[發明專利]制造模制料混合物和由其構成的模制體的方法

有效

• 申請號: 201880044211.1
• 申請日: 2018-06-28
• 公開（公告）號: CN110831710B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 克里斯蒂安·盧斯蒂格;馬爾欽·巴爾迪;埃德加·穆勒;盧卡斯·米爾科·賴諾爾德;薩布里納·瑪麗亞·安第爾頓;瑪麗亞·施魏因艾福斯;勒內·瓦戈維奇
• 申請（專利權）人: 胡坦斯·阿爾伯圖斯化學廠有限公司
• 主分類號: B22C1/18
• 分類號: B22C1/18
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 丁永凡;張春水

描述一種用于制造用于在鑄造工業中使用的模制料混合物或用于制造模制料混合物和由其構成的模制體，優選鑄模或型芯的方法，其中模制料混合物包含模制基本料和包含含鋰的水玻璃的溶液或分散體，所述方法包括以下步驟：(1)制造或提供成套材料，所述成套材料至少包含以下作為單獨的組分：(K1)包含水玻璃的水溶液或分散體，和(K2a)包含溶解在水中的鋰離子的第一不含水玻璃的溶液或分散體，和優選(K2b)優選包含比在組分(K2a)中更低濃度的溶解在水中的鋰離子的第二不含水玻璃的溶液或分散體；然后(2)制造模制基本料與一定份額的組分(K1)和與一定份額的組分(K2a)以及可能與一定份額的組分(K2b)的混合物。還描述上述成套材料，特別是用于在根據本發明的方法中使用的成套材料。還給出一種用于制造包含含鋰的水玻璃的中間溶液或分散體的設施，用于制造模制料混合物或用于制造模制料混合物和由其構成的模制體。

技術領域

本發明涉及一種用于制造用于在鑄造工業中使用的模制料混合物或用于制造模制料混合物和由此構成的模制體，優選鑄模或型芯的方法，其中模制料混合物包含模制基本料和包含含鋰的水玻璃的溶液或分散體，所述方法包括以下步驟：(1)制造或提供成套材料，所述成套材料至少包含以下作為單獨的組分：(K1)包含水玻璃的水溶液或分散體，和(K2a)包含溶解在水中的鋰離子的第一不含水玻璃的溶液或分散體，以及優選(K2b)優選包含比在組分(K2a)中更低濃度的溶解在水中的鋰離子的第二不含水玻璃的溶液或分散體，以及其后(2)制造模制基本料與一定份額的組分(K1)和與一定份額的組分(K2a)以及可選地與一定份額的組分(K2b)的混合物。本發明還涉及前述成套材料，更特別是應用在根據本發明的方法中使用的成套材料。本發明還涉及一種用于制造包含含鋰的水玻璃的中間溶液或分散體的設施，用于制造模制料混合物或用于制造模制料混合物和由其構成的模制體。

背景技術

鑄模基本上由模具組成或由模具和型芯組成，其在裝配之后示出待制造的鑄件的陰形狀。所述型芯和模具是模制體并且通常由耐火的模制基本料，例如石英砂和合適的粘合劑體系組成，該粘合劑體系對鑄模在從模制工具中移出時賦予足夠的機械強度。耐火的模制基本料優選顆粒狀地并且以自由流動形式存在，使得其(在摻入到模制料混合物中之后)能夠填充到合適的型腔中并在那里壓實。通過粘合劑在模制基本料的顆粒之間產生牢固的粘結，使得鑄模獲得所需的機械穩定性。

鑄模和在其中包含的模制體(模具和可選的型芯)必須滿足不同的要求。在鑄造過程本身中，所述鑄模和型芯首先必須具有足夠的強度和耐熱性，以便能夠將液態金屬容納在由一個或多個(子)鑄模形成的型腔中。在開始凝固過程之后，通過沿著鑄模的壁構成的凝固的金屬層來確保鑄件的機械穩定性。

鑄模的材料現在應在由金屬發出的熱的影響下分解，使得所述材料失去其機械強度，即在耐火材料的各個顆粒之間的粘結喪失。在理想情況下，鑄模再次崩解成模制基本料的顆粒，所述顆粒能夠不費力地從鑄件移除。

為了制造模制體能夠使用有機的和無機的粘合劑，所述粘合劑的固化能夠分別通過冷或熱方法進行。在此，作為冷方法表示基本上無需加熱或用于制造型芯的模制工具，通常在室溫下或在通過可能的反應造成的溫度下執行的方法。在此，固化例如通過如下方式進行，將氣體引導穿過要固化的模制料混合物并且在此觸發化學反應。在熱方法中，在造型后將模制料混合物加熱，以便例如排出包含在粘合劑中的溶劑或者以便引發化學反應，通過所述化學反應，粘合劑固化。

然而，基于酚醛樹脂的有機粘合劑與其組成無關地具有如下缺點，它們在鑄造期間分解，并且在此部分地排放大量的有害物質，如例如苯、甲苯和二甲苯。此外，有機粘合劑的鑄造一般而言導致不期望的氣味和煙霧排放。對于某些體系，甚至在鑄模的制造和/或貯存期間就已經發生不期望的排放。

由于所述原因，越來越希望用于在鑄造工業中使用的無機粘合劑；存在進一步改善因此制造的鑄造模制體，尤其是模具和型芯的產品特性的高的技術和經濟興趣。