技術領域
本發明主要涉及適合于用在用于制造用于鑄造工業的模芯和模具的自硬化法中的混合物，以及包括所述混合物和酸性固化劑（即酸性催化劑）的反應混合物。此外，本發明涉及用于制造根據本發明的混合物的方法以及用于制造鑄模或模芯的方法。本發明也涉及用于制造金屬體的鑄模或模芯以及包括根據本發明的混合物和特定的酸性固化劑的組合。此外，本發明涉及根據本發明的混合物作為冷固化粘合劑的應用以及所述混合物或反應混合物在用于制造金屬體的自硬化法中的應用。本發明的其它的方面從說明書、實施例和權利要求中得出。
背景技術
鋼鐵工業以及非鐵金屬工業的大部分產品為了初始成型而經歷鑄造過程。在此，將熔融材料、鐵金屬或非鐵金屬轉變成具有特定工件特性的成形對象。為了鑄件的成型，首先一方面必須制造用于容納金屬熔融物的非常復雜的鑄模。將鑄模劃分成：消失模具，所述消失模具在每次鑄造后毀壞；以及永久性模具，借助所述永久性模具分別能夠制造大量鑄件。消失模具通常由耐火的、粒狀的模制材料制成，所述模制材料借助于可固化的粘合劑而強化。
模具為陰模，所述陰模包含得出要制成的鑄件的待澆鑄空腔。未來鑄件的內部輪廓通過模芯形成。在制造模具時，借助于要制成的鑄件的式樣在模制材料中形成空腔。內部輪廓通過模芯示出，所述模芯在分開的模芯盒中形成。
為了制造模具，能夠使用有機的和無機的粘合劑，粘合劑的固化能夠通過冷法或熱法進行。冷法表示下述方法，其中固化基本上在室溫下在沒有加熱模制材料混合物的情況下進行。在此，固化通常通過化學反應進行，所述化學反應例如能夠通過引導氣態催化劑通過要固化的模制材料混合物或者通過將液態催化劑添加給模制材料混合物來觸發。在熱法中，在造型之后將模制材料混合物加熱至足夠高的溫度，例如以便去除包含在粘合劑中的溶劑，或者以便推動化學反應，粘合劑借此通過交聯而固化。
在此，鑄模的制造能夠以下述方式進行：首先將模制材料與粘合劑混合，使得耐火的模制材料的顆粒由粘合劑的薄膜來覆蓋。隨后，能夠將由模制基本材料和粘合劑獲得的模制材料混合物引入到相應的模具中并且必要時壓實，以便實現鑄模的足夠的穩定性。隨后，例如通過加熱鑄模或者通過添加引起固化反應的催化劑，鑄模固化。如果鑄模達到至少一個確定的初始強度，那么能夠將所述鑄模從模具中取出。
如同已經提及的，為了制造金屬體，鑄模通常由所謂的模芯和模具組成。在此，對模芯和模具提出不同的要求。在模具中，提供相對大的表面積，以便將在鑄造時通過熱金屬的作用而形成的氣體導出。在模芯中通常僅提供非常小的能夠將氣體導出的面積。如果氣體產生過強，那么出現氣體從模芯轉移到液態金屬中并且在那引起形成鑄造缺陷的風險。因此，內部空腔通常通過下述模芯形成，所述模芯通過冷芯盒（cold-box）粘合劑、也就是基于聚氨酯的粘合劑而加固，而鑄件的外部輪廓通過成本更低的模具、例如濕砂模具、通過呋喃樹脂或酚醛樹脂接合的模具或鋼模示出。
對于較大的模具，通常將有機聚合物用作用于耐火的、粒狀的模制材料的粘合劑。作為耐火的、粒狀的模制材料通常應用已清洗且分類的石英砂，以及其它的模制材料，例如鋯砂、鉻鐵礦砂、耐火粘土、橄欖石砂、長石砂和紅柱石砂。從模制基本材料和粘合劑獲得的模制材料混合物優選地以能夠流動的形式存在。
目前，對于制造鑄模通常使用有機粘合劑，例如聚氨酯粘合劑、呋喃樹脂粘合劑或環氧丙烯酸酯粘合劑，其中粘合劑的固化通過添加催化劑實現。也能夠使用酚醛樹脂（酸固化型或在α法（Alpha-Set-Verfahren）中的酯固化型）。
適合的粘合劑的選擇取決于要制造的鑄件的形狀及尺寸、生產條件以及用于鑄造的材料。因此，在大量生產的小型鑄件的制造中，通常使用聚氨酯粘合劑，因為所述粘合劑能夠實現快速的周期進而也能夠實現大批量生產。
