铸造用的模具或型芯的制造方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于制造铸造用的模具或型芯（２）的方法，制造一种由型砂和粘结剂组成的混合物（３）并将其输入一个造型或造芯工具（８）中，例如注入到一台射芯机中。其中采用一已知的粘结剂或采用没有和／或带有至少一个或更多个结晶水的硫酸镁分散或溶解于水中作为粘结剂并且与型砂相混合并且输入或注入到造型工具或型芯箱（８）中。然后为了时效硬化，通过加热使水和一部分结晶水蒸发并借助于气态介质将其排除，这可很迅速地完成。一种这样的型芯或这样的由型砂构成的模具在铸造以后可以借助于水很快地从工件中分离和冲去，因为硫酸镁保持其溶解能力。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用一种由型砂和粘结剂组成的混合物制造铸造用的模具或型芯的方法，其中，将型砂和粘结剂进行混合并将其输入到一个造型或造芯工具中，然后粘结剂时效硬化并给予模具或型芯必需的强度。
技术介绍
在铸造用的型芯或模具的制造中，这样的处理是已知的。在绝大多数目前通行的情况下利用有机粘结剂，其产生良好的时效硬化，但在铸造过程中由于其燃烧产生气体，该气体可能在形成的铸件中导致缩孔的形成。此外，尤其是型芯膨胀，其在这样的型砂混合物中在提高的温度下没有足够的形状稳定性。由于有机粘结剂的较大的粘结倾向，用于铸模或型芯的工具的清理的耗费也是很大的。被认为特别不利的是，主要是其砂混合物包含有机粘结剂的型芯只能以较大的困难和高的机械的或热的费用从制成的铸件中清除。因此也曾建议，在制造铸造用的模具或型芯时为了与砂混合采用无机粘结剂，即水玻璃。借此虽然可以在最大程度上避免有害环境的气体的产生，然而在这种情况下成形或特别是型芯从制成的铸件中的消除也是困难而耗费很大的。
技术实现思路
因此本专利技术的目的在于，提供一种开头所述型式的方法以及装置，借其可以制造铸模和/或型芯，它们在铸造过程中也应该具有高的形状稳定性和强度，但仍可按简单的方式从制成的铸件中清除。为了达到这个目的，开头所述的方法的特征在于，将硫酸镁分散和/或溶解于水中并作为粘结剂与型砂混合，然后输入或注入到造型或造芯工具中并在造型或造芯工具内对水进行加热并使其至少部分地蒸发并且将其从造型或造芯工具中排除。实验已表明，通过这样的方法可以生产一种稳定的型芯或一种稳定的模具，其中通过选定的粘结剂和水以及在该情况下至少一部分来自水化的硫酸镁的结晶水的排除大大提高其熔点，从而这样的铸模或这样的型芯也可以再耐铸造材料的高温并保持状态不变，而其中并不释放有害的气体。其中使本专利技术有用的是，通过结晶水的排除产生专用的粘结剂，即硫酸镁的材料性质的化学变化。已表明，这样的铸模或型芯在铸件冷却以后可以用水冲去，因为专用的粘结剂仍具有这样的倾向，即吸收结晶水并因此在化学上又变回一可溶的物质，其可用这样的吹洗或清洗水溶解并从而也可以从复杂的铸件中很简单地清除，而不需要机械振动等的费用。甚至可能足够的是，将制成的铸件简单地浸入水浴中。已表明，为了溶解和洗去一个即使复杂的型芯，这样的泡水可以只待半分钟就足够了。另外，在此以后型砂实际上可以照旧供给使用而不需要耗费很大的净化和处理，因为没有必须消除的有机残留物。通过本专利技术可达到的优点因此一方面涉及铸模或型芯和其在铸造过程中的性质，其中并不释放有害的气体，而另一方面涉及以后的制成的铸件的清理，其显著地简化了。合乎目的的是，在造型或造芯工具内，借助于微波和/或红外源，对由型砂和一种硫酸镁在水中的分散体和/或溶液组成的混合物进行加热。这构成一特别简单的加热方式用以排除水和在该情况下至少一部分结晶水。在这种情况下可以很有针对性地利用微波并且还可以穿透较大的型芯的最核心的部分。一特别有利的处理方式可能在于，在造型或造芯工具内，通过在可分离的造型或造芯工具的至少部分导电的相互绝缘的各部件上施加电压，对由型砂和一种硫酸镁在水中的分散体和/或溶液组成的混合物进行加热。电能实际上可供在制造模具或型芯的任何地方使用，从而可以相应简便地实施加热以便从模具或型芯中排除水。将由型砂和一种硫酸镁在水中的分散体和/或溶液组成的混合物构成的导电的型芯/模具以简单而合乎目的的方式用作电阻加热的电阻并且通过在其上施加的电压和流过的电流对其进行加热。因此可直接在应该排除水的地方产生热。电压可以施加在接触型芯/模具的电极上并且为此可以采用可分离的造型或造芯工具的至少部分导电的相互绝缘的各部件。其容纳待成形的模具或待成形的型芯的内腔因此作为电极接触模具或型芯并提供相应的加热，因为模具或型芯由于潮湿或湿度和其余的成分是导电的。特别有利的是，作为电压施加一种交流电压。其中作为电压可以施加一种脉冲形的、特别是矩形的电压。一适当的交流电压可以将型芯或模具中的砂混合物的反应特性用于其加热。在这种情况下利用脉冲形的和特别是矩形的电压可以得到特别好的结果。特别是有可能通过改变电压的脉冲宽度控制或调节输入功率。因此电压是可调的并且特别可以选择大于1000V或大于1500V，以便达到相应快速而强的加热。当选择具有超过1000Hz，例如3000Hz或更高的频率的交流电压时，可在短时内达到良好的通体干燥。由于全部的型芯箱或造芯或造型工具用作为电极表面，可以很快而有效地传递能量并因此可在极短的时间内干燥相应的型芯或相应的模具。合乎目的的可能是，将通过加热蒸发的水借助于一种气态介质如氮气和/或二氧化碳和/或空气从工具中排除，其中该用于排水的气态介质可以利用压力或借助于吸出和负压通过工具并因此通过形成的铸模或通过型芯输送。特别是空气实际上不受限制地可供使用并且可以无问题地用于从工具中排除水蒸汽。在这种情况下有利的是，利用热的气体排除通过加热在工具中产生的水蒸汽。借此可以避免，待排除的水蒸汽可能过早地重新冷凝或只稍微加热该水蒸汽就可以足以随后能够在最大程度上将其从工具中排除。方法的一合乎目的的实施形式可能在于，将没有或带有至少一个结晶水的硫酸镁与具有更多个结晶水、必要时具有达七个结晶水的硫酸镁相混合分散和/或溶解于水中并作为粘结剂与型砂相混合，并且通过加热使水和一部分结晶水蒸发并然后将其排除。借此可以以惊人的方式减少待排除的水量。由于没有或只具有不多个结晶水的硫酸镁在加热过程中可由这样的结晶水的包含更多的多结晶水的硫酸镁吸收，从而其导致在铸模或型芯内的相应的晶体形成并导致相应的加强，而不必排除全部混合物的结晶水。已知，没有或具有不多的、特别是只具有一个结晶水的硫酸镁与具有更多个结晶水的硫酸镁在相互反应和加热时促使各个晶体结合在一起，这些晶体在按照本专利技术的应用中有助于形成一特别坚固的型芯或一相应坚固的模具。另一或附加的可能性，是在本专利技术方法进行过程中，减少待排除的水或水蒸汽的量，在这点上可以将没有或具有至少一个结晶水的硫酸镁的高的或较高的浓缩的溶液与一种水胶体相混合并将该混合物用作为粘结剂。水胶体的添加可以实现，以较少的量的分散水和/或溶解水可以达到较高的盐浓度，从而必须排除的水相应地少。方法的另一实施形式可能在于，将比饱和溶液所需要的更多的硫酸镁与规定用于一定量的型砂的溶解水量相混合，并且一部分硫酸镁分散于溶液中并作为分散体与型砂混合。借此实现，使尽可能多的硫酸镁作为粘结剂进入型砂中并且对溶解水的需要量尽可能保持如此之少，以使随后必须排除的水蒸汽也相应地少。同时保持在以后从铸件上清除型砂残留物时借助于简单的水吹洗或泡水的优点。型砂可以按重量比97∶3到约80∶20与分散的或溶解的粘结剂相混合。合乎目的的是，将约100重量份量的型砂与约3重量份量到约20重量份量的分散的或溶解的粘结剂，亦即溶解的硫酸镁和/或不带结晶水，相混合。在这种情况下，一优化的处理方式可能在于，将约5至10重量份量的粘结剂以分散的或溶解的形式与约100重量份量的砂相混合。实验已表明，这导致坚固的型芯或铸模，其在铸造过程中可保持良好的状态不变并且其中只须从工具中排除尽可能少的水。本专利技术还涉及一种用以制造铸模或型芯的装置，包括至少一个用以时效硬化的加热装置，本文档来自技高网...

【技术保护点】
用一种由型砂和粘结剂组成的混合物（３）制造铸造用的模具或型芯（２）的方法，其中，将型砂和粘结剂进行混合并将其输入到一个造型或造芯工具（８）中，然后粘结剂时效硬化并给予模具或型芯必需的强度；其特征在于，将硫酸镁分散和／或溶解于水中并作为粘结剂与型砂相混合并随后将其输入或注入到造型或造芯工具（８）中，并且然后在造型或造芯工具内对水进行加热并使其至少部分地蒸发并且将其从造型或造芯工具（８）中排除。

【技术特征摘要】
DE 2001-8-10 10138287.1;DE 2002-1-12 10200927.91.用一种由型砂和粘结剂组成的混合物(3)制造铸造用的模具或型芯(2)的方法，其中，将型砂和粘结剂进行混合并将其输入到一个造型或造芯工具(8)中，然后粘结剂时效硬化并给予模具或型芯必需的强度；其特征在于，将硫酸镁分散和/或溶解于水中并作为粘结剂与型砂相混合并随后将其输入或注入到造型或造芯工具(8)中，并且然后在造型或造芯工具内对水进行加热并使其至少部分地蒸发并且将其从造型或造芯工具(8)中排除。2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在造型或造芯工具(8)内，借助于微波和/或红外线辐射器，对由型砂和一种硫酸镁在水中的分散体和/或溶液组成的混合物(3)进行加热。3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在造型或造芯工具(8)内，通过在可分离的造型或造芯工具(8)的至少部分导电的相互绝缘的各部件上施加电压，对由型砂和一种硫酸镁在水中的分散体和/或溶液组成的混合物进行加热。4.按照权利要求1或3所述的方法，其特征在于，将由型砂和一种硫酸镁在水中的分散体和/或溶液组成的混合物构成的导电的型芯/模具用作为电阻加热的电阻并且通过在其上施加的电压和因此流过的电流对其进行加热。5.按照权利要求3或4所述的方法，其特征在于，将电压施加在接触型芯/模具的电极上并为此优选采用可分离的造型或造芯工具(8)的至少部分导电的、相互绝缘的各部件(8a、8b)。6.按照权利要求3至5之一项所述的方法，其特征在于，作为电压施加一种交流电压。7.按照权利要求3至6之一项所述的方法，其特征在于，作为电压施加一种脉冲形的、特别是矩形的电压。8.按照权利要求6或7所述的方法，其特征在于，选择超过1000Hz、例如3000Hz或更高的高频交流电压。9.按照权利要求3至8之一项所述的方法，其特征在于，电压是可调的并特别选择大于1000V或大于1500V。10.按照权利要求3至9之一项所述的方法，其特征在于，通过改变电压的脉冲宽度控制或调节输入功率。11.按照权利要求1至10之一项所述的方法，其特征在于，借助于一种气态介质如氮气和/或二氧化碳和/或空气从工具(8)中排除通过加热蒸发的水，其中，该用于排水的气态介质利用压力或借助于吸出和负压通过工具并因此通过形成的铸模或通过型芯输送。12.按照权利要求1至11之一项所述的方法，其特征在于，利用热气体排除通过加热在工具(8)中产生的水蒸汽。13.按照权利要求1至12之一项所述的方法，其特征在于，将没有或带有至少一个结晶水的硫酸镁与具有更多个结晶水、必要时具有多达七个结晶水的硫酸镁相混合分散和/或溶解于水中并作为粘结剂与型砂相混合，并且通过加热使水和一部分结晶水蒸发并然后将其排除。14.按照权利要求1至13之一项所述的方法，其特征在于，将一种没有或带有至少一个结晶水的硫酸镁的高的或较高的浓缩的分散体或溶液与水胶体相混合并将该混合物(3)用作为粘结剂。15.按照权利要求1至14之一项所述的方法，其特征在于，将比饱和溶液所需要的更多的带有结晶水的硫酸镁与规定用于一定量的型砂的溶解水量相混合，并且使一部分硫酸镁分散于溶液中并作为分散体与型砂混合。16.按照权利要求1至15之一项所述的方法，其特征在于，将型砂与分散的或溶解的粘结剂按重量比97∶3到约80∶20相混合。17.按照...

【专利技术属性】
技术研发人员：贝恩德库斯，
申请(专利权)人：莱姆普工程师有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]