BR112014011557B1 - Bocal para fundição sob pressão para uso em um sis-tema de câmaras aquecedoras de fundição sob pres-são para fusões de metal, elemento aquecedor, car-tucho aquecedor com aquecimento elétrico e método para operar um bocal para fundição sob pressão - Google Patents

Abstract

resumo patente de invenção: "bocal para fundição sob pressão e método para operar um bocal para fundição sob pressão". a presente invenção refere-se a um bocal para fundição sob pressão para uso em um sistema de câmaras aquecedoras de fundição sob pressão para fusões de metal com pelo menos um canal de fusão (4) em um suporte de canal (3) que pode ser ligado com um distribuidor de fusão (21), sendo que o canal de fusão (4) converge em uma zona de aquecimento (6) e em uma ponta de bocal (8) que é seguido por uma área de fusão paralela (10), na qual pode ser conformado um tampão de fusão enrijecida que interrompe o fluxo de fusão, sendo que a zona aquecedora (6) apresenta um cartucho aquecedor (2) e/ou uma haste de bocal (33') aquecível e/ou a ponta do bocal (8) é conformada como ponta de bocal aquecível (8') e pelo menos o cartucho aquecedor (2), a haste de bocal (33') aquecível ou a ponta do bocal (8') aquecível são conformados como elemento aquecedor com aquecimento elétrico. da mesma maneira constitui objeto da invenção um método para operar um bocal de fundição sob pressão.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para BOCAL PARA FUNDIÇÃO SOB PRESSÃO PARA USO EM UM SIS-TEMA DE CÂMARAS AQUECEDORAS DE FUNDIÇÃO SOB PRES-SÃO PARA FUSÕES DE METAL, ELEMENTO AQUECEDOR, CAR-TUCHO AQUECEDOR COM AQUECIMENTO ELÉTRICO E MÉTODO PARA OPERAR UM BOCAL PARA FUNDIÇÃO SOB PRESSÃO.

[001] A presente invenção refere-se a um bocal para fundição sob pressão e a um método para operar um bocal para fundição sob pressão para ser usado em um sistema de câmaras aquecedoras de fundição de pressão para fusão de metal com pelo menos um canal de fusão em um suporte de canal que pode ser unido com um distribuidor de fusão, sendo que o canal de fusão converge em uma zona de aquecimento e em seguida em uma ponta do bocal que é seguida de uma região de fusão paralela. O bocal para fundição sob pressão está previsto na área da fusão paralela para conformar um tampão de fusão enrijecida que interrompe o fluxo da fusão e que pode ser completamente refundido.

[002] A fusão paralela como produto colateral da fundição que nos métodos convencionais de fundição sob pressão enrijece nos canais entre o bocal de fundição sob pressão e o molde de fundição e que, após o desenforme, interliga as peças fundidas em última análise de uma maneira indesejada, acarreta gasto de material adicional que normalmente está situado entre 40 e 100 por cento do peso da peça moldada. Mesmo quando a fusão paralela é refundida para a reciclagem de material, isto está vinculado com perdas de energia e de qualidade através de partículas de escória e de óxido formados. A fundição sob pressão sem fusão paralela evita estas desvantagens.

[003] Para a fundição sob pressão sem fusão paralela é necessário reciclar a fusão em estado liquefeito ou para cada fundição da tigela de fundição para o molde e posteriormente novamente reciclar, o que, todavia, também resulta em perdas de qualidade, porém, no mínimo em

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2/42 perda de tempo ou como alternativa respectiva, manter a fusão em estado liquefeito na fusão paralela do molde. Este último processo ocorre no método de câmara quente onde todos os canais até a fusão paralela são de tal modo aquecido que a fusão permanece em estado liquefeito e vantajosamente ao mesmo tempo é inibida no refluxo para a tigela de fusão.

[004] O refluxo para a tigela, ou seja, cadinho, de fusão poderá ser divido por meio de válvulas, porém, também de uma maneira especialmente vantajosa por um tampão de fusão enrijecida que veda a abertura da fusão paralela no bocal de fundição sob pressão.

[005] Dispositivos e métodos para a fundição sob pressão ou por injeção sem fusão paralela, mediante conformação de um tampão que veda uma área de fusão paralela contra fluxo de fusão, tampão este que pode ser refundido e que consiste de fusão enrijecida são conhecidos no estado da técnica. Esses dispositivos e métodos são descritos especialmente para a fundição por injeção de plásticos, mas, separadamente também para a fundição sob pressão de metais não ferrosos.

[006] A publicação EP 1 201 335 A1 descreve um método de câmara quente para metais não ferrosos com um bocal para fusão paralela aquecida, a região da fusão paralela na qual o refluxo da fusão para os canais e para o cadinho de fusão é inibido por um tampão em um segmento de bocal não aquecido. O bocal da fusão paralela é aquecido externamente. Ao ser aquecido, o tampão se solta da parede do bocal da fusão paralela e pela fusão em penetração no próximo processo de fundição será expulso do segmento do bocal.

[007] Para que o tampão fixo neste processo não seja lançado imediatamente dentro do molde de fundição, torna-se necessário um compartimento receptor para o tampão. Daí resulta, todavia, um obstáculo ao fluxo da fusão na injeção. Como esta se verifica com uma velocidade de 50 até 100 metros por segundo no molde, o molde poderia,

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3/42 além disso, ser danificado por um tampão solto e arrastado com a fusão. Uma fusão controlada e completa do tampão não é possível. Mesmo se isto fosse tentado, em virtude do aquecimento externo lento seriam necessárias cadências muito longas que prejudicam a produtividade.

[008] O documento DE 33 35 280 A1 descreve um elemento aquecedor elétrico para aquecimento de fusão metálica em uma ferramenta de câmara aquecedora, com o que não somente o bocal, porém, a maior parcela da fusão pode ser aquecida. Elementos aquecedores similares são amplamente conhecidos de acordo com o estado da técnica para o uso dentro de bocais de fundição por injeção para a fusão plástica. Aqui estas unidades cumprem, todavia, outra tarefa. Ocorre que em virtude da reduzida condutibilidade térmica e da maior sensibilidade conta superaquecimento local, na fundição de injeção de plástico é importante assegurar uma temperatura mais uniforme possível do elemento aquecedor, que não pode estar situada muito acima da temperatura de fusão. Par ao uso na fundição sob pressão de metal tais elementos aquecedores, todavia, podem ser encontrados na literatura.

[009] A publicação acima mencionada DE 33 35 280 A1 tem a tarefa de integrar um elemento aquecedor deste tipo no processo de fundição sob pressão de metal. Para tanto, um núcleo de metal, conformado como elemento aquecedor, é envolto por uma camada isolante que isola o elemento aquecedor contra a camisa externa metálica a qual preferencialmente consiste de aço de construção.

[0010] Constitui desvantagem neste caso a vara de aquecimento, em consequência do núcleo metálico, apresenta o isolamento entre o aquecimento e a camisa externa, bem como a camisa externa metálica, especificamente uma inércia térmica elevada. Com isto torna-se possível uma manutenção de calor uniforme da fusão dentro do bocal de fusão de fundição sob pressão, porém, não uma operação dinâmica no

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4/42 cadenciamento dos processos de fundição. Especialmente não é possível fechar a área da fusão paralela por resfriamento da fusão após cada processo de fundição para depois tornar a fazer a fusão, porém, a fusão pode ser mantida apenas permanentemente no estado líquido. Além disso, a camisa externa metálica está exposta a fusão agressiva, a qual, em ação conjugada com as elevadas temperaturas na área de contato entre a fusão e a camisa externa, com esta passa a constituir uma liga e que em dentro de pouco espaço de tempo resultariam na sua decomposição.

[0011] A publicação DE 10 2005 042 867 A1 também descreve um bocal de fundição sob pressão que está adequado para a conformação de um tampão que fecha a fusão paralela. Não obstante, o aquecimento externo do bocal resulta em uma elevada inércia térmica já que para a fusão tornas-se necessário aquecer toda a ponta do bocal e para o enrijecimento do tampão terá de ser novamente resfriada. Pela inércia resultam tempos de cadenciamento muito longos com a sequência de uma produtividade baixa ou resultando apenas uma fusão incipiente do tampão que depois é centrifugado dentro do molde. As desvantagens acima mencionadas do estado da técnica conforme publicado, todavia, revelam que não se verifica um uso de métodos com tampões de enrijecimento na área da fusão paralela. A baixa produtividade e problemas de desgaste até agora não permitem um uso na prática.

[0012] Assim resulta a tarefa de oferecer um bocal para a fundição sob pressão com um cartucho aquecedor e um método para a sua operação, sendo que o bocal de fundição sob pressão, com elevada durabilidade, deve apresentar uma dinâmica térmica que possibilite uma operação no cadenciamento dos processos de fundição de tal maneira que após cada processo de fundição, a fusão enrijece em pelo menos uma área parcial do bocal de fundição sobre pressão pelo menos a tal ponto que se verifica um fechamento temporário do bocal, sendo evitado

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5/42 um escoamento ou refluxo de fusão.

[0013] A tarefa da invenção será solucionada por um bocal de fundição sob pressão para ser usada em um sistema de câmaras aquecedoras de fundição sob pressão para fusões de metal com pelo menos um canal de fusão em um suporte de canal que pode ser unido com um distribuidor de fusão, sendo que o canal de fusão converge em uma zona aquecedora e em uma ponta de bocal que é seguido de uma região de fusão paralela na qual pode ser conformado um tampão de fusão enrijecida, o qual interrompe um fluxo de fusão, e sendo que a zona aquecedora apresenta preferencialmente um cartucho aquecedor disposto em posição central e/ou uma haste de bocal aquecível e/ou a ponta do bocal é conformada como ponta de bocal aquecível e pelo menos o cartucho aquecedor, a haste de bocal aquecível ou a ponta do bocal aquecível são conformados como elemento aquecedor. Preferencialmente o elemento aquecedor é de conformação de aquecimento elétrico, apresentando grande densidade de potencial em pelo menos em uma área parcial e reduzida inércia térmica e, além disso, está de tal modo conformado que pode ser alcançado um gradiente de modificação de temperatura de 20 até 250 Kelvin por segundo (K/s), preferencialmente 150 K/s na superfície do elemento aquecedor. A região da fusão paralela abrange no sentido da invenção toda a região onde se conforma, de acordo com a invenção, o tampão, ou seja, preferencialmente na região da reentrância da ponta do bocal que preferencialmente conformado como cone obtuso ou cilindro.

[0014] Desta forma, a temperatura da fusão na zona de aquecimento pode cair rapidamente sem, todavia, resultar no enrijecimento da fusão. Ao mesmo tempo diminui a temperatura da área da ponta ou da ponta de bocal a ser aquecida em tal extensão que na região da fusão paralela se verifica um enrijecimento da fusão e por consequência sendo fechado o ponto da fusão paralela. No início do próximo processo

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6/42 de fundição, a área aquecível, por exemplo, o cartucho aquecedor, alternativamente ou adicionalmente a ponta do bocal serão reaquecidos com a mesma velocidade, o tampão será fundido na área da fusão paralela e a fusão será injetada sobre a área da fusão paralela dentro de um molde de fundição sob pressão. A penetração amplamente isenta de retardo de energia térmica na fusão, especialmente também na área da fusão paralela, será viabilizada pelo contacto térmico direto entre a fusão e uma fonte térmica altamente dinâmica. A fonte térmica apresenta para tanto materiais de inércia reduzida. Com isto, o calor necessário para a fusão será utilizado de forma objetiva e com economia de energia em uma área estreitamente limitada. Além disso, verifica-se também o resfriamento em uma área muito estreita de maneira que a perda de energia é reduzida e a velocidade do resfriamento é elevada. [0015] Desta maneira, será evitado um refluxo da fusão e um reabastecimento complexo dos canais aquecedores, ou seja, da câmara aquecedora. Além disso, aumenta a qualidade das peças fundidas porque não se apresentam partículas de óxido ou de escória, de óxido ou de escória, produzidas pelo contacto com o ar e que com a fusão poderiam alcançar o molde da fundição.

[0016] Será vantajoso que a ponta do bocal possa ser utilizada separadamente e/ou que consista de cerâmica. A ponta do bocal está exposta especialmente a solicitações intensas, porque ali se apresentam as velocidades de fluxo mais altas da fusão em consequência do estreitamento na área da fusão paralela. Por conseguinte será vantajoso que a ponta do bocal possa ser intercambiável a fim de substituí-la como peça de desgaste e garantir ao todo uma operação continuada completa do bocal. Além disso, será vantajoso produzir a ponta do bocal de um material especialmente duro, resistente ao desgaste e quimicamente inerte, essencialmente, como cerâmica (mesmo quando não seja intercambiável), a fim de assegurar ao todo uma durabilidade longa da ponta

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7/42 do bocal e com isto do bocal de fundição sob pressão ao todo, ou seja, para prolongar o intervalo de manutenção para a substituição da ponta do bocal.

[0017] Também é vantajoso que o bocal de fundição sobre pressão apresente um corpo de bocal que envolve o suporte do canal. Desta maneira, o suporte do canal, eventualmente também a ponta do bocal de fundição sob pressão, serão protegidos e especialmente será reduzido o escoamento de calor a partir do suporte de canal quente, pelas paredes externas do bocal de fundição sobre pressão, objetivando um modo de operação com economia de energia.

[0018] Vantagens especiais são apresentadas por um corpo de bocal, ou um suporte de canal, que consiste de titânio e/ou um isolador e/ou pelo menos um anel de suporte e/ou pelo menos uma peça de pressão como elemento de suporte. O titânio possui uma condutibilidade térmica reduzida e, portanto, está especialmente adequado para envolver o bocal da fundição sob pressão. O efeito isolante de um envolvimento do suporte do canal será adicionalmente aprimorado quando entre esta unidade e o corpo do bocal esteja integrado um isolador adicional que reduz adicionalmente a derivação térmica indesejada. Para evitar uma derivação térmica adicional do corpo do bocal para o distribuidor da fusão, onde o bocal de fundição sobre pressão está utilizado em um caso de uso preferencial, o bocal de fundição de pressão encosta apenas com os anéis de suportes do corpo do bocal no distribuidor da fusão, e de modo alternativo ou adicional também realizando este procedimento pelo menos por uma peça de pressão de ação isolante. Desta maneira, poderá ter lugar de uma transição térmica acentuadamente reduzida somente através das faces de contacto relativamente pequenas, entre o bocal de fundição sobre pressão quente e o molde de fundição frio, ou seja, o distribuidor de fusão.

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8/42 [0019] Também mostrou ser vantajoso quando o canal da fusão apresentar um revestimento de canal. Um revestimento desta ordem que existe, com especial preferência, de esmalte de porcelana evita a corrosão dos canais pela fusão que por eles flui. Outros revestimentos estão previstos, por exemplo, na base de cerâmica ou aplicados por pulverização catódica.

[0020] Ficou demonstrado adicionalmente ser vantajoso que pelo menos esteja previsto um termo sensor para determinação para temperatura de fusão na zona de aquecimento e/o da fusão paralela. Esta unidade se destaca na modalidade de realização preferida por uma inércia reduzida no registro do valor de medição da temperatura, podendo ser posto em contacto direto com a fusão. A temperatura registrada será fornecida para um conjunto de regulagem alternativamente também para um conjunto de controle. Por meio do conjunto de regulagem, pelo menos um dos elementos aquecedores será acessado de tal maneira que o potencial aquecedor é suficiente para obter a temperatura de fusão desejada no segmento de tempo previsto.

[0021] Em outra modalidade, um aquecimento de camada espesso (por exemplo, HTCC ou LTCC), na qual um condutor metálico está embutido na cerâmica, ou seja, está revestido com a cerâmica ou vidro, como um termo sensor. Isto se verifica com aproveitamento do efeito de PTC no qual a resistência específica do condutor se altera com a temperatura. Com a seleção do metal para o condutor, quando é considerado especialmente metal puro, pode ser alcançada uma linha característica linear especialmente vantajosa. Um termo sensor integrado no aquecimento, que aproveita o efeito PTC, sem componentes de construções adicionais além do condutor aquecedor com funcionalidade então dupla do aquecimento e sensor, portanto, é coberta expressamente. No caso de um PTC, um condutor frio, a resistência será tanto maior

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9/42 quanto mais quente estiver o metal com os átomos de oscilação acentuada na grade. No NTC apresenta-se, todavia, e basicamente, este efeito de tal maneira, mas, fornece um efeito adicional que age em sentido contrário. No caso se trata de um semicondutor. Se todos os átomos estiverem dispostos na grade firmemente, um semicondutor será um isolador perfeito. Pelo suprimento de energia no aquecimento rompemse, todavia, as uniões no cristal e serão liberados elétrons que então produzem um fluxo de corrente. Quanto mais rapidamente se movimentarem os átomos no cristal do semicondutor, tanto mais frequentes será liberado um elétrons.

[0022] Além de um condutor metálico, poderá um termo sensor de acordo com a modalidade acima mencionada, apresentar também um condutor cerâmico, e especialmente tendo previamente uma precisão de acabamento correspondente, o efeito PTC poderá correspondentemente ser usado para a determinação da temperatura. O mesmo aplicase basicamente par ao efeito NTC desde que seja possível um uso. Neste caso, na avaliação dos dados da medição deve-se levar em conta uma linha característica não linear.

[0023] De modo especialmente preferido será uma temperatura de fusão que está situada em 20K acima da temperatura de fusão do respectivo material utilizado na fusão. É assegurado desta maneira que o processo altamente dinâmico no bocal de fundição sob pressão de acordo com a invenção possa ser realizado com o uso de energia mínimo. Além disso, se reduz a carga térmica para os componentes de construção do bocal de fundição sob pressão, de maneira que o desgaste ou alterações químicas são reduzidas ou podem ser excluídas. Desta maneira, se verifica uma ampliação da durabilidade de uso do bocal de fundição sob pressão, podem ser dispensados revestimentos das áreas condutoras de fusão e ao todo o bocal de fundição sob pressão apresentará preço mais vantajoso.

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10/42 [0024] Vantagens especiais são reveladas por um bocal de fundição sob pressão, no qual pelo menos está previsto uma alteração da seção transversal que limita o fluxo de calor na direção da área da fusão paralela. Uma alteração na seção transversal desta espécie poderá ser alcançada na zona de aquecimento por uma confirmação correspondente do canal da fusão, no ponto da fusão paralela por uma aresta de ruptura ou no cartucho aquecedor. Ali, uma alteração da seção transversal estará preferencialmente disposta entre a área de aquecimento e a área da ponta que limita o fluxo de calor na direção da área da fusão paralela. [0025] Pela seleção da alteração transversal poderá ser regulada a quantidade de calor que pode transbordar da área de aquecimento para a área da ponta. Desta maneira, pode se influenciar com que temperatura na zona aquecedora do canal de fusão, considerado o tempo de resfriamento na área do ponto do bocal, se processa o enrijecimento da fusão ali existente. Além disso, no caso de uma influenciação da temperatura na zona de aquecimento, indiretamente também a temperatura na área da fusão paralela, na área da ponta, ou seja, na área da ponta do bocal poderá ser influenciada para poder controlar de forma cadenciada o fechamento da fusão paralela por um tampão de fusão enrijecido.

[0026] A tarefa da invenção será adicionalmente solucionada por um elemento aquecedor com aquecimento elétrico e com uma densidade de potencial elevada (elemento aquecedor de alto potencial) em pelo menos uma área parcial e reduzida inércia térmica, realizado de tal maneira que pode ser alcançado um gradiente de alteração de temperatura de 20 até 250K/s, preferencialmente 150K/s na superfície do elemento aquecedor. O elemento aquecedor consiste para o alcance da reduzida inércia térmica, de materiais com reduzida densidade e elevada capacidade condutora térmica e, portanto, capacidade térmica reduzida. Como os próprios materiais não armazenam uma quantidade de

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11/42 calor grande, podem ser rapidamente aquecidos e podem com a mesma velocidade esfriar. O elemento aquecedor consiste especialmente na superfície também de materiais que podem ser eletricamente bem isolantes, resultando, portanto, na operação do aquecimento elétrico de maiores tensões que podem ser utilizadas, a fim de que desta maneira possa limitar a intensidade da corrente e, portanto, a seção transversal das linhas adutoras, bem como as perdas de potencial.

[0027] No caso, será preferida uma área de aquecimento, uma área de ponta, uma haste de bocal e/ou uma ponta de bocal que pelo menos parcialmente são conformados como elemento aquecedor de elevado potencial, apresentando uma formação de camada de uma cerâmica isolante e de um semicondutor e que podem ser contatados em forma elétrica através de contatos. A cerâmica isolante constitui pelo menos no lado externo e entre os condutores de calor uma cobertura elétrica isolante. Como cerâmica isolante são considerados especialmente também vidro, esmalte de porcelana, ou seja, silicatos. Através de acoplamentos elétricos (contato), o semicondutor pode ser contato em forma elétrica.

[0028] Segundo uma modalidade preferida, o condutor térmico é conformado como cerâmica condutora. As cerâmicas são de custos mais vantajosos, apresentam uma capacidade térmica, especialmente reduzida e resistem às tensões de material produzidas por alterações de temperatura, ou seja, o condutor e o isolante apresentam um coeficiente de dilatação similar. Desta maneira, é adequado de uma forma ótima para alterações de temperaturas rápidas. A cerâmica isolante na parede externa do elemento aquecedor, além disso, é resistente contra a fusão líquida e não apresenta corrosão sob a sua influência.

[0029] Como alternativa para a cerâmica condutora ou em sentido complementar, por exemplo, em uma combinação de vários sistemas,

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12/42 está previsto inserir um condutor metálico como condutor térmico na cerâmica isolante. Neste caso, verifica-se o uso de um pó metálico preferencialmente de alta fusão, cuja temperatura de fusão está situada acima da temperatura de sinteração da cerâmica. Aqui, em caráter alternativo, todavia, também está previsto que o pó metálico se funde na sinteração, fluindo de uma maneira definida na cerâmica isolante.

[0030] Alternativa para a concretização do condutor de calor é representada por um condutor metálico o qual, por exemplo, através de um processo de impressão, de forma definida e, por exemplo, na tecnologia de câmaras de camadas espessas HTCC ou LTCC é integrado na cerâmica isolante. A definição do decurso e da largura dos percursos condutores metálicos verifica-se preferencialmente por pressão serográfica ou de forma fotoquímica. Como metais são considerados para os percursos condutores bem como para a contactação, especialmente prata, uma liga de prata-paládio, platina, ligas de platina, ou pastas douradas.

[0031] Uma modalidade especialmente preferida apresenta uma haste de bocal que está unido em uma seção com a ponta do bocal. Desta maneira, será evitada a exigência de uma vedação acopladora entre a haste do bocal e a ponta do bocal, em cuja estanqueidade, por elevadas pressões e altas velocidades de fluxo da fusão nesta região, são formuladas elevadas exigências. Além disso, é simplificada a produção.

[0032] Uma modalidade especialmente preferida da haste de bocal de uma seção apresenta aquecimentos operáveis separadamente, pelo menos na região da haste do bocal e da ponta do bocal. Desta maneira, a temperatura de fusão poderá ser controlada de tal maneira objetiva nas diferentes regiões do bocal de fundição sob pressão, que com o uso mínimo de energia, pode ser lograda uma dinâmica de processo ótima.

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Especialmente pode se desta maneira manter a haste em uma temperatura uniforme, justo acima do ponto de fusão, sendo que de modo especialmente preferido um ou vários sensores controlam a temperatura nesta região, controlando correspondente o potencial aquecedor. Em contra partida, na região da ponta do bocal verifica-se um aquecimento flutuante que se pode processar pela área da fusão paralela relativamente reduzida, na ponta do bocal e a reduzida capacidade térmica pode se produzir nesta região com uma dinâmica elevada. Desta maneira, são possíveis tempos de cadenciamento curtos e alta produtividade com reduzido uso de energia. Também, alternativamente, está previsto o uso de um sensor de temperatura, por exemplo, conforme acima descrito.

[0033] É vantajoso no caso que o elemento aquecedor apresente um revestimento externo, ou seja, de superfície. No caso de não o cartucho aquecedor total consistir de cerâmica, um revestimento possibilita o aumento da capacidade de resistência contra a fusão agressiva. Outros materiais para revestimento, por exemplo, esmalte de porcelana ou vidro ou silicatos estão previstos.

[0034] Alternativamente, ao invés do revestimento especialmente na área da fusão paralela está previsto uma guarnição interna que reveste preferencialmente a área da fusão paralela altamente solicitada, reduzindo ali os efeitos do desgaste pela fusão em fluxo, porém, mesmo assim com boa condutibilidade térmica, no interesse de uma durabilidade aumentada. Um uso desta maneira consiste preferencialmente de cerâmica, titânio ou outros materiais de reduzida condutibilidade térmica, com reduzida capacidade térmica, desde que se trate de um bocal de fundição sob pressão aquecido exclusivamente por um cartucho aquecedor. Se a parede da ponta do bocal também for equipada com um aquecimento próprio, então o material, do qual existe a guarnição

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14/42 interna, terá de apresentar boa condutibilidade térmica. De qualquer maneira são exigidas propriedades de desgaste vantajosas, ou seja, uma elevada resistência a desgaste.

[0035] Por um isolamento adequado, por exemplo, um corpo isolante externo de titânio, será evitado um escoamento térmico excessivo do bocal para o molde e o calor será mantido no bocal. Isto é desejável não somente a partir de um ponto de vista energético, porém, também o interesse da durabilidade do molde de fundição. Assim, a área da fusão paralela do molde é caracterizada por uma espessura de parede apenas reduzida. Esta área, no caso de uma introdução de calor pelo bocal, seria acentuadamente solicitada e se apresentaria o perigo de danos ao material.

[0036] Além disso, o reduzido tempo de cadenciamento e a inércia térmica reduzida para tanto necessária do bocal de fundição sob pressão, exigem que o elevado potencial aquecedor e a rápida queda de temperatura que fatores externos, como um escoamento térmico incontrolado da ponta do bocal para o molde de fundição tenham ao seu efeito limitado. Isto também é logrado por um isolamento térmico entre a ponta do bocal e a área da fusão paralela do molde de fundição e, além disso, um isolamento, bem como uma redução das faces de contacto entre o bocal de fundição sob pressão e o molde de fundição, ou seja, distribuidor da fusão.

[0037] De modo especialmente preferido é utilizado neste caso preferencialmente um sensor térmico disposto próximo da área da fusão paralela, pelo qual as condições da temperatura podem ser precisamente captadas na região da ponta do bocal, podendo ser tomados como base para uma regulagem.

[0038] Em uma modalidade alternativa, uma regulagem precisa da temperatura faz com que se possa dispensar um revestimento das áreas dos bocais de fundição sob pressão e estes podem consistir de

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15/42 uma forma simples e a custo vantajoso, de aço. Através de uma temperatura regulada com alta precisão será evitado uma sobretemperatura que resulta em desgaste e em liga indesejada entre a fusão e o material de bocal, sem arriscar um aumento indesejado da viscosidade ou congelamento da fusão. Especialmente serão evitadas temperaturas > 450°C que expõem ao perigo o material do bocal, já que Zinco se funde já com uma temperatura de 390°C e para uma regulagem rápida e precisa esta folga já é suficiente conforme mostrou ser de modo surpreendente. Na modalidade preferida, a temperatura será regulada com tal precisão que já com uma temperatura inferior a 20K acima da temperatura de fusão é possível uma realização do processo isenta de problemas.

[0039] Uma condução do processo especialmente vantajosa, especialmente no sentido acima mencionado, é possível com um cartucho aquecedor que pode ser acessado individualmente na área aquecedora e na área das pontas através de acoplamentos, ou seja, contactos elétricos separados e, portanto, dispõem de aquecimentos que podem ser acessados separadamente. Desta maneira torna-se possível tanto na zona aquecedora, como também na área das pontas, obter uma condução de temperatura ótima e reciprocamente independente. Assim, por exemplo, com uma economia de energia, o aquecimento na zona aquecedora pode ser realizado continuamente ou no início de cada processo de fundição com uma intensidade menor, já que o tampão de fusão que fecha a área da fusão paralela pode ser fundido por um aquecimento controlado isoladamente da região da ponta e da quantidade reduzida ali existente de fusão.

[0040] Uma alternativa de custo vantajoso e de realização simples neste sentido apresenta apenas um único aquecimento que requer apenas uma linha adutora e um acesso. Para poder influenciar mesmo assim, em sentido localizado, a temperatura nas diferentes áreas do bocal

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16/42 de fundição sob pressão, será variado, por exemplo, a densidade do condutor, a sua seção transversal e/ou no caso de um material de semicondutor, a sua dopagem. Desta maneira, de uma forma especialmente simples torna-se possível um controle fino, sendo que também a inclusão de valores de medição de termo sensores mostrou ser vantajosa. Um controle fino especialmente bom é possível nos aquecimentos que foram produzidos na base da tecnologia de camada espessa. Especialmente para um produto em série amadurecido com elevada velocidade de reprodução, é oferecido como variante vantajosa o uso de um aquecimento único.

[0041] Será vantajoso um cartucho aquecedor que apresenta uma haste alongada, ou seja, um cabeçote alongado na direção de uma haste que atravessa o distribuidor da fusão, de maneira que os contactos estejam situados fora do distribuidor da fusão, podendo ser alcançados facilmente. Desta maneira, é facilitado produzir os acoplamentos elétricos do cartucho aquecedor e de fazer o seu teste. Além disso, serão formuladas exigências menores a resistência térmica do isolamento das linhas adutoras, porque este não precisa ser conduzido através do distribuidor da fusão que apresenta uma temperatura elevada e que prejudica o material isolante. Desta maneira, será ao todo aprimorada a segurança funcional e operacional do bocal de fundição sob pressão.

[0042] É vantajoso que o cartucho aquecedor esteja disposto no centro, ou seja, concentricamente na zona aquecedora, de maneira que preferencialmente a zona aquecedora e o cartucho aquecedor possuam o mesmo eixo central. Além disso, é vantajoso que o cartucho aquecedor apresente entre a haste e a área aquecedora uma condução centralizadora. Desta maneira, o cartucho aquecedor obterá um assentamento especialmente seguro no suporte do canal e a disposição central no canal de fusão, especialmente na área da zona aquecedora, também

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17/42 no caso de solicitação mecânica é protegida pela fusão em fase de injeção. Desta maneira será aumentada a qualidade do componente de construção de fundição sob pressão que a fusão alcança com uma corrente volumétrica circunferencialmente uniforme e sem diferenças de temperatura entre as correntes parciais dentro dos canais de fusão ou do canal de fusão, alcançando a área da fusão paralela e o molde de fundição.

[0043] É especialmente vantajoso que esteja previsto um conjunto de compensação para equilíbrio de dilatações térmicas diferenciadas do suporte do canal e do cartucho aquecedor integrado no suporte do canal, sendo que o suporte de canal apresenta um assento par ao cartucho aquecedor. Contra este será pressionado o cartucho aquecedor, estando previsto um pino dilatador que apresenta um parafuso de pressão que está em conexão com o suporte de canal em uma zona de introdução de energia. O pino de expansão está em contacto com o cartucho aquecedor em uma zona de contacto, de maneira que por ocasião de aquecimento do suporte do canal, do cartucho aquecedor e do pino de expansão, o cartucho aquecedor será pressionado contra o assento pelo pino de expansão. A zona de introdução de força, na modalidade preferida, é definida pela extremidade de uma rosca em uma pedra ranhurada, na qual penetra um parafuso de pressão que está unido com o pino de expansão.

[0044] Desta maneira, verifica-se a compensação de dilatações de origem térmica dos componentes de construção que poderiam resultar em um afrouxamento do cartucho aquecedor no seu assento, porque elemento metálicos, como o corpo de bocal, se expandem mais acentuadamente do que elementos cerâmicos como o cartucho aquecedor. Este problema será, todavia, evitado pelo uso do pino de expansão protendido o qual se dilata com a mesma intensidade como o suporte de canal reagindo não somente a um afrouxamento do assento, porém,

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18/42 mantém ou até mesmo reforça a protensão de acordo com a associação de material e o dimensionamento na forma prevista.

[0045] Além disso, a tarefa da invenção será solucionada por um método para operar um bocal de fundição de pressão com os passos que abrangem a operação de um ou de vários elementos aquecíveis, especialmente o cartucho aquecedor, a haste de bocal aquecível ou a ponta do bocal aquecível, com potencial aumentado, sendo que pelo menos em uma área parcial a densidade de potencial é tão elevada e a inércia térmica é tal reduzida que pode ser alcançado um gradiente de temperatura de 20 a 250K/s, preferencialmente 150K/s na superfície do elemento aquecedor. Ao mesmo tempo, ou imediatamente em seguida, verifica-se a injeção da fusão dentro do molde. Segue-se uma redução do potencial ou um desligamento dos elementos aquecíveis e uma paralisação da corrente de fusão. Finalmente os elementos aquecíveis serão operados com potencial de tal ordem de modo que a fusão permanece em estado liquefeito na zona aquecedora, porém, o calor é insuficiente para manter a fusão, também na região entre a ponta do bocal e a área da ponta, na temperatura de fusão, sendo que a ali enrijece a fusão, fechando a área da fusão paralela e evitando um fluxo sequencial ou refluxo da fusão. Detalhadamente verificam-se durante a sequência do método os seguintes procedimento:

[0046] Fechamento de um molde de fundição.

[0047] O fechamento o molde de fundição verifica-se em sequência a retirada da peça fundida antes produzida e que foi acaba no ciclo de trabalho precedente. O molde de fundição será no caso fechado de modo tão firme que resiste a elevada pressão da fusão.

[0048] Aquecimento do bocal de fundição sob pressão e fusão completa do tampão na área da fusão paralela do bocal de fundição sob pressão, pelo aumento do potencial dos elementos aquecíveis.

[0049] O aumento do potencial verifica-se a partir de uma corrente

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19/42 de repouso ou no sentido de uma ativação, a partir de um fluxo de corrente totalmente interrompida. O potencial térmico integrado é tão extenso que o tampão de fusão enrijecida não funde simplesmente apenas na área marginal, soltando-se, portanto, da parede da área da fusão paralela, porém, funde completamente. Desta maneira se mistura com a fusão que em seguida será prensada dentro do molde e não deixa quaisquer traços, por exemplo, na forma de heterogeneidades na peça fundida. Em virtude da reduzida inércia térmica verifica-se a fusão em um espaço de tempo tão curto que pode ser concretizado uma frequência de cadenciamento elevada no processo da fundição.

[0050] Desligamento dos elementos aquecíveis pelo menos parcialmente pela redução do potencial.

[0051] O desligamento completo, ou seja, a redução nítida do potencial térmico é especialmente importante quando se trata de um método com a suspensão do bocal do molde de fundição. Um outro aquecimento, todavia, de qualquer maneira, também sem uma suspensão do bocal, não é mais necessário porque a quantidade de calor contida na corrente da fusão assegura a preservação da temperatura de fusão pela fusão em fluxo sequencial com elevada temperatura.

[0052] Injeção da fusão no molde de fundição.

[0053] A fusão atravessa o bocal, alcança o molde de fundição até que este esteja completamente cheio com a fusão, ficando paralisado o fluxo de fusão.

[0054] Manutenção da pressão da fusão.

[0055] Quando não houver fluxo sequencial de fusão, até o enrijecimento da fusão no molde de fundição, a pressão será mantida com a qual a fusão também esteve sujeita na penetração no molde de fundição. Desta maneira, será assegurado um enchimento seguro de todos os espaços ocos no molde, sendo evitadas bolsas de ar e outras falhas de fundição.

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20/42 [0056] Enrijecimento da fusão no molde de fundição.

[0057] No molde de fundição cheio, a fusão enrijece para compor a peça fundida. O enrijecimento pode ser acelerado por canais de refrigeração no molde, sendo estes canais atravessados por um frigorígeno. Através do frigorígeno será escoado o calor da peça fundida.

[0058] Enrijecimento da fusão na área de fusão paralela do bocal de fundição sob pressão. Com o enrijecimento da fusão na peça fundida que ainda está em contacto direto com o bocal de fundição sob pressão, também o calor da fusão na área da fusão paralela do bocal de fundição sob pressão será derivado para o componente fundido frio (por exemplo, pelo resfriamento do molde de fundição). Desta maneira, se verifica o enrijecimento da fusão desta área o que resulta simultaneamente a vedação desta área. A área da fusão paralela é, portanto, fechada por um tampão o qual, em virtude da reduzida inércia térmica dos componentes de construção do bocal se forma com muita rapidez, de maneira que podem ser concretizados tempos de cadenciamentos curtos. A fusão que se encontra atrás do tampão de fundição sob pressão nem pode escoar desta área, nem poderá sugar ar dentro do bocal de fundição sob pressão, fluindo pelo canal em movimento de retorno para o cadinho de fusão. O bocal de fundição sob pressão e os canais permanecem cheios com a fusão líquida.

[0059] No uso alternativo de um bocal com elevada inércia térmica, um caso especial do método de acordo com a invenção, é desejado um escoamento de calor da ponta do bocal para o molde de fundição a fim de reforçar o seu resfriamento com o objetivo do congelamento da fusão.

[0060] Em outra forma de realização alternativa, fecha adicionalmente uma válvula de repercussão em pelo menos um distribuidor de fusão, obstruindo adicionalmente a fusão no refluxo.

[0061] Abertura do molde de fundição.

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21/42 [0062] Para a retirada da peça moldada torna-se necessário abrir um molde de fundição. Como o bocal de fundição sob pressão é fechada pelo tampão da fusão, na abertura do molde de fundição não se verifica uma saída de fusão também não depois de a fusão paralela tiver sido rompida do produto.

[0063] Desenforme de uma peça fundida do molde de fundição.

[0064] Após a abertura do molde de fundição, o componente fundido poderá ser desenformado, ou seja, poderá ser retirado do molde de fundição. Neste caso, verifica-se uma ruptura facilitada do produto na área da fusão paralela através de uma aresta de ruptura que representa um estreitamento e ponto teórico de ruptura diretamente na fusão paralela.

[0065] Se todos ou alguns elementos aquecíveis, especialmente o cartucho aquecedor e/ou a haste de bocal aquecível forem operados com potencial aumentado, permanece preservada a temperatura da fusão enquanto atravessa o bocal de fundição de pressão. Um esfriamento prematuro ou o aumento indesejado da viscosidade, o que resultaria em uma redução da qualidade do componente de fundição de pressão, serão evitados. Se em seguida o potencial dos elementos aquecíveis for reduzido, isto resultará em uma redução da temperatura da fusão, porém, esta continua a ter fluidez na zona de aquecimento.

[0066] Desde que como elemento aquecível for utilizado apenas um cartucho aquecedor, a redução do potencial na área de ponta resulta em um resfriamento mais acentuado abaixo da temperatura de fusão do metal, ou seja, de outro material fundível do qual consiste a fusão. Desta maneira se verifica o enrijecimento e a formação de um tampão de fusão na área das pontas do cartucho aquecedor, com o que será fechada a área da fusão paralela.

[0067] Assim sendo, para fechar a área da fusão paralela não é necessária uma válvula ou outro elemento móvel. Este estaria exposto a

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22/42 elevado desgaste pela fusão porque a ação corrosiva da fusão que penetra de forma inevitável entre os componentes móveis, resultaria em uma falha prematura da válvula ou dos demais elementos móveis.

[0068] Mesmo assim podem ser aproveitadas as vantagens de uma fusão paralela fechada que existem antes de tudo em que um refluxo da fusão nos canais aquecedores e no banho da fusão será evitado. Um refluxo teria por consequência que nova fusão penetrando nos canais, poderia arrastar escória ou metal oxidante, podendo ser pressionada dentro do molde de fundição, com a consequência de uma qualidade de componente de construção reduzida. Além disso, será aumentada a frequência do cadenciamento dos processos de fundição, porque um esvaziamento e reabastecimento dos canais aquecedores são dispensados e estes, ao contrário, estão sempre cheios de fusão liquefeita.

[0069] É especialmente vantajoso que a parcela do calor que escoa da área de aquecimento para a área da fusão paralela, entre a ponta do bocal e a área da ponta, é determinada pela parte externa através da alteração da seção transversal em ação conjugada com a quantidade da fusão existente nesta área e do escoamento térmico sobre a área da fusão paralela no molde e na ponta do bocal. Desta maneira, especialmente sincronizado com uma fusão de determinada propriedades, poderá ser solucionado a tarefa da invenção de uma forma muito simples e hábil.

[0070] Em aditamento da alteração da seção transversal do cartucho aquecedor ou alternativamente está previsto que o canal da fusão especificamente não apresenta uma alteração na seção transversal. Outra alteração da seção transversal está prevista de forma complementar ou alternativa na área da fusão paralela em forma de uma aresta de ruptura. Esta aresta de ruptura representa, além disso, um abarreira térmica, uma área com resistência térmica aumentada entre o bocal de

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23/42 fundição de pressão a fusão e possibilita, além disso, já antes do desenforme, uma separação da fusão enrijecida no bocal de fundição sob pressão do artigo quando a fusão se contrai no esfriamento.

[0071] Em uma forma de realização alternativa, a fusão será temperada na área da fusão paralela, entre a ponta do bocal e a área da ponta sobre a área da ponta que pode ser aquecida separadamente. Em comparação com uma outra solução prevista que trabalha exclusivamente com a redução da seção transversal, torna-se assim possível uma adequação mais flexível a propriedades de fusão alteradas ou nas exigências alteradas, relativamente à funcionalidade do sistema. A alteração da seção transversal mesmo existente diminui a influência recíproca da área da ponta e da área de aquecimento. Possibilidades de afluxo aprimoradas resultam com o uso de outros elementos ou áreas aquecíveis que podem ser operadas separadamente, conforme acima exposto detalhadamente.

[0072] Vantagens especiais são oferecidas por um termo sensor que fornece um valor de temperatura de fusão para um conjunto regulador de temperatura que regula a temperatura da fusão na zona de aquecimento e/ou na zona de fusão paralela, de modo que a temperatura de fusão está situada apenas em tal extensão acima da temperatura da fusão da própria fusão que é assegurado um fluxo de fusão seguro. Desta maneira, será evitado um uso de energia ineficaz, sendo que com a sequência de processo segura é evitado um desgaste pela solicitação térmica demasiado elevada dos componentes de construção do bocal de fusão de pressão.

[0073] Ao todo a presente solução em todas as variantes prevista apresenta a vantagem de não ser formado um tampão que poderia se soltar da fusão e nesta forma podendo alcançar o molde com as consequências acima mencionadas. Ao invés disso a fusão pode somente penetrar no molde de fundição quando estiver totalmente fundida na área

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24/42 da fusão paralela.

[0074] Na extensão em que a referência se verifica, conforme acima, a fusões de metal, também está previsto um uso do dispositivo de acordo com a invenção e do método de acordo com a invenção para outros materiais, por exemplo, fusões plásticas com adequação correspondente do sequenciamento do método (regulagem da temperatura, gradiente de temperatura).

[0075] Outros detalhes e vantagens da invenção podem ser depreendidos das Figuras e de sua descrição. As Figuras mostram:

[0076] Fig. 1a: apresentação em corte esquemático de uma modalidade de um bocal de fundição sobre pressão de acordo com a invenção, com aquecimento por cartucho;

[0077] Fig. 1b: apresentação em corte esquemático de outra modalidade de um bocal de fundição sob pressão de acordo com a invenção com aquecimento de cartucho;

[0078] Fig. 2: apresentação esquemática de uma modalidade de um cartucho aquecedor de acordo com a invenção em corte parcial;

[0079] Fig. 3: apresentação em corte esquemático de um bocal de fundição sob pressão de acordo com a invenção, com aquecimento por cartucho e de ponta de haste bem como injeção lateral;

[0080] Fig. 4: apresentação em corte esquemático de uma modalidade de um bocal de fundição sob pressão de acordo com a invenção com aquecimento de cartucho e de ponta;

[0081] Fig. 5a e 6 até 9: uma vista superior esquemática de um esquema de fusão paralela de um bocal de fundição sobre pressão de acordo com a invenção;

[0082] Fig. 5b: vista em corte esquemática em detalhe de uma modalidade de um bocal de fundição sob pressão de acordo com a invenção para injeção lateral;

[0083] Fig. 10: vista de corte esquemática de uma modalidade de

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25/42 um bocal de fundição sob pressão de acordo com a pressão como cartucho tubular espiralado; e [0084] Fig. 11: uma apresentação em corte esquemático de um detalhe de uma modalidade de um bocal de fundição sobre pressão de acordo com a invenção, com aquecimento de ponta e guarnição interna. [0085] A Fig. 1a é uma apresentação em corte esquemática de uma modalidade de um bocal de fundição sob pressão 1 de acordo com a invenção com um cartucho aquecedor 2 que é contactado por acoplamentos 11 elétricos, um suporte de canal 3 no qual são produzidos os canais de fusão 4, de versão dupla na modalidade apresentada, corpo de bocal 5 que envolve o suporte de canal 3 e uma ponta de bocal 8 na extremidade do bocal de fundição sob pressão 1, voltada na direção do molde de fundição 22. Os canais de fusão 4 se estendem a partir de uma posição de penetração excêntrica da fusão a partir do distribuidor de fusão até uma perfuração central na haste do bocal 33, a zona aquecedora 6, em uma modalidade preferida são protegidos por um revestimento de canal 20 contra os efeitos prejudiciais, especialmente corrosivos da fusão. Desta maneira, um suporte de canal de aço 3 não poderá estabelecer uma liga com a fusão nem pode ser danificado de outra maneira pela fusão. Como revestimento de canal 20 é utilizado em uma modalidade especialmente preferida é esmalte de porcelana.

[0086] Os canais da fusão 4 são conformados de tal maneira que podem ser unidos com o distribuidor de fusão 21 apenas indicado na Fig. 1 e deste são abastecidos com a fusão. Os canais de fusão 4 desembocam na zona de aquecimento 6 que também faz parte do canal de fusão 4 e na qual se projeta o cartucho aquecedor 2 com a área aquecedora 17. Desta maneira pode ser aquecida a fusão quando se encontrar na zona aquecedora 6 de bocal 33.

[0087] Em uma modalidade alternativa, o cartucho aquecedor 2

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26/42 possui um revestimento 13, o qual, semelhante ao revestimento de canal 20, protege as superfícies afetadas contra corrosão, aderência de fusão ou liga indesejada com a fusão. Isto se aplica especialmente quando se tratar de um cartucho aquecedor 2 que não consiste de cerâmica.

[0088] O bocal de fundição sob pressão 1 apresenta, além disso, uma ponta de bocal 8 que na direção do molde de fundição 22, apenas indicado na Fig. 1, é sequencial ao suporte de canal 3. No seu centro, a ponta do bocal 8 apresenta uma área que se estreita na direção do ponto da fusão paralela 23, por ser a fusão orientada para a saída do bocal de fundição sob pressão 1 na área da fusão paralela 10. Na modalidade preferida, a ponta do bocal 8 é de conformação intercambiável, de maneira que este componente de construção altamente solicitado, no caso de desgaste, possa ser substituído facilmente sem ter que paralisar todo o bocal de fundição sob pressão 1. É especialmente preferido o uso de um material com bastante resistência a desgaste, por exemplo, uma cerâmica, para a produção da ponta do bocal 8. Com isto será assegurada uma durabilidade especialmente longa, não obstante a intensa solicitação pela fusão que escoa com elevada velocidade através da área da fusão paralela 10.

[0089] Para evitar perdas de calor do bocal de fundição sob pressão 1, a área condutora de fusão, ou seja, o suporte do canal 3 será isolada. O isolamento verifica-se preferencialmente pelo corpo do bocal 5, cuja transição de calor para o molde de fundição 22 é reduzido, já que a ponta do bocal 1 se apoia apenas na área dos anéis de suporte 7 no molde de fundição 22. Uma outra redução da transição térmica verificase pelo uso de um isolador 9 entre o suporte de canal 3 e o corpo do bocal 5. Para tanto, também pode servir ar.

[0090] A retenção permanentemente segura e fixa do cartucho

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27/42 aquecedor 2 no suporte de canal 3 será assegurada por um assentamento 12 de uma condução centralizadora.

[0091] A extremidade do cartucho aquecedor 2 que aponta na direção do ponto da fusão paralela 23 é formada pela área de ponta 18 preferencialmente cuneiforme. Esta constitui em ação conjugada com o revestimento interno da ponta do bocal 8 um espaço em formato de cone oco que se estreita na direção do ponto de fusão paralelo 23 e pelo qual a fusão terá de fluir com elevada velocidade antes de abandonar o bocal de fundição sob pressão 1 através do ponto de fusão paralela 23. Tão logo a fusão esfriar nesta área da região de fusão paralela 10, forma um tampão adensado que evita um escoamento ou um refluxo da fusão e que também não se solta do ponto da fusão paralela 10 quando a passa a fundir, no início do aquecimento, separando-se das paredes. A própria fusão verifica-se de forma muito rápida e uniforme porque o formato de cone oco preferido do tampão apresenta uma espessura de parede reduzida do que um perfil cheio e que pode ser aquecido muito rapidamente.

[0092] O enrijecimento muito rápido do tampão é promovido pelo fato de que a fusão que flui pelo espaço estreito na área da fusão paralela 10, durante o fluxo pela própria fricção se aquece adicionalmente e no caso de um resfriamento incipiente da área da ponta 19, durante o fluxo, ainda permanece em estado fluido. Se, por outro lado, o fluxo da fusão paralisar, também não mais se apresentará calor de fricção e a fusão enrijece imediatamente para a forma do tampão que fecha a fusão paralela 10.

[0093] Para a renovada fusão do tampão, na modalidade apresentada será aquecido a área de aquecimento 17 do cartucho aquecedor 10, de maneira que a temperatura da fusão na zona de aquecimento 6 também aumenta. Desta forma, o calor por um lado será conduzido sobre a fusão até o tampão e por outro lado através da zona da alteração

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28/42 da seção transversal 14 na direção da ponta 18. Pela conformação da alteração da seção transversal 14 pode ser influenciado em que extensão o calor flui na direção da área da ponta 18. Desta maneira pode ser influenciado o momento da fusão na dependência da temperatura alcançada pela área de aquecimento 17.

[0094] A Fig. 1b apresenta uma visão de corte esquemática de uma outra modalidade de um bocal de fundição sob pressão 1' de acordo com a invenção, com aquecimento de cartucho aquecedor 2'. O cartucho aquecedor 2' apresenta, no caso um cabeçote 44 de conformação cilíndrica e que por um pino de expansão 39, em conexão com um parafuso de pressão 40, é pressionado conta um assento 12 em uma perfuração do suporte de canal 3. No caso o parafuso de pressão 40 gera uma protensão do pino de expansão 39, juntamente com uma ação energética sobre o cabeço 44 do cartucho aquecedor 2'.

[0095] Quando o bocal de fundição sob pressão 1' iniciar a sua operação, todos os componentes de construção serão aquecidos até a temperatura de serviço, a qual, na realização do processo preferida, se aproxima até de 450°C. Em seguida, verifica-se uma dilatação resultante do calor dos componentes de construção, sendo que elementos metálicos, como o suporte do canal 3 se dilatam mais intensamente do que elementos cerâmicos, como o cartucho aquecedor 2. Por conseguinte, surgiria um afrouxamento do cartucho aquecedor 2 na sua sede 12'.

[0096] Isto será, todavia, evitado pelo uso do pino de expansão 39 protendido que também se estende acentuadamente da mesma forma como o suporte de canal 3 em uma área de expansão, reagindo contra um afrouxamento do assento 12'. A área da expansão se estende desde a sede 12' até o término da rosca em uma pedra ranhurada unida em união positiva com o suporte de canal 3, pedra esta na qual penetra o

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29/42 parafuso de pressão 40. Ao contrário, a protensão aplicada pelo parafuso de pressão 40 na sede 12' permanece assim preservada e o cartucho aquecedor 2 permanece com seu cabeçote 44 firmemente no seu assento 12. Por uma conformação correspondente dos elementos que cooperam na dilatação térmica, no presente caso suporte de canal 3 e o pino de expansão 39, poderá também ser produzido um reforço da tensão no aquecimento. Desta maneira, durante a operação poderia ser alcançado um assento firme melhor sem que o elemento fixado, aqui o cabeçote 44 do cartucho aquecedor 2, tivesse que ser posto em um estado fluido por uma solicitação de pressão demasiado demorada, desde que o material para tanto usado tivesse tendência para um efeito desta ordem.

[0097] Para evitar o fluxo de calor do bocal de fundição sob pressão 1' estão previstos um anel de suporte 7 bem como peças de pressão

38. Com estes elementos apoia-se o bocal de fundição de pressão 1' durante os processos de fundição, no molde de fundição 22 quando este durante o processo da fundição estiver posicionado sobre o molde de fundição 22. Pela aplicação apenas pontual e pelo o uso de materiais com reduzida condutibilidade térmica, o escoamento de calor do bocal de fundição de pressão 1' para o molde de fundição 22 será reduzido. Na área da ponta do bocal 8 está, para tanto, previsto um isolador 9 preferencialmente um espaço de ar. Alternativamente ou em caráter adicional também está previsto um elemento isolante, por exemplo, um disco, constituído de titânio, para ser disposto na região da face frontal 43 da ponta do bocal 8 a fim de evitar o escoamento de calor diretamente na área da fusão paralela do molde de fundição.

[0098] Uma alteração da seção transversal 14, aqui na seção transversal do canal de fluxo 4, provê uma convecção térmica definida através da fusão para a área da fusão paralela 10 da ponta do bocal 8.

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Alternativamente ou em caráter adicional também está previsto uma alteração da seção transversal do cartucho aquecedor 2, correspondente a Fig. 1a. Em caráter adicional, na modalidade apresentada está previsto outra alteração da seção transversal na forma da aresta de ruptura

42. Este evita não somente o escoamento de calor no molde de fundição através da fusão, porém, disponibiliza também um ponto teórico de ruptura para a fusão esfriada, onde se rompe a fusão enrijecida e que se contrai no resfriamento, soltando do artigo já antes do processo de desenforme. Conforme na modalidade de realização preferida, consistir de titânico será vantajoso uma guarnição interna, preferencialmente de uma cerâmica resistente ou de volfrâmio, na área da fusão paralela 10, porque a fusão que ali flui com elevada velocidade do contrário produziria desgaste acentuado.

[0099] Mostraram ser especialmente vantajoso o uso de um termo sensor 41. Este, na forma de realização preferida, está disposto próximo da área da fusão paralela 10 na ponta do bocal 8 que preferencialmente consiste de titânio isolante. O valor de medição de temperatura que é fornecido pelo termo sensor 41 será preferencialmente processado em um conjunto regulador. Este prover então uma condução de temperatura exata dependente do tempo em cada segmento do método de fundição sob pressão, como o resultado de um uso de energia eficaz bem como solicitação térmica mínima de elementos condutores de fusão. Desta maneira pode se dispensar medidas especiais para evitar desgaste térmico ou uma liga indesejada como, por exemplo, um revestimento.

[00100] O canal de fusão 4 se projeta desde a área de ligação com o distribuidor de fusão, divergente do plano vertical através do suporte de canal 3, até que encontra a zona de aquecimento 6 que recebe o cartucho aquecedor 2, estendendo-se na zona de aquecimento 6 até a ponta do bocal 8. A área de aquecimento 17 e a área da ponta 18 nesta

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31/42 forma de realização do cartucho aquecedor 2”, sem alteração transversal, convergem reciprocamente. A guarnição interna 31 reduz o desgaste e aumenta a durabilidade da ponta do bocal 8.

[00101] A Fig. 2 é uma apresentação esquemática de uma forma de realização de um cartucho aquecedor 2 de acordo com a invenção, em corte parcial, que mostra a área de aquecimento 17. Ali pode se reconhecer uma constituição de várias camadas de aquecimento que na modalidade especialmente preferida apresenta com o núcleo, bem como na circunferência e para o isolamento das áreas condutoras reciprocamente, apresenta uma cerâmica isolante 15. Embutido entre estas camadas concêntricas na modalidade mostrada encontra-se a cerâmica condutora 16 que através de suas propriedades condutoras elétricas serve de aquecimento. Preferencialmente, também os diferentes laços condutores são reciprocamente isolados eletricamente por cerâmica isolante 15.

[00102] Cartuchos aquecedores 2 de cerâmica de alto potencial são especialmente adequadas para bocais de fundição sobre pressão com tempos de cadenciamentos reduzidos e que precisam ser aquecidos com uma necessidade térmica de alteração rápida.

[00103] Elementos aquecedores integralmente cerâmicos com uma cerâmica isolante e condutora são basicamente conhecidos, sendo que a função aquecedora, nos usos convencionais de acordo com o estado da técnica, somente é integrada em componente cerâmico altamente resistente, como facas de corte, mordentes de solda e ferramentas. O elemento aquecedor cerâmico de acordo com a invenção, todavia, será utilizado de uma maneira totalmente diferente do que conforme o estado da técnica, qual seja em um bocal de fundição sob pressão na forma de aquecimento, sendo que, além disso, mediante uso de suas propriedades térmicas, é acessado em forma altamente dinâmica.

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32/42 [00104] Como materiais vêm sendo utilizadas na modalidade preferida do cartucho aquecedor 2, cerâmicas conhecidas de acordo com o estado a técnica, que se destacam por várias vantagens em comparação com elementos aquecedores metálicos. Prova ser especialmente vantajoso o elevado potencial de superfície de até 15 W/cm² e a emissão de irradiação de e > 0,9, sendo que podem ser alcançadas temperaturas até 1000°c, o que especialmente é interessante para metais não ferrosos de alta fusão como alumínio que são processados no método de fundição sob pressão.

[00105] Outras vantagens residem nos tempos de aquecimentos curtos, no reduzido calor sequencial que possibilitam o resfriamento rápido, e uma possibilidade de regulagem muito boa graças a uma massa térmica reduzida, especialmente pela capacidade térmica reduzida da cerâmica com base de sua densidade reduzida, podendo ser realizados taxas de aquecimento elevado com reduzida aplicação energético. Elevada capacidade de condução térmica e reduzida massa do corpo aquecedor cerâmico, produzem, em uma última análise, uma inércia térmica reduzida.

[00106] Os elementos aquecedores integralmente cerâmicos são resistentes contra oxidação e ácidos. Apresenta uma boa umectabilidade de metais líquidos, uma resistência mecânica elevada, boa condutibilidade térmica bem como ao mesmo tempo uma elevada resistência isolante elétrica e elevada resistência a ruptura. Ao mesmo tempo se destacam pela sua elevada dureza e resistência a desgaste.

[00107] Em virtude de um bom isolamento elétrico, seguro para o exterior, o cartucho aquecedor 2 pode ser operado com tensões mais elevadas preferencialmente de 230v. Isto apresenta a vantagem de ter que ser conduzido uma intensidade de corrente reduzida para o aquecimento e as seções transversais das linhas adutoras podem ser correspondentemente reduzidas. Economia de custos e as reduzidas perdas

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33/42 de potencial são as consequências. Em um potencial preferido de cerca de 400 W é necessária apenas uma intensidade de corrente de 1,8 A. [00108] A cerâmica condutora elétrica e a luva de cerâmica isolante são sinterados em um corpo homogêneo e possibilitam, portanto, densidades de potenciais muito elevadas com uma estabilidade mecânica simultaneamente alta. A boa resistência ao envelhecimento e aos desgastes das cerâmicas garante uma durabilidade longa, também com temperaturas elevadas.

[00109] Modalidades alternativas preveem, todavia, o uso de outros materiais para o cartucho aquecedor 2 como, por exemplo, aço. Especialmente neste caso torna-se necessário um revestimento 13, preferencialmente esmalte de porcelana, a fim de produzir propriedades de superfícies correspondentes, principalmente redutoras de desgaste. Além da elevada resistência ao desgaste deve ser alcançada à inibição de oxidação mediante influência da fusão agressiva e uma tendência reduzida à aderência de metais na superfície.

[00110] Alternativamente, o cartucho aquecedor é produzido de uma cerâmica com pelo menos um condutor metálico embutido, sendo que o condutor metálico é utilizado como pó metálico, preferencialmente, de alta fusão, como condutor massivo ou em um processo litográfico, sendo introduzido como um laminado. Para tanto, são previstos preferencialmente métodos como tecnologia de camada de cobertura, HTCC ou LTCC.

[00111] Uma modalidade especialmente preferida do cartucho aquecedor 2 prever um aquecimento separado na área de aquecimento 17 e na área das pontas 18 que também podem ser acessados separadamente através de conexões elétricas 11, 11'. Desta maneira, de uma forma especialmente de economia de energia, a área do aquecimento 17 poderá ser continuadamente abastecida com tanta energia que a fusão permanece em estado liquefeito. A área da ponta 18 pode por sua

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34/42 vez ser aquecida e resfriada de modo cadenciada e objetiva, para que o enrijecimento e a refusão da reduzida quantidade de fusão que se encontra na área do entorno da área da região da ponta 18, seja viabilizada. Através da alteração da seção transversal 14, a influência cambiante da área aquecedora 17 e da área da ponta 18 será minimizada e a função autárquica de ambas as áreas será assim reforçada.

[00112] Além disso, está previsto um aquecimento apenas da área da ponta 18 ou de outras áreas limitadas do bocal de fundição sob pressão.

[00113] A haste 19, que é mostrada interrompida, apresenta preferencialmente uma extensão tão grande que se projetada desde o distribuidor da fusão para cima, sendo os contactos 11, 11' de fácil acesso e sendo evitada uma condução do cabo através do distribuidor da fusão. [00114] A Fig. 3 apresenta um corte esquemático de uma modalidade de um bocal de fundição sob pressão 1 de acordo com a invenção, com aquecimento de cartucho bem como de ponta de haste e com injeção 34 lateral aqui com um contorno de fusão paralela 24 em forma estrelada, para produzir artigos 29. No caso vem sendo usado uma haste de bocal 33 que pode ser diretamente aquecida e que para tanto apresenta uma estrutura de uma cerâmica de isolamento 15 e cerâmica condutora 16, semelhante ao cartucho aquecedor 2 acima descrito. Uma especificidade reside em que tanto a haste do bocal 33' junto com a ponta do bocal 8' são conformados inteiriços e aquecíveis. Preferencialmente surge no caso a maior parcela do rendimento de aquecimento na faixa na ponta do bocal 8', sendo que de modo especialmente preferencialmente nos primeiros 1 a 15 milímetros, observado a partir do ponto da fusão paralela 23. No caso, será aplicado tanto rendimento calorífico que a queda do calor na área frontal do bocal é compensada. Isto depende de fatores externos como, por exemplo, isolamento térmico e fácil de contato de derivação de calor.

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35/42 [00115] Desta maneira, verifica-se um aquecimento uniforme da fusão tanto através do cartucho aquecedor 2 como também através da haste do bocal 33'. O acoplamento elétrico 11, 11' verifica-se, no caso, por fora, por exemplo, através da placa de topo 35 onde o bocal de fundição sob pressão 1 está em contacto com o distribuidor da fusão.

[00116] Alternativamente pode se reagir a uma temperatura de fusão ao todo demasiado elevada na área do cartucho aquecedor 2 por ser este operado com uma temperatura menor ou não sendo aquecido totalmente. Não precisa se considerar no caso que calor suficiente flua na área da ponta 18. Ao contrário, as relações da temperatura na região da ponta do bocal 8 podem isoladamente serem influenciadas de forma objetiva.

[00117] Ao invés da forma do cartucho aquecedor 2 aqui apresentada de uma maneira pontiaguda alternativamente está previsto que este preserva, em formato cilíndrico, o diâmetro pleno até o ponto da fusão paralela 23, aumentando ali de tal maneira o diâmetro anelar da fusão paralela 25 da Fig. 6 que a produção de vários componentes por injeção lateral é simplificada ou partes de maiores dimensões podem ser produzidas. De modo especialmente preferido está previsto até mesmo um aumento de diâmetro do cartucho aquecedor 2 na área da ponta 18.

[00118] Ao mesmo tempo é dada uma preferência especial a uma solução, na qual todo o bocal de fundição sob pressão 1 apresenta na área externa de um corpo de bocal 5 uma camisa de titânio ou pelo menos uma camada de ar isolante na direção da haste do bocal 33'.

[00119] A Fig. 4 apresenta uma visão de corte esquemática de uma modalidade de um bocal de fundição sob pressão de acordo com a invenção com aquecimento de cartucho e de ponta. No caso, vem sendo utilizado uma haste de bocal 33 que não é aquecível. Para o aqueci

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36/42 mento da fusão está previsto uma ponta de bocal 8' separada que através de uma formação de cerâmica, correspondendo a uma descrição precedente, também apresenta cerâmicas condutoras e isolantes sendo, portanto, aquecível. O acoplamento elétrico, para tanto necessário, será preferencialmente introduzido pela haste do bocal 33 até a placa de tipo 35 ou será conduzida através do corpo do bocal 5 diretamente par ao exterior. Desta maneira será alcançada uma constituição de preço mais vantajoso, por que somente na área da ponta do bocal 8', onde são necessárias temperaturas especialmente elevadas e especialmente uma alta dinâmica entre temperatura de fusão e de enrijecimento, é necessário uma cerâmica de aquecimento. Além disso, também a área da ponta 18 é conformada de modo aquecível.

[00120] A Fig. 5a mostra uma visão superior esquemática de um esquema de fusão paralela de um bocal de fundição sob pressão de acordo com a invenção, em forma estrelada 24 e uma fusão paralela 34 lateral. Também é indicado um artigo 29 um produto do processo de fundição sob pressão previsto. Este será produzido através do formato estrelado 24 da fusão paralela em uma injeção 34 lateral. Desta maneira, podem ser produzidos vários componentes de um bocal de fundição sob pressão sem um sistema de canais que na moldagem teria uma estrutura enrijecida, a ser separada do artigo. No presente caso, com a estrutura de fusão paralela em formato estrelado 24, trata-se de seis artigos 29 que podem ser produzidos em uma vez.

[00121] A Fig. 5b mostra como a ponta do bocal 8” uma apresentação de corte esquemática de um detalhe de uma modalidade de um bocal de fundição sob pressão de acordo com a invenção com a injeção 34 lateral, sendo que o ponto de fusão paralela está fechado por um fecho de bocal 37. No caso, está previsto uma ponta de bocal, um anel de bocal ou uma régua de bocal de acordo com a conformação concreta da estrutura da ponta do bocal 8”, estando previstas variantes como

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37/42 aquecidas como também não aquecidas. Além disso, é coberto um fecho de bocal 37 separado da mesma maneira como a ponta de bocal inteiriça sem abertura no ponto de fusão paralela. Passagens na parede da ponta do bocal 8” são previstas como fusão paralela lateral 36 para a saída da fusão na área da fusão paralela disposta lateralmente, no molde de fundição sob pressão não mostrado.

[00122] No caso, é de acordo com a invenção tanto uma disposição de simetria rotativa ao redor de uma parede cuneiforme da ponta do bocal 8” da mesma maneira como uma ponta de bocal 8” alongada, na qual as fusões paralelas laterais 36 estão dispostas em forma linear, em carreira. É apresentada a construção preferida do bocal de cerâmica aquecedora e uma cerâmica isolante 15 e cerâmica condutora 16.

[00123] A Fig. 6 apresenta uma vista superior 16 esquemática de um esquema de fusão paralela de um bocal de fundição de pressão de acordo com a invenção em forma anelar 25. Uma forma desta natureza surge quando - conforme mostrado, por exemplo, na Fig. 1 - a área da ponta 18 se estender até o ponto de fusão paralela 23. Caso for exigido um diâmetro anelar maior, isto deverá ser conseguido por um diâmetro maior da área da ponta 18 no ponto de fusão paralela 23.

[00124] A Fig. 7 é uma vista superior esquemática de um esquema de fusão paralela de um bocal de fundição sob pressão de acordo cm a invenção em forma pontilhada 26 um formato pontilhado 26 será alcançado, diferente AL formato anelar 25 mostrado na Fig. 6, quando não estiver prevista uma área de ponta 18 conforme a Fig. 1 e ao invés disso conforme mostrado, por exemplo, na Fig. 10, o cartucho aquecedor 2' em forma de uma seção obtusa não se estender até dentro da ponta do bocal 8.

[00125] As Figs. 8 e 9 apresentam uma vista superior esquemática de um esquema de fusão paralela de um bocal de fundição sob pressão

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38/42 de acordo com a invenção, em formato 27 achatado, ou seja, em formato cruzado 28. A estrutura básica do bocal de fundição sob pressão corresponde à área de ponta 18, explicado em relação a Fig. 7, ou seja, que se estende não demasiado extenso dentro da ponta do bocal 8. A forma da fusão paralela 23 como uma forma 27 é produzida por uma conformação correspondente da ponta do bocal 8. É especialmente vantajosa uma forma 27 achatada nos artigos com grande extensão longitudinal. Um afluxo de material mais uniforme da fusão em quatro direções resulta por sua vez no uso do formato cruzado 28.

[00126] Também está previsto que os contornos de fusão paralela acima mencionada sejam produzidos por uma chapeleta de volfrâmio intercambiável com o contorno de fusão paralela correspondente que é aplicada no ponto da fusão paralela 23 no bocal. Desta maneira podem ser utilizados diferentes contornos de fusão paralela sem substituir como um todo o bocal de fundição sob pressão 1.

[00127] A Fig. 10 é apresenta em corte esquemático uma modalidade de um bocal de fundição sob pressão 1 de acordo com a invenção, com um tubo espiralado 30. Desta maneira, todo o corpo de bocal 5 poderá ser aquecido na área externa. O tubo espiralado 30 está aplicado ao redor da camisa externa. Pelo aquecimento, todo o bocal de fundição sob pressão 1 recebe uma distribuição de temperatura mais uniforme e a aplicação de energia no cartucho aquecedor 2' na haste do bocal 33' ou na ponta do bocal 8' poderá se verificar com reduzido uso de energia. A energia que cabe aos elementos mencionados por último pode, portanto, resultar em uma dinâmica maior no interesse de processos de fundição mais rápidos e tempos de cadenciamento mais curtos, de acordo com a descrição inicial da formação de tampão na área da fusão paralela. Além disso, a solicitação térmica de fusões sensíveis, especialmente plásticos, é menor.

[00128] A Fig. 11 apresenta esquematicamente um detalhe de uma

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39/42 modalidade de um bocal de fundição de pressão de acordo com a invenção com aquecimento da ponta e guarnição interna 31, conformado como um bocal de cerâmica aquecedora 32. No caso, na modalidade apresentada, passa a ser utilizada uma ponta de bocal 8', aplicada em uma haste de bocal, com uma estrutura de cerâmica, conforme descrito nas Figs. 2, 3 e 4. Pela estruturação de cerâmica isolante 15 e cerâmica condutora 18 surge nesta área uma densidade de condutor elevada através da qual pode ser aplicada nesta área um potencial de aquecimento elevado. A ponta do bocal 8' representa somente uma quantidade material muito reduzida em comparação com os demais componentes do bocal de fundição sob pressão, de maneira que o aquecimento e o resfriamento são aqui possíveis com uma dinâmica muito intensa e troca de cadenciamento rápida. A densidade de potencial pode ser regulada para cada região pela seção transversal das áreas condutoras da cerâmica condutora 16 e por uma dopagem correspondente. Para a conformação exata estes componentes, após a queima, serão torneados sendo que externamente sempre permanece uma camada de cerâmica isolante 15.

[00129] Para reduzir o desgaste na camisa interna altamente solicitada da superfície contactada pela fusão, será aqui utilizado um revestimento, de modo especialmente preferido com tudo uma guarnição interna 31. Esta consiste especialmente de volfrâmio, mas, também são utilizados outros materiais com elevada força de resistência contra desgaste, elevado ponto de fusão e boa capacidade de condução térmica como, por exemplo, uma cerâmica condutora de calor.

[00130] Em formas de realização alternativas, nas quais a ponta do bocal 8' consiste de aço, especialmente quando consiste de titânio, é especialmente importante uma guarnição interna 31 redutora de desgaste. Em contrapartida está previsto, em uma ponta de bocal 8' de cerâmica, um material por sua vez muito estável, resistente a desgaste e

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40/42 não condutor a ligações químicas ou ligas, dispensar a guarnição interna 31. Um isolamento externo, aqui não apresentado, todavia, em formas de realização preferidas está previsto para as duas variantes a fim de evitar o escoamento do calor do bocal de fundição sob pressão. [00131] A redução do desgaste se verifica adicionalmente ou alternativamente em relação às medidas acima mencionadas, também por uma condução do processo especial. No caso mostrou ser vantajoso que o potencial dos elementos aquecíveis na área da fusão paralela seja de tal maneira controlada que o desgaste da área da fusão paralela será minimizado. O conjunto de controle libera no caso apenas o potencial que é necessário para a fusão do tampão de fusão na área da fusão paralela. Com isto será mais uma vez reduzido o desgaste do bocal de fundição sob pressão na área da fusão paralela. O controle do potencial de aquecimento verifica-se no caso de modo correspondente a o material da fusão, bem como de outros parâmetros do bocal de fundição sob pressão, por exemplo, da geometria da fusão paralela.

[00132] Alternativamente a um controla por parâmetros fixos, está previsto que uma regulagem processa valores de medição de sensores, determinando assim de modo correspondente o potencial aquecedor. Como sensores estão previstos sensores de temperatura na faixa do bocal de fundição de pressão, como também outros sensores como, por exemplo, sensores de pressão, no canal de fusão. Aqui são especialmente preferidos sensores de temperaturas na faixa do canal de fusão internamente e/ou na sua parede externa, bem como alternativamente ou em complementação, sensores de pressão no interior do canal de fusão 4 ou na área da fusão paralela 10, como, por exemplo, mostrado na Fig. 1.

[00133] Vantagens especiais do método de acordo com a invenção estão situados no campo do que pode Sr alcançado em termos de uma

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41/42 qualidade de um artigo elevada com elevados números de cadenciamento e reduzido desgaste do bocal de fundição sob pressão. O sistema de canais de fundição de pressão quente, apresentado pelo bocal de fundição sobre pressão de acordo com a invenção, viabiliza, além disso, condições bem reprodutíveis, com o que resulta uma qualidade de componentes fundido uniforme e elevada. Especialmente também podem ser minimizadas espessuras de parede do componente de fundição com uma economia de material correspondente com esta qualidade aumentada, com uma economia correspondente de peso e de material.

Listagem de Referência

1, 1' Bocal de Fundição Sob Pressão

2, 2' Cartucho Aquecedor

Suporte de Canal

Canal de Fusão

Corpo de Bocal

Zona Aquecedora

Anel de Suporte

8,8',8” Ponta de Bocal

Isolador

Área de Fusão Paralela

11,11' Acoplamento Elétrico

12,12' Assento

Revestimento

Alteração da Seção Transversal

Cerâmica Isolante

Cerâmica Condutora

Área de Aquecimento

Área de Ponta

Haste

Revestimento de Canal

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Distribuidor de Fusão

Molde de Fundição

Ponto de Fusão Paralela

Estrela do Contorno da Fusão Paralela Anel do Contorno da Fusão Paralela Ponto do Contorno da Fusão Paralela Contorno Achatado da Fusão Paralela Cruz do Contorno da Fusão Paralela Artigo

Tubo Espiralado

Guarnição Interna

Bocal de Cerâmica Aquecedora

Haste de Bocal

Injeção Lateral

Placa de Topo

Fusão Paralela Lateral

Fecho de Bocal

Peça de Pressão, Elemento de Suporte Pino de Expansão

Parafuso de Pressão

Termo Sensor

Aresta de Ruptura

Face Frontal

Claims (15)

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REIVINDICAÇÕES

1. Bocal para fundição sob pressão para uso em um sistema de câmaras aquecedoras de fundição sob pressão para fusões de metal com pelo menos um canal de fusão (4) em um suporte de canal (3) que é unido com um distribuidor de fusão (21), sendo que o canal de fusão (4) converge em uma zona de aquecimento (6) e em uma ponta de bocal (8) que é seguida por uma área de fusão paralela (10) onde é conformado um tampão de fusão enrijecida que interrompe o fluxo de fusão, caracterizado pelo fato de que a zona aquecedora (6) apresenta um cartucho aquecedor (2) e/ou uma haste de bocal (33') aquecível e/ou a ponta do bocal (8) é conformada como ponta de bocal aquecível (8') e pelo menos o cartucho aquecedor (2), a haste de bocal (33') aquecível ou a ponta do bocal (8') aquecível são conformados como elemento aquecedor com aquecimento elétrico, que em pelo menos uma área parcial apresenta grande densidade de potencial e reduzida inércia térmica, de tal modo conformado que é alcançado um gradiente de alteração de temperatura de 20 a 250 K/s preferencialmente 150 K/s na superfície do elemento aquecedor.

2. Bocal para fundição sob pressão de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a ponta do bocal (8) é usada separadamente e/ou é produzida de cerâmica.

3. Bocal para fundição sob pressão de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o bocal para fundição de pressão apresenta um corpo de bocal (5) que envolve o suporte de canal (3) e o corpo do bocal (5) ou o suporte do canal (3) consiste de titânio e/ou um isolador (9) e/ou pelo menos um anel de suporte (7) e/ou pelo menos uma peça de pressão (38).

4. Bocal para fundição sob pressão de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o canal de fusão (4) apresenta um revestimento de canal (20).

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5. Bocal para fundição sob pressão de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que está previsto pelo menos um termo sensor (41) para determinar a temperatura de fusão na zona aquecedora (6) e/ou na zona de fusão paralela (10).

6. Bocal para fundição sob pressão de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que está previsto pelo menos uma alteração da seção transversal (14) que limita o fluxo térmico na direção da fusão paralela (10).

7. Elemento aquecedor para um bocal para fundição sob pressão, como definido em qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que pelo menos parcialmente está prevista uma formação de camada de uma cerâmica isolante (15) e pelo menos um condutor térmico, sendo que a cerâmica isolante (15) forma pelo menos um lado externo do elemento aquecedor e pelo menos um condutor de aquecimento forma uma cobertura elétrica isolante e o condutor térmico é contatado eletricamente através de contacto (11, 11').

8. Elemento aquecedor de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o condutor de calor é conformado como cerâmica condutora (16) e/ou como condutor metálico.

9. Elemento aquecedor de acordo com uma das reivindicações 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que o elemento aquecedor apresenta pelo menos parcialmente um revestimento de superfície (13) ou uma guarnição interna (31).

10. Elemento aquecedor de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos elementos aquecedores apresenta condutores de calor acessíveis separadamente.

11. Cartucho aquecedor com aquecimento elétrico para um bocal para fundição sob pressão, como definido em qualquer uma das

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3/4 reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o cartucho aquecedor (2) apresenta um cabeçote (44) alongado para uma haste (19), sendo que o cabeçote é conduzido através do distribuidor da fusão, de maneira que os contactos (11, 11') estão situados fora do distribuidor da fusão.

12. Cartucho aquecedor de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que está previsto um conjunto de compensação de diferentes expansões térmicas do suporte de canal (3) e do cartucho aquecedor (2), inserido no suporte de canal (3), sendo que o suporte de canal (3) apresenta uma sede (12') para o cartucho aquecedor (2) contra o qual é pressionado o cartucho aquecedor (2), sendo que um pino de expansão (39) apresentando um parafuso de pressão (40) que com o suporte de canal (3) está em contacto com uma zona introdutora de força, estando em ligação com uma zona de contacto com o cartucho aquecedor (2), de maneira que por ocasião de um aquecimento do suporte do canal (3), do cartucho aquecedor (2) e do pino de expansão (39), o cartucho aquecedor (2) é pressionado pelo pino de expansão (39) contra a sede (12').

13. Método para operar um bocal para fundição sob pressão, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que compreende os seguintes passos:

- operação de um ou de vários elementos aquecedores com aquecimento elétrico e uma densidade de potencial tão elevada em pelo menos uma área parcial e reduzida inércia térmica que é alcançado um gradiente de alteração de temperatura de 20 até 250 K/s na superfície do elemento aquecedor, sendo que a operação se verifica com potencial majorado,

- imediatamente em sequência ou simultaneamente se verifica a injeção da fusão dentro do molde

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- redução do potencial de um ou de vários elementos aquecedores ou seu desligamento completo,

- paralisação da corrente de fusão,

- operação de um ou de vários elementos aquecedores com um potencial de tal ordem com a qual a fusão permanece liquefeita na zona de aquecimento (6), porém, o calor é insuficiente para manter a fusão também na área da fusão paralela (10) em regime de temperatura de fusão, sendo que ali a fusão enrijece para a forma de um tampão, fechando o ponto de fusão paralela (23) e evitando um fluxo sequencial ou refluxo da fusão.

14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a parcela do calor que escoa da área de aquecimento (17) do cartucho aquecedor (2) para a área de fusão paralela (10) será determinado pelo menos por uma alteração da seção transversal (14) e/ou a fusão será temperada na área da fusão paralela (10) através da ponta do bocal (8') aquecível e/ou a área de ponta (18) separadamente aquecível do cartucho aquecedor (2) será temperada, sendo que pelo menos uma das alterações na seção transversal (14) minimiza o efeito cambiante entre a área da ponta (18) e a área de aquecimento (17).

15. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o termo sensor (41) fornece um valor de uma temperatura de fusão para um conjunto de regulagem de temperatura que regula a temperatura de fusão na zona de aquecimento (6) e/ou na zona de fusão paralela (10) de maneira que a temperatura da fusão está situada somente em tal extensão acima da temperatura da fusão que é assegurado um fluxo de fusão seguro.