ES2615309T3 - Mezcla de material de moldeo con fluidez mejorada - Google Patents

Abstract

Mezcla de materiales de moldeo para producir moldes de colada para el procesamiento de metal, que comprende al menos: - un material base de moldeo refractario; - un aglutinante a base de vidrio soluble; - una fraccion de un oxido metalico en forma de particulas que se selecciona del grupo de dioxido de silicio, oxido de aluminio, oxido de titanio y oxido de zinc; caracterizada por que a la mezcla de materiales de moldeo se le agrega una fraccion de al menos un surfactante.

Description

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DESCRIPCION

Mezcla de material de moldeo con fluidez mejorada

La invencion se refiere a una mezcla de material de moldeo para la produccion de moldes de colada para el procesamiento de metales, los cuales comprenden al menos un material base de moldeo refractario, un aglutinante a base de vidrio soluble, asi como una proporcion de un oxido metalico en forma de particulas, que se selecciona del grupo del dioxido de silicio, oxido de aluminio, oxido de titanio y oxido de zinc. Ademas, la invencion se refiere a un procedimiento para la produccion de moldes de colada para el procesamiento de metales utilizando la mezcla de moldeo asi como un molde de colada obtenido con el procedimiento.

Los moldes de colada para la produccion de cuerpos metalicos se producen esencialmente en dos formas de realizacion. Un primer grupo lo forman los llamados nucleos o moldes. De estos se conforma el molde de colada, que en esencial representa el molde negativo de la pieza que se va a producir. Un segundo grupo lo forman los cuerpos huecos, llamados mazarotas, que actuan como deposito de compensacion. Estos reciben metal liquido, para lo cual mediante medidas correspondientes se procura que el metal permanezca en la fase liquida durante mas tiempo que el metal que se encuentra en el molde de colada que forma el molde negativo. Si el metal solidifica en el molde negativo, entonces el metal liquido del deposito de compensacion puede fluir para compensar la contraccion de volumen que se presenta cuando el metal solidifica.

Los moldes de colada constan de un material refractario, por ejemplo, arena de cuarzo, cuyos granos se unen con un aglutinante adecuado al desmoldar el molde de colada para garantizar una rigidez mecanica suficiente del molde de colada. Para la produccion de moldes de colada, se utiliza asi un material de moldeo base refractario, el cual fue tratado con un aglutinante adecuado. El material base de moldeo refractario se encuentra preferentemente en una forma granulada, de tal forma que se puede introducir en un molde hueco adecuado y compactarse alli. Mediante el aglutinante se produce una cohesion solida entre las particulas del material base de moldeo, de tal forma que el molde de colada obtiene la estabilidad mecanica necesaria.

Los moldes de colada deben cumplir diferentes requisitos. En el propio proceso de colada deben presentar al principio una suficiente estabilidad y resistencia termica para recibir al metal liquido en el molde hueco formado por uno o mas moldes (parciales) de colada. Despues del inicio del proceso de solidification, se garantiza la estabilidad mecanica del molde de colada mediante una capa metalica solidificada, que se forma a lo largo de las paredes del molde hueco. El material del molde de colada debe descomponerse bajo la influencia del calor emitido por el metal, de tal forma que pierde su rigidez mecanica, asi, se anula la cohesion entre las particulas individuales del material refractario. Esto se obtiene cuando el aglutinante, por ejemplo, se descompone bajo el efecto del calor. Despues de enfriar, se sacude la pieza colada solidificada, con lo cual en el caso ideal el material de los moldes de colada se vuelve a desintegrar para dar lugar a una arena fina, que puede expulsarse de los espacios huecos del molde de metal.

Para la produccion de moldes de colada pueden utilizarse tanto aglutinantes organicos como inorganicos, cuyo endurecimiento puede realizarse respectivamente mediante un procedimiento frio o caliente. A este respecto, como procedimientos frios se denominan procedimientos que se realizan esencialmente a la temperatura ambiente sin calentar el molde de colada. A este respecto, el endurecimiento se realiza en la mayoria de los casos mediante una reaction quimica que, por ejemplo, se produce cuando se conduce un gas como catalizador a traves del molde que se va a endurecer. En el caso del procedimiento caliente, se calienta la mezcla de material de moldeo despues de la conformation a una temperatura suficientemente elevada para, por ejemplo, eliminar el disolvente contenido en el aglutinante o para iniciar una reaccion quimica mediante la cual el aglutinante se endurece, por ejemplo, mediante reticulacion.

Actualmente para la produccion de moldes de colada se utilizan una pluralidad de tales aglutinantes organicos, en los cuales la reaccion de endurecimiento se acelera mediante un catalizador gaseoso o mediante la reaccion con un endurecedor gaseoso. Estos procedimientos se designan como procedimientos “cold-box".

Un ejemplo para la produccion de moldes de colada utilizando aglutinantes organicos es el llamado procedimiento Cold Box de Ashland. A este respecto, se trata de un sistema de dos componentes. El primer componente consiste en la solution de un poliol, en la mayoria de los casos una resina fenolica. El segundo componente es la solution de un poliisocianato. Asi, de acuerdo con el documento US 3.409.579 A, se hacen reaccionar los dos componentes del aglutinante de poliuretano, y despues del moldeo se conduce una amina terciaria gaseosa a traves de la mezcla de material base y aglutinante. En el caso de la reaccion de endurecimiento de aglutinantes de poliuretano, se trata de una poliadicion, es decir, una reaccion sin disociacion de subproductos como, por ejemplo, agua. A las otras ventajas de este procedimiento Cold-Box pertenecen buena productividad, precision en las dimensiones de los moldes de colada asi como buenas propiedades tecnicas, como la rigidez de los moldes de colada, el tiempo de preparation de la mezcla de material base y aglutinante, etc.

Al procedimiento organico de endurecimiento en caliente pertenece el procedimiento Hot-Box a base de resinas fenolicas o de furano, el procedimiento Warm-Box a base de resinas de furano y el procedimiento de Croning a base

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de resinas de fenol-novolaca. En el caso del procedimiento Hot-box as^ como del Warm-box, se procesan las resinas liquidas con un endurecedor efectivo solo a temperatura elevada para formar una mezcla de materiales de moldeo. En el caso de los procedimientos de Croning, se recubren los materiales base de moldeo, como cuarzo, arenas de mineral de cromo, arenas de circonio, etc., a una temperatura de aproximadamente 100 a 160 °C con una resina de fenol-novolaca liquida a esta temperatura. Como companero de reaccion para el endurecimiento posterior se agrega hexametilentetramina. En el caso de las tecnologias de endurecimiento calientes antes mencionadas, el moldeo y el endurecimiento tiene lugar en herramientas que pueden calentarse, que se calientan a una temperatura de hasta 300 °C.

Independientemente del mecanismo de endurecimiento, es comun a todos los sistemas organicos que se descompongan termicamente al introducir el metal liquido en el molde de colada y, a este respecto, pueden liberar materiales daninos como, por ejemplo, benceno, tolueno, xilenos, fenol, formaldehido y productos de craqueo superiores parcialmente no identificados. Ciertamente, mediante distintas medidas ha sido posible minimizar estas emisiones, sin embargo no pueden evitarse completamente mediante aglutinantes organicos. Tambien en el caso de sistemas hibridos organicos-inorganicos que como, por ejemplo, en el caso de los aglutinantes utilizados para el procedimiento Resol-CO2, contienen una fraccion de compuestos organicos, se presentan tales emisiones indeseables al fundir los metales.

Para evitar la emision de productos de descomposicion durante los procesos de colada, deben utilizarse aglutinantes que se basan en materiales inorganicos o que como maximo contienen una fraccion muy pequena de compuestos organicos. Tales sistemas aglutinantes ya se conocen desde hace tiempo.

Un primer grupo de aglutinantes inorganicos se basan en el uso de vidrio soluble. En estos aglutinantes, el vidrio soluble forma el componente esencial del aglutinante. El vidrio soluble se mezcla con un material base de moldeo, por ejemplo, arena, para formar una mezcla de materiales de moldeo y a la mezcla de materiales de moldeo se le da forma de un cuerpo moldeado. Despues del moldeo de la mezcla de materiales de moldeo, se endurece el vidrio soluble para dar al cuerpo moldeado la estabilidad mecanica deseada. Para esto se han desarrollado esencialmente tres procedimientos.

De acuerdo con el primer procedimiento, se extrae el agua del vidrio soluble, para lo cual se calienta el cuerpo moldeado producido con la mezcla de materiales de moldeo. Con esto se eleva la viscosidad del vidrio soluble y en la superficie de los granos de arena se forma una pelicula dura forma modo de vidrio, la cual produce un enlace estable entre los granos de arena. Este procedimiento tambien se denomina como procedimiento de “endurecimiento en caliente”.

De acuerdo con un segundo procedimiento, despues del moldeo se conduce dioxido de carbono a traves del cuerpo moldeado. A traves del dioxido de carbono se precipitan los iones de sodio contenidos en el vidrio soluble como carbonato de sodio, lo que produce una solidificacion inmediata del cuerpo moldeado. Durante un endurecimiento posterior puede realizarse una reticulacion adicional del dioxido de silicio fuertemente hidratado. Este procedimiento tambien se denomina como procedimiento “endurecido con gas”.

Finalmente, de acuerdo con un tercer procedimiento, al vidrio soluble se le agrega un ester como endurecedor. Los esteres adecuados son, por ejemplo, acetatos de alcoholes polivalentes, carbonatos, como carbonato de propileno o de butileno, o lactonas, como butirolactona. En el ambiente alcalino del vidrio soluble se hidrolizan los esteres, con lo cual se libera el acido correspondiente y se produce una gelificacion del vidrio soluble. Esta variante tambien se denomina como procedimiento de “auto-endurecimiento”.

Asi, se han desarrollado sistemas de aglutinantes, los cuales se pueden endurecer mediante la conduccion de gases. Un sistema de este tipo se describe, por ejemplo, en el documento GB 782 205, en el cual se utiliza un vidrio soluble alcalino como aglutinante, que puede endurecerse mediante la conduccion de CO2. En el documento DE 199 25 167 se describe una masa de mazarota exotermica que contiene silicato alcalino como aglutinante.

En el documento DE 10 2004 057 669 B3 se describe el uso de vidrio soluble como aglutinante para la produccion de moldes y nucleos para la colada metalica. Al vidrio soluble se le agregan una o varias sales metalicas poco solubles, debiendo ser estas sales metalicas tan insolubles que no reaccionen a temperatura ambiente en un grado considerable con el vidrio soluble. Las sales metalicas poco solubles pueden presentar originalmente una baja solubilidad. Pero tambien es posible proveer estas sales metalicas con un recubrimiento para obtener la insolubilidad deseada. En los ejemplos se utilizan fluoruro de calcio, una mezcla de fluoruro de aluminio e hidroxido de aluminio, asi como una mezcla de hidroxido de magnesio e hidroxido de aluminio como sales metalicas poco solubles. Para mejorar la fluidez de una mezcla de materiales de moldeo producida por arena y la composition aglutinante, pueden agregarse ademas agentes tensioactivos o reticulantes.

Ademas, se han desarrollado sistemas de agentes aglutinantes que se auto-endurecen a temperatura ambiente. Un sistema tal basado en acido fosforico y oxidos metalicos esta descrito, por ejemplo, en el documento US 5.582.232.

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En el documento WO 97/049646 se describe una composicion aglutinante la cual es adecuada para la produccion de mezclas de materiales de moldeo para producir moldes de colada y nucleos. Esta composicion de aglutinante contiene un silicato, un fosfato y un catalizador, seleccionado del grupo que consiste en carbonatos alifaticos, carbonatos de alquileno ciclicos, esteres de acidos carboxilicos alifaticos, esteres de acidos carbox^licos ciclicos, esteres de fosfato y mezclas de los mismos. Como fosfato se utiliza un polifosfato con una unidad ionica de la formula ((PO3)nO) en la cual n corresponde a la longitud de cadena media y se encuentra entre 3 y 45. La proporcion de silicato:fosfato puede seleccionarse entre 97,5:2,5 y 40:60, en relacion a los solidos. Ademas, a la composicion se le puede agregar un tensioactivo.

En el documento US 6.139.619 se describe otro sistema de aglutinantes a base de una combinacion de vidrio soluble y un vidrio de fosfato inorganico amorfo soluble en agua. La proporcion molar SiO2 a M2O del vidrio soluble asciende a entre 0,6 y 2,0, en donde M se selecciona del grupo de sodio, potasio, litio y amonio. De acuerdo con una forma de realizacion, el sistema aglutinante tambien puede contener una sustancia tensioactiva.

Finalmente, se conocen tambien sistemas aglutinantes inorganicos, que endurecen a temperaturas superiores, por ejemplo, en una herramienta caliente. Tales sistemas aglutinantes que endurecen con calor se conocen, por ejemplo, por el documento US 5.474.606, en el cual se describe un sistema aglutinante consistente en vidrio soluble alcalino y silicato de aluminio.

Sin embargo los aglutinantes inorganicos presentan todavia desventajas en comparacion con los agentes aglutinantes organicos. Por ejemplo, los moldes de colada producidos con vidrio soluble como aglutinante poseen una resistencia relativamente reducida. Esto conduce en especial a problemas durante la extraccion del molde de colada de la herramienta, ya que el molde de colada puede romperse. En este momento es especialmente importante una buena rigidez para la produccion de partes de moldeo complicadas y de paredes delgadas y para su manejo seguro. La razon de las resistencias reducidas consiste en primer lugar en que los moldes de colada aun contienen agua residual de los aglutinantes. Los tiempos de permanencia prolongados en la herramienta caliente cerrada solo ayudan de manera limitada, ya que el vapor de agua no puede escapar de manera suficiente. Para alcanzar un secado lo mas completo posible de los moldes de colada, en el documento WO 989/06522 se propone mantener la mezcla de material de moldeo despues del desmoldado en un recipiente para nucleos templado durante un tiempo suficiente hasta que se forme una cascara periferica dimensionalmente estable y resistente. Despues de abrir el recipiente para nucleos, se extrae el molde y a continuation se seca completamente bajo el efecto de microondas. El secado adicional es sin embargo complicado, alarga el tiempo de produccion de los moldes de colada y contribuye considerablemente a encarecer el proceso de produccion, tambien debido a los costos de energia.

Para garantizar la fluidez de una mezcla de materiales de moldeo refractaria a base de un aglutinante de vidrio soluble, se requieren cantidades relativamente altas de vidrio soluble. Esto conduce sin embargo a una reduction de la resistencia al fuego del molde de colada asi como una mala desintegracion despues del proceso de colada. Con esto solo puede recuperarse una fraction reducida de la arena de moldeo utilizada para su reutilizacion en la produccion de moldes de colada.

En el documento DE 29 09 107 A se describe un procedimiento para la produccion de moldes de colada de un material granulado y/o que contiene fibras con silicato de sodio o de potasio como aglutinante, agregandose a la mezcla una sustancia tensioactiva, preferentemente un tensioactivo, aceite de silicona o una emulsion de silicona.

En el documento WO 95/15229 se describe una composicion de aglutinante para aglutinar, por ejemplo, arena. Una tal composicion de aglutinante puede utilizarse en la produccion de nucleos y moldes. La composicion de aglutinante comprende una mezcla de una solution acuosa de un silicato de metal alcalino, asi, vidrio soluble, asi como un compuesto tensioactivo soluble en agua. Al utilizar la composicion de aglutinante se obtiene una mejora de la fluidez de la mezcla de moldeo.

En el documento EP 1 095 719 A2 se describe un sistema de aglutinante a base de vidrio soluble. El sistema de aglutinante contiene vidrio soluble y una base higroscopica asi como, ademas, una solucion de emulsion con del 8 al 10 % de aceite de silicona, en relacion a la cantidad de aglutinante, presentando el aceite de silicona un punto de ebullition < 250 °C. La emulsion de silicona se utiliza para controlar las propiedades higroscopicas asi como para mejorar la fluidez de la mezcla de moldeo.

En el documento US 5.711.792 se describe una composicion de aglutinante para producir moldes de colada, la cual comprende un aglutinante inorganico que consta de una solucion acuosa, que contiene cadenas de polifosfato y/o iones de borato, asi como un compuesto tensioactivo soluble en agua. Mediante la adicion del compuesto tensioactivo soluble en agua se aumenta la fluidez de la mezcla de moldeo.

Otro punto debil de los aglutinantes inorganicos conocidos hasta ahora es la reducida estabilidad de los moldes de colada asi producidos frente a la elevada humedad del aire. Con esto no puede asegurarse un almacenamiento de los cuerpos de moldeo durante un periodo de tiempo prolongado, como en el caso de los aglutinantes organicos.

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Los moldes de colada producidos con vidrio soluble como aglutinante frecuentemente muestran despues de la colada metalica una mala desintegracion. En especial cuando el vidrio soluble fue endurecido mediante el tratamiento con dioxido de carbono, el aglutinante puede vitrificarse bajo la influencia del metal caliente, de tal forma que el molde de colada se endurece mucho y se dificulta excesivamente la separation de la pieza colada. Por lo tanto, se ha intentado agregar a la mezcla de moldeo componentes organicos que se queman bajo la influencia del metal caliente y mediante la formation de poros facilitan una desintegracion del molde de colada despues de la colada.

En el documento DE 2 059 538 se describen mezclas de arena para el nucleo y el molde, las cuales contienen silicato de sodio como aglutinante. Para obtener una mejor desintegracion del molde de colada despues de la colada del metal, a la mezcla se le agrega jarabe de glucosa. La mezcla de arena de moldeo conformada como molde de colada se enlaza mediante la conduction de gas de dioxido de carbono. La mezcla de arena de moldeo contiene del 1 al 3 % en peso de jarabe de glucosa, del 2 al 7 % en peso de un silicato alcalino y una cantidad suficiente de una arena para nucleos o moldes. En los ejemplos se determino que los moldes y los nucleos que contenian jarabe de glucosa presentan propiedades de desintegracion mucho mejores que los moldes y los nucleos que contienen sacarosa o dextrosa pura.

En el documento WO 2006/024540 A2 se describe una mezcla de moldeo para producir moldes de colada para el procesamiento de metales, que comprende al menos un material base de moldeo refractario, asi como un aglutinante a base de vidrio soluble. Al aglutinante se le agrega una parte de un oxido metalico en forma de particulas, que se selecciona del grupo de dioxido de silicio, oxido de aluminio, oxido de titanio y oxido de zinc. Especialmente como oxido metalico en forma de particulas se prefiere utilizar acido silicico precipitado o acido silicico pirogeno. Mediante el oxido metalico en forma de particulas, en especial dioxido de silicio, se obtiene una desintegracion muy sencilla del molde de colada despues de la colada metalica, de tal forma que se requiere un esfuerzo reducido para retirar el molde de colada.

Mediante la adicion del oxido metalico en forma de particulas a la mezcla de materiales de moldeo, sin embargo, se empeoran claramente las propiedades de fluidez de la mezcla de moldeo, de tal forma que durante la production del molde de colada se presentan dificultades para obtener un grado de llenado uniforme del modelo y con esto una densidad uniforme del molde de colada. En el peor de los casos, tambien dentro del molde de colada pueden formarse zonas en las cuales la mezcla de moldeo no se compacta en absoluto. Estos puntos fallidos se transfieren a la pieza colada, de tal forma que esta se vuelve inutilizable. Como otro problema, una compactacion no uniforme de la mezcla de material origina una elevada fragilidad del molde. Esto dificulta la automatization del proceso de colada, ya que los moldes de colada son dificiles de transportar sin sufrir danos. Por eso, se le agrega a la mezcla de moldeo refractaria preferentemente una fraction de un lubricante en forma de plaquitas, como grafito, mica o talco, que deben reducir la friction entre los granos de arena individuales, de tal forma que tambien pueden producirse moldes de colada mas complejos sin grandes dificultades.

Al aumentar la complejidad de las geometrias del grano, se imponen sin embargo mayores requisitos a la fluidez de la mezcla de moldeo. Estos problemas se resolvian hasta ahora con el uso de aglutinantes organicos, asi de acuerdo con la exitosa introduction de aglutinantes inorganicos en la produccion en serie de fundiciones se expreso tambien el deseo de disponer de aglutinantes inorganicos o mezclas de moldeo refractarias adecuados para moldes de colada muy complejos. A este respecto, debe garantizarse que los nucleos con tales geometrias complejas tambien pueden producirse industrialmente en serie. Asi, deben poder mantenerse ciclos de procesamiento cortos durante la produccion del nucleo, en donde el nucleo en todas las fases de su produccion debe presentar una resistencia suficientemente elevada, de tal forma que, por ejemplo, tambien sea posible una produccion automatica sin que sufran danos las zonas de paredes delgadas del nucleo. A este respecto, la resistencia de los nucleos en todos los pasos del proceso de produccion tambien debe asegurarse para las propiedades variables de la arena de moldeo utilizada. Para la produccion de nucleos no es necesario que se utilice arena nueva. Mas bien, la arena de moldeo despues de la colada se vuelve a procesar y el producto regenerado se utiliza entonces otra vez para la produccion de moldes y nucleos. En el caso de la regeneration de la arena de moldeo, se vuelve a retirar la fraccion principal del agente aglutinante restante en la superficie de los granos de arena. Esto puede realizarse, por ejemplo, de forma mecanica, al moverse la arena, de tal forma que los granos de arena se frotan entre si. A continuation, se elimina el polvo a la arena y esta se vuelve a utilizar. Sin embargo, en la mayoria de los casos no es posible retirar completamente la capa de aglutinante. Mediante el efecto mecanico tambien puede danarse el grano de arena, de tal forma que se crea un compromiso entre la necesidad de retirar lo mas completamente posible el agente aglutinante y no danar los requisitos del grano de arena. Por eso, en la mayoria de los casos no es posible, con la regeneracion de la arena de moldeo utilizada, volver a recuperar las propiedades de una arena nueva. En la mayoria de los casos, el regenerado presenta una superficie mas rugosa en comparacion con la arena nueva. Esto influye sobre la produccion o incluso sobre las propiedades de flujo de una mezcla de moldeo producida con el regenerado.

Por eso, la invention se baso en el objetivo de proporcionar una mezcla de material de moldeo para la produccion de moldes de colada para el procesamiento de metales, que comprende al menos un material de moldeo refractario asi como un sistema de agentes aglutinantes a base de vidrio soluble, en el cual la mezcla de material de moldeo contiene una fraccion de un oxido metalico en forma de particulas, que se selecciona del grupo del dioxido de silicio, oxido de aluminio, oxido de titanio y oxido de zinc, que permiten la produccion de moldes de colada con geometrias

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muy complejas y, por ejemplo, tambien pueden comprender secciones de paredes delgadas.

Este objetivo se consigue con una mezcla de material de moldeo con las caracteristicas de la reivindicacion 1. Otros perfeccionamientos ventajosos de la mezcla de material de moldeo de acuerdo con la invencion son objeto de las reivindicaciones independientes.

Mediante la adicion de al menos una sustancia tensioactiva puede mejorarse considerablemente la fluidez de la mezcla de moldeo. En el caso de la produccion de moldes de colada, se obtiene una densidad claramente mayor, es decir, el empaque de las particulas del material base de moldeo refractario se empaqueta de manera claramente mas densa. Con esto se eleva la estabilidad del molde de colada y tambien en secciones geometricas muy complicadas del molde de colada pueden reducirse claramente las fallas que producen un empeoramiento del cuadro de colada. Como otra ventaja, al utilizar la mezcla de materiales de moldeo de acuerdo con la invencion para producir moldes de colada, se reduce esencialmente el esfuerzo mecanico de las herramientas de moldeo. Se minimiza el efecto abrasivo de la arena sobre la herramienta, de tal forma que se reduce el coste de mantenimiento. La fluidez aumentada de la mezcla de moldeo permite ademas una reduccion de las presiones de inyeccion en las maquinas inyectoras de los nucleos sin que para esto se tenga que contar con una peor compactacion de nucleo.

Sorprendentemente, mediante la adicion del material activo en la superficie, tambien pudo obtenerse un aumento de la resistencia al calor del nucleo. Despues de la produccion de un nucleo, este puede extraerse por ello rapidamente de la herramienta de moldeo, de tal forma que son posibles ciclos de produccion cortos. Esto tambien es posible para nucleos que comprenden secciones de pared delgada, que tambien son sensibles contra una carga mecanica.

La mezcla de material de moldeo de acuerdo con la invencion se endurece despues del moldeo preferentemente mediante la extraccion del agua y por la iniciacion de una policondensacion. El material tensioactivo sorprendentemente no ejerce ningun efecto negativo sobre la resistencia al calor de un cuerpo moldeado que fue producido con la mezcla de material de moldeo, aunque en realidad habia esperado que el material tensioactivo perturbara la formacion de la estructura en la pelicula vitrea y con esto condujera a una reduccion de la resistencia al calor.

La mezcla de material de moldeo de acuerdo con la invencion para producir moldes de colada para el procesamiento de metales comprende al menos:

- un material base de moldeo refractario;

- un aglutinante a base de vidrio soluble;

- una fraccion de un oxido metalico en forma de particulas que se selecciona del grupo del dioxido de silicio, oxido de aluminio, oxido de titanio y oxido de zinc;

de acuerdo con la invencion, a la mezcla de materiales de moldeo se le agrega una fraccion de al menos un material tensioactivo.

Como material base de moldeo refractario pueden utilizarse materiales habituales para la produccion de moldes de colada. Por ejemplo, son adecuadas arenas de cuarzo o de circonio. Ademas, tambien son adecuados materiales base de moldeo refractarios en forma de fibras como, por ejemplo, fibras de chamota. Otros materiales base de moldeo refractarios adecuados son, por ejemplo, olivina, arena de mineral de cromo, vermiculita.

Ademas, como materiales base de moldeo refractarios tambien pueden usarse materiales artificiales como, por ejemplo, esferas huecas de silicato de aluminio (denominadas microesferas), perlas de vidrio, granulado de vidrio o materiales base de moldeo ceramicos en forma de esferas conocidos bajo el nombre de “Cerabeads®” o “Carboaccucast®”. Estos materiales base de moldeo ceramicos en forma de esferas contienen como minerales, por ejemplo, mulita, corindon, ft-cristobalita en diferentes proporciones. Contienen como fraccion esencial oxido de aluminio y dioxido de silicio. Las composiciones tipicas contienen, por ejemplo, AhO3 y SiO2 en aproximadamente las mismas proporciones. Ademas, pueden estar contenidos otros componentes en fracciones del <10 %, como TiO2, Fe2O3. El diametro de los materiales base de moldeo de forma esferica asciende preferentemente a menos de 1000 |jm, en especial menos de 600 |jm. Son tambien adecuados los materiales base de moldeo refractarios producidos sinteticamente como, por ejemplo, mulita (x AhO3 ■ y SiO2, siendo x= 2 a 3, y = 1 a 2; formula ideal: Al2SiO5). Estos materiales base de moldeo sinteticos no proceden de un origen natural y pueden ser sometidos tambien a procedimientos de moldeo especiales como, por ejemplo, durante la produccion de esferas huecas de silicato de aluminio, perlas de vidrio o materiales base de moldeo ceramicos en forma esferica.

De acuerdo con una forma de realizacion, como materiales base de moldeo sinteticos refractarios se utilizan materiales de vidrio. Estos se utilizan en especial ya sea como esferas de vidrio o como granulado de vidrio. Como vidrio pueden utilizarse vidrios comunes, prefiriendose los vidrios que muestran un elevado punto de fusion. Son adecuadas, por ejemplo, perlas de vidrio y/o granulado de vidrio que se produce de vidrio roto. Igualmente adecuados son los vidrios de borato. La composicion de este tipo de vidrios se indica de manera ejemplificativa en la

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siguiente tabla.

Tabla

Composition de vidrios

Componente

Vidrio roto Vidrio de borato

SiO2

50 - 80 % 50 - 80 %

Al2O3

0 - 15 % 0 - 15 %

Fe2O3

< 2 % < 2 %

M"O

0 - 25 % 0 - 25 %

M'2O

5 - 25 % 1 - 10 %

B2O3

< 15 %

Otros

< 10 % < 10 %

M11: metal alcalino terreo, por ejemplo, Mg, Ca, Ba

M1: metal alcalino, por ejemplo, Na, K

Sin embargo, ademas de los vidrios presentados en la tabla, tambien pueden utilizarse otros vidrios cuyo contenido de los compuestos antes mencionados se encuentre fuera de los rangos mencionados. Igualmente, pueden utilizarse tambien vidrios especiales, que ademas de los oxidos mencionados tambien pueden contener otros elementos o sus oxidos.

El diametro de las esferas de vidrio asciende preferentemente de 1 a 1000 |jm, preferentemente 5 a 500 |jm y de manera especialmente preferente de 10 a 400 jm.

En las pruebas de colada con aluminio se encontro que al utilizar materiales base de moldeo sinteticos, sobre todo perlas de vidrio, granulado de vidrio o microesferas, despues de colar permanece adherida menos arena de moldeo en la superficie metalica que con el uso de arena de cuarzo pura. El uso de materiales base de moldeo sinteticos hace posible la obtencion de superficies de colada mas planas, en las cuales no se requiere un complicado tratamiento posterior mediante radiacion o por lo menos en una medida considerablemente menor.

No es necesario formar todo el material base de moldeo de materiales base de moldeo sinteticos. La fraccion preferente de materiales base de moldeo sinteticos se encuentra al menos aproximadamente en el 3 % en peso, especialmente preferente al menos en el 5 % en peso, de manera especialmente preferente en al menos el 10 % en peso, preferentemente al menos aproximadamente en el 15 % en peso, de manera especialmente preferente al menos aproximadamente en el 20 % en peso, en relacion a la cantidad total del material de moldeo refractario. El material base de moldeo refractario presenta preferentemente un estado vertible, de tal forma que la mezcla de moldeo de acuerdo con la invencion puede procesarse en maquinas de inyeccion de nucleos comunes.

Como otro componente, la mezcla de material de moldeo de acuerdo con la invencion presenta un aglutinante a base de vidrio soluble. Como vidrio soluble pueden utilizarse a este respecto vidrios solubles comunes como los que ya se utilizan como aglutinantes en mezclas de material de moldeo. Estos vidrios solubles contienen silicatos de sodio o de potasio disueltos y pueden producirse mediante la disolucion de silicatos vitreos de potasio y de sodio en agua. El vidrio soluble presenta preferentemente un modulo de SiO2/M2O en el rango de 1,6 a 4,0, en especial de 2,0 a 3,5, siendo M sodio y/o potasio. Los vidrios solubles presentan preferentemente una fraccion de solidos en el rango del 30 al 60 % en peso. La fraccion de solidos se refiere a la cantidad contenida en el vidrio soluble de SiO2 y M2O. El aglutinante a base de vidrio soluble puede contener, ademas de vidrio soluble, otros componentes que funcionan como aglutinante. Preferentemente, sin embargo, se utiliza vidrio soluble puro como aglutinante. El contenido de solidos del vidrio soluble preferentemente esta formado por mas del 80 % en peso, mas preferentemente al menos el 90 % en peso, especialmente preferente al menos el 95 % en peso y de acuerdo con otra forma de realizacion al menos el 98 % en peso, como silicatos alcalinos. Siempre y cuando el aglutinante contenga fosfatos, entonces asciende su proportion, calculado como P2O5 y en relation al contenido de solidos del vidrio soluble, preferentemente menos del 10 % en peso, mas preferentemente menos del 5 % en peso y de acuerdo con otra forma de realizacion menos del 2 % en peso. De acuerdo con una forma de realizacion, el aglutinante no contiene fosfato.

Ademas, la mezcla de material de moldeo contiene una fraccion de un oxido metalico en forma de particulas, que se selecciona del grupo de dioxido de silicio, oxido de aluminio, dioxido de titanio y oxido de zinc. El tamano de particula primario promedio del oxido metalico en forma de particulas puede ser preferentemente entre 0,10 jm y 1 jm. Debido a la aglomeracion de las particulas primarias, sin embargo, el tamano de particula del oxido de metal asciende preferentemente a menos de 300 jm, preferentemente menos de 200 jm, de manera especialmente preferente menos de 100 jm. De acuerdo con una forma de realizacion, el tamano de particula asciende a mas de 5 jm, de acuerdo con otra forma de realizacion, a mas de 10 jm, de acuerdo con otra forma de realizacion, a mas de 15 jm. El tamano de particula promedio se encuentra preferentemente en el rango de 5 a 90 jm, de manera especialmente preferente de 10 a 80 jm y mas especialmente en el rango de 15 a 50 jm. El tamano de particula

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puede determinate, por ejemplo, mediante analisis de tamiz. En especial se prefiere que el residuo del tamiz con un tamano de malla de 63 |jm ascienda a menos del 10 % en peso, preferentemente a menos del 8 % en peso.

Especialmente se prefiere utilizar dioxido de silicio como oxido metalico en forma de particulas, prefiriendose especialmente en este caso dioxido de silicio amorfo producido sinteticamente.

El dioxido de silicio en forma de particulas no debe equipararse al material base de moldeo refractario. Si, por ejemplo, se utiliza arena de cuarzo como material base de moldeo refractario, entonces la arena de cuarzo no puede funcionar simultaneamente como dioxido de silicio en forma de particulas. La arena de cuarzo muestra en un patron de difraccion de rayos X un reflejo muy nitido, mientras que el dioxido de silicio amorfo presenta un reducido grado de cristalizacion y por lo tanto en el patron de difraccion de rayos X muestra un reflejo claramente mas ancho.

Como dioxido de silicio en forma de particulas se utiliza preferentemente acido silicico precipitado o acido silicico pirogeno. Estos acidos silicicos pueden utilizarse tanto individualmente como en mezcla. El acido silicico precipitado se obtiene mediante la reaccion con una solucion de silicato alcalino acuoso con acidos minerales. El precipitado subsecuentemente se separa, seca y muele. Por acidos silicicos pirogenos se entienden acidos silicicos que se obtienen a elevadas temperaturas mediante la coagulacion de la fase gaseosa. La produccion de acidos silicicos pirogenos puede realizarse, por ejemplo, mediante hidrolisis pirogena de tetracloruro de silicio o en un horno de arco electrico mediante la reduccion de arena de cuarzo con coque o antracita para dar lugar a gas de monoxido de silicio con la subsecuente oxidacion para formar dioxido de sillico. Los acidos silicicos pirogenos producidos de acuerdo con el procedimiento de horno de arco electrico aun pueden contener carbono. Los acidos silicicos precipitados y acidos silicicos pirogenos son igual de adecuados para la mezcla de materiales de moldeo de acuerdo con la invention. Estos acidos silicicos se denominan ademas “dioxido de silicio amorfo sintetico”.

El acido silicico pirogeno se caracteriza por una superficie especifica muy alta. Preferentemente, el dioxido de silicio en forma de particulas presenta una superficie especifica de mas de 10 m2/g, de acuerdo con otra forma de realization, de mas de 15 m2/g. De acuerdo con una forma de realization, el dioxido de silicio en forma de particulas presenta una superficie especifica menor a 40 m2/g, de acuerdo con otra forma de realizacion, menor a 30 m2/g. La superficie especifica puede determinarse mediante la adsorcion de nitrogeno de acuerdo con la norma DIN 66131.

De acuerdo con una forma de realizacion, el dioxido de silicio en forma de particulas amorfas sin compactar presenta una densidad aparente mayor de 100 m3/kg, de acuerdo con otra forma de realizacion, mayor de 150 m3/kg. De acuerdo con una forma de realizacion, el dioxido de silicio en forma de particulas amorfo sin compactar presenta una densidad aparente de menos de 500 m3/g, de acuerdo con otra forma de realizacion, presenta una densidad aparente menor de 400 m3/g.

Los inventores suponen que el vidrio soluble fuertemente alcalino puede reaccionar con los grupos silanol dispuestos en la superficie del dioxido de silicio amorfo producido sinteticamente y que al evaporarse el agua se forma un enlace intenso entre el dioxido de silicio y el vidrio soluble que en ese momento es solido.

Como componente adicional esencial, la mezcla de materiales de moldeo de acuerdo con la invencion contiene una sustancia tensioactiva. Por sustancia tensioactiva se entiende una sustancia que sobre una superficie acuosa puede formar una capa monomolecular, asi, por ejemplo, esta capacitada para formar una membrana. Ademas, mediante una sustancia tensioactiva se reduce la tension superficial del agua. Las sustancias tensioactivas adecuadas son, por ejemplo, aceites de silicona.

Especialmente, se prefiere que la sustancia tensioactiva sea un surfactante. Los surfactantes comprenden una parte hidrofila y una parte hidrofoba, cuyas propiedades estan compensadas de tal forma que los surfactantes en una fase acuosa, por ejemplo, forman micelas o pueden acumularse en la superficie limite.

Se pueden utilizar todas las clases de surfactantes en la mezcla de materiales de moldeo de acuerdo con la invencion. Ademas de los surfactantes anionicos, tambien son adecuados los surfactantes no ionicos, los surfactantes cationicos asi como surfactantes anfotericos. Tensioactivos no ionicos a modo de ejemplo son, por ejemplo, alcoholes de cadena larga etoxilados o propoxilados, aminas o acidos, como etoxilado de alcoholes grasos, etoxilados de fenol de alquilo, etoxilado de aminas grasas, etoxilados de alcohol graso, etoxilados de acidos grasos, los correspondientes propoxilatos o tambien los surfactantes de azucar como, por ejemplo, poliglucosidos a base de alcoholes grasos. Los alcoholes grasos comprenden preferentemente de 8 a 20 atomos de carbono. Surfactantes cationicos adecuados son compuestos de alquilamonio y compuestos de imidazolinio.

Preferentemente, se utilizan surfactantes anionicos para las mezclas de material de moldeo de acuerdo con la invencion. El surfactante anionico comprende como grupo hidrofilo polar preferentemente un grupo sulfato, sulfonato, fosfato o carboxilato, prefiriendose especialmente los grupos sulfato o fosfato. Si se utilizan surfactantes anionicos que contengan grupos sulfato, entonces se utilizan preferentemente los monoesteres del acido sulfurico. Si se utilizan grupos fosfato como grupos polares del surfactante anionico, entonces son especialmente preferentes los mono- y diesteres del acido ortofosforico.

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Los surfactantes utilizados en la mezcla de materiales de moldeo de acuerdo con la invencion tienen en comun que la seccion hidrofoba no polar esta formada preferentemente por grupos alquilo, arilo y/o aralquilo, que preferentemente comprenden mas de 6 atomos de carbono, de manera especialmente preferente de 8 a 20 atomos de carbono. La seccion hidrofoba puede presentar tanto cadenas lineales como tambien estructuras ramificadas. Igualmente, pueden utilizarse mezclas de diferentes surfactantes.

Los surfactantes anionicos especialmente preferentepreferentes se seleccionan del grupo del sulfato de oleilo, sulfato de estearilo, sulfato de palmitilo, sulfato de miristilo, sulfato de laurilo, sulfato de decilo, sulfato de octilo, sulfato de 2-etilhexilo, sulfato de 2-etildecilo, sulfato de palmiloileilo, sulfato de linoilo, sulfonato de laurilo, sulfonato de 2-etildecilo, sulfonato de palmitilo, sulfonato de estearilo, sulfonato de 2-etilestearilo, sulfonato de linolilo, fosfato de hexilo, fosfato de 2-etilhexilo, fosfato de caprilo, fosfato de laurilo, fosfato de miristilo, fosfato de palmitilo, fosfato de palmitoleilo, fosfato de oleilo, fosfato de estearilo, fosfato de poli-(1,2-etandiil)-fenolhidroxi, fosfato de poli-(1,2- etandiil-)-estearilo, asi como fosfato de poli-(1,2-etandiil-)-oleilo.

En la mezcla de material de moldeo de acuerdo con la invencion esta contenida una sustancia tensioactiva pura en relacion al peso del material base de moldeo refractario preferentemente en un porcentaje del 0,001 al 1 % en peso, de manera especialmente preferente del 0,01 al 0,5 % en peso. Frecuentemente, se ofrecen estas sustancias tensioactivas comercialmente como soluciones del 20 al 80 %. En este caso, se prefieren en especial las soluciones acuosas de las sustancias tensioactivas.

En principio, la sustancia tensioactiva puede utilizarse tanto en forma disuelta, por ejemplo, en el aglutinante, como componente separado o a traves de un componente solido, que funciona como material portador, por ejemplo, en un aditivo que se agrega a la mezcla de material de moldeo. Especialmente, se prefiere que la sustancia tensioactiva este disuelta en el aglutinante.

De acuerdo con una forma de realizacion preferente, el material base de moldeo refractario se forma mensual menos parcialmente de un material base de moldeo refractario regenerado. Por un material de moldeo refractario regenerado se entiende un material de moldeo refractario que ya habia sido usado al menos una vez para la produccion de moldes de colada y despues se volvio a procesar para otra vez devolverse al proceso de produccion de moldes de colada.

La capacidad de flujo mejorada observada en la mezcla de materiales de moldeo de acuerdo con la invencion es especialmente importante cuando la mezcla de materiales de moldeo contiene, en vez de un material base de moldeo refractario puro, por ejemplo, una arena de cuarzo pura, fracciones de un material base de moldeo refractario regenerado, por ejemplo, una arena de cuarzo regenerada. Los materiales de moldeo refractario regenerados, independientemente del tipo de regeneracion, contienen todavia residuos del aglutinante, que pueden disolverse directamente de la superficie del grano. Estos residuos confieren al regenerado un “caracter obtuso” y reducen la fluidez de la mezcla de material de moldeo. Debido a esto, en la practica los moldes complicados frecuentemente solo pueden producirse con arena nueva. La mezcla de material de moldeo de acuerdo con la invencion presenta sin embargo una buena fluidez, aun cuando la mezcla de material de moldeo comprende fracciones de material base de moldeo refractario regenerado, tal que es posible la produccion de nucleos con geometria muy complicada. Sorprendentemente, se encontro que los moldes que se producen con material de moldeo refractario regenerado igualmente presentan una muy elevada solidez, en especial resistencia al calor. Esta resistencia es claramente mayor que en los moldes que se producen de una mezcla de material de moldeo que ademas del vidrio soluble como aglutinante tambien contiene un dioxido de silicio amorfo en particulas finas, sin embargo ningun tensioactivo, en especial ningun surfactante.

Para la regeneracion pueden utilizarse todos los materiales base de moldeo refractarios, por ejemplo, los materiales base de moldeo refractarios mencionados antes. Tambien el aglutinante con el cual esta contaminado el material base de moldeo refractario antes de la regeneracion no esta sujeto a ninguna limitation. En el caso anterior del uso del material de moldeo refractario pueden utilizarse tanto aglutinantes organicos como tambien inorganicos. Pueden utilizarse para la regeneracion tanto mezclas de diferentes materiales base de moldeo refractarios utilizados como tambien clases puras de materiales base de moldeo refractarios utilizadas. Preferentemente, se utilizan materiales base de moldeo refractarios regenerados que se producen de solo una clase de material de moldeo refractario utilizado, conteniendo el material base de moldeo refractario utilizado restos de un aglutinante preferentemente inorganico, de manera especialmente preferente un aglutinante a base de vidrio soluble, en especial un aglutinante que fundamentalmente esta conformado de vidrio soluble.

Para la regeneracion del material base de moldeo refractario pueden utilizarse cualquier procedimiento. Asi, puede regenerarse el material base de moldeo refractario utilizado, por ejemplo, de manera mecanica, eliminandose por frotamiento los residuos de aglutinante o los productos de descomposicion que permanecen despues de la colada sobre el material base de moldeo refractario. Para esto, por ejemplo, puede moverse fuertemente la arena, de tal forma que mediante la colision con los granulos vecinos se disuelven los residuos de material aglutinante que de adhieren a estos. Los residuos de material aglutinante pueden separarse entonces del material base de moldeo refractario regenerado mediante tamizado y desempolvado. Eventualmente, puede pretratarse el material base de moldeo refractario utilizado tambien termicamente para debilitar al hacerla porosa la pelicula de aglutinante sobre los

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granulos del material de moldeo refractario, de tal forma que puede ser desprendido facilmente. En especial cuando el material base de moldeo refractario utilizado todavia contiene residuos de vidrio soluble como aglutinante, puede realizarse el procesamiento de tal forma que el material base de moldeo refractario utilizado se lava con agua.

Los materiales base de moldeo refractarios utilizados tambien pueden ser regenerados termicamente. Una tal regeneracion es habitual, por ejemplo, en el caso de materiales base de moldeo refractarios utilizados que estan contaminados con residuos de aglutinantes organicos. En el caso de entrada de aire se queman esos residuos de radicales organicos. Eventualmente, puede realizarse una prelimpieza mecanica, de tal forma que se retire ya una parte de los residuos de aglutinante.

Especialmente, se prefiere utilizar un material base de moldeo refractario regenerador que se ha obtenido de un material base de moldeo refractario utilizado contaminado con vidrio soluble, en el cual el material de moldeo refractario utilizado se ha regenerado termicamente. En un tal procedimiento de regeneracion, se prepara un material base de moldeo refractario, el cual esta compactado con un aglutinante a base de vidrio soluble. La arena de fundicion utilizada se somete entonces a un tratamiento termico, en donde el material base de moldeo refractario utilizado se calienta a una temperatura de al menos 200 °C.

Un procedimiento de este tipo se describe, por ejemplo, en el documento WO2008/101668 A1.

La fraccion del material base de moldeo refractario regenerado en el material base de moldeo refractario contenido en la mezcla de materiales de moldeo puede seleccionarse aleatoriamente. El material base de moldeo refractario puede consistir completamente de material base de moldeo refractario generado. Pero tambien es posible que el material base de moldeo refractario contenga solamente pequenas fracciones de material base de moldeo refractario regenerado. Por ejemplo, la fraccion de material base de moldeo refractario regenerado puede encontrarse entre el 10 y el 90 % en peso, de acuerdo con otra forma de realizacion, entre el 20 y el 80 % en peso, en relacion al material base de moldeo refractario contenido en la mezcla de materiales de moldeo. Pero tambien son posibles fracciones mayores o menores.

De acuerdo con una forma de realizacion, a la mezcla de materiales de moldeo de acuerdo con la invencion se le agrega al menos un carbohidrato. Mediante la adicion de carbohidratos a la mezcla de materiales de moldeo pueden producirse moldes de colada a base de aglutinantes inorganicos que presentan una elevada solidez tanto inmediatamente despues de la produccion como tambien despues de un almacenamiento prolongado. Ademas, despues de la colada de metal, se obtiene una pieza colada con una calidad superficial muy elevada, de tal forma que despues de retirar el molde de colada solo se requiere un ligero procesamiento posterior de la superficie de la pieza de colada. Como carbohidratos pueden usarse tanto mono o disacaridos como tambien oligo- o polisacaridos de elevado peso molecular. Los carbohidratos pueden utilizarse tanto como compuestos individuales como mezclas de diferentes carbohidratos. En la pureza de los carbohidratos utilizados no se imponen requisitos exagerados. Es suficiente cuando los carbohidratos, en relacion al peso seco, presentan una pureza mayor al 80 % en peso, de manera especialmente preferente mayor al 90 % en peso, de manera especialmente preferente mayor al 95 % en peso, respectivamente en relacion al peso seco. Las unidades de monosacaridos de los carbohidratos pueden estar enlazados de cualquier manera. Los carbohidratos presentan preferentemente una estructura lineal, por ejemplo, un enlace 1,4-a- o ft-glucosidicos. Sin embargo, los carbohidratos pueden presentar total o completamente enlaces 1,6 como, por ejemplo, amilopectina, que presenta hasta el 6 % de enlaces a-1,6.

La cantidad del carbohidrato puede seleccionarse relativamente reducida para observar ya un efecto claro en la solidez de los moldes de colada antes de la colada o una mejora clara en la calidad de la superficie. Preferentemente, se selecciona una fraccion del carbohidrato, en relacion al material base de moldeo refractario, en el intervalo del 0,01 al 10 % en peso, de manera especialmente preferente del 0,02 al 5 % en peso, de manera especialmente preferente del 0,05 al 2,5 % en peso, y de manera especialmente mas preferente en el intervalo del 0,1 al 0,5 % en peso. Ya fracciones reducidas de carbohidratos en el intervalo de aproximadamente el 0,1 % en peso conducen a efectos claros.

De acuerdo con otra forma de realizacion, el carbohidrato puede estar contenido en forma no derivada en la mezcla de material de moldeo. Este tipo de carbohidratos pueden obtenerse ventajosamente de fuentes naturales, como plantas, por ejemplo, cereales o patatas. El peso molecular de este tipo de carbohidratos obtenidos de fuentes naturales puede reducirse, por ejemplo, mediante hidrolisis quimica o enzimatica para, por ejemplo, mejorar la solubilidad en agua. Ademas de carbohidratos no derivados que solo estan conformados de carbono, oxigeno e hidrogeno, sin embargo, tambien pueden utilizarse carbohidratos derivados, en los cuales, por ejemplo, una parte o todos los grupos hidroxi estan eterificados, por ejemplo, con grupos alquilo. Los carbohidratos derivados adecuados son, por ejemplo, etilcelulosa o carboximetilcelulosa.

En si, pueden utilizarse carbohidratos de bajo peso molecular, como mono- o disacaridos. Ejemplos son glucosa o sacarosa. Pero los efectos ventajosos se observan en especial con el uso de oligo- o polisacaridos. Por eso, de manera especialmente preferente se utiliza un oligo- o polisacarido como carbohidrato.

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Aqui se prefiere que el oligo- o polisacarido presente una masa molar en el intervalo de 1000 a 100 000 g/mol, preferentemente 2000 a 30 000 g/mol. En especial cuando el carbohidrato presenta una masa en el intervalo de 5000 a 20 000 g/mol, se observa un aumento claro de la solidez del molde de colada, de tal forma que el molde de colada durante la production puede desmoldarse y transportarse facilmente. Tambien en el caso de almacenamiento prolongado, el molde de colada muestra una muy buena solidez, de tal forma que tambien puede ser posible un almacenamiento necesario de los moldes de colada para una produccion en serie de piezas coladas, tambien durante varios dias con la action de la humedad del aire. Tambien es muy buena la resistencia bajo el efecto del agua como, por ejemplo, el que es inevitable al aplicar un apresto sobre el molde de colada.

Preferentemente, el polisacarido esta conformado por unidades de glucosa, estando enlazadas estas de forma especialmente preferente de manera a- o ft-1,4-glucosidica. Sin embargo, tambien es posible obtener compuestos de carbohidratos que ademas de glucosa contienen otros monosacaridos como, por ejemplo, galactosa o fructosa, como aditivo de acuerdo con la invention. Ejemplos de carbohidratos adecuados son lactosa (disacarido con enlace a- o ft-1,4- de galactosa o glucosa) y sacarosa (disacarido de a-glucosa y ft-fructosa).

Especialmente se selecciona el carbohidrato del grupo de celulosa, almidones y dextrinas asi como derivados de estos carbohidratos. Los derivados adecuados son, por ejemplo, derivados eterificados total o parcialmente con grupos alquilo. Sin embargo, pueden realizarse otras derivaciones, por ejemplo, esterificaciones con acidos inorganicos u organicos.

Otra optimization de la estabilidad de los moldes de colada asi como de la superficie de la pieza colada puede obtenerse cuando se utilizan carbohidratos especiales y en especial se prefieren almidones, dextrinas (producto hidrolizado de los almidones) y sus derivados como aditivos para la mezcla de materiales de moldeo. Como almidones pueden utilizarse en especial los almidones naturales como, por ejemplo, almidones de patata, maiz, arroz, guisante, platano, castana de Indias o trigo. Pero tambien es posible utilizar almidones modificados como, por ejemplo, almidones pregelatinizados, almidones semicocidos, almidones oxidados, almidones de citrato, almidones de acetato, eter de almidones, ester de almidones o incluso fosfatos de almidon. En si, no existe una limitation en la selection de los almidones. Los almidones pueden presentar, por ejemplo, una viscosidad baja, media o alta, pueden ser cationicos o anionicos, solubles en agua fria o en agua caliente. La dextrina se selecciona preferentemente del grupo de la dextrina de patata, dextrina de maiz, dextrina amarilla, dextrina blanca, dextrina de borax, ciclodextrina y maltodextrina.

En especial durante la produccion de moldes de colada con secciones con paredes muy delgadas, la mezcla de materiales de moldeo comprende preferentemente adicionalmente un compuesto que contiene fosforo. A este respecto, pueden utilizarse compuestos de fosforo tanto organicos como inorganicos. Para no provocar reacciones secundarias indeseadas durante la colada metalica, se prefiere ademas que el fosforo este presente en un compuesto que contenga fosforo preferentemente en la etapa de oxidation V. Mediante la adicion de compuestos que contienen fosforo puede seguir aumentandose la estabilidad del molde de colada. Esto tiene un significado especialmente importante cuando, durante la colada metalica, el metal liquido cae sobre una superficie inclinada y alli, debido a la elevada presion estatica del metal, ejerce un elevado efecto de erosion o puede conducir a una deformation en especial de las secciones de paredes delgadas del molde de colada.

A este respecto, el compuesto que contiene fosforo se encuentra preferentemente en forma de un fosfato o un oxido de fosforo. A este respecto, el fosfato puede estar presente como fosfato de metal alcalino o alcalinoterreo, prefiriendose especialmente las sales de sodio. En si, tambien pueden utilizarse fosfatos de amonio o los fosfatos de otros iones metalicos. Los fosfatos de metal alcalino o alcalinoterreo mencionados como preferentes, sin embargo, pueden obtenerse facilmente y estan disponibles en las cantidades deseadas a bajo precio.

Si el compuesto que contiene fosforo se agrega a la mezcla de material de moldeo en forma de un oxido de fosforo, el oxido de fosforo se encuentra preferentemente en forma de pentaoxido de fosforo. Sin embargo, tambien pueden utilizarse trioxido y tetraoxido de fosforo.

De acuerdo con otra forma de realization, la mezcla de materiales de moldeo puede estar anadida al compuesto que contiene fosforo en forma de sales de acidos fluorfosforicos. Especialmente se prefieren aqui las sales del acido monofluorofosforico. En especial se prefiere la sal de sodio.

De acuerdo con una forma de realizacion preferente, la mezcla de materiales de moldeo esta conformada como compuesto que contiene fosforo de fosfatos organicos. Aqui se prefieren los fosfatos de alquilo o de arilo. A este respecto, los grupos alquilo comprenden preferentemente de 1 a 10 atomos de carbono y pueden ser de cadena recta o ramificada. Los grupos arilo comprenden preferentemente de 6 a 18 atomos de carbono, pudiendo estar sustituidos los grupos arilo tambien por grupos alquilo. Especialmente preferentepreferentes son los compuestos de fosfato que se derivan de carbohidratos monomericos o polimericos como, por ejemplo, glucosa, celulosa o almidones. El uso de un componente organico que contiene fosforo como aditivo es ventajoso desde dos puntos de vista. Por una parte, puede obtenerse la estabilidad termica necesaria del molde de colada mediante la fraction de fosforo y, por otra parte, mediante la fraccion organica se influye positivamente sobre la calidad superficial de la pieza colada correspondiente.

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Como fosfatos pueden utilizarse tanto ortofosfatos como tambien polifosfatos, pirofosfatos o metafosfatos. Los fosfatos pueden prepararse, por ejemplo, mediante neutralizacion de los correspondientes acidos con una base correspondiente, por ejemplo, una base de metal alcalino o una base de metal alcalinoterreo, como NaOH, en donde no necesariamente todas las cargas negativas del ion de fosfato deben estar saturadas con iones metalicos. Pueden utilizarse tanto los fosfatos metalicos como tambien los hidrogenofosfatos metalicos, asi como los dihidrogenofosfatos metalicos, como, por ejemplo, Na3PO4, Na2HPO4 y NaH2PO4. Igualmente, pueden utilizarse fosfatos anhidros como tambien hidratos de los fosfatos. Los fosfatos pueden agregarse a la mezcla de materiales de moldeo tanto en forma cristalina como en forma amorfa.

Por polifosfatos se entienden en especial fosfatos lineales que comprenden mas de un atomo de fosforo, en donde los atomos de fosforo estan unidos a traves de puentes de oxigeno. Los polifosfatos se obtienen mediante condensation de iones de ortofosfato con disociacion de agua, de manera que se obtiene una cadena de tetraedros de PO4 que estan unidos respectivamente a traves de esquinas. Los polifosfatos presentan la formula general (O(PO3)n)(n+2)-, en donde n corresponde a la longitud de cadena. Un polifosfato puede comprender hasta varios cientos de tetraedros de PO4. Se prefieren sin embargo los polifosfatos con longitudes de cadena mas cortas. Preferentemente, n presenta valores de 2 a 100, en especial se prefiere 5 a 50. Pueden utilizarse tambien polifosfatos condensados superiores, esto es, polifosfatos en los cuales los tetraedros de PO4 estan unidos entre si a traves de mas de dos esquinas y, por lo tanto, muestran una polimerizacion en dos o tres dimensiones.

Por metafosfatos se entienden estructuras dclicas que estan formadas por tetraedros de PO4 que estan enlazados a traves de esquinas. Los metafosfatos presentan la formula general (PO3)n)n-, en donde n asciende al menos a 3. Preferentemente, n presenta valores de 3 a 10.

Pueden utilizarse tanto fosfatos individuales como tambien mezclas de diferentes fosfatos y/u oxidos de fosforo.

La fraction preferida del compuesto que contiene fosforo, en relation al material base de moldeo refractario, asciende entre el 0,05 y el 1,0 % en peso. En el caso de una fraccion menor al 0,05 % en peso, no hay una influencia clara sobre la estabilidad dimensional del molde de colada. Si la fraccion de fosfato sobrepasa el 1,0 % en peso, se reduce fuertemente la solidez en caliente del molde de colada. Preferentemente, se selecciona la fraccion del compuesto que contiene fosforo entre el 0,10 y el 0,5 % en peso. El compuesto que contiene fosforo contiene preferentemente entre el 0,5 y el 90 % en peso de fosforo, calculado como P2O5. Si se utilizan compuestos de fosforo inorganicos, estos contienen preferentemente del 40 al 90 % en peso, en especial se prefiere del 50 al 80 % en peso de fosforo, calculado como P2O5. Si se utilizan compuestos de fosforo organicos, estos contienen preferentemente del 0,5 al 30 % en peso, en especial preferentemente del 1 al 20 % en peso de fosforo, calculado como P2O5.

El compuesto que contiene fosforo puede agregarse en forma solida o disuelta a la mezcla de materiales de moldeo. Se prefiere agregar el compuesto que contiene fosforo de la mezcla de materiales de moldeo como material solido. Si el compuesto que contiene fosforo se agrega en forma disuelta, se prefiere agregar agua como disolvente.

La mezcla de material de moldeo de acuerdo con la invention representa una mezcla intensa de al menos los componentes mencionados. A este respecto, las particulas del material base de moldeo refractario estan recubiertas preferentemente con una capa del aglutinante. Mediante la evaporation del agua presente en el aglutinante (aproximadamente el 40-70 % en peso en relacion al peso del aglutinante) puede obtenerse una cohesion solida entre las particulas del material base de moldeo refractario.

El aglutinante, esto es, el vidrio soluble asi como el oxido metalico en forma de particulas, en especial el dioxido de silicio amorfo sintetico, y la sustancia tensioactiva, esta contenida en la mezcla de materiales de moldeo en una fraccion menor al 20 %, en especial se prefiere menos del 15 % en peso. La fraccion del aglutinante se refiere a la fraccion de solidos del aglutinante. Si se utilizan materiales base de moldeo macizos como, por ejemplo, arena de cuarzo, el aglutinante esta contenido preferentemente en una fraccion menor al 10 % en peso, preferentemente menor al 8 % en peso, en especial menor al 5 % en peso. Si se utilizan materiales base de moldeo refractarios que presentan una densidad reducida como, por ejemplo, las microesferas antes mencionadas, se eleva correspondientemente la fraccion del aglutinante. Para obtener una cohesion de los granulos del material base de moldeo refractario, la fraccion del aglutinante de acuerdo con una forma de realization se selecciona mayor al 1 % en peso, de acuerdo con otra forma de realizacion, mayor al 1,5 % en peso.

La proportion de vidrio soluble respecto a oxido metalico en forma de particulas, en especial dioxido de silicio amorfo sintetico, puede variarse dentro de amplios intervalos. Esto ofrece la ventaja de mejorar la solidez inicial del molde de colada, esto es, la solidez inmediatamente despues de la extraction de la herramienta caliente, y la estabilidad frente a la humedad, sin influir fundamentalmente sobre la solidez final, esto es, despues de enfriar el molde de colada, frente a un aglutinante de vidrio soluble sin dioxido de silicio amorfo. Esto es interesante sobre todo para coladas de metales ligeros. Por un lado, se desean solideces iniciales elevadas para transportar sin problemas el molde de colada despues de la production o poderlo combinar con otros moldes de colada. Por el otro lado, la solidez final despues del endurecimiento no debe ser demasiado elevada para evitar dificultades durante la desintegracion del aglutinante despues de la colada, esto es, el material base de moldeo refractario deberia poderse

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retirarse sin problemas de los espacios huecos del molde de colada despues de la colada.

El oxido metalico en forma de particulas, en especial el dioxido de silicio amorfo sintetico, esta contenido en el aglutinante, en relacion al peso total del aglutinante, preferentemente en una fraccion del 2 al 80 % en peso, preferentemente entre el 3 y el 60 % en peso, en especial se prefiere entre el 4 y el 50 % en peso.

En una forma de realization de la invention, el material base de moldeo contenido en la mezcla de materiales de moldeo de acuerdo con la invencion puede contener al menos una fraccion de microesferas huecas. El diametro de las microesferas huecas se encuentra normalmente en el intervalo de 5 a 500 |jm, preferentemente en el intervalo de 10 a 350 jm y el grosor de la cascara se encuentra habitualmente en el intervalo del 5 al 15 % del diametro de las microesferas. Estas microesferas presentan un peso especifico muy reducido, de forma que los moldes de colada producidos utilizando microesferas huecas presentan un peso reducido. Es especialmente ventajoso el efecto aislante de las microesferas huecas. Por lo tanto, las microesferas huecas se utilizan en especial para la production de moldes de colada cuando estos deben presentar un elevado efecto aislante. Tales moldes de colada son, por ejemplo, los alimentadores ya descritos en la introduction, los cuales funcionan como depositos de compensation y contienen metal liquido, en donde el metal deberia permanecer en estado liquido hasta que el metal introducido en el molde hueco haya solidificado. Otro campo de aplicacion de los moldes de colada que contienen microesferas huecas son, por ejemplo, secciones de un molde de colada que corresponden en especial a secciones de paredes delgadas del molde de colada terminado. Mediante el efecto aislante de las microesferas huecas se asegura que el metal no solidifique prematuramente en las secciones de paredes delgadas y, con esto, bloquee las trayectorias dentro del molde de colada.

Si se utilizan microesferas huecas, el aglutinante, gracias a la reducida densidad de estas microesferas huecas, se utiliza preferentemente en una fraccion en el intervalo de preferentemente menos del 20 % en peso, en especial en el intervalo del 10 al 18 % en peso. Los valores se refieren a una fraccion solida del aglutinante.

Las microesferas huecas constan preferentemente de un silicato de aluminio. Estas microesferas huecas de silicato de aluminio presentan preferentemente un contenido de oxido de aluminio mayor al 20 % en peso, pero pueden presentar un contenido mayor al 40 % en peso. Tales microesferas huecas son producidas, por ejemplo, por la empresa Omega Minerals Germany GmbH, Norderstedt, con las denominaciones OmegaSpheres® SG con un contenido de oxido de aluminio de aproximadamente el 28-33 %, de Omega-Spheres® WSG con un contenido de oxido de aluminio de aproximadamente el 35-39 % y E-Spheres® con un contenido de oxido de aluminio de aproximadamente el 43 %. Productos correspondientes pueden obtenerse en la empresa PQ Corporation (EE. UU.) con la denomination “Extendospheres®”.

De acuerdo con otra forma de realizacion, se utilizan microesferas huecas como material base de moldeo refractario que estan hechas de vidrio.

De acuerdo con otra forma de realizacion especialmente preferente, las microesferas huecas constan de un vidrio de borosilicato. A este respecto, el vidrio de borosilicato presenta una fraccion de boro, calculada como B2O3, mayor al 3 %. La fraccion de microesferas huecas se selecciona preferentemente menor al 20 % en peso, en relacion a la mezcla de materiales de moldeo. Al usar microesferas huecas de vidrio de borosilicato, se selecciona preferentemente una menor fraccion. Esta asciende preferentemente a menos del 5 % en peso, preferentemente a menos del 3 % en peso, y especialmente se prefiere que se encuentre en el intervalo del 0,01 al 2 % en peso.

Como ya ha explicado, en una forma de realizacion preferente, la mezcla de materiales de moldeo de acuerdo con la invencion presenta al menos una fraccion de granulado de vidrio y/o perlas de vidrio como material base de moldeo refractario.

Tambien es posible formar la mezcla de materiales de moldeo como mezcla de materiales de moldeo exotermica que, por ejemplo, es adecuada para la produccion de alimentadores exotermicos. Para esto, la mezcla de materiales de moldeo contiene un metal oxidable y un agente de oxidation adecuado. En relacion a la masa total de la mezcla de materiales de moldeo, los metales oxidables forman preferentemente una fraccion del 15 al 35 % en peso. El agente de oxidacion se agrega preferentemente en una fraccion del 20 al 30 % en peso, en relacion a la mezcla de materiales de moldeo. Los metales oxidables adecuados son, por ejemplo, aluminio o magnesio. Los agentes de oxidacion adecuados son, por ejemplo, oxido de hierro o nitrato de potasio.

De acuerdo con otra forma de realizacion, la mezcla de materiales de moldeo de acuerdo con la invencion, ademas de la sustancia tensioactiva, tambien puede contener una fraccion de lubricantes, por ejemplo, lubricantes en forma de plaquitas, en especial grafito, MoS2, talco y/o pirofilita. La cantidad de lubricante agregado, por ejemplo, grafito, asciende preferentemente al 0,05 % en peso al 1 % en peso, en relacion al material base de moldeo.

Ademas de los componentes mencionados, la mezcla de materiales de moldeo de acuerdo con la invencion puede contener otros ingredientes. Por ejemplo, pueden agregase agentes desmoldantes internos, los cuales facilitan la extraction de los moldes de colada de la herramienta de moldeo. Los desmoldantes internos adecuados son, por ejemplo, estearato de calcio, ester de acido graso, ceras, resinas naturales o resinas de alquido especiales.

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Ademas, tambien pueden agregarse silanos a la mezcla de materiales de moldeo de acuerdo con la invencion.

As^ en una forma de realizacion, la mezcla de materiales de moldeo de acuerdo con la invencion contiene un aditivo organico, que presenta un punto de fusion en el intervalo de 40 a 180 °C, preferentemente de 50 a 175 °C, asi, es solido a temperatura ambiente. A este respecto, por aditivos organicos se entienden compuestos cuya estructura molecular esta conformada mayoritariamente de atomos de carbono, asi, por ejemplo, polimeros organicos. Mediante la adicion de aditivos organicos pueden mejorarse aun mas las propiedades superficiales de la pieza colada. El mecanismo de accion de los aditivos organicos no es claro. Sin querer quedar asociados a esta teoria, los inventores suponen que al menos una parte de los aditivos organicos se quema durante el proceso de colada y, a este respecto, se forma un cojin de gas fino entre el metal liquido y la pared del material base de moldeo refractario que forma el molde de colada y asi se evita una reaccion entre el metal liquido y el material base de moldeo. Ademas, los inventores suponen que una parte de los aditivos organicos, bajo la atmosfera reductora que impera durante la colada, forma una capa fina del llamado carbono brillante, que igualmente evita una reaccion entre el metal y el material base de moldeo. Como otro efecto ventajoso, mediante la adicion de los aditivos organicos puede alcanzarse un aumento de la solidez del molde de colada despues del endurecimiento.

Los aditivos organicos se agregan preferentemente en una cantidad del 0,01 al 1,5 %, en especial preferentemente del 0,05 al 1,3 % en peso, especialmente se prefiere del 0,1 al 1,0 % en peso, respectivamente en relacion al material de moldeo.

Se encontro que se puede obtener una mejora de la superficie de la pieza colada con aditivos organicos muy diferentes. Los aditivos organicos adecuados son , por ejemplo, resinas de fenol-formaldehido como , por ejemplo, novolacas, resinas epoxi como , por ejemplo, resina epoxi de bisfenol A, resina epoxi de bisfenol F o novolacas epoxidadas, polioles como , por ejemplo, polietilenglicoles o polipropilenglicoles, poliolefinas como , por ejemplo, polietileno o polipropileno, copolimeros de olefinas, como etileno o propileno, y otros comonomeros, como acetato de vinilo, poliamidas como , por ejemplo, poliamida-6, poliamida-12 o poliamida-6,6, resinas naturales como , por ejemplo, resinas de balsamo, acidos grasos como , por ejemplo, acido estearico, ester de acido graso como , por ejemplo, palmitato de cetilo, amidas de acido graso como , por ejemplo, bisesteraramida de etilenodiamina, asi como jabones metalicos como , por ejemplo, estearatos u oleatos de metales mono a trivalentes. Los aditivos organicos tambien pueden estar contenidos como sustancias puras y como mezclas de diferentes compuestos organicos.

De acuerdo con otra forma de realizacion, la mezcla de materiales de moldeo de acuerdo con la invencion contiene una fraccion de al menos un silano. Los silanos adecuados son, por ejemplo, aminosilanos, epoxisilanos, mercaptosilanos, hidroxisilanos, metacrilsilanos, ureidosilanos y polisiloxanos. Ejemplos de silanos adecuados son y- aminopropiltrimetoxisilano, Y-hidroxipropiltrimetoxisilano, 3-ureidopropiltrietoxisilano, Y-mercaptopropiltrimetoxisilano, Y-glicidoxipropil-trimetoxisilano, p-(3,4-epoxiciclohexil)trimetoxisilano, 3-metacriloxipropiltrimetoisilano y N-p (aminoetil)-y-amino-propiltrimetoxisilano.

Con relacion al oxido metalico en forma de particulas, normalmente se utiliza aproximadamente el 5-50 % de silano, preferentemente aproximadamente el 7-45 %, en especial se prefiere aproximadamente el 10-40 %.

A pesar de la elevada solidez que puede alcanzarse con los aglutinantes de acuerdo con la invencion, los moldes de colada producidos con la mezcla de materiales de moldeo de acuerdo con la invencion, en especial los nucleos y los moldes, despues de la colada, muestran sorprendentemente una buena desintegracion, en especial en el caso de colada de aluminio. Sin embargo, el uso del cuerpo moldeado producido con la mezcla de materiales de moldeo de acuerdo con la invencion no esta limitado a la colada de metales ligeros. Los moldes de colada son adecuados en general para la colada de metales. Tales metales son, por ejemplo, metales no ferrosos, como laton o bronces, asi como metales ferrosos.

La invencion se refiere ademas a un procedimiento para producir moldes de colada para el procesamiento de metales utilizandose la mezcla de materiales de moldeo de acuerdo con la invencion. El procedimiento de acuerdo con la invencion comprende las etapas:

- producir la mezcla de materiales de moldeo antes descrita;

- moldear la mezcla de materiales de moldeo;

- endurecer la mezcla de materiales de moldeo moldeada al calentar la mezcla de materiales de moldeo, obteniendose el molde de colada endurecido.

En la production de la mezcla de moldeo de acuerdo con la invencion en general se procede de tal forma que primero se coloca el material base de moldeo refractario y entonces bajo agitation se agrega el aglutinante.

Como ya se ha indicado al explicar la mezcla de materiales de moldeo de acuerdo con la invencion, el material base de moldeo refractario puede formarse al menos parcialmente por un material base de moldeo refractario usado y regenerado.

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Especialmente, se prefiere utilizar un material base de moldeo refractario regenerado que se haya producido de un material base de moldeo refractario usado, el cual contenga adheridos residuos de aglutinante de vidrio soluble. Ademas, se utiliza preferentemente un material base de moldeo refractario regenerado que se haya producido a partir de un material base de moldeo refractario usado, el cual contenga adheridos residuos de aglutinante de vidrio soluble y que se haya regenerado termicamente, en donde para la regeneracion se utiliza preferentemente un procedimiento como el que se describe en el documento WO 2008/101668 A1. Para esto, se regenera termicamente un material base de moldeo refractario usado, el cual tiene un aglutinante a base de vidrio soluble, al cual se le ha agregado un oxido metalico en forma de particulas, en especial un dioxido de silicio amorfo, por ejemplo, acido silicico pirogeno.

Con el procedimiento de acuerdo con la invention tambien es posible introducir en el circuito el material base de moldeo refractario durante la production de moldes de colada y la subsecuente colada, sustituyendose unicamente partes del material base de moldeo refractario que se retiran, por ejemplo, mediante tamizado durante la regeneracion, por nuevo material base de moldeo refractario.

Al material base de moldeo refractario puede agregarse el vidrio soluble asi como el oxido metalico en forma de particulas, en especial el dioxido de silicio sintetico amorfo, y la sustancia tensioactiva en cualquier secuencia. La sustancia tensioactiva puede agregarse tal cual o como solution o emulsion, utilizandose preferentemente agua como disolvente. Se prefieren las emulsiones o soluciones acuosas de la sustancia tensioactiva. Durante la produccion de la mezcla de materiales de moldeo, se prefiere proceder de tal forma que no se presente ningun desarrollo excesivo de espuma. Esto puede obtenerse, por un lado, mediante la selection de la sustancia tensioactiva. Por otro lado, tambien es posible la adicion de antiespumantes, siempre y cuando sea necesario.

Los aditivos adicionales antes descritos pueden agregarse en cualquier forma deseada a la mezcla de materiales de moldeo. Pueden agregarse individualmente o tambien como mezcla. Pueden agregare en forma de un solido, pero tambien en forma de soluciones, pastas o dispersiones. Si la adicion se realiza en forma de solucion, pasta o dispersion, se prefiere el agua como disolvente. Igualmente, es posible aprovechar el vidrio soluble utilizado como aglutinante como medio de solucion o de dispersion.

De acuerdo con una forma de realization preferente, el aglutinante se prepara como un sistema de dos componentes, conteniendo un primer componente fluido el vidrio soluble y el segundo componente solido el oxido metalico en forma de particulas. El componente solido puede contener ademas, por ejemplo, el fosfato asi como eventualmente un carbohidrato. La sustancia tensioactiva se agrega preferentemente al componente liquido.

Durante la produccion de la mezcla de materiales de moldeo, se introduce el material base de moldeo refractario en un mezclador y entonces preferentemente se agregan el o los componente(s) solido(s) del aglutinante y se mezcla con el material base de moldeo refractario. La duration de mezclado se selecciona de tal forma se realiza un mezclado interno del material base de moldeo refractario y el componente de aglutinante solido. La duracion del mezclado depende de la cantidad de la mezcla de materiales de moldeo que se van a producir asi como del aparato de mezclado utilizado. Preferentemente, la duracion de mezclado se selecciona entre 1 y 5 minutos. Moviendo adicionalmente la mezcla, se agrega entonces el componente liquido del aglutinante y luego la mezcla se mezcla hasta que sobre los granulos del material base de moldeo refractario se ha formado una capa uniforme del aglutinante. Aqui tambien se selecciona la duracion de mezclado dependiendo de la cantidad de la mezcla de materiales de moldeo que se van a producir asi como del aparto mezclador utilizado. Preferentemente, la duracion para el proceso de mezclado se selecciona entre 1 y 5 minutos. Por un componente liquido se entiende tanto una mezcla de diferentes componentes liquidos como tambien la totalidad de todos los componentes individuales liquidos, en donde los ultimos tambien se pueden agregar individualmente. Igualmente, por un componente solido se entiende tanto la mezcla de algunos o todos los componentes solidos antes descritos como tambien la totalidad de todos los componentes individuales solidos, pudiendo agregarse los ultimos conjuntamente o tambien secuencialmente a la mezcla de materiales de moldeo.

De acuerdo con otra forma de realizacion, tambien puede agregarse primero el componente liquido del aglutinante al material base de moldeo refractario y solo despues se agrega el componente solido a la mezcla. De acuerdo con otra forma de realizacion, primero se agrega al material base de moldeo refractario del 0,05 al 0,3 % de agua, en relation al peso del material base, y solo despues se agregan los componentes solidos y liquidos del aglutinante. En esta forma de realizacion, puede obtenerse un efecto sorprendentemente positivo sobre el tiempo de preparation de la mezcla de materiales de moldeo. Los inventores suponen que el efecto deshidratante de los componentes solidos del aglutinante de esa manera se reduce de esta manera y con esto se alarga el proceso de endurecimiento.

La mezcla de materiales de moldeo recibe subsecuentemente la forma deseada. A este respecto, se utilizan procedimientos habituales para el moldeo. Por ejemplo, la mezcla de materiales de puede inyectarse en la herramienta de moldeo con una maquina inyectora de nucleos con ayuda de aire a presion. La mezcla de materiales de moldeo se endurece subsecuentemente mediante la aplicacion de calor para evaporar el agua contenida en el aglutinante. El calentamiento puede realizarse, por ejemplo, en la herramienta de moldeo. Es posible endurecer completamente el molde de colada en la herramienta de moldeo. Pero tambien es posible endurecer el molde de colada solo en su zona extrema, de tal forma que presente una solidez suficiente para poder ser extraido de la

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herramienta de moldeo. El molde de colada puede entonces endurecerse completamente al extraerle agua adicional. Esto puede realizarse, por ejemplo, en un horno. La extraccion de agua tambien puede realizarse, por ejemplo, al evaporarse el agua a presion reducida.

El endurecimiento de los moldes de colada puede acelerarse al soplar aire caliente en la herramienta de moldeo. En el caso de esta forma de realizacion del procedimiento, se obtiene una eliminacion rapida del agua contenida en el aglutinante, con lo cual el molde de colada se solidifica en periodos de tiempo adecuados para una aplicacion industrial. La temperatura del aire introducido asciende preferentemente de 100 °C a 180 °C, en especial se prefiere de 120 °C a 150 °C. La velocidad de flujo del aire caliente se ajusta preferentemente de tal forma que se obtiene un endurecimiento del molde de colada en periodos de tiempo adecuados para una aplicacion industrial. Los periodos de tiempo dependen del tamano del molde de colada producido. Se aspira a un endurecimiento en el periodo de tiempo de menos de 5 minutos, preferentemente menos de 2 minutos. Sin embargo, en el caso de moldes de colada muy grandes, tambien pueden ser necesarios periodos de tiempo mas largos.

La eliminacion del agua de la mezcla de materiales de moldeo tambien puede realizarse de tal forma que el calentamiento de la mezcla de materiales de moldeo se realiza mediante la radiacion de microondas. No obstante, la radiacion de las microondas se realiza preferentemente despues de que el molde de colada se ha retirado de la herramienta de moldeo. Sin embargo, para esto el molde de colada debe presentar una suficiente solidez. Como ya se ha explicado, esto puede obtenerse por que al menos una capa exterior del molde de colada se endurece ya en la herramienta de moldeo.

La mezcla de materiales de moldeo, como ya se ha descrito, tambien puede contener otros aditivos organicos. La adicion de estos aditivos organicos adicionales puede realizarse en si en cualquier momento de la produccion de la mezcla de materiales de moldeo. A este respecto, la adicion del aditivo organico puede realizarse en sustancia o tambien en forma de una solucion.

Los aditivos organicos solubles en agua pueden utilizarse en forma de una solucion acuosa. Siempre y cuando los aditivos organicos se disuelvan en el aglutinante y permanezcan estables alli durante varios meses, tambien pueden disolverse en el aglutinante y asi conjuntamente agregarse con este al material base de moldeo. Los aditivos insolubles en agua pueden utilizarse en forma de una dispersion o de una pasta. Las dispersiones o pastan contienen preferentemente agua como medio dispersante. En si, las soluciones o pastas de los aditivos organicos tambien pueden producirse en disolventes organicos. Sin embargo, si para la adicion de aditivos organicos se utiliza un solvente, entonces preferentemente se utiliza agua.

Preferentemente, la adicion de los aditivos organicos se realiza como polvo o como fibra corta, seleccionandose el tamano de particula medio o la longitud de fibra preferentemente de tal forma que no sobrepase el tamano de las particulas del material base de moldeo refractario. Especialmente, se prefiere que los aditivos organicos se puedan tamizar a traves de un tamiz con el ancho de malla de aproximadamente 0,3 mm. Para reducir el numero de componentes agregados al material base de moldeo refractario, el oxido metalico en forma de particulas y el o los aditivos organicos no se agregan por separado preferentemente a la arena de moldeo, sino que se mezclan previamente.

Si la mezcla de materiales de moldeo contiene silanos o siloxanos, entonces su adicion se realiza habitualmente en la forma en que primeramente se introducen en el aglutinante. Sin embargo, los silanos o siloxanos pueden agregarse al material base de moldeo tambien como componentes separados. No obstante, resulta especialmente preferente silanizar el oxido metalico en forma de particulas, esto es, mezclar el oxido metalico con el silano o siloxano, de tal forma que su superficie esta provista de una ligera capa de silano o de siloxano. Si se utiliza el oxido metalico en forma de particulas asi pretratado, entonces se presentan mayores solideces en comparacion con el oxido metalico sin tratar asi como una mejor resistencia contra la elevada humedad del aire. Si, como se describe, a la mezcla de materiales de moldeo o al oxido metalico en forma de particulas se le agrega un aditivo organico, es ventajoso hacer esto antes de la silanizacion.

El procedimiento de acuerdo con la invencion es adecuado para la produccion de todos los moldes de colada habituales para la colada metalica, asi, por ejemplo, de nucleos y moldes. A este respecto, de manera especialmente ventajosa, tambien pueden producirse moldes de colada que presentan secciones de paredes muy delgadas o bifurcaciones complejas. En especial con la adicion de material base de moldeo refractario aislante o con la adicion de materiales exotermicos a la mezcla de materiales de moldeo de acuerdo con la invencion, el procedimiento de acuerdo con la invencion es adecuado para la produccion de alimentadores.

Los moldes de colada producidos a partir de la mezcla de materiales de moldeo de acuerdo con la invencion o con el procedimiento de acuerdo con la invencion presentan una elevada solidez inmediatamente despues de la produccion, sin que la solidez de los moldes de colada sea tan elevada despues del endurecimiento que se presenten dificultades despues de la produccion de la pieza de colada al eliminar el molde de colada. Ademas, estos moldes de colada presentan una elevada estabilidad con una humedad del aire mayor, esto es, los moldes de colada sorprendentemente tambien pueden almacenarse sin problemas durante periodos de tiempo prolongados. Como ventaja especial, el molde de colada presenta una estabilidad muy elevada en el caso de cargas mecanicas,

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de tal forma que tambien pueden realizarse secciones de pared delgadas del molde de colada o secciones con geometrias muy complejas sin que estas se deformen mediante la presion metalostatica durante el proceso de colada. Otro objeto de la invencion es por lo tanto un molde de colada que se ha obtenido segun el procedimiento de acuerdo con la invencion antes descrito.

El molde de colada de acuerdo con la invencion es adecuado en general para la colada metalica, en especial la colada de metales ligeros. Resultados especialmente ventajosos se obtienen con la colada de aluminio. A este respecto, de acuerdo con una forma de realizacion preferente, el material base de moldeo refractario se conduce en el circuito al volver a procesarse un molde de colada producido con la mezcla de materiales de moldeo de acuerdo con la invencion despues de la colada, obteniendose un material base de moldeo refractario regenerado que posteriormente puede volver a utilizarse para la produccion de una mezcla de materiales de moldeo, a partir de la cual pueden volver a producirse moldes de colada.

A este respecto, de manera especialmente preferente, la regeneracion del material base de moldeo refractario usado se realiza segun un procedimiento termico.

A este respecto, de acuerdo con una forma de realizacion, se pone a disposition un material base de moldeo refractario usado que tiene un aglutinante a base de vidrio soluble, al cual esta agregado un oxido metalico en forma de particulas, en especial dioxido de silicio amorfo. El material base de moldeo refractario utilizado se somete a un tratamiento termico, calentandose el material base de moldeo refractario usado a una temperatura de al menos 200 °C.

A este respecto, todo el volumen del material base de moldeo refractario usado deberia alcanzar esta temperatura. La duration durante la cual el material base de moldeo refractario usado se somete a un tratamiento termico depende, por ejemplo, de la cantidad del material base de moldeo refractario utilizado o tambien de la cantidad del aglutinante que contiene vidrio soluble, que se adhiere al material base de moldeo refractario usado. La duracion del tratamiento depende tambien de si el molde de colada utilizado para la colada antes realizada ya se ha desintegrado en forma de arena o si todavia comprende fragmentos o aglomeradas mas grandes. La continuation de la regeneracion termica puede determinarse, por ejemplo, mediante toma de muestras. Las muestras tomadas deberian desintegrarse en arena suelta al aplicar una ligera fuerza mecanica como, por ejemplo, al sacudir el molde de colada. La cohesion entre los granulos del material base de moldeo refractario deberia debilitarse hasta que el material base de moldeo refractario pueda tamizarse sin problemas para separar agregados o impurezas mas grandes. La duracion del tratamiento termico puede seleccionarse, por ejemplo, entre 5 minutos y 8 horas. Sin embargo, tambien son posibles tiempos de tratamiento mas cortos o mas largos. El avance de la regeneracion termica puede seguirse, por ejemplo, cuando en las muestras de la arena de fundicion tratada termicamente se determina el consumo de acido. Las arenas de fundicion, como arena de cromito, pueden presentar por si solas propiedades basicas, de tal forma que la arena de fundicion influye sobre el consumo de acido. Sin embargo, puede utilizarse el consumo de acido relativo como parametro para el avance de la regeneracion. Para ello, primero se determina el consumo de acido del material base de moldeo refractario usado previsto para la reelaboracion. Para observar la regeneracion, se determina el consumo de acido del material base de moldeo refractario y se relaciona con el consumo de acido del material base de moldeo refractario usado. Mediante el tratamiento termico realizado durante el procedimiento de acuerdo con la invencion, se reduce el consumo de acido para el material base de moldeo refractario regenerado preferentemente en al menos el 10 %. Preferentemente, se continua con el tratamiento termico hasta que el consumo de acido, en comparacion con el consumo de acido del material base de moldeo refractario usado, se haya reducido aproximadamente al menos al 20 %, en especial al menos al 40 %, de manera especialmente preferente al menos al 60 % y en especial preferentemente al menos al 80 %. El consumo de acido se indica en ml de acido usado por 50 g del material base de moldeo refractario, realizandose la determination con acido clorhidrico 0,1 N analogamente a la hoja informativa VDG P 28 (mayo de 1979). El procedimiento para determinar el consumo de acido en los ejemplos se realiza de manera mas precisa. Los detalles mas precisos del procedimiento para regenerar los materialesl base de moldeo refractarios usados se revelan en el documento WO 2008/101668 A1.

La invencion se describe a continuacion mediante ejemplos asi como haciendo referencia a las Figuras adjuntas. A este respecto, muestra:

Fig. 1: una representation del nucleo del canal de entrada utilizado para probar las propiedades de las mezclas

de materiales de moldeo.

Procedimiento de medicion utilizado:

Numero AFS: El numero AFS se determino correspondientemente a la hoja informativa VDG P 27 (Verein Deutscher Giefterefachleute, Asociacion alemana de profesionales de fundicion, Dusseldorf, octubre de 1999).

Tamano de grano medio: El tamano de grano medio se determino correspondientemente a la hoja informativa VDG P 27 (Verein Deutscher Giefterefachleute, Dusseldorf, octubre de 1999).

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Consumo de acido: El consumo de acido se determino analogamente a la hoja informativa VDG P 28 (Verein Deutscher Giefterefachleute, Dusseldorf, mayo de 1999).

Reactivos y aparatos:

Acido clorhidrico 0,1 N Sosa caustica 0,1 N Naranja de metilo 0 1 %

Botellas de plastico (polietileno) de 250 ml Pipetas graduadas

Realizacion de la determinacion:

Si la arena de fundicion contiene todavia aglomerados grandes de arena de fundicion unida, estos agregados se trituran, por ejemplo, con la ayuda de un martillo y la arena de fundicion se tamiza con un ancho de malla de 1 mm.

En las botellas de plastico se introducen con una pipeta 50 ml de agua destilada y 50 ml de acido clorhidrico 0,1 N. A continuacion, utilizando un embudo se introducen 50,0 g de la arena de funcion que va a investigarse en la botella y esta se cierra. Se agita vigorosamente, los primeros 5 minutos durante 5 segundos, despues cada 30 minutos durante 5 segundos. Despues de agitar, se permite que la arena se asiente durante algunos segundos y se enjuague durante una agitacion corta de la arena que se adhiere a las paredes de la botella. Durante las pausas, la botella permanece a temperatura ambiente. Despues de 3 horas, se filtra a traves de un filtro medio (Weiftband, diametro 12,5 cm). El embudo y el vaso de precipitados utilizado para la recoleccion deben estar secos. Los primeros mililitros del filtrado se desechan. Se agregan 50 ml del filtrado con una pipeta en un matraz de graduacion de 300 ml y se combina con 3 gotas de naranja de metilo como indicador. A continuacion se titula con sosa caustica

0. 1 N de rojo a amarillo.

Calculo:

(25,0 ml de acido clorhidrico 0,1 N - ml utilizados de sosa caustica 0,1 N) x 2 = ml de consumo de acido / 50 g de arena de fundicion

Determinacion de la densidad aparente

Se pesa un cilindro de medicion de 1000 ml graduado con marcas divisoras. Entonces la muestra que va a investigarse se introduce en el cilindro de medicion a traves de un embudo para polvos, de tal forma que por encima de la boca del cilindro de medicion se forma un apilamiento conico. El apilamiento conico se elimina con la ayuda de una regla que se hace pasar por encima de la abertura del cilindro de medicion y el cilindro de medicion lleno se vuelve a pesar. La diferencia corresponde a la densidad aparente.

Ejemplo 1

Influencia de las sustancias tensioactivas sobre la solidez y densidad de los moldes de colada.

1. Production y prueba de la mezcla de materiales de moldeo

Para la prueba de la mezcla de materiales de moldeo se produjeron nucleos de canales de entrada representados en la Figura 1.

La composition de la mezcla de materiales de moldeo se indica en la Tabla 1. Para la produccion de los nucleos de canales de entrada se procedio de la siguiente manera:

Los componentes mostrados en la Tabla 1 se mezclaron en un mezclador. Para esto, primero se introdujo la arena de cuarzo y bajo agitation se agrego el vidrio soluble y eventualmente la sustancia tensioactiva. Como vidrio soluble se utilizo vidrio soluble de sodio que presentaba fracciones de potasio. El modulo SiO2:M2O del vidrio soluble ascendio a aproximadamente 2,2, indicando M la suma de sodio y potasio. Despues de que la mezcla se hubo agitado durante algunos minutos, se agrego eventualmente el dioxido de silicio amorfo bajo agitacion adicional. La mezcla se agito subsecuentemente durante algunos minutos.

Las mezclas de materiales de moldeo se transfirieron a la torva de almacenamiento de una maquina inyectora de nucleos de 6,5 l de la empresa Roperwerk - Gieftereimaschinen GmbH, Viersen, Alemania, cuya herramienta de moldeo se habia calentado a 180 °C.

Las mezclas de materiales de moldeo se introdujeron mediante aire a presion 200 KPa (2 bar) en la herramienta de moldeo y permanecieron durante otros 50 segundos en la herramienta de moldeo.

10

15

20

Para acelerar el endurecimiento de las mezclas, durante los ultimos 20 segundos se condujo aire caliente a traves de la herramienta de moldeo (3 bares, 150 ° C en la entrada a la herramienta).

La herramienta de moldeo se abrio y se extrajo el canal de entrada.

Para determinar las resistencias a la flexion, se colocaron los cuerpos de prueba en un aparato de prueba de solidez de Georg-Fischer, provisto con un dispositivo de flexion en 3 puntos (empresa DISA Industrie AG, Schaffhausen, Suiza) y se midio la fuerza que llevo a la ruptura de la barra de prueba.

Las resistencias a la flexion se midieron segun el siguiente esquema:

- 10 segundos despues de la extraccion (resistencia caliente)

- 1 hora despues de la extraccion (resistencia fria)

- 3 horas de almacenamiento de los nucleos frios en la camara climatica a 30 °C y una humedad relativa del 75 %.

Tabla 1

Composicion de las mezclas de moldeo

Arena de Vidrio soluble Dioxido de Sustancia

cuarzo H32 alcalino silicio amorfo tensioactiva

11

100 GT 2,0 =) Comparacion, no de acuerdo con la invencion

12

100 GT 2,0 =) 0,5 b) Comparacion, no de acuerdo con la invencion

13

100 GT 2,0 a) 0,05 o Comparacion, no de acuerdo con la invencion

1.4

100 GT 2,0 a) 0,5 b) 0,05 o De acuerdo con la invencion

1.5

100 GT 2,0 a) 0,5 b) 0,05 o De acuerdo con la invencion

1.6

100 GT 2,0 a) 0,5 b) 0,05 o De acuerdo con la invencion

1.7

100 GT 2,0 a) 0,5 b) 0,05 o De acuerdo con la invencion

1.8

100 GT 2,0 a) 0,5 b) 0,05 o De acuerdo con la invencion

1.9

100 GT 2,0 a) 0,5 b) 0,05 o De acuerdo con la invencion

1.10

100 GT regenerado 2,0 a) 0,5 b) Comparacion, no de acuerdo con la invencion

1.11

100 GT regenerado j) 2,0 a) 0,5 b) 0,05 o De acuerdo con la invencion

a) Vidrio soluble alcalino con modulo SiO2:M2O de aproximadamente 2,2.; en

relacion al vidrio soluble total b)

Elkem Microsilica® 971 (acido silicico pirogeno, produccion en horno de arco electrico); densidad aparente 300450 kg/m3 (datos del fabricante) c) Melpers® 0030 (eter de policarboxilato en agua, empresa BASF) d) Melpers® VO 4547/240 L (poliacrilato modificado en agua, empresa BASF) e) Texapon® EHS (2-etilhexilsulfato en agua, empresa Cognis) f) Glukopon® 225 DK (poliglucosido en agua, empresa Cognis) g) Texapon® 842 (octilsulfato de sodio en agua, empresa Lakeland) h) Castament® FS 60 (eterdecarboxilato modificado, solido, empresa BASF). ') Arena usada procesada termicamente de la mezcla 1.6 (90 minutos, 650 °C)

Los resultados de las pruebas de resistencia se resumen en la Tabla 2.

Tabla 2

Resistencia a la flexion

Resistencia en caliente [N/cm2] Resistencia en frio [N/cm2] Despues del almacenamiento en la camara climatica [N/cm2] Peso del nucleo [g]*

1.1

80 400 10 1255 Comparacion, no de acuerdo con la invencion

1.2

170 410 150 1256 Comparacion, no de acuerdo con la invencion

1.3

80 420 10 1310 Comparacion, no de acuerdo con la invencion

1.4

180 460 210 1317 De acuerdo con la invencion

1.5

170 450 180 1315 De acuerdo con la invencion

1.6

180 440 200 1310 De acuerdo con la invencion

1.7

160 430 150 1319 De acuerdo con la invencion

1.8

170 440 200 1321 De acuerdo con la invencion

5

10

15

20

25

30

1.9

150 400 210 1280 De acuerdo con la invencion

1.10

140 350 110 1201 Comparacion, no de acuerdo con la invencion

1.11

160 410 160 1299 De acuerdo con la invencion

Resultados

Las mezclas de materiales de moldeo que contienen ya sea dioxido de silicio amorfo o una sustancia tensioactiva (mezcla 1.1), presentan una resistencia en caliente que es insuficiente para un proceso de produccion de nucleos automatizados. Los nucleos que se producen con esta mezcla de materiales de moldeo muestran a bajas presiones de inyeccion aflojamientos en las juntas que pueden dar como resultado la expulsion del nucleo (baja estabilidad mecanica, transferencia de fallas al molde). Mediante el aumento de la presion de inyeccion hasta 5 bar puede contrarrestarse este patron de error.

Al agregar el dioxido de silicio amorfo a la mezcla de materiales de moldeo (mezcla 1.2), se muestra un claro aumento de la resistencia en caliente. El peso del nucleo, que indica la compactacion y la fluidez, es comparable con la mezcla 1.1. Tambien la compactacion en la superficie del nucleo es comparable con la mezcla 1.1 y muestra a 2 bar aflojamiento de las juntas.

Al utilizar sustancias tensioactivas sin la adicion de dioxido de silicio amorfo (mezcla 1.3), se puede elevar el peso del nucleo, sin embargo no muestra un efecto positivo sobre la resistencia en caliente. La compactacion del nucleo se mejora, de tal forma que en comparacion con las mezclas 1.1 y 1.2 pueden determinarse ligeros aflojamientos en las juntas.

Solo por la combinacion de ambos componentes de materiales de moldeo, esto es, por medio de la adicion tanto de dioxido de silicio amorfo como tambien de sustancias tensioactivas (mezclas 1.4 a 1.9) pueden observarse simultaneamente aumentos de la resistencia en caliente y del peso del nucleo. Tambien las resistencias en frio y la estabilidad humeda de las mezclas 1.4 a 1.9 presentan mayores valores que los cuerpos moldeados de las mezclas 1.1 a 1.3. La compactacion de los nucleos se mejora mediante una mayor fluidez de la mezcla de materiales de moldeo, de tal forma que de esto se obtiene un aumento de la estabilidad mecanica. Los aflojamientos de las juntas, como los que se observan en las mezclas 1.1 y 1.2, son minimos.

La comparacion de las mezclas 1.10 y 1.11 muestra que en especial al usar arenas regeneradas (en este caso, un regenerado termico), la adicion de sustancias tensioactivas resulta especialmente ventajosa. Aqui se muestra un aumento mas claro de la solidez y el peso del nucleo que el que se observa, por ejemplo, al utilizar arena de cuarzo nueva.

Claims (14)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   55

   60

   65

   REIVINDICACIONES

   1. Mezcla de materiales de moldeo para producir moldes de colada para el procesamiento de metal, que comprende al menos:

   - un material base de moldeo refractario;

   - un aglutinante a base de vidrio soluble;

   - una fraccion de un oxido metalico en forma de particulas que se selecciona del grupo de dioxido de silicio, oxido de aluminio, oxido de titanio y oxido de zinc;

   caracterizada por que a la mezcla de materiales de moldeo se le agrega una fraccion de al menos un surfactante.
2. 2. Mezcla de materiales de moldeo segun la reivindicacion 1, caracterizada por que el surfactante esta disuelto en el aglutinante.
3. 3. Mezcla de materiales de moldeo segun las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada por que el surfactante es un surfactante anionico.
4. 4. Mezcla de materiales de moldeo segun las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que el surfactante porta un grupo sulfato, sulfonato o fosfato.
5. 5. Mezcla de materiales de moldeo segun una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizada por que el tensioactivo se selecciona del grupo formado por sulfato de oleilo, sulfato de estearilo, sulfato de palmitilo, sulfato de miristilo, sulfato de laurilo, sulfato de decilo, sulfato de octilo, sulfato de 2-etilhexilo, sulfato de 2-etiloctilo, sulfato de 2- etildecilo, sulfato de palmiloileilo, sulfato de linoilo, sulfonato de laurilo, sulfonato de 2-etildecilo, sulfonato de palmitilo, sulfonato de estearilo, sulfonato de 2-etilestearilo, sulfonato de linolilo, fosfato de hexilo, fosfato de 2- etilhexilo, fosfato de caprilo, fosfato de laurilo, fosfato de miristilo, fosfato de palmitilo, fosfato de palmitoleilo, fosfato de oleilo, fosfato de estearilo, hidroxifosfato de poli-(1,2-etandiil-1)-fenol, fosfato de poli-(1,2-etandiil-)-estearilo, asi como fosfato de poli-(1,2-etandiil-)-oleilo.
6. 6. Mezcla de materiales de moldeo segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el surfactante esta contenido en la mezcla de materiales de moldeo en una proporcion del 0,001 al 1 % en peso con respecto al peso del material base de moldeo refractario.
7. 7. Mezcla de materiales de moldeo segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el material base de moldeo refractario esta formado al menos parcialmente por un material base de moldeo refractario regenerado.
8. 8. Mezcla de materiales de moldeo segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada ademas por una o varias de las siguientes caracteristicas:

   a) a la mezcla de materiales de moldeo se le agrega al menos un carbohidrato;

   b) a la mezcla de materiales de moldeo se le agrega un compuesto que contiene fosforo;

   c) el oxido metalico en forma de particulas se selecciona del grupo de acido silicico precipitado y acido silicico pirogeno;

   d) el vidrio soluble presenta un modulo de SO2/M2O en el intervalo de 1,6 a 4,0, especialmente de 2,0 a 3,5, significando M iones de sodio y/o iones de potasio;

   e) el aglutinante inorganico esta contenido en la mezcla de materiales de moldeo en un porcentaje menor al 20 % en peso;

   f) el oxido metalico en forma de particulas esta contenido en un porcentaje del 2 al 80 % en peso con respecto al aglutinante;

   g) el material base de moldeo refractario contiene al menos un porcentaje de microesferas huecas;

   h) el material base de moldeo contiene al menos un porcentaje de granulado de vidrio, perlas de vidrio y/o cuerpos de moldeo ceramicos en forma de esferas;

   i) a la mezcla de materiales de moldeo se le agrega un metal oxidable y un agente de oxidacion;

   j) la mezcla de materiales de moldeo contiene un porcentaje al menos de un aditivo organico solido a temperatura ambiente.
9. 9. Mezcla de materiales de moldeo segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la mezcla de materiales de moldeo contiene al menos un silano o un siloxano.
10. 10. Procedimiento para producir moldes de colada para el procesamiento de metales, con al menos las siguientes etapas:

    - preparar una mezcla de materiales de moldeo segun una de las reivindicaciones 1 a 9;

    - moldear la mezcla de materiales de moldeo;

    - endurecer la mezcla de materiales de moldeo moldeada al calentarse la mezcla de materiales de moldeo moldeada, obteniendose el molde de colada endurecido.

    5
11. 11. Procedimiento segun la reivindicacion 10, caracterizado por que la mezcla de materiales de moldeo se calienta a una temperatura en el intervalo de 100 a 300 °C.
12. 12. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 10 u 11, caracterizado por que para el endurecimiento se 10 insufla aire caliente en la mezcla de materiales de moldeo moldeada.
13. 13. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado por que el calentamiento de la mezcla de materiales de moldeo moldeada se realiza mediante la accion de microondas.

    15 14. Molde de colada, obtenido a partir de la mezcla de materiales de moldeo segun una de las reivindicaciones 1 a 9

    y/o segun un procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 10 a 13.
14. 15. Uso de un molde de colada segun la reivindicacion 14 para la colada de metal, especialmente colada de metal ligero.

    20