BR112018017092B1

BR112018017092B1 - Sistema de bocal de fundição em molde

Info

Publication number: BR112018017092B1
Application number: BR112018017092-5A
Authority: BR
Inventors: Igor Kusic
Original assignee: Ferrofacta Gmbh
Priority date: 2016-03-01
Filing date: 2016-12-19
Publication date: 2021-08-31
Also published as: WO2017148457A1; JP2019507019A; CN108778566B; BR112018017092A2; EP3423215B1; DE112016006531A5; MX2018010552A; CA3015242A1; KR102152765B1; US11161172B2; KR20180118742A; ES2929466T3; US20190054522A1; JP6772278B2; RU2697294C1; CA3015242C; EP3423215A1; CN108778566A; PL3423215T3

Abstract

a invenção refere-se a um método de fundição em molde e um sistema de bocal de fundição em molde (10) para uso em um sistema de câmara quente (1) para a fundição em molde de metal fundido (4), compreendendo uma máquina de fundição em molde de câmara quente (2) com um recipiente de fundição (3) e um distribuidor de material fundido (20), que distribui o material fundido (4) a partir de um bocal da máquina (7) entre bocais de fundição em molde uniformemente aquecidos (40). disposta entre uma região de canal de entrada (42) dos bocais de fundição em molde (40) e o recipiente de fundição (3) é pelo menos uma válvula de retenção (48), que impede que o material fundido (4) retorne da região de canal de entrada (42) na direção do recipiente de fundição (3). de acordo com a invenção, a válvula de retenção (48) é disposta respectivamente entre a região de canal de entrada (42) de pelo menos os bocais de fundição em molde superiores (40) e um ramo final de calhas de material fundido (22) no distribuidor de material fundido (20) para cada dos bocais de fundição em molde (40).

Description

[001] A presente invenção refere-se a um método de fundição em molde e um sistema de bocal de fundição em molde para uso em um sistema de câmara quente para fundição em molde de metal fundido, compreendendo uma máquina de fundição em molde de câmara quente com um recipiente de fundição e um distribuidor de material fundido, que distribui uniformemente o material fundido a partir um bocal de máquina entre bocais de fundição em molde uniformemente aquecidos. Disposta entre uma região de canal de entrada dos bocais de fundição em molde e o recipiente de fundição é pelo menos uma válvula de retenção, em que a válvula de retenção evita que o material fundido retorne da região de canal de entrada na direção do recipiente de fundição.

[002] Canal de entrada como um subproduto de fundição, que nos métodos de fundição em molde convencionais se solidifica em condutores entre o bocal de fundição em molde e o molde de fundição e conecta as fundições em uma maneira ultimamente não desejada depois da desmoldagem, implica um esforço de material adicional que geralmente representa 40 % a 100 % do peso da fundição. Mesmo que o canal de entrada seja refundido para reciclagem de material, isso envolve perdas de energia e qualidade devido à criação de frações de escória e óxido. Fundição em molde sem canal de entrada evita essas desvantagens.

[003] Para fundição em molde sem canal de entrada, é necessário passar a fusão no estado liquido a partir do pote de fusão para o molde e voltar para cada fundição, o que, no entanto, também resulta em perdas na qualidade ou pelo menos em perdas de tempo, ou para provisionar o material fundido no estado liquido no canal de entrada do molde. O último é feito na abordagem de câmara quente, onde todas as calhas são aquecidas até o canal de entrada, de tal modo que o material fundido permanece liquido e, favoravelmente, é ao mesmo tempo impedido de fluir de volta para o pote de fusão.

[004] O refluxo para o pote de fusão pode ser evitado através de válvulas, mas particularmente vantajosamente também através de um plugue de material fundido solidificado que fecha a abertura de canal de entrada no bocal de fundição em molde.

[005] Embora válvulas convencionais impeçam o refluxo do material fundido para o pote de fusão, no caso de sistemas de múltiplos percursos, elas são inadequadas para evitar que o material fundido flua a partir dos percursos de nivel superior para percursos de nivel inferior e de escapar do bocal de fundição em molde. Enquanto isto é evitado através do fechamento usando um plugue de material fundido solidificado, devido às rápidas alternâncias requeridas entre fusão e solidificação, é complicado atingir tempos de ciclo de trabalho curtos e, portanto, alta dinâmica com este método.

[006] Este problema faz com que o objeto forneça um sistema de bocal de fundição em molde para uso em um sistema de câmara quente de fundição em molde para metal fundido que permite controle simples de temperatura e uma estrutura simples.

[007] O objeto é resolvido por um sistema de bocal de fundição em molde para uso em um sistema de câmara quente para fundição em molde de metal fundido, compreendendo uma máquina de fundição em molde de câmara quente com um recipiente de fundição e um distribuidor de material fundido, que distribui o material fundido uniformemente a partir de um bocal de máquina entre bocais de fundição em molde aquecidos, em que pelo menos uma válvula de retenção está disposta entre uma região de canal de entrada dos bocais de fundição em molde e o recipiente de fundição, referida válvula de retenção evitando que o material fundido retorne a partir da região de canal de entrada na direção do recipiente de fundição. Para isso, materiais fundidos de baixa viscosidade, em particular de metais não ferrosos, com uma temperatura de fusão até a do aluminio são predominantemente fornecidos. No estado da técnica, no entanto, o material fundido liquido pode ser retraido a partir de um bocal superior e ao mesmo tempo fluir para fora de um bocal inferior de uma maneira indesejada devido à gravidade.

[008] Para resolver este problema, de acordo com a invenção, a válvula de retenção é respectivamente disposta entre a região de canal de entrada de pelo menos o bocal de fundição em molde superior, ou no caso de múltiplos bocais, os bocais de fundição em molde superiores e um ramo final no distribuidor de material fundido para cada dos bocais de fundição em molde. Através deste, o material fundido pode ser impedido de escapar dos bocais de fundição em molde a qualquer momento, quando nenhum material fundido é injetado através do distribuidor de material fundido, o que conduziria a contaminação e perigos em particular no caso de um molde aberto. O risco de fuga de material fundido resulta do fato das calhas de material fundido formarem tubos comunicando no distribuidor de material fundido, de modo que material fundido a partir de um bocal de fundição em molde disposto na região superior do distribuidor de material fundido pode fluir de volta e, consequentemente, material fundido pode fluir de um bocal de fundição em molde disposto na região inferior do distribuidor de material fundido devido ao efeito da gravidade. Isto é, no entanto, impedido pela válvula de retenção na região entre a região de canal de entrada do bocal de fundição em molde e o ramo final no distribuidor de material fundido para pelo menos referido bocal de fundição em molde, por exemplo, no próprio bocal de fundição em molde superior.

[009] De acordo com uma modalidade vantajosa, os bocais de fundição em molde podem ser aquecidos a partir de dentro e / ou a partir de fora na região de um corpo de bocal e compreendem regiões de canal de entrada que têm pelo menos uma condutividade térmica do material fundido a ser processado e/ou podem ser aquecidos separadamente. É particularmente vantajoso se o aquecimento for realizado a partir do exterior e o calor for transferido para as regiões de canal de entrada, de modo que um aquecedor interno possa ser dispensado. É assim previsto que o bocal de fundição em molde seja aquecido a partir do exterior, em que o aquecedor externo também pode ser configurado como um aquecedor impresso (aquecedor de pelicula espessa). O aquecedor externo pode ser formado através de uma luva de aço de latão ou de alta qualidade que pode ser ajustada por contração e contém o aquecedor.

[0010] Devido à baixa dissipação de calor da região de canal de entrada, o bocal de fundição em molde pode assim ser aquecido indiretamente pelo calor transferido do corpo do bocal aquecido para a região de canal de entrada. Uma condutividade térmica tão alta quanto possivel e, em qualquer caso, não inferior à do próprio material fundido (por exemplo, Zn > 100 W/mK, Mg cerca de > 60, Al cerca de 235 W/mK), é possivel através da seleção de material apropriado, por exemplo, uma liga de molibdênio, tungsténio ou um material cerâmico condutor de calor. Alternativamente ou adicionalmente, o bocal de fundição em molde é aquecido internamente, o que também está dentro do âmbito da invenção.

[0011] É ainda vantajoso fornecer um dispositivo de proteção térmica na região de canal de entrada de cada bocal de fundição em molde, o que reduz a dissipação de calor a partir da região de canal de entrada na direção do molde de fundição. Um isolante térmico localizado na região de canal de entrada é particularmente adequado para isso. Um isolante térmico pode ser considerado aqui configurado como uma ponteira isolante feita de um material envolvendo a região de canal de entrada e tendo uma baixa condutividade térmica, como ligas de titânio ou cerâmica, ou como uma camada isolante de ar, gás ou vácuo dentro da região de canal de entrada e/ou como uma camada de ar constante entre o corpo do bocal de fundição em molde e o molde de fundição, o qual forma uma lacuna de ar uniforme ou circunferencial que atua como um espaço isolante. O isolamento serve para evitar perdas de calor e minimizar a potência de aquecimento.

[0012] A região de canal de entrada do molde inclui, de preferência, um isolante que reduz a dissipação de calor no molde. O isolante faz parte do bocal e, em contraste com as técnicas de moldagem por injeção de plástico, não é formado pelo molde ou o material fundido. Como uma alternativa ou em adição ao referido isolamento térmico, é ainda fornecido que a região de canal de entrada do molde seja aquecida, o que cria um "isolamento ativo" por assim dizer, de modo a reduzir ainda mais a dissipação de calor a partir da região de canal de entrada por estas medidas adicionais. Através disso, o material fundido na região de canal de entrada permanece no estado liquido e não precisa ser fundido novamente após a separação da fundição. Isto consegue um aquecimento do bocal de uma maneira simples, enquanto fornecendo todas as vantagens de provisionar o material fundido no bocal. Para este fim, é também previsto que a parte frontal do bocal seja fabricada de um material isolante.

[0013] Em alternativa, é fornecida uma outra modalidade incluindo um contra-aquecedor, a fim de reduzir a dissipação de calor. O referido contra-aquecedor é, de preferência, configurado como um segmento que é disposto em torno do canal de entrada e pode ser controlado por temperatura separadamente, e/ou como uma região de canal de entrada que pode ser aquecida separadamente. Um contra- aquecedor que utiliza um ciclo de CO2 altamente dinâmico para o seu funcionamento provou ser particularmente vantajoso.

[0014] Uma alta qualidade de produto é alcançada por uma calha de material fundido que na região da região de canal de entrada do bocal de fundição em molde inclui uma borda de separação que é projetada de tal modo que forma um ponto de ruptura reduzindo uma seção transversal no material fundido solidificado na região de canal de entrada, onde o artigo se separará quando a região de canal de entrada for retirada do molde. A borda de separação é disposta em um lado ou circunferencialmente no lado externo de um duto central ou no lado interno do duto de material fundido e, em cada caso, na extremidade inferior localizada em direção da região de canal de entrada. Um arranjo em ambos os lados também pode ser fornecido.

[0015] Além disso, mostrou ser benéfico arranjar um sensor de temperatura na região de canal de entrada. O referido sensor de temperatura gera valores medidos que podem ser usados para controlar o aquecedor de bocal. Um aquecedor de bocal controlado permite um procedimento otimizado, aumenta a produtividade e a qualidade do produto, e reduz o desgaste do bocal de fundição em molde. O sensor de temperatura na região frontal do bocal, que é a região perto do canal de entrada, auxilia assim a alcançar uma operação otimizada do aquecedor, na medida em que seus valores medidos são usados para controlar o aquecedor de bocal.

[0016] Arranjo da válvula de retenção diretamente no canal de bocal do bocal de fundição em molde mostrou-se particularmente vantajoso. Uma válvula de retenção adequada inclui uma esfera que se movimenta livremente, particularmente em uma gaiola, que coopera com um assento de válvula.

[0017] É favorável se o bocal incluir uma geometria de canal de entrada definida. Um anel, por exemplo, fornece uma separação limpa, e formas adicionais podem ser formas de cruz ou estrela. O duto central que forma o anel pode ter um orifício longitudinal alcançando através da região de canal de entrada. Isto consegue um fluxo melhorado do material fundido com uma separação igualmente boa. A qualidade da separação é ainda melhorada por uma borda de separação que pode ser disposta dentro e/ou fora da região de canal de entrada. O bocal de fundição em molde tem, assim, vantajosamente, uma geometria de canal de entrada que é adaptada aos respectivos requisitos.

[0018] O canal de entrada esfriará somente se o calor fluir para a fundição, ou seja, o produto, e esfria a região de canal de entrada enquanto a fundição permanece conectada à região de canal de entrada. No entanto, a região de canal de entrada não arrefece muito uma vez que, devido a um isolamento térmico na região de canal de entrada do bocal, apenas uma pequena quantidade de calor se dissipa diretamente no molde. Desta forma, o fluxo de calor é essencialmente canalizado através do material fundido liquido ou solidificado.

[0019] Um outro aspecto da invenção é um método de fundição em molde que utiliza um sistema de bocal de fundição em molde de acordo com a descrição acima. O método de fundição em molde compreende os seguintes passos do método: • encaixar o bocal de fundição em molde permanentemente e uniformemente aquecido no molde de fundição; • abrir a válvula de retenção durante a injeção do material fundido através da calha de material fundido e a região de canal de entrada para o molde de fundição; • solidificar o material fundido para obter um produto dentro do molde de fundição incluindo a região de canal de entrada, em que o calor flui a partir da região de canal de entrada para o produto; • remover o bocal de fundição, separando o produto, e não ocorrência de dissipação de calor a partir da região de canal de entrada; • fundir o material fundido solidificado na região de canal de entrada de cada um dos bocais de fundição em molde através do fluxo continuado de calor a partir do corpo de bocal, onde o material fundido fluindo a partir dos bocais superiores através do distribuidor é impedido de fluir para fora dos bocais inferiores no distribuidor por fechar as válvulas de retenção na região dos bocais superiores.

[0020] Tal método não reguer a formação de um plugue de material fundido de vedação na região de canal de entrada, de modo que a frequência de ciclo de trabalho de fundição em molde possa ser aumentada e a tensão térmica alternada no bocal de fundição em molde possa ser reduzida. Além disso, o material fundido pode ser evitado de maneira mais confiável de escapar.

[0021] Mais detalhes, características e vantagens da invenção tornam-se evidentes a partir da seguinte descrição de exemplos de modalidades com referência aos desenhos associados. Nos desenhos:

[0022] A Figura 1 é uma ilustração esquemática de um sistema de bocal de fundição em molde de acordo com a invenção;

[0023] A Figura 2 é uma ilustração de seção transversal esquemática de um sistema de bocal de fundição em molde de acordo com a invenção com dois bocais de fundição;

[0024] A Figura 3 mostra uma outra modalidade do bocal de fundição em molde;

[0025] A Figura 4 mostra uma modalidade de um detalhe do bocal de fundição em molde de acordo com a invenção na região de canal de entrada;

[0026] A Figura 5 mostra uma outra modalidade do sistema de bocal de fundição em molde de acordo com a invenção;

[0027] A Figura 6 mostra uma outra modalidade do sistema de bocal de fundição em molde de acordo com a invenção;

[0028] A Figura 7 mostra uma outra modalidade do bocal de fundição em molde de acordo com a invenção, e

[0029] A Figura 8 mostra um número de diferentes geometrias de canal de entrada.

[0030] A Figura 1 ilustra esquematicamente um sistema de câmara quente 1 compreendendo uma modalidade de um sistema de bocal de fundição em molde 10 de acordo com a invenção conectada a uma máquina de fundição em molde de câmara quente convencionalmente conhecida 2. A máquina de fundição em molde de câmara quente 2 compreende um recipiente de fundição 3, que contém material fundido 4. Este último é forçado para baixo por um pistão 5, o qual é acionado por um acionamento de pistão 6, de modo que o material fundido 4 atinge o sistema de bocal de fundição em molde 10 através de um bocal de máquina 7.

[0031] No sistema de bocal de fundição em molde 10, o material fundido 4 é primeiro forçado para dentro do distribuidor de material fundido 20, que distribui o material fundido 4 entre os bocais de fundição em molde individuais 40. Os bocais de fundição em molde 40 são diretamente conectados à metade de molde estática 32 como parte do molde de fundição 30. Localizada entre a metade de molde estática 32 e uma metade de molde móvel 34, encontra-se uma cavidade 36 na qual o produto é formado mediante injeção e solidificação do material fundido 4.

[0032] A Figura 2 é uma ilustração de seção transversal esquemática de uma modalidade de um sistema de bocal de fundição em molde 10 de acordo com a invenção com dois bocais de fundição em molde 40, um superior e outro inferior. Os bocais de fundição em molde 40 são inseridos na metade de molde estática 32 do molde de fundição 30 e são conectados ao distribuidor de material fundido 20. Dois assentos radiais 24 e um assento axial 26, em que o bocal de fundição em molde 40 é suportado, fixam-no na sua posição dentro do molde de fundição 30. A função de vedação do assento radial frontal 24 pode ainda ser melhorada por um membro de vedação adicional, o qual não é aqui representado. A função desta lacuna será descrita em mais detalhes em relação à Figura 3.

[0033] Quando o sistema de bocal de fundição em molde 10 está em operação, o bocal de máquina é posicionado em um cubo de bocal de máquina 12, através do qual é encaixado e, assim, firmemente conectado, ao distribuidor de material fundido 20 sob pressão mecânica. Através disto, o material fundido pode fluir a partir do recipiente de fundição para uma calha de material fundido 22 do distribuidor de material fundido 20 e para os bocais de fundição em molde 40 e atingir seus respectivos canais de bocal 41. A partir do canal de bocal 41, o material fundido flui através da válvula de retenção 48, que abre na direção de fluxo, para a região de canal de entrada 42, onde é injetado na cavidade 36. Ali, o produto é formado mediante solidificação do material fundido na cavidade. O material fundido pode ainda solidificar na região de canal de entrada 42, uma vez que o calor do material fundido é dissipado através do molde de fundição 30 (que é muitas vezes adicionalmente arrefecido).

[0034] Em uma modalidade particularmente vantajosa, a válvula de retenção é configurada como uma válvula de esfera, de tal modo que a esfera tem um peso baixo e executa um movimento curto, por exemplo, um milimetro. Esta propriedade permite que o bocal de fundição em molde desempenhe a sua função de acordo com a invenção de uma maneira altamente dinâmica.

[0035] Para a remoção do produto acabado, a metade de molde móvel 34 é retirada. Neste processo, o produto é separado da região de canal de entrada 42 do bocal de fundição em molde 40. A separação do produto e a remoção da metade de molde móvel 34 ao mesmo tempo elimina a dissipação de calor no molde de fundição 30. O calor gerado por um aquecedor de bocal 43 e transferido para o bocal de fundição em molde 40 a seguir aquece a região de canal de entrada 42 o suficiente para que o material fundido solidificado na região de canal de entrada 42 funda novamente. O aquecedor de bocal 43 é, neste caso, configurado como uma luva, por exemplo feita de latão ou aço de alta qualidade, que contém o aquecedor e é encaixada no corpo de bocal de fundição em molde 40.

[0036] Como resultado, a região de canal de entrada nos bocais de fundição em molde 40 é aberta para a ejecção do material fundido novamente. Contanto que apenas um bocal de fundição em molde 40 esteja presente, o material fundido seria impedido de escapar por forças capilares ou falta de equilíbrio de pressão. No entanto, assim que múltiplos bocais de fundição em molde estão presentes, em particular dispostos de maneira empilhada, ar pode entrar no bocal de fundição em molde superior 40 através da região de canal de entrada 42. 0 ar que entra então provoca um equilíbrio de pressão na calha de material fundido 22 do distribuidor de material fundido 20, para que o material fundido possa fluir de volta do bocal de fundição em molde superior 40 para a calha de material fundido 22 e pode escapar do bocal de fundição em molde inferior 40 de uma maneira indesejada, em particular no caso de um molde de fundição aberto 30. O mesmo se aplica, naturalmente, se o material fundido não solidificar na região de canal de entrada, mas permanecer fluido.

[0037] Para evitar que o material fundido flua, é fornecida uma válvula de retenção 48 de acordo com a invenção que impede o material fundido de fluir de volta para a calha de material fundido 22 do distribuidor de material fundido 20. Como resultado, devido à falta de equilíbrio de pressão, o material fundido não pode escapar a partir do bocal de fundição em molde inferior 40. Através disto, mesmo a região de canal de entrada 42 dos bocais respectivamente inferiores permanece praticamente vedada mesmo sem medidas adicionais para fechamento, tais como um plugue de material fundido solidificado ou uma agulha de bocal.

[0038] A Figura 3 é uma ilustração de seção transversal esquemática de uma modalidade do bocal de fundição em molde 40 do sistema de bocal de fundição em molde 10 de acordo com a invenção, incluindo uma vista detalhada da região de canal de entrada 42. O bocal de fundição em molde 40 é acoplado ao distribuidor de material fundido 20, de modo que a sua calha de material fundido 22 está em comunicação com o canal de bocal 41. Além disso, a válvula de retenção 48, que é aqui ilustrada esquematicamente, é disposta vantajosamente no interior do canal de bocal 41. No entanto, também pode ser disposta em qualquer posição na seção representada da calha de material fundido 22.

[0039] Além disso, são mostrados o aquecedor de bocal 4 3 e (somente na vista detalhada) uma parte da metade de molde estática 32, contra a qual assenta o bocal de fundição em molde 40. Para evitar a dissipação de calor a partir do bocal de fundição em molde 40 para a metade de molde estática 32 através do suporte de descanso na região de canal de entrada 42, isto é, o assento radial 24, um isolante térmico é fornecido. No exemplo representado, o referido isolante consiste em um espaço de ar 58, que circunda uma parte substancial do bocal de fundição em molde 40 e, em particular, em um isolante de canal de entrada 50. O isolante de canal de entrada 50 é disposto diretamente na região de canal de entrada 42. Consiste em um espaço oco no qual o ar, algum outro gás ou um material isolante foi introduzido. Além disso, é provido que a região de canal de entrada seja fabricada de um material diferente tendo uma condutividade térmica reduzida, por exemplo, um material cerâmico. O isolante de canal de entrada 50 pode ser formado unindo partes configuradas para definir o espaço oco por meio de uma fechadura de forma ou uma conexão adesiva.

[0040] O isolante de canal de entrada 50 particularmente impede eficazmente que uma grande porção do calor seja dissipada através do assento radial 24. Isto permite o aquecimento da região de canal de entrada 42 e a fusão do material fundido solidificado lá através do aquecedor de bocal 43 existente sem requerer arranjo de um aquecedor adicional na região de canal de entrada 42. No entanto, esta solução alternativa, na qual um aquecedor de bocal separado é fornecido para a região de canal de entrada, também está dentro do âmbito da invenção.

[0041] As linhas pontilhadas com setas na vista detalhada indicam ainda o percurso do fluxo de fusão na seção final do canal de bocal 41 e para a região de canal de entrada 42. No exemplo da modalidade representada, a região de canal de entrada 42 tem uma geometria de canal de entrada anelar. Este último é formado pela calha de material fundido 41 perto da região de canal de entrada 42 tendo um duto central 61 que passa o material fundido para o exterior e para uma lacuna cilíndrica, o que resulta na geometria de canal de entrada anelar. Outras geometrias de canal de entrada vantajosas são mostradas na Figura 8.

[0042] A Figura 4 é uma ilustração de seção transversal esquemática de uma modalidade de um detalhe do bocal de fundição em molde 40 de acordo com a invenção na região de canal de entrada 42. Tal como na Figura 3, o fluxo de material fundido no canal de bocal 41 é indicado aqui também.

[0043] Um recurso importante do bocal de fundição em molde 4 0 de acordo com a invenção é mostrado na região de canal de entrada 42. A última compreende uma borda de separação 60, que pode ser fornecida em um lado ou em ambos os lados, isto é, no lado interno do duto central 61 e / ou no lado externo na seção inferior do duto de material fundido 41 como uma respectiva protrusão circunferencial. É mostrada uma configuração de dois lados na região interna e externa, em que a borda de separação 60 cria uma seção transversal reduzida entre o produto, que consiste no material fundido solidificado, e a região de canal de entrada "congelada", isto é, o plugue de material fundido formado em referida região. A referida seção transversal reduzida forma um ponto de ruptura no qual o produto se separa a partir do plugue de material fundido na região de canal de entrada em uma maneira definida e, portanto, fornece a criação de um canal de entrada adequado no produto que não requer pós- processamento.

[0044] A Figura 5 é uma ilustração esquemática de uma modalidade do sistema de bocal de fundição em molde 10 de acordo com a invenção, incluindo, semelhante à ilustração da Figura 3, uma vista detalhada da região de canal de entrada 42, que além da metade de molde estática 32 também mostra a metade de molde móvel 34 e a cavidade 36.

[0045] Existem, no entanto, algumas diferenças em relação ao exemplo de modalidade da Figura 3. Estas referem- se ao ambiente da região de canal de entrada 42 e o aquecedor de bocal 44. Este último é embebido em uma ranhura circunferencial no corpo do bocal de fundição em molde 40.

[0046] Na região de canal de entrada 42, é representada uma parte da metade de molde estática 32, que é formada de tal forma que um espaço de ar de isolante 58 forma entre a referida metade de molde fixa e o bocal de fundição em molde 40. Também disposto nesta região é um sensor de temperatura 62, que é conectado através de um condutor 63. Na vista detalhada, o canal para o referido condutor pode também ser utilizado para uma linha de abastecimento do aquecedor.

[0047] A Figura 6 mostra uma ilustração de seção transversal esquemática, incluindo uma vista detalhada, de uma modalidade do sistema de bocal de fundição em molde 10 de acordo com a invenção, que difere dos mostrados nas Figuras 3 e 5 em relação ao tipo de aquecimento e ao desenho da região de canal de entrada 42. Para melhorar o isolamento térmico da metade de molde estática 32, a região de canal de entrada 42 é fornecida com uma ponteira isolante 59, que é por exemplo feita de uma liga de titânio. A dita ponteira isolante é disposta na região de canal de entrada 42 e envolve esta última na região do assento radial 24.

[0048] No exemplo da modalidade ilustrada, o bocal de fundição em molde 40 é aquecido através de um aquecedor de bocal impresso 45, que é aplicado ao corpo do bocal de fundição em molde 40 em uma configuração helicoidal e é protegido por uma luva de proteção móvel.

[0049] A Figura 7 é uma ilustração de seção transversal esquemática de uma outra modalidade de um bocal de fundição em molde 40' de acordo com a invenção, que difere substancialmente das modalidades descritas acima. Inclui um aquecedor de bocal 46 configurado como uma haste de aquecimento interna. O aquecedor de bocal 46 é rodeado pelo canal de bocal 41, que por isso tem a forma de um cilindro oco. Através disto, o calor pode ser facilmente guiado diretamente para a região de canal de entrada 42 sem necessidade de quaisquer medidas de isolamento térmico particulares para contrariar a dissipação de calor. Esta modalidade é particularmente vantajosa para a utilização de materiais fundidos com uma temperatura de fusão superior a 600 °C ou para múltiplas portas, em que o material fundido é fornecido a partir de um bocal de fundição em molde para múltiplas cavidades localizadas próximas umas das outras.

[0050] 0 canal de bocal cilíndrico oco 41 não tem válvula de retenção, uma vez que esta última precisa ser disposta na calha de material fundido do distribuidor de material fundido quando empregando um bocal de fundição em molde 40'.

[0051] O canal de bocal 41 conecta à região de canal de entrada 42, que no exemplo da presente modalidade possui uma configuração em forma de ponto.

[0052] Outras formas de canal de entrada estão ilustradas na Figura 8.

[0053] A vista a) mostra uma geometria de canal de entrada de um bocal de múltiplos percursos, que pode ser usado para preencher um molde de múltiplas cavidades. Neste caso, o material fundido é então injetado não apenas em uma cavidade, mas em múltiplas cavidades dispostas próximas umas das outras, de modo que várias peças podem ser fabricadas com um bocal.

[0054] A vista b) mostra uma geometria de canal de entrada que resulta de uma seção transversal das Figuras 2 a 6 e é formada como um canal de entrada anelar com uma seção transversal grande para tempos de fundição curtos. A ponta disposta no interior do anel, isto é, o duto central 61 (comparar Figuras 3 e 4) fornece a transferência de calor a partir do corpo de bocal aquecido para a região da canal de entrada e para este fim é feito de um material tendo uma condutividade térmica particularmente elevada, exemplo uma liga adequada. Através disso, qualquer material fundido que possa ter solidificado na região de canal de entrada após a separação do produto e, assim, a eliminação do dissipador de calor é rapidamente refundido, de modo que um novo ciclo de fundição em molde para a fabricação de um produto adicional possa ser iniciado. Isto pode ser adicionalmente suportado especialmente se toda a região de canal de entrada for feita do referido material tendo uma condutividade térmica particularmente elevada.

[0055] Na vista c) o canal de entrada anelar é suplementado por um canal de entrada em forma de ponto disposto centralmente dentro do anel, de modo que uma taxa de fluxo volumétrica ainda maior possa ser alcançada para o material fundido. Um canal de entrada em forma de ponto sem o canal de entrada adicional também pode ser fornecido. Tal variante já resulta do bocal de fundição em molde 40 ilustrado na Figura 7.

[0056] As vistas d) a f) mostram, respectivamente, uma geometria de canal de entrada que fornece estabilidade semelhante na região de canal de entrada, mas oferece uma injeção mais rápida do material fundido na cavidade, particularmente se esta última tiver um volume maior. Isto é conseguido por ranhuras que se originam lateralmente a partir da geometria de canal de entrada anelar, de modo a formar uma geometria de canal de entrada em forma de linha, duas linhas cruzadas, ou uma estrela. LISTA DE NUMERAIS DE REFERÊNCIA 1 sistema de câmara quente 2 máquina de fundição em molde de câmara quente 3 recipiente de fundição 4 material fundido 5 pistão 6 acionamento de pistão 7 bocal de máquina 10 sistema de bocal de fundição em molde 12 saliência de bocal de máquina 20 distribuidor de material fundido 22 canal de fundido 24 assento radial 26 assento axial 30 molde de fundição 32 metade de molde estática 34 metade de molde móvel 36 cavidade 36' produtos 40 , 40' bocal de fundição em molde 41 canal de bocal 42 região de canal de entrada 43 aquecedor de bocal (luva) 44 aquecedor de bocal (ranhura circunferencial) 45 aquecedor de bocal (luva móvel) 46 aquecedor de bocal (aquecedor interno) 48 válvula de retenção 50 isolante de canal de entrada 58 espaço isolante 59 ponteira isolante 60 borda de separação 61 duto central 62 sensor de temperatura 63 condutor

Claims

1. Sistema de bocal de fundição em molde (10) para uso em um sistema de câmara quente (1) para fundição em molde de metal fundido (4), compreendendo uma máquina de fundição em molde de câmara quente (2) com um recipiente de fundição (3) e um distribuidor de material fundido (20), que distribui uniformemente o material fundido (4) a partir de um bocal de máquina (7) entre bocais de fundição em molde aquecidos (40), em que pelo menos uma válvula de retenção (48) é disposta entre uma região de canal de entrada (42) dos bocais de fundição em molde (40) e o recipiente de fundição (3), em que a referida válvula de retenção (48) impede que o material fundido (4) retorne da região de canal de entrada (42) na direção do recipiente de fundição (3) CARACTERIZADO pelo fato de que a válvula de retenção (48) é disposta respectivamente entre a região de canal de entrada (42) de pelo menos um ou todos os bocais de fundição em molde superiores (40) e um ramo final de calhas de material fundido (22) no distribuidor de material fundido (20) para cada um dos respetivos bocais de fundição em molde (40).

2. Sistema de bocal de fundição em molde, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o bocal de fundição em molde (40) pode ser aquecido a partir de dentro e / ou de fora na região de um corpo do bocal de fundição em molde (40) e compreende uma região de canal de entrada (42) feita de um material com uma condutividade térmica correspondendo pelo menos à condutividade térmica do material fundido e/ou pode ser aquecido separadamente.

3. Sistema de bocal de fundição em molde, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que um dispositivo de proteção térmica, que reduz dissipação de calor a partir da região de canal de entrada (42) na direção do molde de fundição (30), é fornecido na região de canal de entrada (42) de cada bocal de fundição em molde (40).

4. Sistema de bocal de fundição em molde, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de proteção térmica é configurado como um isolante térmico (58, 59) na região de canal de entrada (42) ou como um contra aquecedor disposto na região de canal de entrada.

5. Sistema de bocal de fundição em molde, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o isolante térmico é configurado como uma ponteira isolante (58) feita de um material circundando a região de canal de entrada (42) e tendo uma baixa condutividade térmica, como um isolante de canal de entrada (50) configurado como um camada isolante de ar, gás ou vácuo dentro da região de canal de entrada (42) e/ou como um espaço isolante (58) entre o corpo de bocal de fundição em molde (40) e o molde de fundição (30).

6. Sistema de bocal de fundição em molde, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o contra- aquecedor é configurado como um segmento que é disposto em torno da região de canal de entrada (42) e pode ser controlado por temperatura separadamente, e/ou como uma região de canal de entrada aquecida separadamente (42).

7. Sistema de bocal de fundição em molde, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERI ZADO pelo fato de que um dispositivo que utiliza um ciclo de CO2 é fornecido para a operação do contra-aquecedor.

8. Sistema de bocal de fundição em molde, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADO pelo fato de que um canal de bocal (41) inclui uma borda de separação (60) na circunferência externa de um duto central (61) e / ou na circunferência interna do canal de bocal (41) na região de canal de entrada (42) do bocal de fundição em molde (40), em que a referida borda de separação (60) é projetada de tal modo que forma um ponto de ruptura no material fundido (4) solidificado na região de canal de entrada (42) onde o produto (36') separa quando a região de canal de entrada (42) é retirada do molde de fundição (30).

9. Sistema de bocal de fundição em molde, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, CARACTERIZADO pelo fato de que um sensor de temperatura (62) é disposto na região de canal de entrada (42).

10. Sistema de bocal de fundição em molde, de acordo com qualquer uma das reivindicações la 9, CARACTERIZADO pelo fato de que a válvula de retenção (48) é disposta no canal de bocal (41) do bocal de fundição em molde (40).

11. Sistema de bocal de fundição em molde, de acordo com qualquer uma das reivindicações la 10, CARACTERI ZADO pelo fato de que a válvula de retenção (48) é configurada como uma esfera de movimento livre que coopera com um assento de válvula.

12. Método de fundição em molde, que utiliza um sistema de bocal de fundição em molde, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende os seguintes passos de método: encaixar o bocal de fundição em molde permanentemente e uniformemente aquecido (40) no molde de fundição (30); abrir a válvula de retenção (48) durante a injeção do Mb material fundido (4) através da calha de material fundido (41) e a região de canal de entrada (42) no molde de fundição (30) ; solidificar o material fundido (4) para obter um produto (36') dentro do molde de fundição (30) incluindo a região de canal de entrada (42), em que o calor flui a partir da região de canal de entrada (42) para o produto; retirar o bocal de fundição em molde (40), separando o produto (36' ) , e não ocorrência de dissipação de calor a partir da região de canal de entrada (42); fundir o material fundido solidificado na região de canal de entrada (42) de cada um dos bocais de fundição em molde (40) através de fluxo de calor continuado a partir do bocal de fundição em molde (40), em que material fundido (4) fluindo a partir dos bocais de fundição em molde superiores (40) via distribuidor de material fundido (20) é impedido de fluir para fora dos bocais de fundição em molde inferiores (40) no distribuidor de material fundido (20) por fechar as válvulas de retenção (48) na região dos bocais de fundição em molde superiores (40) .