包含盐的用于无机的铸模和芯的覆层料及其应用制造技术

本发明专利技术的主题是作为用于铸模的覆层料的胶料组合物。所述胶料组合物适合于芯和模具、特别是在使用水玻璃作为粘合剂的情况下制造的这样的芯和模具。胶料组合物包含特定的盐。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术的主题是作为用于铸模的覆层料的胶料组合物。所述胶料组合物适合于芯和模具、特别是在使用水玻璃作为粘合剂的情况下制造的这样的芯和模具。胶料组合物包含特定的盐。【专利说明】包含盐的用于无机的铸模和芯的覆层料及其应用
本专利技术涉及一种作为用于铸模的覆层料的胶料组合物。胶料组合物适合于芯和模具，特别是在应用水玻璃作为粘合剂的情况下制造的这样的芯和模具。胶料组合物包含特定的盐。
技术介绍
铸模可通过耐火材料例如石英砂在成形为铸模并且通过适合的粘合剂粘接的情况下获得，以便确保铸模的足够的机械强度。因此为了制造铸模应用耐火的模具母材(Formgrundstoff)和适合的粘合剂。耐火的模具母材优选以能够流动的方式存在，以至于它能够填充到适合的空模中并且在该处被压缩。通过粘合剂在模具母材的颗粒之间产生固定的粘结，以至于铸模获得所需要的机械稳定性。为了制造铸模不仅能够应用有机的粘合剂也能够应用无机的粘合剂，所述粘合剂的硬化分别能够通过冷法或者热法来进行。在此将如下方法称为冷法，所述方法基本上在不需要加热铸模的室温下执行。硬化在此主要通过化学反应来进行，所述化学反应例如通过如下方式来触发，即作为催化剂的气体被引导穿过待硬化的模具。在热法中，模制材料混合物在造型后被加热到足够高的温度上，以便例如除去包含在粘合剂中的溶剂或者以便启动化学反应，通过所述化学反应粘合剂例如通过交联而硬化。所有的有机体系共同地与硬化机制无关，使得它们在将液态金属填入到铸模中时热粉碎并且在此有害物质、例如苯、甲苯、二甲苯、酚、甲醛等会部分地释放未识别的裂解产物。虽然已通过不同的措施成功地将这种排放降低到最小，但是在有机的粘合剂的情况下不能够完全地避免。为了将在铸造过程期间的粉碎产物的排放降低到最小或者避免在铸造过程期间的粉碎产物的排放，能够应用如下粘合剂，所述粘合剂基于无机的材料或者所述粘合剂包含含量非常少的有机化合物。这些粘合剂体系长期以来一直是已知的。已开发出如下粘合剂体系，所述粘合剂体系通过气体的导入而硬化。这类体系例如在GB782205中描述，其中应用碱性水玻璃作为粘合剂，所述碱性水玻璃能够通过导入CO2硬化。在US6972059B1中描述放热的给料物质，所述给料物质包含碱式硅酸盐作为粘合剂。此外研发了如下粘合剂体系，所述粘合剂体系在室温下自硬化。这些基于磷酸或者金属氧化物的体系例如在US5582232A中描述。最后还已知如下无机的粘合剂体系，所述粘合剂体系在较高的温度下硬化，例如在热的模具中硬化。这些热硬化的粘合剂体系例如从US5474606A中已知，其中描述了由碱式水玻璃和硅酸铝构成的粘合剂体系。在US7022178B1中描述了一种用于制造芯的型砂的粘合剂体系。基于水玻璃的粘合剂体系由含水的碱式硅酸盐溶液和以1:4至1:6的比例添加的吸湿碱基、例如氢氧化钠构成。水玻璃具有2.5至3.5的Si02/M20的系数和20%至40%的固体份额。为了获得也能够被填入到复杂的芯模中的能够流动的模制材料混合物以及为了控制吸湿性，粘合剂体系还包含表面活性剂、如娃油，所述娃油具有> 250°C的沸点。粘合剂体系与适合的耐火材料、如石英砂混合，并且然后能够通过射芯机注射到芯盒中。模制材料混合物的硬化通过抽出仍包含的水或者缩合来进行。铸模的干燥或者硬化也能够在微波的作用下进行。但是无机的粘合剂相对于有机的粘合剂也具有如下缺点，例如已知的无机的粘合剂具有借其制造的铸模相对于高的空气湿度或者相对于水的低的稳定性。因此在较长的时间段内贮存模具体，如在有机的粘合剂中常见的那样不是绝对可行的。为了获得铸模相对于空气湿度的更好的耐久性、更高的初始强度并且在铸造时在铸件表面中获得更好的结果，在US7770629B2中提出一种模制材料混合物，所述模制材料混合物除了耐火的模具母材外还包含基于水玻璃的粘合剂。模制材料混合物被添加有一定量的粒状的金属氧化物。优选应用沉淀硅石或者热解硅石作为粒状的金属氧化物。此外，所描述的用于制造铸模和芯的方法原则上包括将也称作胶料的耐火的模具覆层至少施加到基模的与浇铸金属接触的表面上。模具覆层一方面具有如下目的:对模具部分表面产生影响、改进铸件外观、在冶金上对铸件产生影响和/或避免铸造缺陷。通常所应用的胶料例如包含粘土、石英、硅藻土、方石英、鳞石英、硅酸铝、硅酸锆、云母、耐火粘土并且也还有焦炭和石墨作为母材。所述母材是指定的份额的胶料，这些胶料覆盖模具表面并且封闭细孔防止铸造金属渗入。通过这些覆层因此也能够将铸模的表面改性并且与待处理的金属的特性相协调。因此能够通过胶料改进铸件的外观，其方式为:产生平滑的表面，因为通过胶料补偿由模制材料的颗粒大小弓I起的不均匀性。此外，铸件的胶料在冶金上能够例如通过经由胶料选择性地在铸件的表面上将添加剂转移到铸件中的方式来影响，所述添加剂改进铸件的表面特性。此外胶料形成了如下层，所述层在铸造液态金属时在化学上隔离铸模。由此防止了铸件和铸模之间的任何粘附，以至于铸件能够容易地从铸模中被取出。但是胶料也能够用于有针对性地控制液态金属和铸模之间的热传递，以便例如通过冷却速度影响特定的金属组织结构的构成。所应用的无机的粘合剂的硬化现今越来越多地经由在因高温引发的缩合反应来进行，其中中间粘合剂(Binderbriicken )的构成经由裂解水来进行。如多个化学反应在这里是可逆反应，也就是说通过与水的接触和反应能够重新裂解键(Bindung)，其中这个逆反应的程度很大程度上与芯制造的工艺参数相关。在批量生产中通常所应用的工艺参数(快速的周期、高温)的情况下，铸模通过与水接触并且部分地也通过与酒精接触而失去其强度，表面变软并且铸模失去其形状。
技术实现思路
本专利技术基于如下目的，提出一种胶料，通过所述胶料能够保证尽可能无缺陷的覆层、特别是无机的芯和模具的覆层，而不会对芯和模具的稳定性产生负面的损害进而不会对加工和贮存产生负面的损害。这个目的通过具有权利要求1的特征的胶料组合物来实现，有利的设计方案形成从属权利要求的主题或者在下文中描述。根据本专利技术的胶料组合物根据一个优选的实施形式以膏或者悬浮液的形式提供。在这个实施形式中胶料组合物包含载流体。令人惊奇地发现，当将在特定的浓度范围中的特定的盐添加给含水的胶料组合物时，已上胶的无机的芯和模具的质量能够持续地被改善，并且例如能够毫无问题地实现芯和模具的多日的贮存稳定性。令人惊奇地发现，能够使用镁和/或锰的金属盐来实现上述目的。优选使用氧化价+2或者+4的锰盐。尤其优选使用氧化价+2的镁盐和氧化价+2的锰盐。盐的浓度以胶料组合物计大于I重量％，优选大于3重量％并且尤其优选大于5重量％。根据一个设计方案，所述浓度向上通过相应使用的载流体的量和类型的饱和浓度来限制。根据另一个设计方案，最大浓度以胶料组合物计小于10重量％。优选使用硫酸根离子作为阴离子和/或尤其优选使用一价氯离子作为抗衡离子。根据胶料组合物的所期望的应用，例如作为基础覆层或者覆盖覆层，并且根据由所述胶料组合物制造的覆层的所期望的层厚度，能够调节胶料组合物的其它的特征参数。作为胶料组合物的其它的添加剂组成部分，能够使用甲酸(蚁酸)的酯，其中在酯化时所应用的醇或者醇混合物的链长特别是平均小于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种胶料组合物，包含：（A）以胶料组合物计的必要时总计大于1重量%的浓度中的镁和/或锰的金属盐；（B）包含水或者由水构成的载流体；以及（C）耐火材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·克洛斯科夫斯基，彼得·瓦赫塔尔奇克，卡罗琳·瓦伦霍斯特，斯特凡·贝措尔德，
申请(专利权)人：ASK化学品股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE