[发明专利]利用包含羟基的脂肪族聚合物制造金属铸件或硬化模制件的方法

说明书

描述了一种(i)用于制造金属铸件或(ii)制造用于铸造金属铸件的硬化模制件的方法。另外，描述了一种包含含有羟基的结构单元且已借助于醚化交联的脂肪族聚合物作为用于铸造金属铸件的模制件的粘合剂的用途。同样描述了一种用于铸造金属铸件的模制件，其包含至少一种模制原料及包含脂肪族聚合物或由其构成的硬化粘合剂，该脂肪族聚合物包含含有羟基的结构单元且已借助于醚化交联。另外，描述了一种可按照根据本发明的方法制造的硬化模制件以及用于在根据本发明的方法中使用的模制材料混合物。

技术领域

本发明涉及一种(i)用于制造金属铸件或(ii)制造用于铸造金属铸件的硬化模制件的方法。此外，本发明涉及包含含有羟基的结构单元且已借助于醚化交联的脂肪族聚合物作为用于铸造金属铸件的模制件的粘合剂的用途。本发明同样涉及一种用于铸造金属铸件的模制件，其包含至少一种模制原料并且包含脂肪族聚合物或由其构成的硬化粘合剂，该脂肪族聚合物包含含有羟基的结构单元且已借助于醚化交联。另外，本发明涉及可按照根据本发明的方法制造的硬化模制件以及用于在根据本发明的方法中使用的模制材料混合物。

背景技术

用于金属铸件中的铸造模制件(在下文中简称为“模制件”)、尤其芯 (Kerne)、模具及冒口(包括冒口盖及冒口壳或冒口护套)通常由耐火模制原料及适宜粘合剂组成，该耐火模制原料根据使用目的包含一种或多种耐火固体，例如二氧化硅砂和/或一种或多种微粒轻质填充剂，例如由飞灰构成的球体，在从模制工具(例如模制件芯盒，如芯箱或模制箱，参见下文))取出模制件之后，该粘合剂赋予其足够的机械强度。在未硬化状态中，模制原料和粘合剂的混合物，其可选地能够含有其他添加剂，称为模制材料混合物。

耐火固体优选以微粒及自由流动的形式存在，使得其可在纳入模制材料混合物中之后引入适宜空心模具(模制工具，参见上文)中且在此致密化。出于此目的，通常在射芯机中在压力下将冒口和芯引入，即“吹射”到模具中。通常同样吹射较小的模制件，而较大的模制件、尤其较大的模具通常在模制箱中借助于冲压来成型。一般而言，所有模制件也能够通过在相应的模具中进行冲压例如以手工成型法来制造。为获得可吹射或可冲压的模制材料混合物，必须相应地设定其水分含量，在基于水的粘合剂的情况下尤其是其水含量，使得模制材料混合物对于相应的模制过程具有足够的形状稳定性，或必须相应地设定模制材料混合物的液体组分与其固体组分的比。

模制件，例如模具、芯及冒口必须满足铸造厂的各种典型需求。满足这些需求的方式及程度在此基本上取决于用于其制造的粘合剂:

在制造模制件之后，即在从制造工具中取出模制件后不久，其应具有尽可能高的强度。在该时间点的强度(“初始强度”)对于在从模制工具中取出时芯、模具或冒口的安全处置尤其重要。

模制件的高的所谓的最终强度(即模制件在完全硬化之后的强度)和在实际铸造金属时的高的抗热性也是重要的，尤其对于芯及模具而言，由此使得模制件并不在铸造金属的重量下变形(即在浇铸过程期间保留良好形状稳定性，也称为“浇铸强度”)且由此所制造的金属铸件能够尽可能在无铸件缺陷下进行制造。在此背景下，也重要的是，所使用的模制件具有尽可能清洁或平滑的、无扭曲或诸如此类的表面，因为模制件的表面缺陷不这样的话就会转移至借助其制造的金属铸件的表面上。

另外，模制件的高的抗湿性是大的优点。一般而言，这种高的抗湿性容许模制件的较长的储存寿命，即使在对气候条件(热、湿润气候)要求很高的条件下并且在理想情况下储存数天或数周，这使得模制件的制造对于库存以及其储存变得容易或首次实现。以这种方式，在工业上利用这些模制件来制造金属铸件获得显著的灵活性。也已证实，在用于铸造金属的所有模制件的情况下，尤其在冒口情况下，水吸收(例如在储存期间因吸收出自空气的水分)可使得在铸造金属时在高温下从相应的水储留中形成蒸汽气泡，所述蒸汽气泡可使得在金属铸件中形成缩孔，由此该于是金属铸件变得不能用。在极端情况下，甚至可能因突然形成水蒸气而发生爆炸。模制件的高抗湿性同样有利，因为其例如允许使用不同类型涂浆并且尤其也使用水基的涂浆的应用。涂浆是基于陶瓷的脱模剂，其在某些情况下应防止模制件，例如芯与金属熔体之间的直接接触，由此模制件可在铸造金属期间更好地承受高热应力。