浆料组合物、包含该浆料组合物的浇铸模及其用途制造技术

本发明专利技术涉及一种浆料组合物，包括一种溶剂组分和一种固体组分，其中溶剂组分包括水或一种或多种醇作为主要成分，而固体组分包括一种由偏高岭土和叶蜡石组成的混合物作为主要成分，该浆料组合物可以涂覆在浇铸模上，还涉及包括该浆料组合物的浇铸模以及该浇铸模尤其在离心浇铸方法和大型浇铸方法中的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种涂覆材料或浆料组合物，包括一种溶剂组分和一种固体组分，其中固体组分包括偏高岭土和叶蜡石，该浆料组合物可以涂覆在浇铸模上，还涉及包括该浆料组合物的浇铸模以及该浇铸模尤其在离心浇铸方法和大型浇铸方法中的用途。通过浇铸可以将熔融液体材料转变成具有一定工件性能的几何形状确定的物体。钢铁工业的大部分产品以及非铁金属业的材料经过浇铸工艺以进行首次成型。制造铸件的前提条件尤其是制成有时是非常复杂的浇铸模以容纳熔体。浇铸模分成为消失模，它大多数是由矿物质的耐火颗粒基础材料与粘结剂以及经常还有不同的其他添加剂组成，例如以取得良好的浇铸表面，并且消失模在每次浇铸后被破坏，和永久铸模，可用它来制造大量的铸件。对于消失模，使用的耐火颗粒基础材料主要是清洗过的分类的石英砂，一定情形下也可以是铬铁矿砂、锆英石砂和橄榄石砂。此外还可以使用基于硅土(schamotte)以及菱镁石、硅线石、刚玉等的造型材料。用于型砂的粘结剂可以是无机或有机性质的。消失模主要由用于小型铸模的膨润土结合的造型材料组成或由用于大型铸模的合成树脂结合的造型材料组成，它们必须进行机械压实以取代足够的稳定性。作为永久铸模的造型材料，根据使用领域已经证明有利的特别是铸铁以及未合金化和合金化的钢，但也可以是铜、铝、石墨、烧结金属和陶瓷材料。永久铸模方法包括型模浇铸法、压铸法、离心浇铸法和连续浇铸法。由合成树脂结合的型砂制造浇铸模和型芯的方法例如包括由型砂制造基本铸模和基本型芯并且至少在基本铸模/基本型芯与浇铸的金属相接触的表面上施涂一种含有耐火的无机成分的铸模涂层，它也称为浆料。铸模涂层的目的一方面是影响成型件的表面，改善了铸件的外观，冶金学影响铸件和/或避免铸件缺陷。此外，该涂层或浆料还具有的功能是将铸模与液体金属在浇铸时化学绝缘，由此避免各种粘结和能够实现铸模和铸件的随后分离。此外，浆料保证了铸模和铸件的热分离。如果不能实现这种功能，例如一个金属铸模在先后进行的浇铸过程中经受这样的热负担，使得它会被过早破坏。可以有针对性地利用热传递，以影响铸件的冷却。为了制备金属部件，例如由铸铁制备金属部件，尤其使用大型浇铸法和离心浇铸法。在大型浇铸法中，在铸模和型芯上存在巨大的金属静态(metallostatic)压力，铸模和型芯也经受了很长时间的温度负担。此外，浆料尤其在该方法中承担了非常暴露(exponierte)的保护功能，以便避免金属进入到型砂中(渗透)，破坏型芯(叶脊(Blattrippen))或与型砂反应(余烧蚀)。在离心浇铸时，浇铸金属装入围绕其轴旋转的管状或环状的型模中，在其中在离心力的作用下成型为例如套筒、环和管。绝对需要的是，使铸件在脱模之前完全固化，使得需要在铸模和铸件之间有相当长的接触时间。在此情形下，铸模用绝缘浆料以单层或多层涂层的形式涂覆。通常使用的浆料含有例如粘土、石英、硅藻土、方晶石、鳞石英、硅酸铝、硅酸锆、云母、硅土以及焦炭和石墨作为基础材料。这些基础材料是浆料的确定目的的部分，浆料覆盖铸模表面并封闭了孔防止浇铸金属渗入。由于其大的绝缘能力，经常优选的是由二氧化硅和硅藻土形成的产物，因为其生产成本较低和容易获得。目前，由三种不同的方法制备离心浇铸管一种方法使用粉末浆料，它基于接种剂和石墨，有时含有一定量的铝。这种浆料借助于切割并填充有粉末浆料的管通过旋转分布到旋转的型模中。另一种方法使用成品浆料，它基于水和耐火材料硅酸锆、硅酸铝和/或氧化铝。这种浆料从压力釜使用带有喷嘴或浇口的喷射枪在一次或多次操作中喷射到热旋转的型模上。再一种方法使用一种由填料形成的制成的水浆料，它由煅烧的硅藻土(如市售产品Celite，Dicalite)与膨润土和水组成。目前主要使用的离心浇铸浆料是基于硅藻土。但是，离心浇铸法中铸模的旋转运动和铸件的后加工经常导致一部分浆料进入环境中。硅藻土、烧结硅藻土和在硅藻土烧结时生成的产物的粉尘形式如含有鳞石英的细粉尘其间被归类为导致矽肺病和致癌的。由此对于操作现场的工人来说产生了高危险可能。因此大量需要一种用于铸模涂覆的其他高绝缘性和同时耐火的涂覆材料。EP-B-0806258描述了一种制备绝缘性涂层的方法，该涂层用于浇铸含铁金属的金属铸模，其中在铸模的表面施涂至少一个基础涂层，并且其中在基础涂层上施涂一个覆盖涂层，其中覆盖涂层含有偏高岭土和在每一次浇铸过程中完全或部分地更新。但是在离心浇铸法中纯粹使用偏高岭土会导致管卡住和管不能充分拉伸。FR-A-2829048描述了一种浆料组合物，包括水、偏高岭土、活化的钠或钾膨润土、中和的椰子脂肪酸、乙氧化的脂肪醇和乙氧化的壬基醇。使用这种组合物从型模中拉伸管材经常证明是非常困难的。因此，本专利技术基于的任务是，提供一种浆料组合物，它基本上不含硅藻土并且导致良好的结果，特别是在离心浇铸法和大型浇铸法中。本专利技术的一个方面涉及用于浇铸模的浆料组合物(涂料组合物)，包括一种溶剂组分和一种固体组分，其中，固体组分包括一种由偏高岭土和叶蜡石组成的混合物作为主要成分。优选地，该浆料组合物含有少于5wt％，优选少于3wt％，特别优选少于1wt％的硅藻土，基于浆料组合物的所有成分计，并且特别优选不含硅藻土。在其他优选的实施方案中，本专利技术的浆料组合物的固体组分包括一种由偏高岭土和叶蜡石以1∶3-20∶1，优选1∶1-14∶1，更优选1∶1-10∶1，特别优选2∶1-6∶1和最优选2∶1-5∶1的比例组成的混合物。此外，本专利技术的浆料组合物的进一步优选的实施方案包括至少一种选自膨润土和水辉石的其他组分。必要时，本专利技术的浆料此外包括粘结剂、润湿剂、消泡剂、颜料、染料和杀生物剂。本专利技术的另一方面涉及浇铸模，包括一个在浇铸模与浇铸金属接触的至少部分表面上的覆盖涂层，该涂层是将根据本专利技术的浆料组合物进行施涂并干燥制成的。在浇铸模的另一实施方案中，本专利技术的覆盖涂层施涂在基础涂层上和必要时施涂在浇铸模的其他无基础涂层的表面部分上，其中在一个优选的实施方案中获得同样由本专利技术的浆料组合物组成的基础涂层。本专利技术的另一方面涉及离心浇铸法和大型浇铸法，它们使用的浇铸模具有至少一个由本专利技术的浆料组合物获得的覆盖涂层。本专利技术的另一方面涉及制造浇铸模的方。在一个实施方案中，为了制备覆盖涂层，在浇铸模与浇铸金属相接触的至少一部分表面上或整个表面上一次或多次施涂并干燥一层本专利技术的浆料组合物。在一个其他实施方案中，在基础浇铸模的表面上或在其部分表面上首先施涂至少一层基础涂层，并将用于制备覆盖涂层的浆料组合物接着涂覆在该基础涂层上和任选地基础浇铸模表面的其他部分上并干燥。在一个另外的实施方案中，为了制备基础涂层，同样使用本专利技术的浆料组合物，其中用于制备基础涂层的浆料组合物的组成可以与用于制备覆盖涂层的浆料组合物相同或不同。经常使用含有硅酸锆的浆料用于基础涂层，它必要时也可以通过增强渗透到衬底中的倾向而形成对基础浇铸模的另外保护。在优选的实施方案，本专利技术的浇铸模用于制造管材、汽缸衬筒、发动机和发动机部件、机器底座和涡轮机。本专利技术基于令人意外的发现，即本专利技术的浆料组合物，包括一种固体组分，该固体组分包括一种由偏高岭土和叶蜡石组成的混合物作为主要成分，本专利技术的该浆料组合物与其固体组分含有硅藻土作为主要成分的浆料组合物一样本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于浇铸模的浆料组合物，包括一种溶剂组分和一种固体组分，其特征在于，固体组分包括一种由偏高岭土和叶蜡石组成的混合物作为主要成分。

【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：R斯托茨尔，H皮特密茨，G莱德尔，
申请(专利权)人：阿什兰德南方化学中坚有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]