, por exemplo, com base em vidro solúvel em água. Os vidros solúveis em água usados neste caso podem ser vidros solúveis em água convencionais tais / 37 como aqueles usados anteriormente como ligantes em misturas de material de molde.
[0031] Estes vidros solúveis em água contêm silicatos alcalinos dissolvidos e podem ser produzidos dissolvendo os silicatos de lítio, sódio e potássio semelhantes a vidro em água.
[0032] Os vidros solúveis em água preferivelmente possuem um módulo molar de SiO2/M2O na faixa de 1,6 a 4,0, especialmente 2,0 a menos do que 3,5, em que M representa lítio, sódio ou potássio. O ligante também pode ser baseado em vidros solúveis em água que contêm mais do que um dos íons alcalinos mencionados, por exemplo, os vidros solúveis em água modificados por lítio conhecidos a partir de DE 2652421 A1 (= GB 1532847). Em adição os vidros solúveis em água também podem conter íons multivalentes tais como boro ou alumínio (produtos correspondentes são descritos, por exemplo, em EP 2305603 A1 (= WO2011/042132 A1).
[0033] Os vidros solúveis em água possuem uma fração de sólidos na faixa de 25 a 65 % em peso, preferivelmente 30 a 60 % em peso. A fração de sólidos se refere à quantidade de SiO2 e M2O contida no vidro solúvel em água.
[0034] Dependendo do uso e o nível de resistência desejado, entre 0,5 % em peso e 5 % em peso do ligante com base em vidro solúvel em água é usado, preferivelmente entre 0,75 % em peso e 4 % em peso, particularmente preferivelmente entre 1 % em peso e 3,5 % em peso, em cada caso com base no material de base de molde. A % em peso reportada está baseada em vidros solúveis em água com uma fração de sólidos como mencionado acima, isto é, inclui o diluente.
[0035] Em vez de ligantes de vidro solúvel em água, aqueles com base em vidros de fosfato solúveis em água e/ou boratos também podem ser usados, por exemplo, como descrito em US 5.641.015.
[0036] Os vidros de fosfato preferidos possuem uma solubilidade em / 37 água de pelo menos 200 g/L, preferivelmente pelo menos 800 g/L e contêm entre 30 e 80 % em mol de P2O5, entre 20 e 70 % em mol de Li2O, Na2O ou K2O, entre 0 e 30 % em mol de CaO, MgO ou ZnO e entre 0 e 15 % em mol de Al2O3, Fe2O3 ou B2O3. A composição particularmente preferida é de 58 a 72 % em peso de P2O5, 28 a 42 % em peso de Na2O e 0 a 16 % em peso de CaO. Os ânions de fosfato preferivelmente estão presentes nos vidros de fosfato na forma de cadeias.
[0037] Os vidros de fosfato são comumente usados como soluções aquosas de cerca de 15 a 65 % em peso, preferivelmente cerca de 25 a 60 % em peso. No entanto é possível adicionar o vidro de fosfato e a água separadamente para o material de base de molde, em que pelo menos parte do vidro de fosfato se dissolve na água durante a produção da mistura do molde.
[0038] Quantidades de adição típicas para as soluções de vidro de fosfato são de 0,5 % em peso a 15 % em peso, preferivelmente entre 0,75 % em peso e 12 % em peso, particularmente preferivelmente entre 1 % em peso e 10 % em peso, em cada caso com base no material de base de molde. A declaração de conteúdo em cada caso é baseada em soluções de vidro de fosfato com uma fração de sólidos como indicado acima, isto é, incluindo o diluente.
[0039] No caso de curar de acordo com o assim chamado método sem cozimento, a misturas de material de molde preferivelmente também contêm agentes de cura que gera consolidação das misturas sem a adição de calor ou a necessidade de passar um gás através da mistura. Estes agentes de cura podem ser líquidos ou sólidos, orgânicos ou inorgânicos por natureza.
[0040] Agentes de cura orgânicos adequados, por exemplo, são ésteres de ácido carboxílico tais como propileno carbonato, ésteres de monoácido carboxílicos com 1 a 8 átomos de carbono com álcoois monofuncionais, bifuncionais ou trifuncionais tais como etileno glicol diacetato, glicerol ésteres de ácido monoacético, biacético ou triacético, bem / 37 como ésteres de ácido hidroxicarboxílicos cíclicos, por exemplo, γbutirolactona. Os ésteres podem ser usados em uma mistura um com o outro.
[0041] Agentes de cura orgânicos adequados para ligantes com base em vidro solúvel em água são, por exemplo, fosfatos, tais como Lithopix P26 (um fosfato de alumínio de Zschimmer e Schwarz GmbH & Co KG Chemische Fabriken) ou Fabutit 748 (um fosfato de alumínio de Chemische Fabrik Budenheim KG).
[0042] A razão de agente de cura para ligante pode variar dependendo da característica desejada, por exemplo, tempo de processamento e/ou tempo de extração das misturas de material de molde. Vantajosamente a fração do agente de cura (razão de peso do agente de cura para ligante e, no caso de vidro solúvel em água, o peso total da solução de silicato ou outros ligantes incorporados em solventes) é maior do que ou igual a 5 % em peso, preferivelmente maior do que ou igual a 8 % em peso, particularmente preferivelmente maior do que ou igual a 10 % em peso, em cada caso com base no ligante. Os limites superiores são menores do que ou iguais a 25 % em peso com base no ligante, preferivelmente menores do que ou iguais a 20 % em peso, particularmente preferivelmente menores do que ou iguais a 15 % em peso.
[0043] As misturas de material de molde contêm uma fração de um SiO2 amorfo particulado produzido de maneira sintética, em que este se origina a partir do processo de degradação térmica de ZrSiO4 a ZrO2 e SiO2.
[0044] Correspondentes produtos são vendidos, por exemplo, pelas companhias Possehl Erzkontor GmbH, Doral Fused Materials Pty. Ltd., Cofermin Rohstoffe GmbH & Co. KG e TAM Ceramics LLC (processo de ZrSiO4).
[0045] De maneira surpreendente foi descoberto que SiO2 amorfo particulado produzido de maneira sintética de acordo com este método, assumindo quantidades adicionadas idênticas e condições de reação, fornece / 37 aos machos resistências maiores e/ou um maior peso de macho do que S1O2 amorfo a partir de outros processos de fabricação, por exemplo, produção de silício ou ferrosilício, hidrólise por chama de SiCl4 ou uma reação de precipitação. As misturas de material de molde de acordo com a invenção assim possuem capacidade de escoamento aprimorada e portanto podem ser compactadas de maneira mais extensiva na mesma pressão.
Ambos possuem efeitos positivos nas propriedades de utilização das misturas de material de molde, já que os machos com geometrias mais complexas e/ou menores espessuras de parede podem ser produzidos deste modo se comparado com anteriormente. No caso de machos simples sem maiores demandas impostas nas resistências, por outro lado, é possível reduzir o conteúdo de ligante e assim aumenta a economia do processo. A compactação aprimorada da mistura de material de molde implica mais uma vantagem pelo fato de que as partículas da mistura de material de molde existem um uma ligação mais próxima do que na técnica anterior, de forma que a superfície de macho é mais livre de poro, o que leva à rugosidade de superfície reduzida na fundição.
[0046] Sem desejar estar ligada por esta teoria, os inventores assumem que a capacidade de escoamento aprimorada está baseada no fato de que o SiO2 amorfo particulado usado de acordo com a invenção possui uma menor tendência para a aglomeração do que o SiO2 amorfo a partir de outros processos de fabricação, e portanto mais partículas primárias já estão presentes mesmo sem a ação de forças de cisalhamento maiores. Na Fig. 1 pode ser observado que partículas mais individuais estão presentes no SiO2 de acordo com a invenção do que na preparação de comparação (Fig. 2). Na Fig. 2 também é possível identificar um maior grau de coalescência de esferas individuais em maiores conglomerados, que não podem mais ser quebrados nas partículas primárias. Em adição as duas figuras indicam que as partículas primárias do SiO2 de acordo com a invenção possuem uma maior distribuição / 37 de tamanho de partícula do que na técnica anterior, que da mesma forma pode contribuir com a capacidade de escoamento melhorada.
[0047] O tamanho de partícula foi determinado pelo espalhamento de luz dinâmico em um Horiba LA 950, e as fotomicrografias de elétron de varredura foram gravadas usando um microscópio de elétron de varredura de resolução ultra-alta, Nova NanoSem 230 de FEI equipado com um Detector de Lente Através (TLD). Para as medições de SEM, as amostras foram dispersas em água destilada e então aplicadas a um retentor de alumínio coberto com uma tira de cobre antes de a água ser evaporada. Deste modo detalhes da forma de partícula primária podem ser visualizados pela ordem de magnitude de 0,01 pm.
[0048] Por causa do modo que é feito, o SiO2 amorfo que origina a partir do processo de ZrSiO4 ainda pode conter compostos de zircônio, especialmente ZrO2. O conteúdo de zircônio, calculado como ZrO2, comumente é menor do que cerca de 12 % em peso, preferivelmente menos do que cerca de 10 % em peso, particularmente preferivelmente menos do que cerca de 8 % em peso, e especialmente preferivelmente menos do que cerca de 5 % em peso, e por outro lado maior do que 0,01 % em peso, maior do que 0,1 % em peso ou ainda maior do que 0,2 % em peso.
[0049] Em adição, por exemplo, Fe2O3, Al2O3, P2O5, HfO2, TiO2, CaO, Na2O e K2O podem ser usados com um conteúdo total de menos do que cerca de 8 % em peso, preferivelmente menos do que cerca de 5 % em peso e particularmente preferivelmente menos do que cerca de 3 % em peso.
[0050] O conteúdo de água do SiO2 amorfo particulado usado de acordo com a invenção é de menos do que 10 % em peso, preferivelmente menos do que 5 % em peso e particularmente preferivelmente menos do que 2 % em peso. Em particular o SiO2 amorfo é usado como um pó seco de escoamento livre. O pó é de escoamento livre e é adequado para verter sob o seu próprio peso.
/ 37 [0051] O tamanho de partícula médio do S1O2 amorfo particulado preferivelmente varia entre 0,05 pm e 10 pm, especialmente entre 0,1 pm e 5 pm e particularmente preferivelmente entre 0,1 pm e 2 pm, em que partículas primárias com diâmetros entre 0,01 pm e cerca de 5 pm foram encontrados por SEM. A determinação foi feita usando espalhamento de luz dinâmico em um Horiba LA 950.
[0052] O dióxido de silício amorfo particulado possui um tamanho de partícula médio de vantajosamente menos do que 300 pm, preferivelmente menos do que 200 pm, particularmente preferivelmente menos do que 100 pm. O tamanho de partícula pode ser determinado por análise de triagem. O resíduo de tela do SiO2 amorfo particulado no caso de uma passagem através de uma tela com uma largura de malha de 125 pm (120 mesh) preferivelmente quantidades até não mais do que 10 % em peso, particularmente preferivelmente não mais do que 5 % em peso e ainda mais particularmente preferivelmente não mais do que 2 % em peso.
[0053] O resíduo de tela é determinado usando o método de triagem de máquina descrito em DIN 66165 (parte 2), em que um anel de cadeia é usado adicionalmente como um auxiliador de triagem.
[0054] Também se provou vantajoso se o resíduo de SiO2 amorfo particulado usado de acordo com a invenção através de uma passagem única através de uma tela com um tamanho de malha de 45 pm (325 mesh) quantidades até não mais do que cerca de 10 % em peso, particularmente preferivelmente não mais do que cerca de 5 % em peso e ainda mais particularmente preferivelmente não mais do que cerca de 2 % em peso (triagem de acordo com DIN ISO 3310).
[0055] Por meio de imagens microscópicas de elétron de varredura a razão de partículas primárias (partículas não aglomeradas, não intercrescidas e não fundidas) para partículas secundárias (partículas aglomeradas, intercrescidas e/ou fundidas, incluindo partículas que (claramente) não / 37 possuem uma forma esférica), do S1O2 amorfo particulado podem ser determinadas. Estas imagens foram obtidas usando um microscópio de elétron de varredura Nova NanoSem 230 de resolução ultra-alta de FEI, equipado com um Detector de Lente Através (TLD).
[0056] Para este propósito as amostras foram dispersas em água destilada e então aplicadas a um retentor de alumínio com uma banda de cobre que adere antes de a água ser evaporada. Deste modo detalhes da forma partícula primária podem ser visualizados até 0,01 pm.
[0057] A razão de partículas primárias para as partículas secundárias do SiO2 amorfo particulado vantajosamente caracterizada como na sequência, independentemente uma da outra:
a) Mais do que 20% das partículas, preferivelmente mais do que 40%, particularmente preferivelmente mais do que 60% e ainda mais particularmente preferivelmente mais do que 80%, com base no número total de partículas, estão presentes na forma de partículas primárias essencialmente esféricas, em cada caso especialmente com os valores limite mencionados acima na forma de partículas primárias esféricas com diâmetros de menos do que 4 pm, e particularmente preferivelmente menos do que 2 pm.
b) Mais do que 20 % em volume das partículas, preferivelmente mais do que 40 % em volume, particularmente preferivelmente mais do que 60 % em volume e ainda mais particularmente preferivelmente mais do que 80 % em volume, com base em um volume das partículas cumulativo, estão presentes na forma de partículas primárias essencialmente esféricas, em cada caso particularmente com os valores limite acima na forma de partículas primárias esféricas com diâmetros de menos do que 4 pm, e particularmente preferivelmente menos do que 2 pm. O cálculo dos respectivos volumes das partículas individuais e o volume cumulativo de todas as partículas foi realizado assumindo simetria esférica para cada partícula individual e usando os diâmetros determinados pela formação de / 37 imagem de SEM para as respectivas partículas.
c) Mais do que 20 % de área, preferivelmente mais do que 40 % de área, particularmente preferivelmente mais do que 60 % de área e ainda mais particularmente preferivelmente mais do que 8 % de área, com base na área de superfície cumulativa das partículas, estão presentes na forma de partículas primárias essencialmente esféricas, em cada caso especialmente com os valores limite dados acima, na forma de partículas primárias esféricas com diâmetros de menos do que 4 pm e particularmente preferivelmente menos do que 2 pm.
[0058] As porcentagens foram determinadas com base em avaliações estatísticas de uma pluralidade de imagens de SEM, tais como são mostradas na Fig. 1 e Fig. 2, em que aglomeração/intercrescimento/coalescência apenas deve ser classificada desta forma se os respectivos contornos de partículas primárias (coalescentes) esféricas adjacentes individuais não são mais reconhecíveis. No caso de partículas sobrepostas, em que os respectivos contornos das geometrias esféricas são reconhecíveis (de outra forma), classificação como partículas primárias é feita mesmo se a visão não permite classificação atual por causa da bidimensionalidade das fotografias. Na determinação de área de superfície, apenas as áreas de partícula visíveis são avaliadas e contribuem com o total.
[0059] Adicionalmente a superfície específica do SiO2 amorfo particulado usado de acordo com a invenção foi determinada com o auxílio das medições de adsorção de gás (método de BET, nitrogênio) de acordo com DIN 66131. Foi descoberto que uma correlação aparece para existir entre BET e a compressibilidade. O SiO2 amorfo particulado adequado usado de acordo com a invenção possui uma BET de menos do que ou igual a 35 m2/g, preferivelmente menos do que ou igual a 20 m2/g, particularmente preferivelmente menos do que ou igual a 17 m2/g e ainda mais particularmente preferivelmente menos do que ou igual a 15 m2/g. Os limites / 37 inferiores são maiores do que ou igual a 1 m2/g, preferivelmente maior do que ou igual a 2 m2/g, particularmente preferivelmente igual a 3 m2/g e ainda mais particularmente preferivelmente maior do que ou igual a 4 m2/g.
[0060] Dependendo da aplicação intencionada e o nível de resistência desejado, entre 0,1 % em peso e 2 % em peso do SiÜ2 amorfo particulado é usado, preferivelmente entre 0,1 % em peso e 1,8 % em peso e particularmente preferivelmente entre 0,1 % em peso e 1,5 % em peso, em cada caso com base no material de base de molde.
[0061] A razão de ligante inorgânico para SiO2 amorfo particulado usada de acordo com a invenção pode ser variada dentro de grandes limites. Isto oferece a oportunidade de variar bastante as resistências iniciais dos machos, isto é, a resistência imediatamente após a remoção da ferramenta de modelagem, sem ter um efeito substancial na resistência final. Isto é de grande interesse especialmente em luz da fundição de metal. Por um lado, altas resistências iniciais são desejadas aqui de maneira a transportar os machos imediatamente após a produção sem problemas ou combinam os mesmos em pacotes de macho inteiros, e por outro lado as resistências finais não devem ser tão altas de maneira a evitar problemas na ruptura de macho após a fundição.
[0062] Com base no peso do ligante (incluindo quaisquer diluentes ou solventes que podem estar presentes), o SiO2 amorfo particulado preferivelmente está presente em uma fração de 2 % em peso a 60 % em peso, particularmente preferivelmente de 3 % em peso a 55 % em peso e ainda mais particularmente preferivelmente de 4 % em peso a 50 % em peso. O SiO2 (particulado) amorfo produzido de maneira sintética corresponde com o SiO2 amorfo particulado de acordo com a terminologia das reivindicações, dentre outras coisas, e especialmente é usado como um pó, em particular com um conteúdo de água de menos do que 5 % em peso, preferivelmente menos do que 3 % em peso, especialmente menos do que 2 % em peso (conteúdo de / 37 água determinado pelo método de Karl Fischer). Independentemente disto a perda de ignição (a 400°C) preferivelmente quantidades até menos do que 6, menos do que 5 ou ainda menos do que 4 % em peso.
[0063] A adição do SiO2 amorfo particulado usado de acordo com a invenção pode ocorrer antes ou após ou em uma mistura junto com a adição do ligante, diretamente para o material refratário. Preferivelmente o SiO2 amorfo particulado usado de acordo com a invenção é adicionado para o material refratário na forma seca e na forma em pó após a adição de ligante.
[0064] De acordo com uma modalidade adicional da invenção, primeiro uma pré-mistura do SiO2 com um hidróxido alcalino aquoso, tal como hidróxido de sódio, e opcionalmente o ligante ou parte do ligante é produzido, e este então é misturado no material de base de molde refratário. O ligante ou fração de ligante que ainda pode estar disponível, não tendo sido usado para a pré-mistura, pode ser adicionado ao material de base de molde antes ou após a adição da pré-mistura ou junto com a mesma.
[0065] De acordo com uma modalidade adicional, em adição ao SiO2 amorfo particulado, um SiO2 amorfo particulado sintético não de acordo com a invenção mas de acordo com EP 1802409 B1 pode ser usado, por exemplo, em uma razão de 1 a menos do que 1.
[0066] Misturas de SiO2 de acordo com a invenção e não de acordo com a invenção podem ser vantajosas se o efeito do SiO2 amorfo particulado deve ser “atenuado.” Através da adição de S1O2 amorfo de acordo com a invenção e não de acordo com a invenção para a mistura de material de molde, as resistências e/ou as capacidades de compactação dos moldes de peça fundida podem ser ajustados de maneira sistemática.
[0067] Em uma modalidade adicional, no caso de um ligante inorgânico com base em vidro solúvel em água, a mistura de material de molde de acordo com a invenção pode compreender um composto que contém fósforo. Tal aditivo é preferido no caso de seções de parede muito fina / 37 de um molde de fundição e especialmente no caso de machos, já que deste modo a estabilidade térmica dos machos da seção de parede fina do molde de peça fundida podem ser aumentadas. Isto é especialmente significativo se o metal líquido encontra uma superfície inclinada após a fundição e exerce um forte efeito erosivo na mesma por causa da alta pressão metalostática ou pode levar às deformações de seções de parede especialmente finas do molde de peça fundida.
[0068] Neste processo, compostos de fósforo adequados possui pouco ou nenhum efeito no tempo de processamento das misturas de material de molde de acordo com a invenção. Um exemplo disto é o hexametafosfato de sódio. Representantes adequados adicionais e as quantidades a ser adicionadas são descritos em WO 2008/046653, e portanto este também é incorporado na divulgação da presente patente.
[0069] Apesar de as misturas de material de molde de acordo com a invenção já terem a capacidade de escoamento melhorada se comparadas com a técnica anterior, esta pode ser aumentada ainda mais se for desejado através da adição de lubrificantes do tipo lamelar, por exemplo, para encher completamente ferramentas de moldagem que possuem passagens particularmente estreitas. De acordo com uma modalidade vantajosa da invenção a mistura de material de molde de acordo com a invenção contém uma fração de lubrificantes do tipo lamelar, especialmente grafite ou MoS2. A quantidade de lubrificante do tipo lamelar adicionado, especialmente grafite, preferivelmente quantidades até 0,05 % em peso a 1 % em peso com base no material de base de molde.
[0070] Em vez de o lubrificante do tipo lamelar, substâncias ativas em superfície, especialmente surfactantes, podem ser usadas, e da mesma forma estas vão melhorar a capacidade de escoamento da mistura de material de molde ainda mais.
[0071] Representantes adequados de tais compostos são descritos, por / 37 exemplo, em WO 2009/056320 (= US 2010/0326620 A1). Em particular, surfactantes com grupos de ácido sulfúrico ou ácido sulfônico podem ser mencionados aqui. Representantes adequados adicionais e as respectivas quantidades para a adição são descritas em detalhe, e portanto isto também é incorporado na divulgação da presente patente.
[0072] Em adição aos componentes mencionados, a mistura de material de molde de acordo com a invenção pode compreender aditivos adicionais. Por exemplo, agentes de liberação podem ser adicionados para facilitar a remoção dos machos a partir da ferramenta de modelagem. Agentes de liberação adequados podem incluir, por exemplo, estearato de cálcio, ésteres de ácido graxo, ceras, resinas naturais ou resinas alquídicas especiais. Desde que estes agentes de liberação sejam solúveis no ligante e não se separem deste mesmo depois do armazenamento prolongado, especialmente em baixas temperaturas, eles já podem estar presentes no componente de ligante, mas eles também podem ser parte do aditivo ou ser adicionados na mistura de material de molde como um componente separado.
[0073] Aditivos orgânicos podem ser adicionados para aprimorar a superfície de peça fundida. Aditivos orgânicos adequados, por exemplo, são resinas de fenol - formaldeído tais como novolacs, resinas epoxi tais como resina bisfenol A - epoxi , resina bisfenol F - epoxi ou novolacs epoxidadas, poliois tais como polietileno ou polipropileno glicóis, glicerol ou poliglicerol, poliolefinas tais como polietileno ou polipropileno, copolímeros de olefinas tais como etileno e/ou propileno com comonômeros adicionais tais como acetato de vinila ou monômeros de estireno e/ou dieno tais como butadieno, poliamidas tais como poliamida-6, poliamida-12 ou poliamida-6,6, resinas naturais tais como resina balsâmica, ésteres de ácido graxo tais como cetil palmitato, amidas de ácido graxo tais como etileno diamina bis-estearamida, sabões metálicos tais como estearatos ou oleatos de metais bivalentes ou trivalentes, ou carboidratos, por exemplo, dextrinas. Carboidratos, / 37 especialmente dextrinas, são especialmente adequados. Carboidratos adequados são descritos em WO 2008/046651 A1. Os aditivos orgânicos podem ser usados tanto como o material puro e em uma mistura com vários outros compostos orgânicos e/ou inorgânicos.
[0074] Os aditivos orgânicos são adicionados preferivelmente em uma quantidade de 0,01 % em peso a 1,5 % em peso, particularmente preferivelmente 0,05 % em peso a 1,3 % em peso e ainda mais particularmente preferivelmente 0,1 % em peso a 1 % em peso, em cada caso com base no material de molde.
[0075] Adicionalmente, silanos também podem ser adicionados à mistura de material de molde de acordo com a invenção para aumentar a resistência dos machos à alta umidade atmosférica e/ou aos revestimentos de molde com base em água. De acordo com uma modalidade preferida adicional a mistura de material de molde de acordo com a invenção portanto contém uma porção de pelo menos um silano. Silanos adequados são, por exemplo, aminosilanos, epoxisilanos, mercaptosilanos, hidroxisilanos e ureidosilanos. Exemplos de silanos adequados são γ-aminopropil-trimetoxi silano, γhidroxipropil-trimetoxi silano, 3-ureidopropil-trimetoxi silano, γmercaptopropil-trimetoxi silano, γ-glicidoxipropil- trimetoxi silano, β-(3,4epoxiciclo-hexil)-trimetoxi silano, N^-(aminoetil)- γ-aminopropil-trimetoxi silano e os compostos análogos de trietoxi dos mesmos. Os silanos mencionados, especialmente os amino silanos, também podem ser préhidrolisados. Tipicamente cerca de 0,1 % em peso a 2 % em peso, com base no ligante são usados, preferivelmente 0,1 % em peso a 1 % em peso.
[0076] Aditivos adequados adicionais são siliconatos de metal alcalino, por exemplo, metil siliconato de potássio, em que cerca de 0,5 % em peso até cerca de 15 % em peso, preferivelmente cerca de 1 % em peso até cerca de 10 % em peso e particularmente preferivelmente cerca de 1 % em peso até cerca de 5 % em peso, com base no ligante pode ser usado.
/ 37 [0077] Se a mistura de material de molde compreende um aditivo orgânico, basicamente pode ser adicionada à mistura em qualquer momento no processo de produção da mistura. A adição pode ocorrer a granel ou na forma de uma solução.
[0078] Aditivos orgânicos solúveis em água podem ser usados na forma de uma solução aquosa. Se os aditivos orgânicos são solúveis no ligante e podem ser armazenados de forma estável sem a decomposição por vários meses na mesma, eles também podem ser dissolvidos no ligante e assim adicionados ao material de molde junto com os mesmos. Aditivos insolúveis em água podem ser usados na forma de uma dispersão ou uma pasta. As dispersões ou pastas preferivelmente contêm água como o meio líquido.
[0079] Se a mistura de material de molde contém silanos e/ou metil siliconatos alcalinos, em geral eles são adicionais incorporando os mesmos no ligante antecipadamente. No entanto, eles também podem ser adicionados ao material de molde como componentes separados.
[0080] Aditivos inorgânicos também podem ter um efeito positivo nas propriedades das misturas de material de molde de acordo com a invenção. Por exemplo, os carbonatos mencionados em AFS Transactions, vol. 88, pp. 601 - 608 (1980) e/ou vol. 89, pp. 47 - 54 (1981) aumentam a resistência à umidade dos machos durante o armazenamento, enquanto que os compostos de fósforo conhecidos a partir de WO 2008/046653 (=CA 2666760 A1) aumentam a resistência térmica dos machos quando ligantes com base em vidro solúvel em água são usados.
[0081] Boratos alcalinos como constituintes dos ligantes de vidro solúvel em água são divulgados, por exemplo, em EP 0111398.
[0082] Aditivos inorgânicos adequados, com base em BaSO4, para aprimorar a superfície de peça fundida são descritos em DE 102012104934.3 e podem ser adicionados à mistura de material de molde como um substituto / 37 para parte dos ou para todos os aditivos orgânicos mencionados anteriormente.
[0083] Detalhes adicionais tais como as respectivas quantidades para a adição são descritos em detalhe em DE 102012104934.3, e portanto este também é incorporado na divulgação da presente patente.
[0084] Apesar de as altas resistências que podem ser alcançadas com a mistura de material de molde de acordo com a invenção, os machos produzidos a partir destas misturas de material de molde possuem boa desintegração após a fundição, especialmente na fundição de alumínio. O uso dos machos produzidos a partir das misturas de material de molde de acordo com a invenção, no entanto, não está exclusivamente limitado à fundição de metal leve. Os moldes de peça fundida em geral são adequados para a fundição de metais. Tais metais também incluem, por exemplo, metais não ferrosos tais como latão ou bronzes e metais ferrosos.
[0085] As figuras mostram:
[0086] A Fig. 1 é uma imagem microscópica de elétron de varredura do SiO2 amorfo particulado usado de acordo com a invenção;
[0087] A Fig. 2 é uma fotografia de microscópico de elétron de varredura de SiO2 amorfo não de acordo com a invenção produzido durante a fabricação de silício/ferro silício;
[0088] A Fig. 3 é uma peça de teste na forma de um macho de porta de admissão.
[0089] A invenção será explicada em maior detalhe com base nos exemplos que seguem, sem estar limitada a estes.
Exemplos:
1. Cura a quente
1.1. Experimento 1: resistências e pesos de macho como uma função do tipo de SiO2 amorfo particulado adicionado
1.1.1 Preparo das misturas do molde / 37
Sem adição de S1O2 [0090] Areia de quartzo foi colocada na bacia de um misturador de Hobart (modelo HSM 10). Enquanto ocorre a agitação, o ligante então é adicionado e em cada caso misturado de maneira intensiva com a areia por 1 minuto. A areia usada, o tipo do ligante e as respectivas quantidades adicionadas são mostradas na Tabela 1.
1.1.1.2 com adição de SiO2 [0091] O procedimento de 1.1.1.1 foi seguido, exceto que após a adição do ligante à mistura de material de molde, SiO2 amorfo particulado foi adicionado e este também foi misturado por 1 minuto. O tipo de SiO2 amorfo particulado e as quantidades adicionadas são mostradas na Tabela 1.
Tabela 1 (Experimento 1) Composição das misturas de material de molde
| Areia de quartzo H32 [PBW] | Ligante [PBW] | S1O2 amorfo [PBW] | ZrO2 separadam [PBW] | adicionado ente | ||
| 1,1 | 100 | 2,0a) | não de acordo com invenção | |||
| 1,2 | 100 | 2,0a) | 0,5d) | 0.025n) | não de acordo com invenção | |
| 1,3 | 100 | 2,0a) | 0,5e) | 0.025o) | não de acordo com invenção | |
| 1,4 | 100 | 2,0a) | 0,475e) | não de acordo com invenção | ||
| 1,5 | 100 | 2,0a) | 0,475e) | não de acordo com invenção | ||
| 1,6 | 100 | 2,0a) | 0,5f) | de acordo com invenção | ||
| 1,7 | 100 | 2,0a) | 0,5g) | de acordo com invenção | ||
| 1,8 | 100 | 2,0a) | 0,5h) | de acordo com invenção | ||
| 1,9 | 100 | 2,0a) | 0,5i) | de acordo com invenção | ||
| 1,10 | 100 | 2,0b) | 0,5e) | não de acordo com invenção | ||
| 1,11 | 100 | 2,0b) | 0,5f) | não de acordo com invenção | ||
| 1,12 | 100 | 2,0b) | 0,5e) | de acordo com invenção | ||
| 1,13 | 100 | 2,0c) | 0,5f) | não de acordo com invenção | ||
| 1,14 | 100 | 2,0c) | não de acordo com invenção | |||
| 1,15 | 100 | 2,0c) | de acordo com invenção |
PBW = partes em peso
a) vidro solúvel em água alcalino; módulo molar de aproximadamente 2.1; conteúdo de sólidos de aproximadamente 35 % em peso
b) Solução de polifosfato de sódio; 52 % em peso (NaPO3)n com n = aproximadamente 25; 48 % em peso água
c) Mistura de 83 % em peso de a) e 17 % em peso de b)
d) Microsilica 971 U (Elkem AS; processo de fabricação: produção de silício/ferrosilício) / 37
e) Microsilica white GHL DL 971 W (RW Silicium GmbH; processo de fabricação: ver d)
f) Microsilica POS B-W 90 LD (Possehl Erzkontor GmbH; processo de fabricação: produção de ZrO2 e SiO2 a partir de ZrSiO4)
g) Fumo de sílica (Doral Fused Materials Pty., Ltd.; processo de fabricação: ver f)
h) Fumo de sílica SiF-B white (Cofermin Rohstoffe GmbH & Co. KG; processo de fabricação: ver f)
i) Fumo de sílica 605 MID (TAM Ceramics LLC; processo de fabricação: produção de ZrO2 estabilizado por Ca e SiO2 a partir de ZrSiO4)
n) Zircônia monoclínica fundida de 45 pm (Cofermin Rohstoffe GmbH & Co. KG)
o) Zircônia fundida estabilizada por calcia de 45 pm (Cofermin Rohstoffe GmbH & Co. KG)
1.1.1.2. com adição de SiO2
1.1,2 Produção de peças de teste [0092] Para testar as misturas de material de molde, barras de teste retangulares com dimensões de 150 mm x 22,36 mm x 22,36 mm foram preparadas (assim chamadas de barras de Georg Fischer). Uma porção de uma mistura de material de molde foi transferida para o compartimento de armazenamento de uma máquina de disparo de macho H 2,5 Hot Box de Rõperwerk-GieBereimaschinen GmbH, Viersen, DE, a ferramenta de modelagem da qual é aquecida a 180°C. O restante da respectiva mistura de material de molde foi armazenado em um recipiente fechado de maneira cuidadosa para proteger o mesmo da secagem e evitar a reação prematura com o CO2 presente no ar até que fosse tempo de reabastecer a máquina de disparo de macho.
[0093] Os materiais de molde foram introduzidos usando ar comprimido (5 bar / 0,5 mPa) a partir do compartimento de armazenamento / 37 para a ferramenta de modelagem. O tempo de residência na ferramenta de moldagem quente para curar as misturas é de 35 segundos. Para acelerar o processo de cura, ar quente (2 bar / 0,2 mPa, 100°C através da entrada na ferramenta) foi passado através da ferramenta de modelagem durante os últimos 20 segundos. A ferramenta de modelagem foi aberta e a barra de teste removida. As peças de teste para determinar os pesos de macho foram feitas usando este método.
1.1.3. Teste das peças de teste
1.1.3.1 Teste de resistência [0094] Para determinar as resistências ao dobramento, as barras de teste foram posicionadas em um testados de resistência de Georg Fischer equipado com um dispositivo de dobramento de 3 pontos e força necessária para romper a barra de teste foi medida.
[0095] As resistências ao dobramento foram determinadas de acordo com o seguinte esquema:
segundos após a remoção (resistência a quente) Aproximadamente 1 hora após a remoção (resistência a frio) [0096] Os resultados são apresentados na Tabela 2.
1.1.3.2 Determinação do peso de macho [0097] Antes de determinar as resistências a frio, as barras de Georg Fischer foram pesadas em uma escala de laboratório precisa até 0,1 g. Os resultados são apresentados na Tabela 2.
Tabela 2 (Experimento 1) Resistências ao dobramento e pesos de macho
| # | Resistência a quentes [N/cm2] | Resistências a frio: [N/cm2] | Peso de macho [g] | ||
| 1,1 | 90 | 380 | 123,2 | não de acordo com invenção | |
| 1,2 | 150 | 480 | 123,1 | não de acordo com invenção | |
| 1,3 | 155 | 500 | 123,6 | não de acordo com invenção | |
| 1,4 | 150 | 485 | 123,7 | não de acordo com invenção | |
| 1,5 | 150 | 485 | 123,5 | não de acordo com invenção | |
| 1,6 | 180 | 575 | 127,2 | de acordo com invenção | |
| 1,7 | 185 | 600 | 127,1 | de acordo com invenção | |
| 1,8 | 180 | 580 | 128,2 | de acordo com invenção | |
| 1,9 | 155 | 530 | 126,2 | de acordo com invenção | |
| 1,10 | 10 | 145 | 119,7 | não de acordo com invenção |
/ 37
| 1,11 | 45 | 160 | 121,7 | não de acordo com invenção | |
| 1,12 | 50 | 175 | 125,9 | de acordo com invenção | |
| 1,13 | 95 | 405 | 122,7 | não de acordo com invenção | |
| 1,14 | 145 | 500 | 121,1 | não de acordo com invenção | |
| 1,15 | 160 | 550 | 125,3 | de acordo com invenção |
PBW = partes em peso
Resultados:
[0098] É aparente a partir da Tabela 2 que os métodos de produção de SiO2 amorfo particulado fabricado de maneira sintética exercem um efeito distinto nas características dos machos. Os machos produzidos com um ligante inorgânico e o SiO2 de acordo com a invenção possuem maiores resistências e maiores pesos de macho do que os machos contendo SiO2 não de acordo com a invenção.
[0099] Os Exemplos 1.5 e 1.6 mostram que os efeitos positivos não estão baseados na presença de ZrO2 no SiO2 amorfo de acordo com a invenção, se originando do processo de ZrSiO4.
1.2. Experimento 2: Capacidade de escoamento das misturas de material de molde como uma função do tipo do SiO2 amorfo particulado produzido de maneira sintética, a areia e a pressão de disparo.
1.2.1. Produção das misturas de material de molde [00100] As misturas de material de molde foram produzidas em analogia com 1.1.1. As suas composições são mostradas na Tabela 3.
Tabela 3 (Experimento 2) Resistências ao dobramento e pesos de macho
| # | Material de base de molde [PBW] | Resistências a frio: [N/cm2] | Peso macho [g] | de | Surfactante | |
| 2.1 | 100 a) | 2,0d) | 0,5f) | não de acordo com | ||
| 2.2 | 100 a) | 2,0e) | 0,5g) | 0,04i) | invenção | |
| 2.3 | 100 a) | 2,0d) | 0,5h) | 0,04i) | não de acordo com | |
| 2.4 | 100 b) | 2,0d) | 0,5f) | invenção | ||
| 2.5 | 100 b) | 2,0d) | 0,5h) | de acordo com invenção | ||
| 2.6 | 100 c) | 2,0d) | 0,5f) | não de acordo com | ||
| 2.7 | 100 c) | 2,0d) | 0,5h) | invenção | ||
| 2.8 | 100 a) | 2,0d) | 0,5f) | de acordo com invenção | ||
| 2.9 | 100 a) | 2,0d) | 0,5h) | não de acordo com invenção de acordo com invenção não de acordo com invenção de acordo com invenção |
PBW = partes em peso / 37
a) areia de quartzo H 32 Haltern (Quarzwerke Frechen)
b) vidro solúvel em água F32 Frechen (Quarzwerke Frechen)
c) Areia de quartzo Sajdikove Humenece SH 21 (Quarzwerke Frechen)
d) vidro solúvel em água alcalino; módulo molar de aproximadamente 2,1; conteúdo de sólidos de aproximadamente 40 % em peso
e) 1,8 PBW de vidro solúvel em água alcalino d) + 0,2 PBW de NaOH (33 % em peso) correspondendo a EP 2014392
f) Microsilica white GHL DL 971 W (RW Silicium GmbH; processo de fabricação: produção de silício/ferrosilício
g) Suspensão de 25% de nano SiO2, 25% de micro SiO2 e 50% de água correspondendo a EP 2014392
h) Microsilica POS 90 LD (Possehl Erzkontor GmbH; processo de fabricação: produção de ZrO2 e SiO2 a partir de ZrSiO4.
i) Texapon EHS (Cognis)
1.2.2 Produção de peças de teste [00101] Para investigar o efeito do SiO2 amorfo particulado produzido de maneira sintética na capacidade de escoamento das misturas de material de molde em detalhe adicional, machos a partir da prática de fundição, assim chamados de machos de porta de admissão, foram produzidos, que são maiores e possuem geometria mais complexa do que as barras de Georg Fischer (Fig. 3).
[00102] Resultados preliminares também mostraram que o valor previsto deste experimento é maior quando um macho prático de estrutura complexa é usado como uma peça de teste quando o teste de capacidade de escoamento de Georg Fischer, com sua geometria simples, é usado (S. Hasse, GieBerei-Lexikon [Foundry Dictionary], Fachverlag Schiele und Schon). Três areias diferentes com diferentes formas de partícula foram usadas como / 37 materiais de base de molde.
[00103] As misturas de material de molde foram transferidas para o compartimento de armazenamento de uma máquina de disparo de macho L 6,5, Roperwerk - GieBereimaschinen GmbH, GmbH, Viersen, DE, a ferramenta de modelagem a qual foi aquecida até 180°C, e a partir daí foi introduzida para a ferramenta de modelagem usando ar comprimido. As pressões usadas neste processo são mostradas na Tabela 4.
[00104] O tempo de residência na ferramenta quente para curar as misturas foi de 35 segundos. Para acelerar o processo de cura, ar quente (2 bar / 0,2 mPa, 150°C na entrada para a ferramenta) foi passado através da ferramenta de modelagem pelos últimos 20 segundos.
[00105] A ferramenta de modelagem foi aberta e as barras de teste foram removidas.
1.2.3. Determinação dos pesos de macho [00106] Após a refrigeração, os machos foram pesados em uma balança de laboratório precisa até 0,1 g. Os resultados são mostrados na Tabela 4.
Tabela 4 (Experimento 2) Pesos de macho de várias misturas de material de molde
| # | Peso de macho [g] | |||
| 5 bar (0,5 mPa) | 3 bar (0,3 mPa) | 2 bar (0,2 mPa) | ||
| 2,1 | 1297,7 | 1280,7 | 1238,0 | não de acordo com invenção |
| 2,2 | 1290,1 | 1270,4 | 1225,7 | não de acordo com invenção |
| 2,3 | 1357,0 | 1350,7 | 1314,0 | de acordo com invenção |
| 2,4 | 1244,3 | 1232,3 | 1205,0 | não de acordo com invenção |
| 2,5 | 1295,3 | 1274,0 | 1248,3 | de acordo com invenção |
| 2,6 | 1354,8 | 1335,9 | 1290,0 | não de acordo com invenção |
| 2,7 | 1393,7 | 1388,5 | 1356,0 | de acordo com invenção |
| 2,8 | 1323,0 | 1319,3 | 1298,0 | não de acordo com invenção |
| 2,9 | 1373,7 | 1367,7 | 1335,3 | de acordo com invenção |
Resultado:
[00107] Tabela 4 confirma, com base em um macho a partir da prática de fundição, a capacidade de escoamento melhorada dos materiais de molde de acordo com a invenção se comparada com a técnica anterior. O efeito positivo é independente do tipo de areia e a pressão de disparo.
/ 37 [00108] A adição de um surfactante para o SiO2 de acordo com os resultados da invenção em um aprimoramento adicional, apesar de não tão pronunciado, o aprimoramento da capacidade de escoamento como quando SiO2 amorfo a partir de outros processos de fabricação é usado.
2. Cura com um gás em ferramentas não aquecidas.
2.1. Experimento 3: Resistências e pesos de macho dependendo do tipo de SiO2 amorfo particulado adicionado.
2.1.1. Preparo das misturas de material de molde [00109] As misturas de material de molde foram preparadas em analogia com 1.1.1. As composições das mesmas são mostradas na Tabela 5.
Tabela 5 (Experimento 3) Composição das misturas de material de molde
| # | Areia de quartzo H 32a) [PBW] | Liganteb) [PBW] | S1O2 amorfo [PBW] | ZrO2 adicionado separadamente [PBW] | |
| 3,1 | 100 | 2,0 | não de acordo com invenção | ||
| 3,2 | 100 | 2,0 | 0,5c) | 0,025g) | não de acordo com invenção |
| 3,3 | 100 | 2,0 | 0,475c) | 0,025h) | não de acordo com invenção |
| 3,4 | 100 | 2,0 | 0,475d) | não de acordo com invenção | |
| 3,5 | 100 | 2,0 | 0,5e | de acordo com invenção | |
| 3,6 | 100 | 2,0 | 0,5f) | de acordo com invenção | |
| 3,7 | 100 | 2,0 | 0,5h) | de acordo com invenção |
PBW = partes em peso
a) Quarzwerke Frechen GmbH
b) vidro solúvel em água alcalino; módulo molar de aproximadamente 2.33; conteúdo de sólidos de aproximadamente 40 % em peso
c) Microsilica 971 U (Elkem AS; processo de fabricação: produção de silício/ferrosilício)
d) Microsilica POS B-W 90 LD (Possehl Erzkontor GmbH; processo de fabricação: produção de ZrO2 e SiO2 a partir de ZrSiO4)
e) Fumo de sílica (Doral Fused Materials Pty., Ltd.; processo de fabricação: ver d)
f) Fumo de sílica 605 MID (TAM Ceramics LLC; processo de fabricação: produção de ZrO2 estabilizado por Ca e SiO2 a partir de ZrSiO4) / 37
g) Zircônia monoclínica fundida de 45 pm (Cofermin Rohstoffe GmbH & Co. KG)
h) Zircônia fundida estabilizada por calcia de 45 pm (Cofermin Rohstoffe GmbH & Co. KG)
2.1.2 Preparo de peças de teste [00110] Uma porção da mistura de material de molde produzida de acordo com 2.1.1 foi transferida para a câmara de armazenamento de uma máquina de disparo de macho H1 de Roperwerk - GieBereimaschinen GmbH, GmbH, Viersen, DE. O restante da mistura de material de molde foi armazenado em um recipiente fechado de maneira cuidadosa para proteger o mesmo da secagem e evitar a reação prematura com o CO2 presente no ar até ser tempo para reabastecer a máquina de disparo de macho.
[00111] Os materiais de molde foram disparados usando ar comprimido (4 bar / 0,4 mPa) para uma ferramenta de moldagem não aquecida com duas ranhuras para machos redondos com um diâmetro de 50 mm e um altura de 40 mm.
2.1.2.1. Cura com uma combinação de e ar [00112] Para curar, primeiro o CO2 foi passado através da ferramenta de modelagem, cheio com a mistura de material de molde, por 6 segundos em uma taxa de fluxo de CO2 de 2 L/min e então ar comprimido em uma pressão de 4 bar (0,4 mPa) foi passado através da ferramenta de modelagem cheia com a mistura de material de molde. As temperaturas dos dois gases foram cerca de 23°C através da entrada na ferramenta de modelagem.
2.1.2.2 Cura com CO2 [00113] Para curar, o CO2 em uma taxa de fluxo de 4 L/min foi passada através da ferramenta de modelagem, cheia com a mistura de material de molde. A temperatura do CO2 foi cerca de 23°C através da entrada na ferramenta de modelagem.
[00114] Os tempos de gaseificação com CO2 são mostrados na Tabela / 37
7.
Tabela 6 (Experimento 3) Resistências compressivas e pesos de macho após a cura com uma combinação de CO2 e ar
| # | Resistências imediatas) [N/cm2] | Resistências após 24 h [N/cm2] | Peso de macho [g]] | |
| 3,1 | 56 | 238 | 141,1 | não de acordo com invenção |
| 3,2 | 173 | 289 | 143,3 | não de acordo com invenção |
| 3,3 | 193 | 280 | 143,1 | não de acordo com invenção |
| 3,4 | 189 | 300 | 143,4 | não de acordo com invenção |
| 3,5 | 214 | 383 | 151,1 | de acordo com invenção |
| 3,6 | 197 | 371 | 149,3 | de acordo com invenção |
| 3,7 | 195 | 333 | 148,4 | de acordo com invenção |
Tabela 7 (Experimento 3) Resistências compressivas após o armazenamento em temperatura elevada e umidade atmosférica, a cura com uma combinação de CO2 e ar
| # | Resistências imediatas) [N/cm2] | Resistências após 24 h [N/cm2] | Resistências após 4 dias [N/cm2] | Resistências após 6 dias [N/cm2] | |
| 3,1 | 63 | 248 | 215 | 188 | não de acordo com |
| 3,2 | 166 | 298 | 256 | 221 | invenção |
| 3,5 | 205 | 396 | 384 | 373 | não de acordo com invenção de acordo com invenção |
a) Armazenamento a 23°C/50% de umidade relativa
b) Armazenamento por 24 h a 23°C/50% de umidade relativa, então a 30°C/80% de umidade relativa
2.1.2.3. Cura com ar [00115] Para curar, ar em uma pressão de 2 bar (0,2 mPa) foi passada através da ferramenta de modelagem, cheio com a mistura de material de molde. A temperatura do ar estava entre cerca de 22 e cerca de 25°C através da entrada na ferramenta de modelagem.
[00116] Os tempos de gaseificação com ar são mostrados na Tabela 8.
Tabela 8 (Experimento 3) Resistências compressivas
| # | Tempo de gaseificação [segundos] | Resistências imediatas) [N/cm2] | Resistências após 24 h [N/cm2] | |
| 10 | 12 | 64 | ||
| 3,1 | 15 | 20 | 57 | não de acordo com invenção |
| 20 | 24 | 51 | ||
| 30 | 35 | 44 | ||
| 45 | 40 | 46 | ||
| 60 | 42 | 45 |
/ 37
| # | Tempo de gaseificação [segundos] | Resistências imediatas) [N/cm2] | Resistências após 24 h [N/cm2] | |
| 90 | 43 | 38 | ||
| 10 | 33 | 67 | ||
| 3,2 | 15 | 42 | 65 | não de acordo com invenção |
| 20 | 46 | 66 | ||
| 30 | 49 | 57 | ||
| 45 | 51 | 54 | ||
| 60 | 56 | 52 | ||
| 90 | 57 | 48 | ||
| 10 | 40 | 93 | ||
| 3,5 | 15 | 48 | 94 | de acordo com invenção |
| 20 | 48 | 95 | ||
| 30 | 54 | 88 | ||
| 45 | 60 | 83 | ||
| 60 | 63 | 78 | ||
| 90 | 67 | 67 |
2.1.3 Teste das peças de teste [00117] Após a cura, as peças de teste foram removidas a partir da ferramenta de modelagem e suas resistências compressivas foram determinadas com uma Máquina de Teste Universal Zwick (Modelo Z 010) imediatamente, isto é, um máximo de 15 segundos, após a remoção. Em adição as resistências compressivas das peças de teste foram testadas após 24 horas, e em alguns casos também após 3 e 6 dias de armazenamento em uma câmara de condicionamento. Condições de armazenamento constantes foram capazes de ser garantidas com uma câmara de condicionamento (Rubarth Apparatus GmbH).
[00118] A menos que seja declarado de outra forma, uma temperatura de 23°C e uma umidade relativa de 50% foram definidas. Os valores mostrados nas tabelas são valores médios a partir de 8 machos em cada caso. Para verificar a compactação das misturas de material de molde durante a produção do macho, no caso de cura combinada com CO2 e ar os pesos de macho foram determinados 24 horas após a remoção das caixas de macho. A pesagem foi realizada em uma balança de laboratório precisa até 0,1 g.
[00119] Os resultados dos testes de resistência e os pesos de macho, até o grau que os últimos foram realizados, são mostrados nas Tabelas 6 e 7 (cura com CO2 e ar), Tabela 8 (cura com CO2), e Tabela 9 (cura com ar).
/ 37
Tabela 9 (Experimento 3) Resistências compressivas no caso da cura com ar
| # | Tempo de gaseificação [segundos] | Resistências imediatas) [N/cm2] | Resistências após 24 h [N/cm2] | |
| 30 | 27 | 75 | ||
| 3,1 | 45 | 71 | 93 | não de acordo com invenção |
| 60 | 101 | 104 | ||
| 30 | 41 | 143 | ||
| 3,2 | 45 | 88 | 222 | não de acordo com invenção |
| 60 | 123 | 273 | ||
| 30 | 32 | 282 | ||
| 3,5 | 45 | 106 | 307 | de acordo com invenção |
| 60 | 131 | 335 |
Resultado:
[00120] É aparente a partir das Tabelas 6 a 9 que as características positivas do SiO2 amorfo particulado comparadas com a técnica anterior não estão limitados à cura quente (Tabela 2), mas também são observados durante a cura das misturas de material de molde usando uma combinação de CO2 e ar, usando CO2, e usando ar.
3. Cura a frio
3.1. Experimento 4: Resistências e pesos de macho dependendo do tipo de SiO2 amorfo particulado adicionado
3.1.1. Produção de misturas de material de molde
3.1.1.1. Sem adição de SiO2 [00121] Areia de quartzo de Quarzwerke Frechen GmbH foi cheio na bacia de um misturador de Hobart (modelo HSM 10). Então enquanto era feita a agitação, primeiro o agente de cura e então o ligante foram adicionados, e em cada caso agitado de maneira intensiva com a areia por 1 minuto.
[00122] As respectivas quantidades adicionadas bem como o tipo de agente de cura e ligante são apresentadas nos experimentos individuais.
3.1.1.2. Com adição de SiO2 [00123] O procedimento como em 3.1,1 foi seguido, com a diferença que após a adição do ligante para a mistura de material de molde, o SiO2 amorfo particulado também foi adicionado e este foi misturado da mesma / 37 forma por 1 minuto. A quantidade adicionada e o tipo de SiO2 amorfo particulado são apresentados para os experimentos individuais.
3.1.2 Preparo de peças de teste [00124] As composições das misturas de material de molde usadas para preparar as peças de teste são apresentadas em partes em peso (PBW) na Tabela 10.
[00125] Para testar as misturas de material de molde, barras de teste retangulares com dimensões de 220 mm x 22,36 mm x 22,36 mm foram produzidas (assim chamadas barras de Georg Fischer).
[00126] Parte de uma mistura preparada de acordo com 3.1.1 foi introduzida manualmente em uma ferramenta de modelagem com 8 ranhuras foi introduzida manualmente em uma ferramenta de modelagem e comprimida pressionando com uma placa manual.
[00127] O tempo de processamento, isto é, o tempo em que uma mistura de material de molde pode ser compactada sem dificuldade, foi determinada de maneira visual. O fato de que o tempo de processamento foi excedido pode ser reconhecido quando uma mistura de material de molde na escoa mais livremente, mas rola como uma fatia de sulco. Os tempos de processamento para as misturas individuais são apresentados na Tabela 10.
[00128] Para determinar o tempo de extração ((ST), isto é, o tempo após o qual uma mistura de material de molde se solidificou até o ponto onde pode ser removida a partir da ferramenta de modelagem, uma segunda parte da respectiva mistura foi empacotada à mão para um molde redondo de 100 mm de altura e 100 mm de diâmetro, e da mesma forma comprimido com uma placa manual. Então a dureza de superfície da mistura de material de molde comprimida foi testada em certos intervalos de tempo com o testador de dureza de superfície de Georg Fischer. Tão antes quanto uma mistura de material de molde é tão difícil que a esfera de teste não penetra mais nas superfícies de macho, o tempo de extração foi alcançado. Os tempos de / 37 extração das misturas individuais são apresentados na Tabela 10.
Tabela 10 (Experimento 4) Composição das misturas de material de molde
| Areia de quartzo H 32a) [PBW] | Ligante b) [PBW] | Catalisador [PBW] | SiO2 amorfo [PBW] | ||
| 4,1 | 100 | 2,5 | 0,35c) | não de acordo com invenção | |
| 4,2 | 100 | 3,0 | 0,35c) | 0,5e) | não de acordo com invenção |
| 4,3 | 100 | 2,5 | 0,35c) | 0,5f) | não de acordo com invenção |
| 4,4 | 100 | 2,5 | 0,35c) | 0,5g) | de acordo com invenção |
| 4,5 | 100 | 2,5 | 0,35c) | 0,5h | de acordo com invenção |
| 4,6 | 100 | 2,5 | 0,35c) | 0,5e) | de acordo com invenção |
| 4,7 | 100 | 2,5 | 0,35d) | 0,5f) | não de acordo com invenção |
| 4,8 | 100 | 2,5 | 0,35d) | 0,5g) | não de acordo com invenção |
| 4,9 | 100 | 2,5 | 0,35d) | não de acordo com invenção | |
| 4,10 | 100 | 2,5 | 0,35d) | de acordo com invenção | |
| 4,11 | 100 | 2,5 | 0,35d) | de acordo com invenção |
PBW = partes em peso
a) Quarzwerke Frechen GmbH
b) Nuclesil 50 (Cognis)
c) Catalisador 5090 (ASK Chemicals GmbH), mistura de éster
d) Lithopix P26 (Zschimmer & Schwarz
e) Microsilica 971 U (Elkem SA ; processo de fabricação: produção de silício/ferrosilício)
f) Microsilica POS B-W 90 LD (Possehl Erzkontor GmbH; processo de fabricação: produção de ZrO2 e SiO2 a partir de ZrSiO4)
g) Fumo de sílica (Doral Fused Materials Pty., Ltd.; processo de fabricação: ver f)
h) Fumo de sílica 605 MID (TAM Ceramics LLC; processo de fabricação: produção de ZrO2 estabilizado por Ca e SiO2 a partir de ZrSiO4)
3.1.3 Teste das peças de teste
3.1.3.1. Teste de resistência [00129] Para determinar as resistências ao dobramento, as barras de teste foram posicionadas em uma Máquina de Teste de Resistência de Georg Fischer equipada com um dispositivo de dobramento de 3 pontos e a força que leva ao rompimento das barras de teste foi medida.
[00130] As resistências ao dobramento foram determinadas de acordo com os seguintes esquemas:
/ 37 horas após a produção do macho horas após a produção do macho [00131] Os resultados são apresentados na Tabela 10.
3.1.3.2. Determinação do peso de macho [00132] Antes de as resistências serem determinadas, as barras de Georg Fischer foram pesadas em uma balança de laboratório precisa até 0,1 g. Os resultados são apresentados na Tabela 10.
Resultados:
[00133] A Tabela 11 mostra os efeitos positivos da adição de SiO2 amorfo particulado em termos de resistência e peso de macho em cura a frio com uma mistura de éster (Exemplos 4.1 a 4.6) e um agente de cura de fosfato (Exemplos 4.7 a 4.11) comparada com a técnica anterior.
Tabela 11 (Experimento 4) Resistências ao dobramento e pesos de macho
| PTa)/STb) [min] | Resistências após 4 h [N/cm2] | Resistências após 4 h [N/cm2] | Peso de macho [g] | ||
| 4,1 | 15/80 | 145 | 250 | 119,5 | não de acordo com |
| 4,2 | 17/85 | 125 | 265 | 117,0 | invenção |
| 4,3 | 4/75 | 185 | 290 | 119,7 | não de acordo com |
| 4,4 | 3/70 | 215 | 425 | 125,5 | invenção |
| 4,5 | 5/70 | 250 | 475 | 124,9 | não de acordo com |
| 4,6 | 7/80 | 210 | 385 | 123,8 | invenção |
| 4,7 | 3/80 | 175 | 270 | 115,8 | de acordo com |
| 4,8 | 4/85 | 160 | 290 | 115,0 | invenção |
| 4,9 | 3/65 | 195 | 335 | 116,0 | de acordo com |
| 4,10 | 4/60 | 210 | 415 | 121,3 | invenção |
| 4,11 | 4/60 | 215 | 415 | 120,1 | de acordo com invenção não de acordo com invenção não de acordo com invenção não de acordo com invenção de acordo com invenção de acordo com invenção |
/ 5
Claims (20)
- REIVINDICAÇÕES1. Mistura de material de molde para produzir machos e formas de moldagem para o processamento de metal, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos:• um material de base de molde refratário;• um ligante inorgânico; e • SiO2 amorfo particulado obtido pela decomposição térmica de ZrSiO4 a ZrO2 e SiO2, tal que o SiO2 amorfo particulado compreende compostos de zircônio, calculados como ZrO2, em uma quantidade maior do que 0,01 % em peso e menor do que 12% em peso.
- 2. Mistura de material de molde de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o SiO2 amorfo particulado possui uma BET de mais do que ou igual a 1 m2/g e menos do que ou igual a 35 m2/g, preferivelmente menos do que ou igual a 17 m2/g e particularmente menos do que ou igual a 15 m2/g.
- 3. Mistura de material de molde de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o tamanho de partícula médio (diâmetro) determinado pelo espalhamento de luz dinâmico do SiO2 amorfo particulado na mistura de material de molde está entre 0,05 pm e 10 pm, especialmente entre 0,1 pm e 5 pm, e particularmente preferivelmente entre 0,1 pm e 2 pm.
- 4. Mistura de material de molde de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a mistura de material de molde contém o SiO2 amorfo particulado em quantidades de 0,1 a 2 % em peso, preferivelmente 0,1 a 1,5 % em peso, em cada caso com base no material de base de molde e independentemente disto, 2 a 60 % em peso, particularmente preferivelmente 4 a 50 % em peso, com base no peso do ligante, em que a fração de sólidos das quantidades de ligante de 25 a 65 % em peso, preferivelmente 30 a 60 % em peso.Petição 870190062714, de 04/07/2019, pág. 12/162 / 5
- 5. Mistura de material de molde de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o SÍO2 amorfo particulado possui um conteúdo de água de menos do que 10 % em peso, especialmente menos do que 5 % em peso e particularmente preferivelmente menos do que 2 % em peso e independentemente é usado especialmente como um pó.
- 6. Mistura de material de molde de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a mistura de material de molde contém um máximo de 1 % em peso, preferivelmente um máximo de 0,2 % em peso de compostos orgânicos.
- 7. Mistura de material de molde de acordo com pelo menos uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o ligante inorgânico é pelo menos um vidro de fosfato solúvel em água, um borato solúvel em água e/ou vidro solúvel em água e especialmente um vidro solúvel em água com um módulo molar de SiO2/M2O na faixa de 1,6 a 4,0, especialmente 2,0 a menos do que 3,5, em que M representa lítio, sódio e/ou potássio.
- 8. Mistura de material de molde de acordo com pelo menos uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a mistura de material de molde contém 0,5 a 5 % em peso vidro solúvel em água, preferivelmente 1 a 3,5 % em peso vidro solúvel em água, com base no material de base de molde, em que a fração de sólidos das quantidades de vidro solúvel em água de 25 a 65 % em peso, preferivelmente de 30 a 60 % em peso.
- 9. Mistura de material de molde de acordo com pelo menos uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a mistura de material de molde adicionalmente contém surfactantes, preferivelmente selecionados a partir de um ou mais membros do grupo de surfactantes aniônicos, especialmente aqueles com um grupo ácido sulfônico ou sulfonato,Petição 870190062714, de 04/07/2019, pág. 13/163 / 5 ou especialmente compreendendo oleil sulfato, miristil sulfato, lauril sulfato, decil sulfato, octil sulfato, 2-etil-hexil sulfato, 2-etiloctil sulfato, 2-etildecil sulfato, palmitoleil sulfato, linolil sulfonato, hexil fosfato, 2-etil-hexil fosfato, capril fosfato, lauril fosfato, miristil fosfato, palmitil fosfato, palmitoleil fosfato, oleil fosfato, estearil fosfato, poli-(1,2-etanodiil) fenol-hidroxi fosfato, poli-(1,2-etanodiil) estearilfosfato, e poli-(1,2- etanodiil)-oleil fosfato.
- 10. Mistura de material de molde de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o surfactante está presente na mistura de material de molde em uma fração de 0,001 a 1 % em peso, particularmente preferivelmente 0,01 a 0,2 % em peso, com base no peso do material de base de molde refratário.
- 11. Mistura de material de molde de acordo com pelo menos uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a mistura de material de molde também contém grafite, preferivelmente de 0,05 a 1 % em peso, especialmente 0,05 a 0,5 % em peso, com base no peso do material de base de molde refratário.
- 12. Mistura de material de molde de acordo com pelo menos uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a mistura de material de molde também contém pelo menos um composto que contém fósforo, preferivelmente de 0,05 e 1,0 % em peso, especialmente preferivelmente 0,1 e 0,5 % em peso, com base no peso do material de base de molde refratário.
- 13. Mistura de material de molde de acordo com pelo menos uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o SiO2 amorfo particulado é usado como um pó, preferivelmente anidro, opcionalmente além de qualquer mistura causada pelo ar ambiente.
- 14. Mistura de material de molde de acordo com pelo menos uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que um agente de cura à adicionado à mistura de material de molde, especialmente peloPetição 870190062714, de 04/07/2019, pág. 14/164 / 5 menos um composto de éster ou fosfato.
- 15. Método para produzir machos ou moldes de fundição caracterizado pelo fato de que compreende:• preparar a mistura de material de molde como definida em pelo menos uma das reivindicações 1 a 14, • posicionar a mistura de material de molde em um molde, e • curar a mistura de material de molde.
- 16. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a mistura de material de molde é introduzida no molde com ar comprimido usando uma máquina de disparo de macho e o molde é uma ferramenta de modelagem e a ferramenta de modelagem possui um ou mais gases que escoam através do mesmo, especialmente CO2.
- 17. Método de acordo com a reivindicação 15 ou 16, caracterizado pelo fato de que a mistura de material de molde é exposta a uma temperatura de pelo menos 100°C por menos do que 5 min para curar a mesma.
- 18. Método de acordo com pelo menos uma das reivindicações 15 a 17, caracterizado pelo fato de que a mistura de material de molde curada a quente, especialmente a 180°C, na forma de uma barra de teste de Georg Fischer de 220 mm x 22,36 mm 22,36 mm, que usando o SiO2 amorfo particulado possui um peso de macho aumentado em 1%, preferivelmente 1,5%, especialmente preferivelmente 2,0%, particularmente preferivelmente 2,5% e ainda mais particularmente preferivelmente 3,0%, com relação a uma barra de teste de Georg Fischer, da mesma forma de 220 mm x 22,36 mm 22,36 mm, produzido sob as mesmas condições e com a mesma mistura de material de molde, mas usando Microsilica 971 de Elkem em vez do SiO2 amorfo particulado como definido em uma das reivindicações 1 a 13.
- 19. Molde ou macho, caracterizado pelo fato de que pode ser obtido de acordo com o método como definido em qualquer uma dasPetição 870190062714, de 04/07/2019, pág. 15/165 / 5 reivindicações 15 a 18.
- 20. Uso de uma mistura de material de molde como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 14 caracterizado pelo fato de que é para fundir alumínio, preferivelmente também contendo microesferas ocas, especialmente alumínio microesferas ocas de silicato e/ou microesferas ocas de borossilicato.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102012020509.0A DE102012020509A1 (de) | 2012-10-19 | 2012-10-19 | Formstoffmischungen auf der Basis anorganischer Bindemittel und Verfahren zur Herstellung von Formen und Kerne für den Metallguss |
| PCT/DE2013/000610 WO2014059967A2 (de) | 2012-10-19 | 2013-10-18 | Formstoffmischungen auf der basis anorganischer bindemittel und verfahren zur herstellung von formen und kerne für den metallguss |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BR112015008549A2 BR112015008549A2 (pt) | 2017-07-04 |
| BR112015008549B1 true BR112015008549B1 (pt) | 2019-11-19 |
Family
ID=49880340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BR112015008549-0A BR112015008549B1 (pt) | 2012-10-19 | 2013-10-18 | mistura de material de molde, método para produzir machos ou moldes de fundição, molde ou macho, e, uso de uma mistura de material de molde |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10092946B2 (pt) |
| EP (2) | EP2908968B1 (pt) |
| JP (1) | JP6397415B2 (pt) |
| KR (1) | KR102104999B1 (pt) |
| CN (1) | CN104736270B (pt) |
| BR (1) | BR112015008549B1 (pt) |
| DE (1) | DE102012020509A1 (pt) |
| ES (1) | ES2906237T3 (pt) |
| HU (1) | HUE058306T2 (pt) |
| MX (1) | MX371009B (pt) |
| PL (1) | PL2908968T3 (pt) |
| RU (1) | RU2650219C2 (pt) |
| WO (1) | WO2014059967A2 (pt) |
| ZA (1) | ZA201502169B (pt) |
Families Citing this family (43)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012113073A1 (de) | 2012-12-22 | 2014-07-10 | Ask Chemicals Gmbh | Formstoffmischungen enthaltend Aluminiumoxide und/oder Aluminium/Silizium-Mischoxide in partikulärer Form |
| DE102012113074A1 (de) | 2012-12-22 | 2014-07-10 | Ask Chemicals Gmbh | Formstoffmischungen enthaltend Metalloxide des Aluminiums und Zirkoniums in partikulärer Form |
| DE102013106276A1 (de) | 2013-06-17 | 2014-12-18 | Ask Chemicals Gmbh | Lithiumhaltige Formstoffmischungen auf der Basis eines anorganischen Bindemittels zur Herstellung von Formen und Kernen für den Metallguss |
| DE102013111626A1 (de) | 2013-10-22 | 2015-04-23 | Ask Chemicals Gmbh | Formstoffmischungen enthaltend eine oxidische Bor-Verbindung und Verfahren zur Herstellung von Formen und Kernen |
| DE102013114581A1 (de) | 2013-12-19 | 2015-06-25 | Ask Chemicals Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Formen und Kernen für den Metallguss unter Verwendung einer Carbonylverbindung sowie nach diesem Verfahren hergestellte Formen und Kerne |
| DE102014106177A1 (de) | 2014-05-02 | 2015-11-05 | Ask Chemicals Gmbh | Formstoffmischung enthaltend Resole und amorphes Siliciumdioxid, aus diesen hergestellte Formen und Kerne und Verfahren zu deren Herstellung |
| DE102014106178A1 (de) | 2014-05-02 | 2015-11-05 | Ask Chemicals Gmbh | Verfahren zum schichtweisen Aufbau von Körpern umfassend feuerfesten Formgrundstoff und Resole und Formen oder Kerne hergestellt nach diesem Verfahren |
| DE102014118577A1 (de) * | 2014-12-12 | 2016-06-16 | Ask Chemicals Gmbh | Verfahren zum schichtweisen Aufbau von Formen und Kernen mit einem wasserglashaltigen Bindemittel und ein wasserglashaltiges Bindemittel |
| CN105108036A (zh) * | 2015-08-11 | 2015-12-02 | 陈传松 | 一种铸钢件用高透气轻质改性复合水玻璃砂及其制备方法 |
| CN105108034A (zh) * | 2015-08-11 | 2015-12-02 | 陈传松 | 一种铸钢件用易溃散的磁性改性复合水玻璃砂及其制备方法 |
| CN105108041A (zh) * | 2015-08-11 | 2015-12-02 | 陈传松 | 一种铸钢件用含氟化石墨的高强度改性复合水玻璃砂及其制备方法 |
| CN105108042A (zh) * | 2015-08-11 | 2015-12-02 | 陈传松 | 一种铸钢件用高导热易脱模的改性复合水玻璃砂及其制备方法 |
| CN105108035A (zh) * | 2015-08-11 | 2015-12-02 | 陈传松 | 一种铸钢件用低热膨胀高强度改性复合水玻璃砂及其制备方法 |
| CN105112833B (zh) * | 2015-09-17 | 2017-11-10 | 昆明理工大学 | 一种机械镀锌钢铁制件热渗用封闭剂 |
| CN105665615B (zh) * | 2016-02-05 | 2018-10-02 | 济南圣泉集团股份有限公司 | 一种铸造水玻璃用固化剂及其制备方法和用途 |
| KR102622843B1 (ko) * | 2016-02-15 | 2024-01-11 | 삼성디스플레이 주식회사 | 플렉서블 표시장치 및 그것의 하드 코팅 고분자 제조방법 |
| CN106378420B (zh) * | 2016-03-08 | 2021-04-06 | 沈阳汇亚通铸造材料有限责任公司 | 一种铸造用水玻璃砂吹气硬化的制型、芯方法 |
| JP6572933B2 (ja) * | 2016-05-31 | 2019-09-11 | 株式会社デンソー | 鋳造用中子およびその製造方法 |
| JP6619309B2 (ja) * | 2016-09-07 | 2019-12-11 | 株式会社神戸製鋼所 | 鋳型造型方法 |
| DE102017107655A1 (de) * | 2017-01-04 | 2018-07-05 | HÜTTENES-ALBERTUS Chemische Werke Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verwendung einer Säure enthaltenden Schlichtezusammensetzung in der Gießereiindustrie |
| CN106862480B (zh) * | 2017-01-23 | 2019-03-12 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种高模数无机粘结剂 |
| CN108393430B (zh) * | 2017-02-04 | 2020-05-08 | 济南圣泉集团股份有限公司 | 一种铸造水玻璃用固化剂 |
| KR101885583B1 (ko) * | 2017-03-30 | 2018-09-06 | 주식회사 벽산 | 바인더 조성물, 이를 포함하는 내화구조용 무기 섬유 단열재 및 그 제조방법 |
| DE102017107531A1 (de) | 2017-04-07 | 2018-10-11 | HÜTTENES-ALBERTUS Chemische Werke Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zur Herstellung von Gießformen, Kernen und daraus regenerierten Formgrundstoffen |
| DE102017114628A1 (de) | 2017-06-30 | 2019-01-03 | HÜTTENES-ALBERTUS Chemische Werke Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zur Herstellung einer Formstoffmischung und eines Formkörpers daraus in der Gießereiindustrie sowie Kit zur Anwendung in diesem Verfahren |
| DE102018200607A1 (de) * | 2018-01-15 | 2019-07-18 | Reinsicht Gmbh | Verfahren zur Erzeugung von für die Herstellung von Faserverbundkörpern oder Gussteilen aus Metall oder Kunststoff geeigneten Formen und Kernen, bei dem Verfahren einsetzbare Formgrundstoffe und Binder sowie gemäß dem Verfahren hergestellte Formen und Kerne |
| ES2883555T3 (es) | 2018-09-07 | 2021-12-09 | Huettenes Albertus Chemische Werke Gmbh | Método para preparar una composición refractaria en partículas para su uso en la producción de moldes y machos de fundición, usos correspondientes y mezcla de recuperación para tratamiento térmico |
| RU2696590C1 (ru) * | 2018-11-14 | 2019-08-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" | Способ приготовления жидкостекольного связующего для получения формовочных и стержневых смесей |
| CN113646107B (zh) * | 2019-03-29 | 2024-05-03 | 旭有机材株式会社 | 铸型材料组合物及使用其的铸型的制造方法 |
| DE102019113008A1 (de) | 2019-05-16 | 2020-11-19 | HÜTTENES-ALBERTUS Chemische Werke Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verwendung eines partikulären Materials umfassend ein teilchenförmiges synthetisches amorphes Siliciumdioxid als Additiv für eine Formstoffmischung, entsprechende Verfahren, Mischungen und Kits |
| CN110064727A (zh) * | 2019-06-10 | 2019-07-30 | 沈阳汇亚通铸造材料有限责任公司 | 一种酯固化铸造用水玻璃砂组合物 |
| DE102019116702A1 (de) | 2019-06-19 | 2020-12-24 | Ask Chemicals Gmbh | Geschlichtete Gießformen erhältlich aus einer Formstoffmischung enthaltend ein anorganisches Bindemittel und Phosphat- und oxidische Borverbindungen, ein Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung |
| CN110218973B (zh) * | 2019-06-20 | 2021-10-26 | 华南理工大学 | 一种CuCr0.5表面Cu-Diamond复合层的制备方法 |
| WO2021015626A1 (en) * | 2019-07-22 | 2021-01-28 | Foundry Lab Limited | Casting mould |
| DE102019131241A1 (de) | 2019-08-08 | 2021-02-11 | HÜTTENES-ALBERTUS Chemische Werke Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zur Herstellung eines Artikels zur Verwendung in der Gießereiindustrie, entsprechendes Granulat sowie Kit, Vorrichtungen und Verwendungen |
| DE102019135605A1 (de) | 2019-12-20 | 2021-06-24 | Ask Chemicals Gmbh | Verfahren zum schichtweisen Aufbau von Körpern umfassend feuerfesten Formgrundstoff und Resole, nach diesem Verfahren hergestellte dreidimensionale Körper sowie ein Bindemittel für den 3-dimensionalen Aufbau von Körpern |
| CN111383863B (zh) * | 2020-02-27 | 2022-03-04 | 西北核技术研究院 | 一种快速熔断器灭弧砂柱抗裂纹固化方法 |
| DE102020119013A1 (de) | 2020-07-17 | 2022-01-20 | HÜTTENES-ALBERTUS Chemische Werke Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zur Herstellung eines Artikels zur Verwendung in der Gießereiindustrie, entsprechende Form, Kern, Speiserelement oder Formstoffmischung sowie Vorrichtungen und Verwendungen |
| RU2760029C1 (ru) * | 2021-06-11 | 2021-11-22 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)» | Способ изготовления керамических форм и стержней по постоянным моделям |
| DE102021116930A1 (de) | 2021-06-30 | 2023-01-05 | Ask Chemicals Gmbh | Verfahren zum schichtweisen aufbau von formen und kernen mit einem wasserglashaltigen bindemittel |
| KR102401543B1 (ko) * | 2021-11-19 | 2022-05-24 | 이광근 | 내수성이 우수하고 유해 가스 발생이 없는 주조 몰드용 친환경 바인더 조성물 |
| CN114985672B (zh) * | 2022-05-23 | 2024-04-26 | 广东中立鼎智能科技有限公司 | 一种适用于3dp打印工艺的无机盐粘结剂的制备方法及无机盐粘结剂 |
| US11944858B1 (en) | 2023-05-04 | 2024-04-02 | E-Firex | Fire suppression composition and method of encapsulation, thermal runaway prevention |
Family Cites Families (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH254550A (fr) | 1946-09-20 | 1948-05-15 | Paillard Sa | Machine à écrire à tabulateur. |
| BE560558A (pt) | 1956-09-05 | |||
| GB1029057A (en) | 1963-06-24 | 1966-05-11 | Fullers Earth Union Ltd | Foundry sand compositions |
| FI46335C (fi) * | 1971-02-11 | 1973-03-12 | Ahlstroem Oy | Menetelmä valumuotin tai keernan kovettamiseksi palamiskaasujen avulla . |
| US3749763A (en) * | 1971-08-03 | 1973-07-31 | Humphreys Corp | Processing of silicate ores and product thereof |
| US3811907A (en) * | 1971-08-03 | 1974-05-21 | Humphreys Corp | Processing of silicate ores and product thereof |
| US4162238A (en) | 1973-07-17 | 1979-07-24 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Foundry mold or core compositions and method |
| FR2237706A1 (en) * | 1973-07-17 | 1975-02-14 | Du Pont | Sand core or mould composition for foundries - containing mixture of alkali metal polysilicate and silica as binder |
| CH616450A5 (en) | 1975-11-18 | 1980-03-31 | Baerle & Cie Ag | Binder based on aqueous alkali metal silicate solutions |
| JPS52138434A (en) * | 1976-05-14 | 1977-11-18 | Toyo Kogyo Co | Self harden molding material |
| DE2726457A1 (de) | 1977-06-11 | 1978-12-14 | Philips Patentverwaltung | Sonnenkollektor mit einer abdeckung aus evakuierten rohren |
| US4226277A (en) | 1978-06-29 | 1980-10-07 | Ralph Matalon | Novel method of making foundry molds and adhesively bonded composites |
| DE3369257D1 (en) | 1982-12-11 | 1987-02-26 | Foseco Int | Alkali metal silicate binder compositions |
| GB2168060B (en) * | 1984-12-04 | 1988-08-10 | Ohara Kk | Mold material and process for casting of pure titanium or titanium alloy |
| DE4106536A1 (de) * | 1991-03-01 | 1992-09-03 | Degussa | Thermisch gespaltenes zirkonsilikat, verfahren zu seiner herstellung und verwendung |
| GB9226815D0 (en) | 1992-12-23 | 1993-02-17 | Borden Uk Ltd | Improvements in or relating to water dispersible moulds |
| US6139619A (en) | 1996-02-29 | 2000-10-31 | Borden Chemical, Inc. | Binders for cores and molds |
| JP4315470B2 (ja) | 1996-06-25 | 2009-08-19 | ボーデン・ケミカル・インコーポレーテッド | 中子および鋳型用結合剤 |
| US5906781A (en) * | 1996-10-24 | 1999-05-25 | The Procter & Gamble Company | Method of using thermally reversible material to form ceramic molds |
| DE102004042535B4 (de) * | 2004-09-02 | 2019-05-29 | Ask Chemicals Gmbh | Formstoffmischung zur Herstellung von Gießformen für die Metallverarbeitung, Verfahren und Verwendung |
| DE102006036381A1 (de) * | 2006-08-02 | 2008-02-07 | Minelco Gmbh | Formstoff, Gießerei-Formstoff-Gemisch und Verfahren zur Herstellung einer Form oder eines Formlings |
| DE102006049379A1 (de) * | 2006-10-19 | 2008-04-24 | Ashland-Südchemie-Kernfest GmbH | Phosphorhaltige Formstoffmischung zur Herstellung von Giessformen für die Metallverarbeitung |
| DE202007019192U1 (de) | 2006-10-19 | 2011-02-03 | Ashland-Südchemie-Kernfest GmbH | Kohlenhydrathaltige Formstoffmischung |
| US7759268B2 (en) * | 2006-11-27 | 2010-07-20 | Corning Incorporated | Refractory ceramic composite and method of making |
| DE102007008149A1 (de) | 2007-02-19 | 2008-08-21 | Ashland-Südchemie-Kernfest GmbH | Thermische Regenerierung von Gießereisand |
| DE102007027577A1 (de) | 2007-06-12 | 2008-12-18 | Minelco Gmbh | Formstoffmischung, Formling für Gießereizwecke und Verfahren zur Herstellung eines Formlings |
| DE102007051850A1 (de) * | 2007-10-30 | 2009-05-07 | Ashland-Südchemie-Kernfest GmbH | Formstoffmischung mit verbesserter Fliessfähigkeit |
| EP2163328A1 (de) * | 2008-09-05 | 2010-03-17 | Minelco GmbH | Mit Wasserglas beschichteter und/oder vermischter Kern- oder Formsand mit einem Wassergehalt im Bereich von >= etwa 0,25 Gew.-% bis etwa 0,9 Gew.-% |
| EP2305603B1 (de) | 2009-10-05 | 2014-04-23 | Cognis IP Management GmbH | Aluminium-haltige Wasserglaslösungen |
| JP4920794B1 (ja) * | 2011-11-02 | 2012-04-18 | 株式会社ツチヨシ産業 | 鋳型材料及び鋳型並びに鋳型の製造方法 |
| DE102012103705A1 (de) | 2012-04-26 | 2013-10-31 | Ask Chemicals Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Formen und Kernen für den Metallguss sowie nach diesem Verfahren hergestellte Formen und Kerne |
| DE102012104934A1 (de) | 2012-06-06 | 2013-12-12 | Ask Chemicals Gmbh | Forstoffmischungen enthaltend Bariumsulfat |
-
2012
- 2012-10-19 DE DE102012020509.0A patent/DE102012020509A1/de not_active Ceased
-
2013
- 2013-10-18 WO PCT/DE2013/000610 patent/WO2014059967A2/de active Application Filing
- 2013-10-18 KR KR1020157013170A patent/KR102104999B1/ko active IP Right Grant
- 2013-10-18 BR BR112015008549-0A patent/BR112015008549B1/pt active IP Right Grant
- 2013-10-18 EP EP13811773.4A patent/EP2908968B1/de active Active
- 2013-10-18 CN CN201380054061.XA patent/CN104736270B/zh active Active
- 2013-10-18 PL PL13811773T patent/PL2908968T3/pl unknown
- 2013-10-18 HU HUE13811773A patent/HUE058306T2/hu unknown
- 2013-10-18 EP EP21199894.3A patent/EP3950168A1/de active Pending
- 2013-10-18 JP JP2015537144A patent/JP6397415B2/ja active Active
- 2013-10-18 MX MX2015004904A patent/MX371009B/es active IP Right Grant
- 2013-10-18 RU RU2015118399A patent/RU2650219C2/ru active
- 2013-10-18 ES ES13811773T patent/ES2906237T3/es active Active
-
2015
- 2015-03-30 ZA ZA2015/02169A patent/ZA201502169B/en unknown
- 2015-04-20 US US14/690,750 patent/US10092946B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6397415B2 (ja) | 2018-09-26 |
| PL2908968T3 (pl) | 2022-04-19 |
| RU2015118399A (ru) | 2016-12-10 |
| RU2650219C2 (ru) | 2018-04-11 |
| US10092946B2 (en) | 2018-10-09 |
| ZA201502169B (en) | 2016-01-27 |
| WO2014059967A2 (de) | 2014-04-24 |
| JP2015532209A (ja) | 2015-11-09 |
| DE102012020509A1 (de) | 2014-06-12 |
| KR20150074109A (ko) | 2015-07-01 |
| WO2014059967A3 (de) | 2014-07-17 |
| EP3950168A1 (de) | 2022-02-09 |
| MX2015004904A (es) | 2015-07-21 |
| MX371009B (es) | 2020-01-13 |
| ES2906237T3 (es) | 2022-04-13 |
| EP2908968A2 (de) | 2015-08-26 |
| BR112015008549A2 (pt) | 2017-07-04 |
| CN104736270A (zh) | 2015-06-24 |
| US20150246387A1 (en) | 2015-09-03 |
| CN104736270B (zh) | 2018-10-09 |
| KR102104999B1 (ko) | 2020-06-01 |
| EP2908968B1 (de) | 2021-11-24 |
| HUE058306T2 (hu) | 2022-07-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| BR112015008549B1 (pt) | mistura de material de molde, método para produzir machos ou moldes de fundição, molde ou macho, e, uso de uma mistura de material de molde | |
| ES2731822T3 (es) | Procedimiento para la preparación de mezclas de material de moldeo que contienen litio a base de un aglutinante inorgánico para la preparación de moldes y núcleos para la fundición de metal | |
| ES2609985T3 (es) | Mezclas de material moldeable que contienen sulfato de bario así como procedimiento para la fabricación de moldes de fundición / núcleos, procedimiento para la fundición de aluminio y molde o núcleo que por consiguiente pueden fabricarse | |
| ES2778075T3 (es) | Sistema multicomponente para la producción de moldes y núcleos y procedimientos para la producción de moldes y núcleos | |
| AU723938B2 (en) | Binders for cores and moulds | |
| ES2929403T3 (es) | Mezclas de material de moldeo que contienen óxidos de aluminio y/u óxidos mixtos de aluminio/silicio en forma de particulado | |
| ES2593078T3 (es) | Mezcla de material moldeable que contiene hidratos de carbono con una porción de un óxido de metal en forma de partículas añadida a un aglutinante a base de vidrio soluble | |
| MXPA96003351A (en) | Agglutinants for hearts and molds | |
| JP7100662B2 (ja) | 鋳型、中子およびそれから再生される型母材を製造する方法 | |
| JP4920794B1 (ja) | 鋳型材料及び鋳型並びに鋳型の製造方法 | |
| BRPI0818221B1 (pt) | Mistura de material de molde para produção de moldes de fundição para processamento de metal, processo para produção de moldes de fundição para processamento de metal, molde de fundição, e, uso de um molde de fundição | |
| BR112015014591B1 (pt) | mistura de material de molde, e, método de produção de moldes ou machos de fundição | |
| PT1802409E (pt) | Mistura de material para produzir moldes para fundição de metal | |
| WO2014059968A2 (de) | Formstoffmischungen auf der basis anorganischer bindemittel und verfahren zur herstellung von formen und kerne für den metallguss | |
| BR112015011058B1 (pt) | Areia para molde de fundição, processo para a fabricação de molde para fundição e núcleo para fundição de metal | |
| BR112016025694B1 (pt) | Mistura de material de molde, sistema multicomponente e métodos para a produção de moldes ou machos | |
| BR112020012330B1 (pt) | Material particulado aglutinado refratário, e seu método de formação | |
| JPWO2018185251A5 (pt) | ||
| KR100497758B1 (ko) | 규산염,인산염및촉매를포함하는바인더조성물및바인더제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B06F | Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette] | ||
| B07A | Application suspended after technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette] | ||
| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 18/10/2013, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. (CO) 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 18/10/2013, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS |