BR0115261B1

BR0115261B1 - revestimento envoltório papa moldes de fundição e método de fabricação.

Info

Publication number: BR0115261B1
Application number: BRPI0115261-0A
Authority: BR
Inventors: John Vandermeer
Priority date: 2000-11-10
Filing date: 2001-11-09
Publication date: 2010-11-30
Also published as: ATE301517T1; CZ20031280A3; US6814131B2; PT1339512E; PL202025B1; DE60112606D1; EP1339512A4; ES2247194T3; CA2426326C; NZ525432A; WO2002038308A1; AU2020202A; EP1339512A1; JP4359430B2; AU2002220202B2; CA2426326A1; MXPA03004096A; US6991022B2; HUP0302347A3; KR100557205B1

Description

REVESTIMENTO ENVOLTÓRIO PARA MOLDES DE FUNDIÇÃO E MÉTODO DEFABRICAÇÃO

Campo da Invenção

Essa invenção refere-se a métodos aperfeiçoados ecomposições para a tecnologia de revestimento envoltóriopara moldes de fundição.

Antecedentes da Técnica

Envoltórios para moldes de fundição através doprocesso de cera perdida podem ter vestígios desde o antigoEgito e China. O processo como o praticado atualmente,entretanto, é uma tecnologia relativamente nova que datados anos 193 0 e representa um negócio e uma ciência queevolui rapidamente. A tecnologia de revestimento envoltóriopara moldes de fundição simplifica a produção de formasmetálicas complexas através da fundição do metal derretidopara dentro de moldes de cascas cerâmicas fungíveisformadas ao redor de modelos de cera descartáveis queduplicam a forma metálica desejada. "RevestimentosEnvoltórios para Moldes de Fundição de Precisão" [PrecisionInvestment Casting] ; isto é, PIC, o termo na arte que serefere a essa tecnologia.

O processo PIC convencional emprega seis etapasprincipais:

(1) Preparação do Modelo

Um modelo positivo descartável da desejada fundiçãometálica é feito a partir de um material termoplástico talcomo uma cera que irá derreter, vaporizar ou se queimarcompletamente de modo a não deixar resíduos de contaminaçãono molde-casca cerâmico após a perda da cera. O moldepositivo é preparado através da injeção de materialtermoplástico para dentro de uma ferramenta metálicanegativa, segmentada ou "ferramenta" projetada paraproduzir moldes da forma, dimensão e acabamento superficialrequeridos para a fundição do metal. Moldes únicos oumúltiplos podem ser montados mediante suas fusões na formade "sistema de maçalote" de cera descartável que alimenta ometal derretido para preencher o molde-casca;

(2)Construção do Molde-Casca

(a)mergulhar a montagem do modelo para dentro de umalama fluida refratária que possui granulação refratária departiculado fino em uma solução aquosa de aglutinante desílica coloidal estabilizada por álcali para definir umrecobrimento de material refratário sobre o modelo;

(b)contatar o recobrimento refratário com agranulação refratária de particulado grosseiro seca ou"estuque" para definir um recobrimento-estuque, e

(c)secar ao ar para definir um recobrimento "verde"coeso insolúvel seco ao ar. Essas etapas do processo podemser repetidas para construir através de sucessivosrecobrimentos uma desejada espessura do molde-casca"verde", secado ao ar.

(3)Remoção da Cera

0 modelo descartável em cera é removido do molde-casca"verde" secado ao ar mediante autoclavagem, introduzindo omolde-casca verde para dentro de uma fornalha de queimapara perda de cera aquecida a 537,8 °C a 1037,8 °C, ou pormeio de qualquer outro método que aqueça rapidamente eliqüefaça a cera de modo que o excessivo aumento de pressãonão frature o molde-casca.

(4) Queima no FornoO molde-casca após a perda da cera é aquecido atécerca de 871,1 0C a 1093,3 0C para remover os resíduosvoláteis e formar coesões cerâmicas estáveis no molde-casca.

(5) Derramamento

O molde-casca aquecido é recuperado a partir dafornalha e posicionado para receber o metal derretido. Ometal pode ser derretido por meio de aquecimento a gás, porarco indireto, ou por indução. O metal derretido pode serfundido em ar ou em câmara de vácuo. O metal derretido podeser derramado de modo estático ou centrifugado, e a partirde uma concha ou direto de um cadinho de fundição. O metalderretido é resfriado para produzir um fundido de metalsolidificado no molde.

(6) Recuperação do fundido

Os moldes-casca possuindo os fundidos de metalsolidificado em seu interior são separados por quebra e osfundidos metálicos são separados do material de cascacerâmica. Os fundidos podem ser separados a partir dosistema de maçalote por serradura ou por corte com discosabrasivos. Os fundidos podem ser limpos por decapagem emtambor rotativo, decapagem por jato de granalha ou jato deareia de granulação grossa.

Os revestimentos envoltórios para moldes-casca defundição tendem a ser frágeis e tendentes a quebras. Em umesforço para melhorar a resistência dos revestimentosenvoltórios para moldes-casca de fundição, pequenasquantidades de fibras refratárias picadas e de fibrasorgânicas picadas têm sido acrescentadas às lamas fluidasrefratárias. Lamas fluidas refratárias que incluem estespossuem pequenas quantidades de fibras refratárias picadaspossibilitam a aplicação de recobrimentos mais encorpados auma pré-forma. Essas lamas fluidas, todavia, requeremquantidades significativas de polímero para se conseguirresistência verde satisfatória e propriedades de fluxo dalama fluida.

Existe, portanto, uma necessidade quanto a materiais ea métodos que proporcionem revestimentos envoltórios paramoldes-casca de fundição que possuam melhorada resistênciae evitem as desvantagens do estado da técnica.

Revelação da Invenção

A invenção refere-se a um processo para formarrapidamente um molde-casca cerâmico sobre um componentesuporte descartável, e aos moldes-casca cerâmicos obtidosatravés disso. 0 processo enseja a formação de uma misturaseca que inclui fibra refratária, fibra de vidro e cargarefratária. A mistura seca é em seguida misturada com umaglutinante de sol aquoso de sílica coloidal para formaruma lama fluida refratária. A lama fluida refratária emseguida é usada na fabricação dos moldes-casca cerâmicos.

A invenção refere-se a um método de fabricação de umrevestimento envoltório de molde de fundição. Esse métodoenseja misturar fibra refratária, fibra de vidro e cargarefratária para formar uma primeira mistura seca; misturarfibra refratária, fibra de vidro, e carga refratária paraformar uma segunda mistura seca que pode ser igual oudiferente da primeira mistura seca; misturar a primeiramistura seca com um sol aquoso de sílica coloidal paraformar uma lama fluida refratária de primeira camada derecobrimento; misturar a segunda mistura seca com um solaquoso de sílica coloidal para formar uma lama fluidarefratária de camada de recobrimento de reforço posteriorque pode ser igual ou diferente da lama fluida refratáriade primeira camada de recobrimento; aplicar um recobrimentode lama fluida de primeira camada de recobrimento por sobreum modelo fungível de material termoplástico para produziruma pré-forma com primeira camada de recobrimento; aplicarum estuque de material refratário por sobre a pré-forma comprimeira camada de recobrimento; secar a estucada, pré-forma com primeira camada de recobrimento; aplicar umrecobrimento de lama fluida refratária de camada derecobrimento de reforço posterior por sobre a estucada,pré-forma com primeira camada de recobrimento para produziruma pré-forma refratária recoberta de reforço posterior;aplicar um estuque de material refratário por sobre a pré-forma recoberta de reforço posterior para produzir umaestucada, pré-forma recoberta de reforço posterior; secar aestucada, pré-forma refratária recoberta de reforçoposterior; remover o modelo fungível da pré-formarefratária recoberta de reforço posterior para produzir ummolde-casca verde; e aquecer o molde-casca verde até umatemperatura suficiente para produzir um molde-cascacerâmico. A fibra refratária pode ser uma fibra cerâmica ea carga refratária pode incluir grãos cerâmicos. A fibracerâmica pode estar presente em uma quantidade em torno de1% em peso até cerca de 10% em peso da mistura seca; afibra de vidro pode estar presente em uma quantidade emtorno de 0,5% em peso até cerca de 10% em peso da misturaseca; e a carga refratária pode estar presente em umaquantidade em torno de 80% em peso até cerca de 98,5% empeso da mistura seca. A mistura seca pode adicionalmenteincluir uma fibra polimérica.

Onde a mistura seca inclui uma fibra polimérica, afibra cerâmica pode estar presente em uma quantidade emtorno de 1% em peso até cerca de 10% em peso da misturaseca; a fibra de vidro pode estar presente em umaquantidade em torno de 0,5% em peso até cerca de 10% empeso da mistura seca; e a carga refratária pode estarpresente em uma quantidade em torno de 80% em peso atécerca de 98,5% em peso da mistura seca; e a fibrapolimérica pode estar presente em uma quantidade em tornode 0,3% em peso até cerca de 4% em peso da mistura seca.

O processo da invenção oferece um número de vantagenspara a fabricação de moldes-casca cerâmicos sobre os daarte já existente. Por exemplo, a formação de misturassecas de fibras e de carga refratária possibilita a fáciladição da carga e das fibras refratárias ao aglutinante desol de sílica coloidal sem a necessidade de misturar ou re-misturar continuamente o sol de sílica e a pré-mistura defibras antes do uso. Uma outra vantagem é que as fibras nãonecessitam ser pré-dispersas em um aglutinante líquido oucombinadas com um polímero antes da adição à cargarefratária. Uma vantagem adicional é que os aditivosaglutinantes poliméricos não são requeridos para seconseguir uma melhorada resistência em verde. Outrasvantagens são que a invenção evita o problema da arte jáexistente da aglomeração das fibras sob a mistura de altocisalhamento e a capacidade para construir recobrimentosmais encorpados por imersão.

Breve Descrição dos DesenhosA Figura 1 ilustra um modelo positivo descartável 1 deuma fundição metálica desejada.

A Figura 2 é uma vista isométrica de uma casca verde10 antes da remoção do modelo 1.

A Figura 3 é uma vista isométrica de uma cascacerâmica verde secada, após a perda da cera, 20.

Modos de Realizar a Invenção

Em um primeiro aspecto da invenção, uma mistura secade carga refratária, fibra refratária e de fibra de vidro épreparada. A mescla é misturada com um aglutinante de solde sílica coloidal para preparar uma lama fluidarefratária. A lama fluida refratária resultante é usadapara preparar revestimentos envoltórios para moldes-cascade fundição.

Em um outro aspecto, uma mistura seca de fibrarefratária e de fibra de vidro é formada. Essa mescla secaé misturada com uma mistura que incluir um sol aquoso desílica e carga refratária. A lama fluida refratáriaresultante é usada para preparar revestimentos envoltóriospara moldes-casca de fundição.

Em um outro aspecto da invenção, uma mistura seca decarga refratária e de fibra de vidro, opcionalmente comfibras poliméricas, é preparada. A mescla seca é combinadacom uma mistura de sol de sílica coloidal e de cargarefratária para produzir uma lama fluida refratária. Essalama fluida refratária também pode ser usada para prepararrevestimentos envoltórios para moldes-casca de fundição.

Em um outro aspecto da invenção, cinzas de casca dearroz são incluídas na mescla seca que é misturada com osol de sílica coloidal para formar uma lama fluida. Essalama fluida também pode ser usada para prepararrevestimentos envoltórios para moldes-casca de fundição.Misturas Secas

As cargas refratárias que podem ser empregadas nasmisturas secas incluem uma ampla variedade de materiais.Exemplos de cargas refratárias úteis incluem, mas não estãolimitadas a; grãos, tais como de sílica fundida, alumina, ealumino-silicatos tais como a mulita, cianita, e moloquitae suas misturas.

Fibras refratárias que podem ser empregadas nasmisturas secas possuem tipicamente, mas não estão limitadasa; uma relação de aspecto do comprimento em relação àlargura de cerca de 20:1. Exemplos de fibras refratáriasúteis incluem, mas não estão limitadas a; Orleans One fibra

de Wallastonita da Orleans Resource Group, localizada emQuebec, Canadá, fibra NIAD G de Wollastonita da NYCOMinerais Co., em Willsboro, NY, fibras metálicas, fibras dearamida, fibras de carbono, bem como fibras cerâmicaspicadas ou trituradas tais como alumino-silicatos tais como

mulita, óxidos tais como alumina e zircônia, nitretos taiscomo o nitreto de silício, carbono, e carburetos tais comoo carbureto de silício, e suas misturas. Fibras cerâmicaspicadas e trituradas são comercialmente disponíveis apartir de numerosos fornecedores tais como a ThermalCeramics Corp.

Fibras de vidro que podem ser empregadas nas misturassecas incluem fibras de vidro picadas ou trituradas. Asfibras de vidro que podem ser empregadas incluem, mas nãoestão limitadas a; fibras de vidro-E e fibras de vidro-S esuas misturas. Exemplos de fibras de vidro-E que podem serempregadas incluem, mas não estão limitadas a; àquelas quemedem cerca de 3 mm até cerca de 6 mm de comprimento epossuem um diâmetro de cerca de 10 micra tais como aquelasda PPG Industries, Shelby, NC, sob o nome comercial de ChopVantage 8610. Fibras de vidro-S que podem ser empregadasincluem, nas não estão limitadas a; àquelas que medem cercade 3 mm até cerca de 6 mm de comprimento e possuem umdiâmetro de 10 micra tais como aquelas da AGY Inc., Aiken,SC. Exemplos de fibras de vidro-E trituradas incluem, masnão estão limitadas a; fibras floculares 731ED de 3 mm quepossuem um comprimento de cerca de 0,318 cm (0,125polegada), um diâmetro médio de 15,8 micra e uma densidademássica de 0,17 g/cm3 da Owens Corning co.

Fibras orgânicas que podem ser empregadas nas misturassecas incluem uma ampla variedade de materiais tais comoolefinas, fibras do tipo náilon, e fibras aramida. Exemplosde olefinas que podem ser usadas incluem, mas não estãolimitadas a; polietileno, e polipropileno tais como aquelasda Minifibers, Inc. Exemplos de fibras do tipo náilon quepodem ser usadas incluem, mas não estão limitadas a;àquelas da Wex Chemical Co. Exemplos de fibras aramida quepodem ser usadas incluem, mas não estão limitadas a; Kevlarda DuPont. Outras fibras orgânicas que podem ser empregadasincluem fibras de poliéster tais como aquelas da WexChemical Co., e fibras de celulose como aquelas daInterfibe Corp.

Nas misturas secas, as quantidades de fibrarefratária, fibra de vidro, carga refratária e de fibrapolimérica opcional podem ser variadas sobre uma amplafaixa. Onde uma mistura seca inclui fibras refratárias,fibra de vidro, e carga refratária, a quantidade de fibrarefratária pode ser de cerca de 1% em peso até cerca de 10%em peso da mistura seca; a quantidade de fibra de vidropode ser de cerca de 0,5% em peso até cerca de 10% em pesoda mistura seca; e a quantidade de carga refratária podeser de cerca de 80% em peso até cerca de 98,5% em peso damistura seca. A carga refratária pode ter uma ampla faixade tamanhos de partícula tais como de a partir de cerca de325 mesh até cerca de 25 mesh.

Onde a mistura seca inclui fibra refratária, fibracerâmica, carga refratária, e fibra polimérica, aquantidade de fibra refratária pode ser de cerca de 1% empeso até cerca de 10% em peso da mistura seca; a quantidadede fibra de vidro pode ser de cerca de 0,5% em peso atécerca de 10% em peso da mistura seca; a quantidade de cargarefratária pode ser de cerca de 76% em peso até cerca de98% em peso da mistura seca; e a quantidade de fibrapolimérica pode ser de cerca de 0,3% em peso até cerca de4% em peso da mistura seca.

O aglutinante de sol de sílica que é combinado com amistura seca para formar uma lama fluida refratáriapreferivelmente é um sol aquoso de sílica coloidaldisponível sob o nome comercial de Megasol® da Westbond,Inc., Willmington, DE. Sóis aquosos de sílica Megasol® sãodisponíveis em uma faixa de valores de pH, teorestituláveis de Na2O, bem como teores de sólidos. Os sóisaquosos de sílica têm um tamanho médio de partícula decerca de 4 0 nanômetros, uma faixa de tamanho de partículade cerca de 6 nm até cerca de 190 nm, e um desvio padrão detamanhos de partícula de cerca de 2 0 nm. O pH dos sóisaquosos de sílica Megasol® pode variar de a partir de cercade 8,0 até cerca de 10,0, preferivelmente de cerca de 9,0até cerca de 9,5; o teor de Na2O titulável pode variar de apartir de cerca de 0,02% até cerca de 0,5%, preferivelmentede cerca e 0,1% até cerca de 0,25%, muito preferivelmentede cerca de 0,20% até cerca de 0,22%, e um teor de sólidosde cerca de 30% até cerca de 50%, pref erivelmente um teorde sólidos de cerca de 40% até cerca de 47%, maispreferivelmente um teor de sólidos de cerca de 45%.

Como mencionado, o aglutinante de sol de sílicaempregado é o Megasol® da Wesbond, Inc. Entretanto, outrossóis aquosos de sílica coloidal tais como MegaPrime daBuntrock Industries, Inc., Williamsburg, VA; Nyacol 830 daEKA Chemical Co., Nalcoag 1130 e Nalcoag 1030 da NalcoChemical Co.; assim como Ludox SM30 e Ludox HS-30 daW.R.Grace & Co., podem ser usados.Preparação das Lamas Fluidas Refratárias

As lamas fluidas refratárias são formadas através deuma mistura seca já mencionada e um aglutinante sol aquosode sílica. As quantidades da mistura seca e do sol aquosode sílica, preferivelmente Megasol®, usadas para formar umalama fluida refratária podem variar sobre uma ampla faixa.Tipicamente, a mistura seca pode ser de cerca de 57% empeso até cerca de 64% em peso com base no peso total dalama fluida, o restante em sol aquoso de sílica.

A fabricação de lamas fluidas refratárias ilustrativasda invenção é descrita abaixo através da referência aosexemplos seguintes não-limitantes.

Exemplo 1: Esse exemplo ilustra a formação de uma lamafluida refratária através da mistura de uma mescla seca queinclui carga refratária, fibra refratária, e fibra de vidroe misturar essa mescla seca com um sol aquoso de sílicacoloidal.

100 gramas de fibra refratária fibra de WallastonitaOrleans One, 2 0 gramas de fibra de vidro-E triturada 731 ED0,318 cm, e uma carga refratária que inclui 715 g de FusedSilica 120 (sílica fundida de 120 mesh da C-E Minerais Co.,Greenville, TN) e 715 gramas de Fused Silica 200 (sílicafundida de 200 mesh da C-E Minerais Co., Greenville, TN)são misturadas a seco para formar uma mescla seca.

A mescla seca é misturada com 1000 g de Megasol® quepossui um teor de sólidos de 45%, um pH de 9,5 e um teortitulável de Na2O de 0,2% para formar uma lama fluidarefratária.

Exemplo 2: Esse exemplo ilustra a formação de uma lamafluida refratária através da mistura de uma mescla seca queinclui carga refratária, fibra refratária, fibra de vidro,e fibra orgânica polimérica e misturar essa mescla seca comum sol aquoso de sílica coloidal.

100 gramas de fibra refratária fibra de WallastonitaOrleans One, 2 0 gramas de fibra de vidro-E triturada 731 ED0,318 cm, e uma carga refratária que inclui 715 g de FusedSilica 120 e 715 gramas de Fused Silica 200 são misturadasa seco com 20 g de fibra de polietileno que possui umcomprimento de 1 mm e um diâmetro de 0,5 mícron para formaruma mescla seca.

A mescla seca é misturada com 1000 g de Megasol® doExemplo 1 para formar uma lama fluida refratária.

Exemplo 3: Esse exemplo ilustra a formação de uma lamafluida refratária através da mistura de uma mescla seca queinclui carga refratária, fibra refratária, e fibra orgânicapolimérica e misturar essa mescla seca com um sol aquoso desílica coloidal.

100 gramas de fibra refratária fibra de WallastonitaOrleans One, 2 0 gramas de fibra de polietileno que possuium comprimento de 1 mm e um diâmetro de 0,5 mícron, e umacarga refratária que inclui 715 g de Fused Silica 200 sãomisturadas a seco para formar uma mescla seca.

Exemplo 4: Esse exemplo ilustra a formação de uma lamafluida refratária através da mistura de uma mescla seca queinclui carga refratária, fibra de vidro, e fibra orgânicapolimérica e misturar essa mescla seca com um sol aquoso desílica coloidal.

100 gramas de fibra de vidro-E triturada 731 ED 0,318cm, 20 g de fibra de polietileno possuindo um comprimentode 1 mm e um diâmetro de 1 mícron, e uma carga refratáriaque inclui 715 g de Fused Silica 120 e 715 gramas de FusedSilica 200 são misturadas a seco para formar uma mesclaseca.

A mescla seca é misturada com 1000 g do Megasol® doExemplo 1 para formar uma lama fluida refratária.

Exemplo 5: Esse exemplo ilustra a formação de uma lamafluida refratária através da mistura de uma mescla seca queinclui fibra refratária e fibra de vidro e a mistura dessamescla seca com um sol aquoso de sílica coloidal.

100 gramas de fibra refratária de Wallastonita OrleansOne e 20 g de fibra de vidro-E triturada 731 ED 0,318 cm,são misturadas a seco para formar uma mescla seca.A mescla seca é misturada com uma mistura que inclui1000 g do Megasol® do Exemplo 1 e uma carga refratária queinclui 715 g de Fused Silica 120 e 715 g de Fused Silica200 e para formar uma lama fluida refratária.

Exemplo 6: Esse exemplo ilustra a formação de uma lamafluida refratária através da mistura de uma mescla seca queinclui fibra refratária, fibra de vidro, e fibra orgânicapolimérica e misturar essa mescla seca com um sol aquoso desílica coloidal.

100 gramas de fibra refratária fibra de WallastonitaOrleans One, 20 g de fibra de polietileno que possui umcomprimento de 1 mm e um diâmetro de 0,5 mm e 100 gramas defibra de vidro-E triturada 731 ED 0,318 cm são misturadas aseco para formar uma mescla seca.

A mescla seca é misturada com uma mistura que inclui1000 g de Megasol® do Exemplo 1 e uma carga refratária queinclui 715 g de Fused Silica 200 para formar uma lamafluida refratária.

Exemplo 7: Esse exemplo ilustra a formação de uma lamafluida refratária através da mistura de uma mescla seca queinclui carga refratária, fibra refratária e fibra de vidro,e misturar essa mescla seca com um sol aquoso de sílicacoloidal.

100 gramas de fibra de vidro-E triturada 731 ED 0,318cm, e uma carga refratária que inclui 715 g de Fused Silica120 e 715 gramas de Fused Silica 200 são misturadas a paraformar uma mescla seca.

Exemplo 8: Esse exemplo ilustra a formação de uma lamafluida refratária através da mistura de uma mescla seca queinclui carga refratária, fibra refratária com um sol aquosode sílica coloidal.

100 gramas de fibra refratária fibra de WallastonitaOrleans One e uma carga refratária que inclui 715 g deFused Silica 120 e 715 gramas de Fused Silica 200 sãomisturadas a seco para formar uma mescla seca.

Exemplo 8A: Esse exemplo ilustra a formação de umalama fluida refratária através da mistura de uma mesclaseca que inclui carga refratária e fibra de vidro com umsol aquoso de sílica coloidal.

20 gramas de fibra de vidro-E triturada 731 ED 0,318cm, e uma carga refratária que inclui 715 g de Fused Silica120 e 715 gramas de Fused Silica 200 são misturadas a secopara formar uma mescla seca.

Preparação de primeiras camadas de recobrimento e camadasde recobrimento de reforço posteriores.

Lamas fluidas refratárias de primeira camada derecobrimento e lamas fluidas refratárias de camada derecobrimento de reforço posterior são preparadas mediante acolocação de um aglutinante de sol de sílica,preferivelmente o Megasol®, dentro de um tanque de misturalimpo, lavado com água e acrescentar a mescla seca dematerial misturando ao mesmo tempo. Vários dispositivos demistura conhecidos na arte podem ser empregados no tanquede mistura. Esses dispositivos incluem, por exemplo,misturadores do tipo propulsores, moinhos de jarra,misturadores de dispersão de alta velocidade, emisturadores de mesa giratória de lâminas fixas. A mesclaseca é acrescentada enquanto da mistura até que umaviscosidade adequada seja atingida.

Para lamas fluidas refratárias de primeiras camadas derecobrimento, uma viscosidade adequada é tipicamente decerca de 18-30 segundos No. 4 Zahn, preferivelmente de 20-30 segundos, muito preferivelmente de 24-3 0 segundos. Paralamas fluidas refratárias de camadas de recobrimento dereforço posteriores, viscosidades adequadas são de cerca de10 a 18 segundos viscosidade Zahn #4, preferivelmente decerca de 10-16 segundos Zahn #4, muito preferivelmente decerca de 12-15 segundos Zahn #4. Em cada uma das lamasfluidas refratárias de primeiras camadas de recobrimento edas lamas fluidas refratárias de camadas de recobrimento dereforço posteriores, uma misturação adicional pode serrealizada para remover o ar capturado e para atingir oequilíbrio.

Um ajuste da viscosidade final pode ser feito atravésda adição de aglutinante de sol de sílica coloidal Megasol®adicional ou de material refratário. Tensoativos não-iônicos e tensoativos aniônicos também podem seracrescentados às lamas fluidas refratárias.GranulaçSes Refratárias de Estugue

Uma ampla variedade de granulações refratárias podeser usada como estuque sobre as lamas fluidas refratáriasde primeiras camadas de recobrimento bem como sobre lamasfluidas refratárias de camadas de recobrimento de reforçoposteriores. Exemplos de grãos refratários úteis incluem,mas não estão limitados a; mulita, argila da chinacalcinada e outros alumino-silicatos, sílica vítrea ecristalina, alumina, zircônio e cromita. As granulaçõesrefratárias preferivelmente são livres de contaminantesiônicos em quantidades que possam contribuir para ainstabilidade das granulações refratárias e para induzirtermicamente as mudanças de fase durante a fundição dometal. Como é conhecido na arte; as granulações refratáriasque são livres de contaminantes em quantidades que possamcontribuir para a instabilidade das granulações refratáriaspodem ser produzidas através de purificação com ou semcalcinação.

Molde-Casca Cerâmico

Na formação de um molde-casca, um modelo descartável,preferivelmente um modelo termoplástico, maispreferivelmente um modelo em cera, é mergulhado dentro deuma lama fluida refratária de primeira camada derecobrimento para recobrir a superfície do modelo com umacamada contínua de lama fluida refratária de primeiracamada de recobrimento. Tipicamente um a três recobrimentosde uma lama fluida refratária de primeira camada derecobrimento é aplicado. 0 refratário ou os refratários daprimeira camada de recobrimento aplicado pode ter espessurade cerca de 0,051 cm a 0,51 cm, preferivelmente de 0,102 cma 0,51 cm, muito preferivelmente de 0,102 cm a 0,254 cm. 0modelo recoberto é secado totalmente para remover o excessode lama fluida, e em seguida estucado com o estuquerefratário, de granulação fina para produzir uma estucadaprimeira camada de recobrimento. A estucada primeira camadade recobrimento é em seguida secada antes da aplicação deuma primeira camada de recobrimento adicional. Uma camadade recobrimento de reforço posterior é aplicada sobre aestucada primeira camada de recobrimento. A camada derecobrimento de reforço posterior então é secada antes daaplicação de uma adicional camada de recobrimento dereforço posterior. A aplicação de camadas de recobrimentode reforço posteriores é repetida até que a cascaresultante sobre o modelo atinja uma espessura e umaresistência desejadas.

O tempo de secagem entre as sucessivas primeirascamadas de recobrimento e as camadas de recobrimento dereforço posteriores depende da complexidade da forma domodelo descartável. Modelos descartáveis que possuemcavidades profundas onde o fluxo de ar é mínimo leva umtempo maior de secagem entre os recobrimentos. A secagempode ser realizada em cerca de 15,5 0C e 32,2 °C,preferivelmente em cerca de 21,1 cC e 23,9 °C. A secagempode ser realizada sob condições aceleradas de baixaumidade e de alta temperatura com rápido movimento de ar.

Uma espessura de um molde-casca cerâmico de cerca de 0,51cm a 1,27 cm é suficiente para a maioria das fundições.Duas primeiras camadas de recobrimento, e 4 a 5 camadas derecobrimento de reforço posterior produzem tipicamente ummolde-casca cerâmico de 0,635 cm de espessura que possuiuma resistência suficiente para suportar a perda da cera ea permanência no forno.

Materiais

Quando um modelo em cera é empregado, o modelo em ceraé pref erivelmente formado a partir de uma cera à base deparafina com carga ou sem carga de grau para uso emrevestimento envoltório para moldes de fundição, ou ceramicrocristalina.

Várias composições de lamas fluidas refratárias podemser usadas na lama fluida refratária de primeira camada derecobrimento e na lama fluida refratária de camada derecobrimento de reforço posterior. As lamas fluidasrefratárias de primeira camada de recobrimento e as lamasfluidas refratárias de camadas de recobrimento de reforçoposteriores específicas são determinadas através dascaracterísticas desejadas no molde-casca cerâmico usadopara produzir uma fundição de metal de desejadas dimensõese acabamento superficial. Lamas fluidas refratárias decamadas de recobrimento de reforço posteriores úteisempregam granulação refratária de tamanho fino, tipicamentede cerca de -200 mesh até cerca de -325 mesh. Exemplos delamas fluidas refratárias de camadas de recobrimento dereforço posteriores úteis incluem Megasol® juntamente comuma mistura de Fused Silica de -200 mesh e granulaçãorefratária de zircônio de -325 mesh. A granulaçãorefratária de zircônio proporciona alta resistência aometal derretido. O fino tamanho de partícula do zircôniotambém possibilita a produção de produtos de fundição quepossuem acabamentos de superfície detalhados, lisos.

Em lamas fluidas refratárias de primeira camada derecobrimento que empregam Megasol®, e uma carga refratáriade sílica fundida e zircônio, a Fused sílica adequadamentepode ter tamanhos de partículas tais como de cerca de -100mesh, cerca de -120 mesh, cerca de -140 mesh, cerca de -170mesh, cerca de -270 mesh e de cerca de -325 mesh, muitopreferivelmente de cerca de -120 mesh até cerca de -200mesh. O zircônio adequadamente pode ter um tamanho departícula tal como de cerca de -200 mesh, cerca de -325mesh e de cerca de -400 mesh, preferivelmente, de cerca de-200 mesh, muito preferivelmente de cerca de -325 mesh.

As lamas fluidas refratárias de primeira camada derecobrimento opcionalmente podem incluir um ou maistensoativos não-iônicos. Um tensoativo não-iônicoparticularmente útil é o PS9400 disponível da BuntrockIndustries, Williamsburg, Va. Esse tensoativo melhora acapacidade da lama fluida refratária de primeira camada derecobrimento para umedecer o modelo de cera e ajuda nadrenagem. Os tensoativos podem ser acrescentados à lamafluida refratária de primeira camada de recobrimento em umaquantidade de até 0,2% com base no peso de Megasol®.

Lamas fluidas refratárias de camadas de recobrimentode reforço posteriores empregam tamanhos de granulaçõesrefratárias mais grosseiras que aquelas que são usadas naslamas fluidas refratárias de primeira camada derecobrimento. Por exemplo, em lamas fluidas refratárias decamadas de recobrimento de reforço posteriores onde a FusedSilica tipicamente possui um tamanho de partícula de cercade -80 mesh até cerca de -270 mesh, pref erivelmente decerca de -100 mesh até cerca de -200 mesh, muitopref erivelmente de cerca de -100 mesh até cerca de -120mesh.

Granulações refratárias para aplicação como estuque aoprimeiro recobrimento incluem, mas não estão limitadas a;areia de zircônio de cerca de -70 mesh até cerca de 200mesh, preferivelmente de cerca de -70 mesh até cerca de 140mesh. As granulações refratárias que podem ser usadas comoestuque sobre os recobrimentos de reforço posteriores podemvariar de a partir de cerca de -10 mesh até cerca de 200mesh, preferivelmente de cerca de -20 mesh até cerca de 50mesh. Muito preferivelmente, as granulações refratáriaspossuem um tamanho de partícula de cerca de -30 mesh atécerca de 50 mesh.

Em uma modalidade alternativa, um transitivo materialrefratário de estuque, preferivelmente silicato de aluminaou zircônio que possui um tamanho de grão intermediárioentre o estuque de primeira camada de recobrimento de grãorefinado e o estuque da camada de recobrimento de reforçoposterior não refinado, tal como de um tamanho de grão decerca de -50 mesh até cerca de +100 mesh, podem seraplicados ao estucado modelo descartável com primeiracamada de recobrimento antes da aplicação do recobrimentode lama fluida refratária de camada de recobrimento dereforço posterior. 0 transitivo estuque de recobrimentopode ser usado para acrescentar resistência e paraminimizar a possibilidade de soltura de lâminas entre alama fluida refratária de primeira camada de recobrimentofinal e a primeira lama fluida refratária de camada derecobrimento de reforço posterior.

Perda da Cera

Os moldes-casca cerâmicos podem ter sua cera removidaatravés de métodos tais como imersão para dentro de águafervente, autoclavagem em vapor, e perda de cera por queimarápida como é conhecido na arte. A autoclavagem em vaporpode ser realizada através de:

1. Usar um vapor na mais alta pressão possível,preferivelmente de cerca de 413,7 kPa ou maior, maispreferivelmente de cerca 551,6 kPa a 620,5 kPa .

2. Fechar e pressurizar a autoclave o maisrapidamente possível, preferivelmente em menos de cerca de15 a 20 segundos.

3. Expor a casca verde secada ao ar ao vapor porcerca de 15 a 20 minutos.

4. Despressurizar lentamente a autoclave durantecerca de 30 a 60 segundos.

A perda de cerca por queima rápida pode ser realizadaatravés da introdução da casca verde secada ao ar paradentro de uma fornalha aquecida até cerca de 537,8 °C a1037,8 °C. Nessas temperaturas, a cera próxima das paredesda casca cerâmica se derrete rapidamente de modo que apressão devido à expansão da cera não fratura a cascacerâmica. A casca cerâmica pode ser em seguida removidapara uma zona de temperatura mais fria de cerca de 93,3 °Ca 315,5 para completar a remoção da cera. A cera derretidapode drenar através de uma abertura no fundo na câmara defusão para dentro de um banho de água ou de um reservatóriopara recuperação.Queima na Fornalha

A queima na fornalha enseja o aquecimento do moldecerâmico após remoção da cera até cerca de 871,1 °C a1093,3 °C (1600 0F a 2000 °F) para remover os resíduosvoláteis e para produzir um molde-casca cerâmico de altaresistência, queimado. O molde-casca cerâmico após remoçãoda cera é mantido na fornalha para se conseguir equilíbriotérmico, após o qual ele é recuperado da fornalha e vazadocom o desejado metal derretido.A fabricação de moldes-casca cerâmicos é ilustradaabaixo com referência aos exemplos não limitantes a seguir:

Exemplo 9:

Um modelo em barra de cera 1 medindo 20,32 cm X 2,22cm X 0,95 cm como mostrado na Figura 1 é imerso dentro deuma lama fluida refratária do Exemplo 1. Por exemplo, nesseexemplo, a mesma lama refratária é usada para ambas; aprimeira camada de recobrimento e a camada de recobrimentode reforço posterior.

0 modelo de cera 1 é imerso dentro de uma lama fluida10 refratária por 8 segundos, removido, e deixado a drenar porsegundos para formar uma primeira camada recobrimento. Aareia de zircônio que possui uma faixa de tamanho departícula de -70 mesh a 140 mesh disponível da DuPontCorp., é aplicada como estuque à primeira camada derecobrimento.

0 estucado, modelo de cera com primeira camada derecobrimento, é secado por 3 0 minutos a 23,9 °C, e emseguida novamente imerso dentro da lama fluida refratáriapor 8 segundos para formar uma segunda primeira camada derecobrimento e novamente estucada com areia de zircônio de-70 mesh a 140 mesh.

O modelo de cera 1 possuindo duas estucadas, primeirascamadas de recobrimento é em seguida imerso dentro da lamafluida refratária por oito segundos e secado por dezsegundos. O produto recoberto é estucado com sílica fundidaTecosil -50+100 mesh, disponível da C-E Minerais paraformar um estucado modelo intermediário. O estucado modelointermediário é em seguida secado por 3 0 minutos a 23,9 °C.

O estucado modelo intermediário é imerso dentro da lamafluida refratária e estucado com sílica fundida Tecosil -30+50 mesh para formar uma estucada camada de recobrimentode reforço posterior. 0 estucado modelo com camada derecobrimento de reforço posterior é em seguida secado a23,9 °C. Esse ciclo de imersão, drenagem, estucagem, esecagem é repetido para proporcionar um total de cincocamadas de recobrimento de reforço posteriores.

Após a aplicação da primeira camada de recobrimento,camada intermediária de recobrimento, e camada derecobrimento de reforço posterior, partes dos ladosverticais 5 e lados laterais IA do modelo 1 são raspadaspara remover as camadas de recobrimento e o estuque paraproduzir um molde-casca cerâmico 10 como mostrado na Figura2. O molde-casca cerâmico 10 novamente é imerso dentro deuma lama fluida refratária para proporcionar uma camada derecobrimento de selagem sobre o modelo. O molde-cascacerâmico 10, recoberto com camada de recobrimento deselagem, é em seguida secado a 23, 9 0C durante a noite. Acasca cerâmica seca resultante produzida é imersa em águafervente para remover o modelo 1. A resultante cascacerâmica verde 20, depois de removida da cera, mostrada naFigura 3, é cortada ao meio no sentido do comprimento, esecada a 23,9 0C por 4 horas.

Uma seção da casca cerâmica 20 que mede 2,54 cm delargura por 15,24 cm de comprimento por 0,76 cm deespessura é avaliada pela força através do carregamento deum vão de 5,08 cm da sessão para falhar na flexão paradeterminar o módulo de ruptura. 0 módulo de ruptura ("MOR")da casca cerâmica é calculada usando a fórmula:

R = (3WI) / (2bd2)

Onde:R = módulo de ruptura em PascalW = carga em Newton na qual a amostra falhaI = distância (vão) em metros entre as linhas decentro das linhas das bordas inferiores desustentação

b = largura da amostra em metrosd = profundidade da amostra em metros

0 módulo de ruptura para a casca verde do Exemplo 9 éde 7.018 kPa. A casca verde é queimada a 1010 0C duranteuma hora. O módulo de ruptura do molde-casca queimadoresultante é de 7.198 kPa.

Exemplo 10:

O processo do Exemplo 9 é repetido exceto que a lamafluida do Exemplo 8 é empregada. 0 módulo de ruptura para acasca verde é de 4.743,6 kPa. A casca verde é queimada a1010 0C por uma hora. 0 módulo de ruptura do molde cascaqueimado resultante é de 6.4 88 kPa.

Exemplo 11:

0 processo do Exemplo 9 é repetido exceto que a lamafluida do Exemplo 8 é empregada. 0 módulo de ruptura para omolde-casca verde do Exemplo 11 é de 4.447,1 kPa. A cascaverde é queimada a 1010 0C por uma hora. 0 módulo deruptura do molde casca queimado resultante é de 6.785 kPa.

Em um outro aspecto da invenção uma lama fluidacerâmica que inclui cinzas de casca de arroz é empregada.

Preferivelmente, as cinzas de casca de arroz é de cerca de+95% de sílica amorfa, o restante em carbono. Esse tipo decinzas de casca de arroz é disponível da Agrilectric Power,Inc., Houston, TX. O aglutinante de sol de sílica MegaPrimedisponível da Buntrock Industries é empregado. 0 uso decinzas de casca de arroz com misturas secas de materiaisrefratários é ilustrado nos exemplos não limitantes aseguir:

Exemplo 12:

O processo do Exemplo 9 é repetido, exceto que a lamafluida refratária usada inclui 1000 gramas de aglutinantede sol de sílica MegaPrime que possui um pH de 10,5, umteor de sólidos de 40%, um teor titulável de Na2O de 0,33%,um tamanho médio de partícula de cerca de 4 0 nm, umadistribuição de tamanho de partícula de cerca de 6 nm atécerca de 190 nm, e um desvio padrão de tamanho de partículade cerca de 2 0 nm, e a mistura seca é de carga refratáriade Fused Silica 200. O MOR da casca verde é de 4.281,6 kPa.

Exemplo 13:

O processo do Exemplo 9 é repetido, exceto que a lamarefratária usada inclui 1000 gramas do aglutinante de solde sílica MegaPrime do Exemplo 12, e a mistura seca é 1430gramas de carga refratária de Fused Silica 200, e 200gramas de cinzas de casca de arroz. O MOR da casca verde éde 5.543,4 kPa.

Exemplo 14:

O processo do Exemplo 9 é repetido, exceto que a lamarefratária usada inclui 1000 gramas do aglutinante de solde sílica MegaPrime do Exemplo 12, e a mistura seca é 1430gramas de carga refratária de Fused Silica 200, 200 gramasde cinzas de casca de arroz, e 16 gramas da fibra de vidro-E 731 ED 0,318 cm. O MOR da casca verde é de 5.743,3 kPa.

Exemplo 15:

O processo do Exemplo 9 é repetido, exceto que a lamarefratária usada inclui 1000 gramas do aglutinante de solde sílica MegaPrime do Exemplo 12, e a mistura seca é 143 0gramas de carga refratária de Fused Silica 200, 100 gramasde cinzas de casca de arroz, 16 gramas da fibra de vidro-E731 ED 1/8", e 4 gramas de fibra de vidro-E 0,318 cm ChopVantage 8610. O MOR da casca verde é de 8.004,8 kPa.

Exemplo 16:

0 processo do Exemplo 9 é repetido, exceto que a lamarefratária usada inclui 1000 gramas do aglutinante de solde sílica Megasol que possui um pH de 9,5, um teor desólidos de 45% e um teor titulável de Na2O de 0,2%, e amistura seca é 1300 gramas de Fused Silica 200, e 100gramas de cinzas de casca de arroz. 0 MOR da casca verde éde 5.72 9,5 kPa.

Exemplo 17:

O processo do Exemplo 9 é repetido, exceto que a lamarefratária usada inclui 875 gramas do aglutinante de sol desílica MegaPrime do Exemplo 12, e a mistura seca é 1485gramas de Fused Silica 200, 100 gramas de cinzas de cascade arroz, e 100 gramas de fibra de polietileno que possuium comprimento de 1 mm e um diâmetro de 0,5 mícron.

Exemplo 18:

O processo do Exemplo 9 é repetido, exceto que a lamarefratária usada inclui 1000 gramas do aglutinante de solde sílica MegaPrime que possui um pH de 10,5, um teor desólidos de 40% e um teor titulável de Na2O de 0,33%, umtamanho médio de partícula de cerca de 40 nm, umadistribuição de tamanho de partícula de cerca de 6 nm atécerca de 190 nm, e um desvio padrão do tamanho de partículade cerca de 2 0 nm, e a mistura seca é 143 0 gramas de cargarefratária Fused Silica 200, e 100 gramas de cinzas decasca de arroz.

Exemplo 19:

O processo do Exemplo 9 é repetido, exceto que a lamarefratária usada inclui 1000 gramas do aglutinante de solde sílica MegaPrime que possui um pH de 10,5, um teor desólidos de 40% e um teor titulável de Na2O de 0,33%, umtamanho de partícula médio de cerca de 4 0 nm, umadistribuição de tamanho de partícula de cerca de 6 nm atécerca de 190 nm, e um desvio padrão do tamanho de partículade cerca de 2 0 nm, e a mistura seca é 143 0 gramas de cargarefratária que inclui 50% de sílica fundida de 325 mesh,25% de sílica fundida de 120 mesh, e 25% de sílica fundidade 50 mesh.

Exemplo 2 0:

O processo do Exemplo 19 é repetido, exceto que 100gramas de cinzas de casca de arroz são incluídas na misturaseca para preparar a lama fluida refratária.

Exemplo 21:

O processo do Exemplo 9 é repetido, exceto que a lamafluida refratária usada incluía 1000 gramas do aglutinantede sol de sílica de Megasol® que possui um teor sólido de45%, um pH de 9,5 e um teor titulável de Na2O de 0,2%, umtamanho de partícula médio de cerca de 4 0 nm, umadistribuição de tamanho de partícula de cerca de 6 nm atécerca de 190 nm, e um desvio padrão de tamanho de partículade cerca de 20 nm, e a mistura seca é uma mistura de fibrarefratária e carga refratária. A fibra refratária é a fibraWallastonita One presente em uma quantidade de 100 gramas,e a carga refratária está presente em uma quantidade de1430 gramas que inclui 700 gramas de Fused silica 120, 700gramas de Fused sílica 200, 100 gramas de Mulita a 100mesh. O MOR é de 6.274,1 kPa.Exemplo 22:

O processo do Exemplo 21 é repetido, exceto que 100gramas de cinzas de casca de arroz também são incluídas namistura seca usada para preparar a lama fluida refratária.

Exemplo 23:

Esse Exemplo ilustra a fabricação de moldes-cascacerâmicos sem o uso de estuque.

Um modelo em barra de cera 1 medindo 2 0,32cm X 2,22cm X 0,95 cm como mostrado na Figura 1 é imerso dentro deuma lama fluida refratária que inclui 10 00 gramas deMegasol usada no Exemplo 1, 213 5 gramas de cargarefratária, e 213 gramas de fibra refratária deWallastonita. Por conveniência, nesse exemplo, a mesma lamarefratária é usada para ambas; a primeira camada derecobrimento e a camada de recobrimento de reforçoposterior. A carga refratária inclui 1485 gramas de sílicafundida a 200 mesh, 250 gramas de mulita a 35 mesh, e 400gramas de mulita a 48 mesh.

O modelo de cera 1 é imerso dentro de uma lama fluidarefratária por 8 segundos, removido, e deixado a drenar por10 segundos para formar uma primeira camada recobrimento.

O modelo de cera recoberto com primeira camada derecobrimento é secado por 3 0 minutos a 23,9 °C, e emseguida mergulhada dentro da lama fluida refratária por 8segundos para formar uma segunda primeira camada derecobrimento.

O modelo de cera 1 possuindo duas primeiras camadas derecobrimento em seguida é imerso dentro da lama fluidarefratária por oito segundos e secado por dez segundos. Omodelo recoberto em seguida é secado por 30 minutos a 23,9°C. Esse ciclo de imersão, drenagem, secagem é repetidopara proporcionar um total de cinco camadas de recobrimentode reforço posteriores.

Após a aplicação da primeira camada de recobrimento,partes dos lados verticais 5 e lados laterais IA do modelo1 são raspadas para remover as camadas de recobrimento e oestuque para produzir um molde-casca cerâmico 10 comomostrado na Figura 2. 0 molde-casca cerâmico 10 novamente éimerso dentro de uma lama fluida refratária paraproporcionar uma camada de recobrimento de selagem sobre omodelo. O molde-casca cerâmico 10, recoberto com camada derecobrimento de selagem, é em seguida secado a 23,9 0Cdurante a noite. O molde-casca cerâmico resultante secoproduzido é imerso em água fervente para remover o modelo 1para produzir um molde-casca cerâmico removido de cera,seco e verde. O molde-casca verde é em seguida queimado a1010 0C para produzir um molde-casca cerâmico queimado.

Exemplo 24:

0 procedimento do Exemplo 23 é repetido, exceto que amistura seca também inclui 213 gramas de fibra de vidro-E.

Exemplo 25:

0 procedimento do Exemplo 23 é repetido, exceto que amistura seca também inclui 100 gramas de cinzas de casca dearroz.

Exemplo 26:

0 procedimento do Exemplo 24 é repetido, exceto que amistura seca também inclui 100 gramas de cinzas de casca dearroz.

Claims

1. Método de fabricação de um revestimento envoltóriopara moldes de fundição caracterizado por compreender:misturar fibra refrataria, fibra de vidro e cargarefrataria para formar uma primeira mistura seca;misturar fibra refratária, fibra de vidro e cargarefratária para formar uma segunda mistura seca que podeser igual ou diferente da primeira mistura seca;misturar a primeira mistura seca com uma soluçãoaquosa de sílica coloidal tendo uma distribuição de tamanhode partícula de 6 nm até 190 nm, um pH de 8,0 a 10,0, e umteor de Na2O titulável de 0,02% a 0,5% para formar uma lamafluida refratária de primeira camada de recobrimento;misturar a segunda mistura seca com uma solução aquosade sílica coloidal para formar uma lama fluida refratáriade recobrimento de reforço posterior que pode ser igual oudiferente da lama fluida refratária de primeira camada derecobrimento ;aplicar um recobrimento de lama fluida de primeiracamada de recobrimento por sobre um modelo fungível dematerial termoplástico para produzir uma pré-forma comprimeira camada de recobrimento;aplicar um estuque de material refratário por sobre apré-forma com primeira camada de recobrimento;secar a estucada, pré-forma com primeira camada derecobrimento;aplicar um recobrimento de lama fluida refratária derecobrimento de reforço posterior por sobre a estucada,pré-forma com primeira camada de recobrimento para produziruma pré-forma refratária recoberta de reforço posterior;aplicar um estuque de material refratário por sobre apré-forma recoberta de reforço posterior para produzir umaestucada, pré-forma recoberta de reforço posterior;secar a estucada, pré-forma refratária recoberta dereforço posterior;remover o modelo fungível da pré-forma refratáriarecoberta de reforço posterior para produzir um molde-cascaverde; eaquecer o molde-casca verde até uma temperatura de-1600F (871,1°C) a 2000F (1093,3°C) para produzir um molde-casca cerâmico cozido, o qual, na primeira mistura seca, afibra cerâmica está em torno de 1% em peso até 10% em pesoda primeira mistura seca, a fibra de vidro está em torno de-0,5% em peso até 10% em peso da primeira mistura seca e acarga refratária está em torno de 80% em peso até 98,5% empeso da primeira mistura seca.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a fibra refratária é umafibra cerâmica e a carga refratária inclui grãos cerâmicosque possuem um tamanho de partícula de 325 mesh até 25mesh.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de que a fibra cerâmica está emtorno de 1% em peso até 10% em peso da mistura seca;a fibra de vidro está em torno de 0,5% em peso até 10%em peso da mistura seca; ea carga refratária está em torno de 80% em peso até-98,5% em peso da mistura seca.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a mistura seca inclui aindauma fibra polimérica.

5. Método, de acordo com a reivindicação 4,caracterizado pelo fato de que a fibra cerâmica está emtorno de 1% em peso até 10% em peso da mistura seca;a fibra de vidro está em torno de 0,5% em peso até 10%em peso da mistura seca; ea carga refratária está em torno de 8 0% em peso até 98,5% em peso da mistura seca; ea fibra polimérica está em torno de 0,3% em peso até 4% em peso da mistura seca.

6. Método, de acordo com a reivindicação 5,caracterizado pelo fato de que a fibra de vidro éselecionada a partir do grupo consistindo de fibras devidro-E e fibras de vidro-S, e a fibra polimérica éselecionada a partir do grupo consistindo de olefinas,fibras do tipo náilon e fibras aramida.

7. Método, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de que a carga refratária incluiainda cinzas de casca de arroz.

8. Método de fabricação de um revestimento envoltóriopara moldes de fundição caracterizado por compreender:misturar fibra refratária Wallastonita, fibra devidro, carga refratária de sílica fundida para formar umamistura seca;misturar a mistura seca com uma solução aquosa desilica coloidal que possui um teor de sólidos de 45%, um pHde 9,5 e um teor titulável de Na2O de 0,2% para formar umalama fluida refratária de primeira camada de recobrimento;misturar a mistura seca com a solução aquosa de sílicacoloidal para formar uma lama fluida refratária derecobrimento de reforço posterior;aplicar um recobrimento de lama fluida de primeiracamada de recobrimento por sobre um modelo fungível dematerial termoplástico para produzir uma pré-forma comprimeira camada de recobrimento;aplicar um estuque de material refratário por sobre apré-forma com primeira camada de recobrimento;aplicar um recobrimento de lama fluida refratária derecobrimento de reforço posterior por sobre a estucada,pré-forma com primeira camada de recobrimento para produziruma pré-forma refratária recoberta de reforço posterior;aplicar um estuque de material refratário por sobre apré-forma recoberta de reforço posterior para produzir umaestucada, pré-forma recoberta de reforço posterior;secar a estucada, pré-forma com primeira camada derecobrimento;remover o modelo fungível da pré-forma refratáriarecoberta de reforço posterior para produzir um molde-cascaverde; eaquecer o molde-casca verde até uma temperaturasuficiente para produzir um molde-casca cerâmico cozido,em que a mistura inclui 100 gramas de fibra refratáriaWallastonita, 20 gramas de fibra de vidro e uma cargarefratária que inclui 1430 g de sílica fundida e em que amistura seca é misturada com 1000 gramas da solução desílica coloidal.

9. Processo, de acordo com a reivindicação 8,caracterizado pelo fato de que a mistura inclui 100 gramasde fibra refratária Wallastonita, 20 gramas de fibra devidro, e uma carga refratária que inclui 1430 g de sílicafundida.

10. Processo, de acordo com a reivindicação 9,caracterizado pelo fato de que a mistura seca é misturadacom 1000 gramas da solução de sílica coloidal.

11. Método de fabricação de um revestimento envoltóriopara moldes de fundição caracterizado por compreender:misturar fibra de vidro, carga refratária de sílicafundida e cinzas de casca de arroz para formar uma misturaseca;misturar a mistura seca com uma solução aquosa desílica coloidal que possui um teor de sólidos deaglutinante de solução de sílica que possui um pH de 10,5 eum teor de sólidos de 4 0% e um teor de Na2O titulável de- 0,33%, um tamanho médio de partícula de 40 nm, umadistribuição de tamanho de partícula de 6 nm até 190 nm, eum desvio padrão do tamanho médio de partícula de 2 0 nmpara formar uma lama fluida refratária de primeira camadade recobrimento;misturar a mistura seca com a solução aquosa de sílicacoloidal para formar uma lama fluida refratária derecobrimento de reforço posterior;aplicar um recobrimento de lama fluida de primeiracamada de recobrimento por sobre um modelo fungível dematerial termoplástico para produzir uma pré-forma comprimeira camada de recobrimento;aplicar um estuque de material refratário por sobre apré-forma recoberta de reforço posterior para produzir umaestucada, pré-forma recoberta de reforço posterior;secar a estucada, pré-forma refratária recoberta dereforço posterior;remover o modelo termoplástico da pré-forma refratáriarecoberta de reforço posterior para produzir um molde-cascaverde; eaquecer o molde-casca verde até uma temperatura de-1600F (871,1°C) a 2000F (1093,3°C) para produzir um moldede mistura de cerâmica fundida em que a mistura inclui 14 3 0g de sílica fundida, 100 gramas de cinzas de casca de arroze 20 gramas de fibra de vidro a mistura seca é misturadacom 1000 gramas da solução de sílica coloidal.

12. Processo, de acordo com a reivindicação 11,caracterizado pelo fato de que a mistura inclui 1430 g desílica fundida, 100 gramas de cinzas de casca de arroz, e-20 gramas de fibra de vidro.

13. Processo, de acordo com a reivindicação 12,caracterizado pelo fato de que a mistura seca é misturadacom 1000 gramas da solução de sílica coloidal.

14. Produto, resultante do processo da reivindicação-10, caracterizado pelo fato de que o produto possui ummódulo de ruptura de 6,24 MPa.

15. Produto, resultante do processo da reivindicação-13, caracterizado pelo fato de que o produto possui ummódulo de ruptura de 5,54 MPa.

16. Método de fabricação de um revestimento envoltóriopara moldes de fundição caracterizado por compreender:misturar fibra refratária e fibra de vidro para formaruma primeira mistura seca;misturar fibra refratária e fibra de vidro para formaruma segunda mistura seca que pode ser igual ou diferente daprimeira mistura seca;misturar a primeira mistura seca com uma soluçãoaquosa de sílica coloidal tendo uma distribuição de tamanhode partícula de 6 nm até 190 nm, um pH de 8,0 a 10,0, e umteor de Na2O titulável de 0,02% a 0,5% para formar uma lamafluida refratária de primeira camada de recobrimento ecarga refratária para formar uma lama fluida refratária deprimeira camada de recobrimento;misturar a segunda mistura seca com uma solução aquosade sílica coloidal e carga refratária para formar uma lamafluida refratária de recobrimento de reforço posterior quepode ser igual ou diferente da lama fluida refratária deprimeira camada de recobrimento;aplicar um recobrimento de lama fluida de primeiracamada de recobrimento por sobre um modelo fungível dematerial termoplástico para produzir uma pré-forma comprimeira camada de recobrimento;aplicar um estuque de material refratário por sobre apré-forma com primeira camada de recobrimento;secar a estucada, pré-forma com primeira camada derecobrimento;aplicar um recobrimento de lama fluida refratária derecobrimento de reforço posterior por sobre a estucada,pré-forma com primeira camada de recobrimento para produziruma pré-forma refratária recoberta de reforço posterior;aplicar um estuque de material refratário por sobre apré-forma recoberta de reforço posterior para produzir umaestucada, pré-forma recoberta de reforço posterior;secar a estucada, pré-forma refratária recoberta dereforço posterior;remover o modelo fungível da pré-forma refratáriarecoberta de reforço posterior para produzir um molde-cascaverde; eaquecer o molde-casca verde até uma temperatura de-1600F (871,1°C) a 2000F (1093,3°C) para produzir um molde-casca cerâmico cozido, o qual, na primeira mistura seca, afibra cerâmica está em torno de 1% em peso até 10% em pesoda primeira mistura seca, a fibra de vidro está em torno de-0,5% em peso até 10% em peso da primeira mistura seca e acarga refratária está em torno de 80% em peso até 98,5% empeso da primeira mistura seca.

17. Produto, resultante do processo da reivindicação-16, caracterizado pelo fato de que o produto possui ummódulo de ruptura de 6,24 MPa.

18. Método de fabricação de um revestimento envoltóriopara moldes de fundição, caracterizado por compreender:misturar fibra refratária, fibra de vidro e cargarefratária para formar uma primeira mistura seca;misturar fibra refratária, fibra de vidro, e cargarefratária para formar uma segunda mistura seca que podeser igual ou diferente da primeira mistura seca;misturar a primeira mistura seca com uma soluçãoaquosa de sílica coloidal tendo uma distribuição de tamanhode partícula de 6 nm até 190 nm, um pH de 8,0 a 10,0, e umteor de Na2O titulável de 0,02% a 0,5% para formar uma lamafluida refratária de primeira camada de recobrimento;misturar a segunda mistura seca com uma solução aquosade sílica coloidal para formar uma lama fluida refratáriade recobrimento de reforço posterior que pode ser igual oudiferente da lama fluida refratária de primeira camada derecobrimento;aplicar um recobrimento de lama fluida de primeiracamada de recobrimento por sobre um modelo fungível dematerial termoplástico para produzir uma pré-forma comprimeira camada de recobrimento;secar a estucada, pré-forma com primeira camada derecobrimento;aplicar um recobrimento de lama fluida refratária derecobrimento de reforço posterior por sobre a pré-forma comprimeira camada de recobrimento para produzir uma pré-formarefratária recoberta de reforço posterior;secar a pré-forma refratária recoberta de reforçoposterior;remover o modelo fungível da pré-forma refratáriarecoberta de reforço posterior para produzir um molde-cascaverde; eaquecer o molde-casca verde até uma temperatura de- 1600F (871,1°C) a 2000F (1093,3°C) para produzir um molde-casca cerâmico cozido, o qual, na primeira mistura seca, afibra cerâmica está em torno de 1% em peso até 10% em pesoda primeira mistura seca, a fibra de vidro está em torno de- 0,5% em peso até 10% em peso da primeira mistura seca e acarga refratária está em torno de 80% em peso até 98,5% empeso da primeira mistura seca.

19. Processo, de acordo com a reivindicação 18,caracterizado por conter a lama fluida refratária onde acarga refratária inclui sílica fundida de 200 mesh, mulitade 35 mesh, e mulita de 48 mesh.

20. Produto, resultante do processo da reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o produto possui ummódulo de ruptura de 6,24 MPa.