CN106694793B

CN106694793B - 碱性组合物的应用、相应的方法、铸模和体系

Info

Publication number: CN106694793B
Application number: CN201510789490.2A
Authority: CN
Inventors: 克劳斯·约阿希姆; 克劳斯·塞格; 克里斯蒂安·富尔贝格; 奥利弗·布赫曼
Original assignee: Hutans Albertus Chemical Factory Co Ltd
Current assignee: Hutans Albertus Chemical Factory Co Ltd
Priority date: 2015-11-17
Filing date: 2015-11-17
Publication date: 2019-12-03
Anticipated expiration: 2035-11-17
Also published as: CN106694793A

Abstract

本发明涉及一种组合物作为用于铸模的模制材料的渗透剂的应用，所述组合物包括由一种或多种碱构成的碱性成分以及用于所述碱性成分的载液，其中所述铸模包括石英砂和借助于酸硬化的粘结剂。本发明还包括一种相应的用于制造GJS或GJL铸件的方法。

Description

碱性组合物的应用、相应的方法、铸模和体系

技术领域

本发明涉及作为用于铸模的模制材料的渗透剂的碱性组合物的一种应用，所述铸模包括石英砂和借助于酸固化的粘合剂，以及涉及一种用于制造GJS或者GJL铸件的方法。本发明还涉及相应的铸模和体系。

背景技术

钢铁工业以及有色金属工业的大多数产品为了第一造型而经历铸造工艺。在此，熔融材料、黑色金属或有色金属被转化为具有特定的工件特性的模制的物体。为了铸件的造型，首先必须一方面制造非常复杂的铸模以容纳金属熔融物。铸模被划分为易失模具以及永久模具，其中所述易失模具在每次铸造后被破坏，借助于所述永久模具分别能够制造大数量的铸件。易失模具通常由耐火的、粒状的模制材料构成，所述模制材料借助于可固化的粘合剂加固。

模具是阴模，所述阴模包含待浇铸的空腔，所述空腔产生待制成的铸件。未来的铸件的内轮廓通过芯形成。在制造模具时，借助于待制成的铸件的模块在模制材料中模制空腔。内轮廓通过芯来展现，所述芯在单独的芯盒中模制。

为了制造铸模，不仅能够使用有机粘结剂而且能够使用无机粘结剂，所述粘结剂的硬化能够通过冷方法或者热方法进行。在此将如下方法称为冷方法，其中硬化基本上在室温中在不加热模制材料混合物的情况下进行。硬化在此通常通过化学反应进行，所述化学反应例如能够通过如下方式触发：气态的催化剂被引导通过待硬化的模制材料混合物，或者通过如下方式：将液态的催化剂添加给模制材料混合物。在热方法中，模制材料混合物在造型之后被加热到足够高的温度上，以便例如驱除包含在粘结剂中的溶剂，或者以便启动化学反应，通过所述化学反应，粘合剂因交联而硬化。

铸模的制造在此能够以如下方式进行：即模制材料首先与粘结剂混合，使得耐火的模制材料的颗粒借助粘结剂的薄膜来包覆。从模具原料和粘结剂中获得的模制材料混合物随后能够被引入到相应的模具中并且必要时被压缩，以便实现铸模的足够的耐用性。紧接着，铸模硬化，例如通过加热所述铸模的方式来硬化，或者通过添加催化剂的方式来硬化，所述催化剂引起硬化反应。如果铸模至少达到一定初始强度，那么所述铸模能够从模具中取出。

如已经提到的那样，用于制造金属体的铸模通常由所谓的芯和模具组成。在此，对芯和模具提出不同的要求。在模具中，提供相对大的表面，以便导出气体，所述气体在浇铸时通过热金属的作用产生。在芯中，通常仅提供非常小的面，气体能够经由所述面导出。在气体形成过强的情况下，因此存在下述危险：气体从芯中穿通到液态金属中并且在该处引起浇铸缺陷的构成。通常，内部的空腔因此通过芯展现，所述芯通过冷芯盒粘结剂、即基于聚氨酯的粘结剂加固，而铸件的外部轮廓通过更成本适宜的模具来展现，如绿砂模、通过呋喃树脂或者酚醛树脂结合的模具或者通过钢锭模来展现。

对于更大的模具而言，通常使用有机聚合物作为用于耐火的、颗粒状的模制材料的粘结剂。作为耐火的、颗粒状的模制材料通常使用已清洗的、已分类的石英砂，但是也使用其它模制材料，例如锆英砂、铬砂、耐火黏土、橄榄石砂、含长石的砂和红柱石砂。从模具原料和粘结剂中获得的模制材料混合物优选以能自由流动的形式存在。

当前，对于制造铸模而言使用多种有机粘结剂、例如聚氨酯粘结剂、呋喃树脂粘结剂或者环氧丙烯酸酯粘结剂，其中粘结剂的硬化通过添加催化剂来进行。

选择适当的粘结剂适应于待制造的铸件的形状和大小、生产条件以及用于浇铸的材料。因此，在制造以大数量制造的小型铸件时，通常使用聚氨酯粘结剂，因为该聚氨酯粘结剂实现快速的生产周期从而也实现批量生产。

通过加热或者通过后续地添加催化剂进行模制材料混合物硬化的方法具有下述优点：对模制材料混合物的加工不受尤其是时间上的限制。模制材料混合物可首先以更大的量制造，随后在更长的时间段内、通常在数小时内被加工。模制材料混合物的硬化仅在造型之后才进行，其中在此寻求快速的反应。铸模可在硬化后直接从模制工具中取出，使得能够实现短的生产周期。然而为了获得铸模的良好的强度，模制材料混合物的硬化必须在铸模内部均匀地进展。如果模制材料混合物的硬化应通过后续地添加催化剂来进行，那么铸模在造型之后通过催化剂来吹扫。对此，引导气态的催化剂经过铸模。模制材料混合物在与催化剂接触后直接硬化从而能够非常快地从模制工具中取出。随着铸模大小的增加，在铸模的所有部段中提供对于模制材料混合物的硬化足够量的催化剂变得困难。吹扫时间延长，其中在铸模中仍然产生如下部段，气态的催化剂仅极其困难地到达所述部段或者根本无法到达所述部段。催化剂的量因此随着铸模大小的增加而强烈提高。

在热硬化法中出现类似的困难。在此，铸模必须在所有部段中被加热到足够高的温度上。随着铸模大小的增加，一方面时间延长，其中铸模为了硬化必须在所述时间内被加热到特定的温度上。只有这样才能够保证，铸模也在其内部中具有所需要的强度。另一方面，硬化随着铸模大小的增加从设备的角度来看也是非常耗费的。

在大型浇铸的领域中，芯的重量通常为大致1000kg或者更大。借助于通过气体或者通过热进行硬化的方法，在技术视点下，这种大的芯难以制造或者不可制造。在此，因此优选应用冷硬化的方法。

在制造用于大型铸件、例如船用柴油机的发动机缸体或者大型机器部件、如用于风力发电厂的转子的毂的铸模时，出于上述原因通常使用所谓的“自硬性粘结剂”。在“自硬性方法”中，耐火的模具原料(例如砂)通常首先被铺涂上催化剂(硬化剂)，紧接着添加粘结剂并且通过混合均匀地分布到耐火的模具原料的已经用催化剂覆层的颗粒上。在该方法中，通常借助所谓的连续性的连续混合器来工作。所产生的模制材料混合物随后可模制成模具体。因为粘结剂和催化剂均匀地在模制材料混合物中分布，所以在大的模具体中也尽可能均匀地进行硬化。

替选地，在“自硬性方法”中，耐火的模具原料(例如砂)首先能够与粘结剂混合并且紧接着添加硬化剂。在该方法运用中，尤其在制造用于大型铸件的铸模时由于硬化剂的部分局部过高的浓度会引起粘结剂的部分硬化或者交联，由此获得不均匀的模制材料。

因为催化剂(硬化剂)在造型前就已经被提供给模制材料混合物，所以模制材料混合物的硬化在其制造后就直接开始。为了实现适合于工业应用的加工时间，因此应使模制材料混合物的成分彼此协调。因此，在粘合剂和耐火的模具原料的量给定的情况下，反应速度例如可通过催化剂的类型和量来影响或者也通过添加延时成分来影响。另一方面，对模制材料混合物的加工也应在极度受控的条件下进行，因为硬化的速度例如通过模制材料混合物的温度影响。

“传统的”自硬性粘结剂通常基于呋喃树脂和酚醛树脂。所述自硬性粘结剂通常作为体系(体系)来提供，其中一种成分包括能反应的呋喃树脂或者酚醛树脂并且另一成分包括酸，其中酸作为用于反应性的树脂成分的硬化的催化剂。

呋喃树脂和酚醛树脂在铸造时显示出非常好的分解特性。在液态金属的热作用下，呋喃树脂或者酚醛树脂分解并且铸模的强度受到损失。因此，在铸造后，必要时在铸件事先的振砂之前，芯可非常好地从空腔中流出(ausgieβen)。

“呋喃自硬性粘结剂”包含反应性的呋喃树脂，所述反应性的呋喃树脂通常包括糠醛甲醇作为主要成分。糠醛甲醇能够在酸催化下与自身反应并且构成均聚物。为了制造呋喃自硬性粘结剂，通常不单独使用糠醛甲醇，而是给糠醛甲醇添加其它的化合物，所述化合物聚合到树脂中。这类化合物的实例是：醛类，如甲醛或者糠醛；酮类，如丙酮；苯酚、尿素或者还可以是多元醇，如糖醇或乙二醇。能够给该树脂添加其它成分，所述其它成分影响树脂的特性、例如其弹性。例如能够添加三聚氰胺，以便结合仍游离的甲醛。

呋喃自硬性粘结剂通常通过如下方式被展现：首先在酸性条件下由例如尿素、甲醛和糠醛甲醇产生预冷凝物。该预冷凝物随后通过糠醛甲醇稀释。

同样地，尿素和甲醛能够单独地置于反应。在此，产生所谓的UF树脂(“尿素甲醛”树脂，“氨基塑料”)。该UF树脂通常紧接着通过糠醛甲醇来稀释。该制造方式的优点在于产生线中更高的灵活性/可变性和更低的成本，因为其是冷式混合工艺。通常不利的是，不能够实现特定的化学上的和应用方面的特性。此外，UF树脂通常是浑浊地，使得通常由此制造的粘结剂同样是浑浊的且不均匀的。

为了制备呋喃自硬性粘结剂，也能够使用甲阶酚醛树脂。甲阶酚醛树脂通过由苯酚和甲醛构成的混合物的聚合反应制备。该甲阶酚醛树脂随后通常通过大量的糠醛甲醇稀释。

呋喃自硬性粘结剂通常通过酸来硬化。该酸催化反应性的呋喃树脂的交联。需注意地是，根据粘结剂类型应不低于一定的酸量，因为能够包含在耐火的模具原料中的碱性成分能够部分地中和所述酸。

作为酸通常使用磺酸、磷酸或者硫酸。此外在一些特定情况下，它们的组合也在与其它碳酸的组合地使用。此外，能够给呋喃自硬性粘结剂添加特定的“硬化缓冲剂”。

磷酸作为用于硬化的酸催化剂通常以浓缩的形式、即在浓度高于70％的情况下使用。然而，磷酸(除例外之外)仅适合于呋喃树脂与相对于高份额的尿素的催化硬化，因为在此基本上起作用的是呋喃自硬性粘结剂中的氨基塑料份额的硬化。这种树脂的氮含量通常高于2.0重量％。硫酸作为相对强的酸能够作为用于呋喃树脂硬化的启动剂被添加给较弱的酸。然而在浇铸时，因此形成对于含硫化合物典型的气味。此外存在如下危险：浇铸材料吸收硫，这影响其特性。

选择用于硬化的酸催化剂在此对粘结剂的硬化表现、模制材料混合物的特性以及由此获得的铸模或者由此获得的芯的特性有显著的影响。因此，硬化的速度能够通过酸的量以及强度来影响。高的酸量或者较强的酸在此引起硬化速度的提高。在过快凝固的情况下，模制材料混合物的加工时间过度地缩短，使得可加工性严重受损或者甚至加工是不再可行的。在使用过大量的酸催化剂的情况下，粘结剂，例如呋喃树脂此外能够在硬化时变脆，这对于铸模的强度起不利的影响。在使用过低量的酸催化剂时，树脂不完全地硬化(或者硬化持续非常长)，这导致铸模的较低的强度。

在制造铸模时，通常对于芯使用新砂，而对于模具通常使用再处理的模具原料(例如砂)。已经通过呋喃自硬性粘合剂加固的耐火的模具原料可非常好地再加工。所述加工或者通过如下方式机械地进行：即机械地打磨由其余的粘结剂形成的外膜，或者通过热处理使用过的砂来进行。在机械的处理中或者在组合的机械/热学方法中，能够达到直至接近100％的反应率(Ruecklaufquoten)。

酚醛树脂作为酸催化可硬化的自硬性粘结剂的第二大组，包含甲阶酚醛树脂、即以借助摩尔数过量的甲醛制备的酚醛树脂作为反应性的树脂成分。酚醛树脂相对于呋喃树脂显示出更低的反应性并且需要强硫酸作为催化剂。酚醛树脂显示出相对高的粘性，所述粘性在树脂较长时间的存储中还会进一步增加。在酚醛自硬性粘结剂被涂覆在耐火的模具原料上之后，模制材料混合物应尽可能立即被加工，以便不必承担因过早的硬化而引起的模制材料混合物的质量变差，这会引起由模制材料混合物所制造的铸模的强度变差。在使用酚醛自硬性粘结剂时，模制材料混合物的流动能力与通过呋喃自硬性粘结剂类似制备的模制材料相比通常更差。在制造铸模时，模制材料混合物因此必须谨慎地压缩，以便能够实现铸模的高的强度。

制备和加工这种模制材料混合物应在15℃至35℃的温度范围中进行。在温度过低的情况下，模制材料混合物由于酚醛自硬性树脂的高粘性会难以加工。在温度高于35℃时，加工时间因粘结剂过早的硬化而缩短。

在浇铸之后，基于酚醛自硬性粘结剂的模制材料混合物同样可进一步处理，其中在此也能够使用机械的或者热学的或者组合的机械/热学的方法。

如已经所阐述的那样，在呋喃或酚醛自硬性方法中作为催化剂来使用的酸对铸模特性有非常大的影响。酸必须具有足够的强度，以便确保在铸模硬化时足够的反应速度。

在此，硬化应是良好可控的，使得也能够设定足够长的加工时间。这尤其在制造用于非常大型的铸件的铸模时是重要的，其构造需要更长的时间段。

此外，酸在旧模制材料(即用于制造已经失去的模具或者芯的模制材料、例如旧砂)再生时不应在再生品中积聚。只要酸经由再生品引入到模制材料混合物中，那么这缩短加工时间并且导致由再生品制造的铸模的强度变差。

因此，不是每种酸都适合于在自硬性方法中用作为催化剂。通常使用甲苯磺酸、苯磺酸或者还有甲磺酸，此外也使用磷酸或者硫酸。

磷酸如已经阐述的那样仅适合于特定的呋喃树脂品质的硬化。然而磷酸不适合于酚醛树脂的硬化。作为其它的缺点，磷酸显示出如下倾向：在再生品中积聚，这使再生品的重新使用变得困难。硫酸在浇铸时以及在热再生时引起二氧化硫的排放，二氧化硫具有腐蚀性的特性，对健康有害并且是气味干扰。

球墨铸铁(GJS)是铁碳材料，其碳份额主要以球状的(球形的)形式存在。球墨铸铁具有类似钢的材料特性。通过石墨的球形的形状在保持非常好的变形(延展)的情况下产生高的强度。通过低的珠光体份额，不仅可加工性提高而且与其相应的工具耐用度提高。球墨铸铁例如在汽车工业、机械制造和造船中、在压力容器中或者在风力装置中使用。GJS铸铁品质在DIN EN 1563，Gieβereiwesen-Gusseisen mit Kugelgraphit(铸造业-球墨铸铁)中描述。

片状石墨铸铁(GJL)同样具有卓越的实用特性并且如GLS一样在许多情况下为本领域技术人员提供类似的要求。GJL和GJS之间的主要对于实践重要的差别对于本领域技术人员是已知的。

在GJS和GJL铸造中，出现称作为“有疤表面”的铸造缺陷。

这种缺陷是在铸造表面上或者在铸造砂皮中面状地出现的、有疤的粗糙部和凹部。它们覆有显现为白色至浅蓝色的覆面。因此，所述缺陷也称为“白色覆面”。所述覆面基本上由(纤维状的)二氧化硅构成。在对铸件进行喷射时，覆面被去除，仅保留有疤的表面。

所述缺陷在GJS和GJL铸件中出现，所述GJS和GJL铸件借助于铸模和芯制造，所述铸模和芯由化学结合的模制材料构成，所述模制材料又由石英砂和酸硬化的粘结剂构成。具体地，在酸硬化的呋喃树脂模制材料和其它的酸硬化的、冷硬化的方法，如酚醛树脂方法中，出现该缺陷。最经常的缺陷易发性在灼热损耗为3％和4.5％之间的再生的呋喃树脂砂中被确定。

所述缺陷也在使用芯和模具时出现以及在结合粘土的模制材料方法中出现，其中所述芯和模具根据粒化方法制造。

缺陷形成的详细描述能够从下述文献中得出：

1)M.Schrod,H.J.Wojtas,insbesondere bei GJS,7.Formstofftage,Duisburg Februar 2008

2)H.G.Levelink,F.P.M.A Julien,Eigenschaften von regeneriertemFuranharzsand Giesserei 68(1981)340

3)S.Hasse Guβ-und Gefügefehler,Schiele&Berlin 2.Auflage,2003,343

白色覆面主要在厚壁的部分中出现、即在中等至重的铸件上出现。也涉及具有大的模块的较小的、紧凑的铸件。在浇铸部件处，缺陷主要在高度受热力学负荷的区、如半径中出现，但是从该处起也在更大的面之上延伸。在相关的区的表面下方存在部分软化的石墨。

铸造缺陷导致铸造厂中提高的额外工作并且迄今为止仅能够通过相关表面上的提高的余量来处理。在极端情况下，有疤的表面导致铸件报废。

由于铸造表面上的粗糙部和凹部，相关面必须在其为了铸件的质量控制而经受超声波检查或者裂纹检查之前耗费地抛光。

在用于通过冷硬化的模制材料借助于易失模具制造GJS和GJL铸造部件的方法中，存在对恒定的工艺的需求，通过所述恒定的工艺能够可再生产地并且成本适宜地制造铸造部件，所述铸造部件具有良好的铸造表面。因此需要如下解决方案，其中在铸件表面的部分区域中也避免有疤的表面。

在S.Hasse Guβ-und Gefügefehler,Schiele&Berlin 2.Auflag.2003,343中，已经描述了一些措施，借助于所述措施能够至少减少铸造缺陷。但是，所描述的措施全部尚未令人满意，因为它们例如因废砂增加而导致铸造工艺变得昂贵从而是不经济的或者在技术上难以实行。

在“Beitrag zum Entstehungsmechanismus desweiβer Belag und Erarbeiten von zur Vermeidung,Dissertation E.Potaturina,TU Bergakademie Freiberg, 2014”中描述了穿透铸型涂料。该穿透铸型涂料包含锰(IV)氧化物(软锰矿)。锰(IV)氧化物(软锰矿)在水中和醇中是不可溶解的并且两性地反应。具有二氧化锰的浸渍铸型涂料的使用具有下述缺点：二氧化锰降低模制材料的耐火性。存在形成铸造缺陷的危险。此外，该穿透铸型涂料，如E.Potaturina所描述的那样至多能够减少铸造缺陷“有疤的表面”。

在E.Potaturina的博士论文中，此外也描述了一种铸型涂料，当所述铸型涂料被涂覆到模制材料表面上时，所述铸型涂料能够大致抑制所述缺陷。在此，其是具有无机粘合剂的铸型涂料。

通常，在铸造法中使用穿透铸型涂料、即如下铸型涂料，所述铸型涂料进入到模制材料中并且通过其耐火材料填充模制材料中的孔。铸型涂料尤其适合于避免铸造缺陷，如穿透和侵蚀。这些铸型涂料通常包含更大量耐火材料并且也能够包含无机或有机的粘结剂。商用的铸型涂料通常在涂覆时穿透到模制材料中，抗有疤的表面的作用是未知的。在一些试验中，例如通过杜塞尔多夫的Hüttenes-Albertus有限公司的包含碱性耐火材料的镁石铸型涂料5848观察不到对有疤的表面的形成的作用。

通常也使用模具漆，所述模具漆被涂覆到模制材料表面上。该模具漆是有机树脂在溶剂中的溶液。所述模具漆用于模具表面的硬化。无法观察到抗有疤表面的功效。

文献DE102008025311 A1公开了一种吸收气味和有害物质的、用于与盒结合的金属浇注的覆层料。

文献JP 57171540 A的摘要公开了一种“防止铸钢铸件硫化的防护方法”。

文献WO 2009/004090 A1公开了一种用于铸造金属熔融物的方法。

公开文献DE 2407344涉及一种用于制造铸造模具和芯的方法。

这些最后提到的文献中的任何一个都不涉及铸造缺陷“有疤的表面”(白色覆面)；上述文献中的任何一个相应地也未公开用于克服这类铸造缺陷的方法或手段。

发明内容

本发明的首要任务是，找到一种途径，其中在铸造过程期间抑制或者强烈地减少有疤的表面(白色覆面)的形成。由此例如应可行的是，能够制造具有常见的加工余量的GJS和GJL铸造部件。

此外理想地，应保持可行的是：借助通常在铸造厂中存在的机构将在铸造厂中常用的工艺用于芯和模具制造。也应可行的是，仅处理用于制造GJS和GJL铸造部件的模具和芯的关键区域；由此可节省生产成本。通过所述方法，模制材料循环应尽可能少地受负荷，以便避免耗费的补偿措施或者新砂添加。同样应可行的是，避免或实现下述点中的至少一个、优选多个或全部：

-避免废品；

-避免额外工作；

-避免提高的加工余量；

-实现所要求的表面质量；

-例如在超声检查/裂纹检查时降低检查耗费；

-改进所制成的铸件的机械特征值。

该目的令人惊讶地通过使用如下碱性组合物实现，所述碱性组合物包括：

-由一种或多种碱构成的碱性成分；以及

-用于碱性成分的载液，

所述碱性组合物作为用于铸模的模制材料的渗透剂并且用于抑制在铸造期间有疤表面的形成，所述铸模包括石英砂和借助于酸硬化的粘结剂。

在本发明的范围中，将借助于酸硬化的粘结剂理解为交联的有机聚合物，所述有机聚合物在硬化之后结合基底(石英砂)并且通过游离且必要的酸在水中产生小于7.0的pH值，所述酸已经为了有机聚合物的交联(硬化)而被添加。

在本发明的范围中，将铸模理解为由模具外不见和(只要存在)模具内部件(例如芯)构成的整体。

在本发明的范围中，将碱或酸理解为布朗斯泰德碱(质子受体)或布朗斯泰德酸(质子供体)。此外，就本申请而言，将碱理解为如下化合物，所述化合物与酸通过中和反应形成盐或者在含水的溶液中形成氢氧离子。就本发明而言，氢氧化钠例如是碱，因为氢氧化钠在含水溶液中构成氢氧离子。

优选地，在根据本发明的应用中，其中包含在组合物中的碱中的一种、多于一种或者所有在25℃的水中具有小于3.0的、优选小于1.0的pK_B值。

在一些研究中发现：在使用具有至少一种强碱、即具有上述详细规定的pK_B值的碱的组合物时，尤其好地避免或者减少在上文中所详细阐明的铸造缺陷。

因为在许多表格资料中说明相应的酸的pK_S值(酸度常数)来代替pK_B值(碱度常数)，所以在表格资料中说明的相对应的酸的pK_S值能够通过下述公式简单地换算为碱的pK_B值：

pK_B＝14-pK_S。

根据本发明的应用是优选的，其中碱性组合物包括水作为用于碱性成分的载液或者在用于碱性成分的载液中包括水，并且其中水相优选具有大于8的pH值、优选具有大于10的pH值、尤其优选具有大于12的pH值、特别优选具有大于13的pH值。

已发现：尤其在使用浓度足够的强碱使得达到上述pH值的情况下，使用碱性组合物引起尤其好的结果。因此能够保证：所述组合物在使用中能够：在包括石英砂和借助于酸硬化的粘结剂的铸模的模制材料渗透之后，中和保留在铸模材料中的酸。

根据本发明的作为用于包括石英砂和借助于酸硬化的粘结剂的铸模的模制材料的渗透剂的应用是优选的，其中铸模在与水接触时酸性地反应。

根据本发明的应用是优选的，其中用于包括石英砂和借助于酸硬化的粘结剂的铸模的模制材料的渗透剂渗透到模制材料中，使得产生渗透产物，所述渗透产物在与水接触时碱性地反应至从铸模表面处测量至少直至2mm的渗透深度，优选至少直至5mm的渗透深度、尤其优选10mm，其中更尤其优选的是，在2mm至5mm的范围中的任意渗透深度中，渗透产物在与水接触时碱性地反应。

在一些研究中已发现：在根据本发明的应用中，当铸模的限定铸模空腔的表面的至少一些区域在与水接触的情况下酸性地反应时，令人惊讶地实现良好的结果，其中渗透剂渗透所提到酸性反应的区域的至少一个。

尤其优选的是：根据本发明的、(如之前所限定的、优选如之前称作为优选的)作为用于铸模的借助于自硬性粘结剂硬化的模制材料的渗透剂的、其用于抑制在铸造过程期间有疤表面的形成的应用，其中自硬性粘结剂通过用于硬化自硬性粘结剂的反应性树脂成分的酸性催化剂来硬化，其中酸性催化剂包括磺酸、磷酸、硫酸或它们的组合。

尤其被证实可行并且优选的是，(a)使用液相的一种或多种催化剂，或者(b)借助一种或多种酸性催化剂铺涂模具原料(即优选石英砂)。

根据本发明的应用是优选的，其中碱性成分中的碱的一种、多于一种或者所有选自：

-无机碱和有机碱。

在此尤其优选的是根据本发明的应用，其中

-碱性成分中的无机碱的一种、多于一种或者所有选自：能够由水接收质子的无机化合物和金属氢氧化物，

和/或

-碱性成分中的有机碱的一种、多于一种或所有选自：碳酸盐和有机胺。

尤其优选的是根据本发明的应用，其中碱性成分中的无机碱中的一种、多于一种或者所有选自：碱金属、碱土金属和水玻璃、钠水玻璃、钾水玻璃或者锂水玻璃。

根据本发明优选的碱金属氢氧化物是氢氧化锂、氢氧化钠和氢氧化钾、尤其是氢氧化钾和氢氧化钠。根据本发明优选的碱土金属氧化物是氢氧化镁、氢氧化钙和氢氧化锶、尤其是氢氧化钙和氢氧化镁。

优选的是根据本发明的应用(优选如下应用：其或其设计方案在上文中或者接下来称作为是优选的应用)，其中用于碱性成分的载液包括选自下述的一种或多种化合物：

-水；

和

-在1000hPa的情况下沸点低于100℃的有机化合物，其中优选在载液中，水和在1000hPa的情况下沸点低于100℃的有机化合物的总份额以载液的总量计多于50重量％。

其中用于碱性成分的载液包括一种或多种选自水和在1000hPa的情况下沸点低于100℃的有机化合物的化合物的这种组合物的优点是：载液在将组合物涂覆到模具的至少一部分上之后与类似的其有机化合物具有在1000hPa的情况下高于100℃的沸点的组合物相比更快地蒸发。由此可缩短在将组合物涂覆到铸模上和紧接着用熔融的铁碳合金填充铸模空腔之间的等待时间。

根据本发明的应用是优选的，其中用于碱性成分的载液包括一种或多种选自如下的化合物：水、甲醇，乙醇，丙醇，丁醇，丙酮和汽油，其中优选在载液中，水、甲醇，乙醇，丙醇，丁醇，丙酮和汽油的总份额以载液的总量计多于50重量％。

在一些试验中已发现：这些化合物或者物质具有尤其好的实用特性。它们足够快地蒸发并且在生理上是没有疑问的或者是不那么有疑问的，并且可在没有高的安全预防措施的情况下在铸造厂中应用。

根据当前的根据本发明的应用的一个优选的设计方案，所述组合物包括一种或多种表面活性剂。

此外，在所述组合物中使用表面活性剂引起组合物的表面应力降低并且在涂覆组合物时改进铸模的润湿。附加地，改进组合物到铸模的上部的层中的进入(穿透)。特别地，当仅存在水作为载液时，存在一种或多种表面活性剂是优选的。

适当的表面活性剂是阴离子表面活性剂、非离子性的表面活性剂、阳离子表面活性剂和两性的表面活性剂。

优选的是根据本发明的应用，其中组合物包括一种或多种粘结剂，其中优选所述一种粘结剂或者所述多种粘结剂中的至少一种在空气中是自硬化的和/或在去除载液时干燥。

在一些研究中已发现：通过在所述组合物中使用粘结剂能够进一步改进铸模的表面特性从而进一步改进所制造的铸件的表面特性。粘结剂此外用于加固(“愈合”)被渗透的模制材料层，以便减少否则在个别情况下在结合的模制材料中产生的缺陷，所述缺陷可能因与可根据本发明使用的组合物的碱(例如金属氢氧化物)的接触引起。

特别地，在此，根据本发明的应用是优选的，其中所述组合物包括选自下述的一种或多种粘结剂：

酚醛树脂、优选甲阶酚醛树脂、尤其优选碱性含水的甲阶酚醛树脂；

热塑性塑料、优选聚酰胺、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇和聚丁缩醛、聚乙烯吡咯烷酮、尤其优选聚乙烯醇和聚乙酸乙烯酯；

碳水化合物、优选淀粉和糖铸型涂料、尤其优选淀粉；

生物聚合物、优选木质素、纤维素、植物胶、明胶、果胶和藻酸盐、尤其优选亚硫酸盐废液；

分散剂和粉末、优选共聚物、尤其优选丙烯酸酯；

无机粘结剂，所述无机粘结剂基于或者包含：

硅酸盐粘合剂、尤其水玻璃和硅溶胶；

(碱性)聚磷酸盐、硼酸盐、水泥粘合剂。

只要在根据本发明的应用中组合物包括一种或多种碱性的粘结剂、尤其在上文中列出的碱性粘结剂，那么一种或多种碱性粘结剂满足由一种或多种碱构成的碱性成分的功能。其它的、不是粘结剂的碱性成分能够存在于组合物中，然而这种其它的碱性成分的存在不是强制的。

优选的是根据本发明的应用，其中组合物包括：

以组合物的总量计浓度为0.2重量％至40重量％的有机粘结剂，优选浓度为0.2重量％至10重量％、尤其优选0.2重量％至5重量％；

和/或

以组合物的总量计浓度为0.5重量％至80重量％的无机粘结剂。

将有机粘结剂理解为如下粘结剂，所述粘结剂基于碳并且除了氢、氧、硫和氮外不包含其它原子。有机粘结剂能够作为盐存在；在这种情况下，除了带电的有机粘结剂离子外还存在带电的配对离子，所述配对离子不必由所提到的元素构成或者不必仅由所提到的元素构成。

尤其优选的是根据本发明的应用，其中组合物包括：

以组合物的总量计浓度为5重量％至50重量％的碱性硅酸盐、尤其优选浓度为10重量％至40重量％。

在确定组合物的碱性硅酸盐的浓度时，溶剂组成部分和硅酸盐的可能的结晶水不与硅酸盐相关而是仅与组合物的总量相关。

同样优选的是根据本发明的应用，其中组合物包含一种或多种悬浮在载液中的固体，

优选一种或多种悬浮在载液中的如下固体，所述固体在与水接触时是惰性的或者具有酸性或碱性的表面，

其中优选一种或多种悬浮在载液中的固体是无机固体，

其中无机固体优选不是硅酸盐。

因此，尤其优选的是根据本发明的应用，其中组合物包含悬浮在载液中的、微粒大小小于0.075mm的固体的份额，

优选包含悬浮在载液中的、微粒大小小于0.075mm的无机固体的份额，优选包含悬浮在载液中的、微粒大小小于0.075mm的固体的下述份额，所述份额以固体总量计大于50重量％的范围中，

优选包含悬浮在载液中的、微粒大小小于0.075mm的无机固体的下述份额，所述份额以固体总量计大于50重量％的范围中。

还优选的是根据本发明的应用，其中碱性成分完全或者部分地溶解在载液中。

优选的是根据本发明的应用，其中组合物包含一种或多种染料、优选一种或多种颜料和/或溶解在载液中的染料。

包含一种或多种染料的组合物的应用具有下述优点：在将组合物涂覆到模具上或者模具的一部分上时可直接识别到：组合物已经涂覆到模具的哪些区域上。特别地，在涂抹或者喷射组合物时、在将模具浸入组合物中时或者在以组合物灌注模具时能够快速地识别到是否模具的所有所需要的区域都充分地与组合物接触。在破开模具之后也可视觉识别到组合物进入到模制材料表面中多深。

优选的是根据本发明的应用，其中组合物不包含石墨并且不包含锆，硅，铝，镁和钙的氧化物并且不包含这些元素的混合氧化物。

优选的是根据本发明的用于减少铸造缺陷、尤其由于减少白色覆面的形成的应用。

尤其优选的是碱性组合物的根据本发明的应用，所述碱性组合物包括：

-由氢氧化钠和/或氢氧化钾构成的碱性成分；

-用于碱性成分的、以组合物总重计为30重量％至70重量％的载液，其中载液包括水和选自下述的至少一种醇：甲醇、乙醇、丙醇和丁醇；

-一种或多种颜料；

-悬浮在载液中的、以组合物总重计为20重量％至60重量％的一种或多种固体，优选耐火固体或者高度耐火的固体；

以及

-如在上文中所定义的、以组合物总重计为1重量％至15重量％的一种或多种粘结剂，优选碱性含水的甲阶酚醛树脂，

该根据本发明的应用用作为用于包括石英砂和借助于酸硬化的粘结剂的铸模的模制材料的渗透剂(并且用于抑制有疤表面的形成)，其中铸模(或者限定铸模空腔的表面的至少多个区域)在与水接触时优选酸性地反应。

尤其优选的是根据本发明的应用，其中石英砂是再生性的石英砂，所述再生性的石英砂优选通过处理模制材料混合物制备，所述模制材料混合物包括石英砂和借助于酸硬化的粘结剂。

通过使用再生性的石英砂可减少方法成本并且避免废品。

本发明的另一个方面涉及一种用于制造GJS或者GJL铸件的且用于抑制有疤表面的形成的方法，所述方法包括下述步骤：

(i)提供或者制造铸模，所述铸模的表面限定铸模空腔，所述铸模由化学结合的模具原料构成，所述模具原料包括石英砂和一种或多种借助于酸硬化的粘结剂，其中铸模的限定铸模空腔的表面的至少多个区域在与水接触时酸性地反应；

(ii)借助如在上文中、下文中或者在本文中所限定的可根据本发明使用的组合物渗透所提到的酸性反应的区域中的至少一个，使得渗透产物在与水接触时碱性地反应至从铸模表面处测量至少直至2mm的渗透深度；

(iii)借助熔融的铁碳合金填充铸模空腔；

(iv)使铁碳合金在铸模空腔中凝固，使得产生GJS或者GJL铸件。

优选地，执行步骤(ii)，使得产生渗透产物，所述渗透产物在与水接触时碱性地反应至从铸模表面处测量至少直至5mm的、尤其优选10mm的渗透深度、其中更尤其优选在2mm至5mm的范围中的任意渗透深度中，渗透产物在与水接触时碱性地反应。

因此，本发明的一个具体方面涉及一种用于制造GJS铸件的方法，所述方法具有下述步骤：

(i)提供或制造铸模，所述铸模的表面限定铸模空腔，所述铸模由化学结合的模具原料构成，所述模具原料包括石英砂和一种或多种借助于酸硬化的粘结剂，其中铸模的限定铸模空腔的表面的至少多个区域在与水接触时酸性地反应；

(ii)借助如在上文中所限定的可根据本发明使用的组合物渗透所提到的酸性反应的区域中的至少一个，使得渗透产物在铸模表面处与水接触时碱性地反应，优选使得铸模的被渗透的表面区域在与水接触时碱性地反应；

(iii)借助熔融的铁碳合金填充铸模空腔；

(iv)使铁碳合金在铸模空腔中凝固，使得产生GJS铸件。

并且，本发明的另一个具体方面涉及一种用于制造GJL铸件的方法，具有下述步骤：

(i)提供或制造铸模，所述铸模的表面限定铸模空腔，所述铸模由化学结合的模具原料构成，所述模具原料包括石英砂和一种或多种借助于酸硬化的粘结剂，其中铸模的限定铸模空腔的表面的至少区域在与水接触时酸性地反应；

(iii)借助熔融的铁碳合金填充铸模空腔；

(iv)使铁碳合金在铸模空腔中凝固，使得产生GJL铸件。

之前参照根据本发明的应用所说明的优选的设计方案相应地适用于根据本发明的方法；反之亦然。

优选的是根据本发明的方法(如在上文中、在下文中或者在本文中所限定的，优选称作为优选的)，其中铸模在步骤(i)中制造，在步骤(i)中具有下述用于制造铸模的步骤：

(i-a)提供自硬性粘结剂，其中自硬性粘结剂优选包括呋喃树脂和/或酚醛树脂作为反应性的树脂成分；

(i-b)提供石英砂；

(i-c)提供用于自硬性粘结剂的反应性树脂成分的硬化的酸性催化剂、优选液相的或者作为根据成分(i-b)的石英砂上的覆面；

(i-d)根据自硬性方法由所提供的成分制造铸模。

尤其优选的是根据本发明的方法(如在上文中、在下文中或者在本文中所限定的，优选称作为优选的)，所述方法在步骤(i)中具有下述用于制造铸模的步骤：

(i-a-F)提供自硬性粘结剂，其中自硬性粘结剂包括呋喃树脂作为反应性的树脂成分；

(i-b-F)提供石英砂；

(i-c-F)提供用于自硬性粘结剂的反应性树脂成分的硬化的酸性催化剂、优选液相的或者作为根据成分(i-b)的石英砂上的覆面，所述酸性催化剂包括磺酸、磷酸、硫酸或者它们的组合；

(i-d-F)根据自硬性方法制造铸模；

或者

(i-a-P)提供自硬性粘结剂，其中自硬性粘结剂包括酚醛树脂作为反应性的树脂成分；

(i-b-P)提供石英砂；

(i-c-P)提供用于自硬性粘结剂的反应性树脂成分的硬化的酸性催化剂、优选液相的或者作为根据成分(i-b)的石英砂上的覆面，所述酸性催化剂包括磺酸；

(i-d-P)根据自硬性方法制造铸模。

尤其优选的是根据本发明的方法(如在上文中、在下文中或者在本文中所限定的，优选称作为优选的)，其中模制材料混合物的制备和加工在15℃至35℃的温度范围中进行。应参照上文中的实施方案。

在实践中，本领域技术人员出于时间和成本原因仅在极少情况下渗透所有酸性反应的区域。通常，本领域技术人员仅渗透如下酸性区域：在所述酸性区域处在没有渗透/没有渗透产物的情况下可能以高的概率导致有疤表面。因此优选的是根据本发明的方法(如在上文中、在下文中或者在本文中所限定的，优选称作为优选的)，所述方法具有下述用于抑制有疤表面的形成的步骤：

(I)

制造对比铸模，所述对比铸模的组合物和部分地或者完全地其几何形状与铸模的组合物和几何形状相同，其中对比模具不借助碱性的组合物来渗透；借助熔融的铁碳合金来填充对比铸模的铸模空腔；使铁碳合金可、在对比铸模的铸模空腔中凝固，使得产生GJS或者GJL对比铸件；识别对比铸模的限定铸模空腔的表面的区域的至少一个位置，在所述区域处凝固的对比铸件具有有疤表面，

并且紧接着，

(II)

(i)如在上文中、在下文中或者在本文中所限定的那样，提供或制造铸模，

(ii)如在上文中、在下文中或者在本文中所限定的那样，渗透所提到的酸性反应的区域中的至少一个，其中所提到的酸性反应的区域同样与对比铸模的至少一个如下区域一样定位，在该区域处凝固的对比铸件具有有疤表面，

(iii)借助熔融的铁碳合金填充铸模空腔，

(iv)使铁碳合金在铸模空腔中凝固，使得产生GJS或者GJL铸件。

在根据本发明的方法中，根据用于渗透(从而用于抑制有疤表面的形成)的第一方面使用碱性组合物，所述碱性组合物包括：

-由一种或多种碱构成的碱性成分；

以及

-用于碱性成分的载液。

根据本发明的方法的优选的方面在下文中概括性地描述；对于根据本发明的应用所提到的优点相应地适用于具体的方面。

优选的是根据本发明的方法，其中用于渗透的碱性组合物的碱性成分中的碱的一种、多于一种或者所有选自：

-无机碱和有机碱构成，

并且其中优选的是，

-碱性成分中的选自下述的无机碱的一种、多于一种或者所有：金属氢氧化物和能够从水中接收质子的无机化合物，

和/或

-碱性成分中的选自下述的有机碱的一种、多于一种或者所有：碳酸盐和有机胺。

尤其优选的是根据本发明的方法，其中碱性成分中的无机碱中的一种、多于一种或者所有选自：碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物和水玻璃、尤其钠水玻璃、钾水玻璃或者锂水玻璃构成。

更尤其优选的是根据本发明的方法，其中用于碱性成分的载液包括选自下述的一种或多种化合物：水和在1000hPa的情况下沸点低于100℃的有机化合物，其中优选的是，在载液中，水和在1000hPa的情况下沸点低于100℃的有机化合物的总份额以载液总量计多于50重量％。

极优选的是根据本发明的方法，其中用于碱性成分的载液包括选自下述的一种或多种化合物：水、甲醇，乙醇，丙醇，丁醇，丙酮和汽油，其中优选在载液中，水、甲醇，乙醇，丙醇，丁醇，丙酮和汽油的总份额以载液总量计多于50重量％。

在根据本发明的方法中，碱性组合物优选包括一种或多种表面活性剂。

在根据本发明的方法中，碱性组合物优选包括一种或多种粘结剂，其中优选所述一种粘结剂或者所述多种粘结剂中的至少一种在空气中是自硬的和/或在去除载液时干燥。在一个优选的根据本发明的方法中，碱性组合物优选包括选自下述的一种或多种粘结剂：

碳水化合物、优选淀粉和糖铸型涂料、尤其优选淀粉；

分散剂和粉末、优选共聚物、尤其优选丙烯酸酯；

无机粘结剂，所述无机粘结剂基于或者包含：

硅酸盐粘合剂、尤其水玻璃和硅溶胶；

(碱性)聚磷酸盐、硼酸盐、水泥粘合剂。

在极其优选的根据本发明的方法中，碱性组合物优选包括以组合物的总量计浓度为0.2重量％至40重量％的、优选浓度为0.2重量％至10重量％的、尤其优选0.2重量％至5重量％的有机粘结剂；

和/或

在根据本发明的方法中，碱性组合物优选包括以组合物的总量计浓度为5重量％至50重量％的、尤其优选浓度为10重量％至40重量％的碱性硅酸盐。

在根据本发明的方法中，碱性组合物优选包含一种或多种悬浮在载液中的固体，优选一种或多种悬浮在载液中的如下固体，所述固体在与水接触时是惰性的或者具有酸性或碱性的表面，其中优选一种或多种悬浮在载液中的固体是无机固体，其中无机固体优选不是硅酸盐。在此，所述组合物优选包含一定份额的悬浮在载液中的、微粒大小小于0.075mm的固体，优选包含一定份额的悬浮在载液中的、微粒大小小于0.075mm的无机固体，优选包含如下份额的悬浮在载液中的、微粒大小小于0.075mm的固体，所述份额以固体总量计大于50重量％的范围中，优选包含如下份额的悬浮在载液中的、微粒大小小于0.075mm的无机固体的下述份额，所述份额以固体总量计大于50重量％的范围中。

在根据本发明的方法中，碱性组合物优选包含一种或多种染料、优选一种或多种颜料和/或溶解在载液中的染料，和/或组合物不包含石墨并且并且不包含锆，硅，铝，镁和钙的氧化物并且不包含这些元素的混合氧化物。

根据本发明的方法在其所有优选的方面和设计方案中同样适合于制造GJS或者GJL铸件并且适合于抑制有疤表面在所述铸件上的形成。

应理解的是，在借助熔融的铁碳合金填充铸模空腔之前去除可根据本发明使用的组合物的载液的至少主要部分。这通常通过蒸发(干燥)载液来进行。所述工艺能够通过热输入或者通过辐射输入(微波或者红外辐射)来加速。也可行的是，通过燃掉可燃的挥发性的载液，如醇来执行干燥。

除了可根据本发明使用的组合物之外，能够将(例如商用的)铸型涂料施加到铸模上或铸模的一部分上。在此，通常首先涂覆组合物并且紧接着涂覆铸型涂料。当不设有铸型涂料时，被干燥的且与铸模的表面区域中的组成部分反应的组合物与熔融的铁碳合金接触。如果铸型涂料被涂覆到组合物(或者被干燥的组合物或被渗透的区域)上，那么该铸型涂料将熔融的铁碳合金与如此被干燥的并且被反应的组合物分开。

优选的是根据本发明的方法，所述方法具有下述步骤：

-提供或制造铸模，所述铸模的表面限定铸模空腔，所述铸模由化学结合的模具原料构成，所述模具原料包括石英砂和借助于酸硬化的粘结剂，其中铸模的限定铸模空腔的至少多个表面的区域在与水接触时酸性地反应；

-借助在上文中或者下文中或者在本文中所限定的可根据本发明使用的组合物渗透所提到的酸性反应的区域中的至少一个，使得渗透产物在与水接触时碱性地反应至从铸模表面处测量至少直至2mm的渗透深度，优选至少直至5mm的渗透深度、尤其优选10mm的渗透深度，其中更尤其优选的是，在2mm至5mm范围中的任意渗透深度中，渗透产物在与水接触时碱性地反应；

-借助熔融的铁碳合金填充铸模空腔；

-使铁碳合金在铸模空腔中凝固，使得产生GJS或GJL铸件。(关于涉及GJS或GJL的优选的具体的方面参见上文)

组合物在涂覆时根据石英砂的粒度、粘合剂体系和粘合剂份额以及砂的压缩度不同深地渗透到模制材料中。特别地，在较大的模具或芯，如对于制造有危险的部件所需要的模具或芯中，总是存在较好地和较差地压缩的区域，渗透剂不同深地进入到所述区域中。所使用的石英砂也根据制造商在粒度和形态上显著地不同。由此也影响穿透深度(渗透深度)。在一些试验中已发现：进入到模制材料表面中的更深的渗透引起更好的缺陷抑制。

穿透深度能够在实践中通过如下方式被确定：模制材料表面以适当的方式借助根据可本发明使用的组合物或为了类似目的借助另一种渗透剂穿透并且随后将模制材料在适当的部位处被打开或划开。渗透深度能够根据砂体例如银渗透剂的载液引起的染色来识别。为了更精确的确定、例如为了确定被穿透的砂层的数量，能够使用放大镜或者光学显微镜和相应的标准。替选地或者附加地，能够确定染色的砂层的数量(方法参见下文)。

确定渗透剂(例如课根据本发明使用的组合物)的穿透深度也能够在良好压缩的试样上执行。为此，如在VDG说明书P72,Bindemittelprüfung(粘结剂测试)中所描述的那样制造试样，援引自VDG信息中心，邮箱105144，D-400042杜塞尔多夫。但是，不同于规程P72，试样借助于用位于施泰因豪森，Sennweidstrasse 43,CH 6312的辛普森技术有限公司的打桩设施(Rammapparat)类似于VDG Merkblatt P73进行5次打桩冲击来压缩。穿透深度在以这种方式制造的试样的最佳密封的一侧上被确定。

优选的是根据本发明的方法，其中石英砂是再生性的石英砂，所述再生性的石英砂优选通过处理模制材料混合物制备，所述模制材料混合物包括石英砂和借助于酸硬化的粘结剂。根据本发明的方法允许并且要求使用可回收的/再生性的砂并且减少通常与这种使用相结合的、铸件上的缺陷。

优选的是根据本发明的方法，其中借助于可根据本发明使用的组合物通过喷射、涂抹、灌注或者浸渍来进行至少一个所提到的酸性反应的区域的渗透。

本发明的另一个方面涉及一种铸模。根据本发明的铸模通常借助于根据本发明的方法和/或在根据本发明的将碱性组合物作为渗透剂的应用下来制造；就此而言，涉及根据本发明的方法或者根据本发明的应用的所有在上文中和下文中以及在本文中作为优选提出的设计方案也适用于根据本发明的铸模，并且反之亦然。

根据本发明的注模是由化学结合的模具原料构成的、用于制造GJS或者GJL铸件的铸模，其表面限定铸模空腔，

其中化学结合的铸模原料包括石英砂和一种或多种借助于酸硬化的粘结剂，

其中铸模的限定铸模空腔的至少一个区域包括渗透产物，所述渗透产物在与水接触时碱性地反应至从铸模的表面处测量至少直至2mm的渗透深度。

这种根据本发明的铸模以令人惊讶的方式有助于抑制有疤表面在铸件(尤其GJS和GJL)上的形成。

优选的是这种根据本发明的铸模，其中化学结合的模具原料包括石英砂和一种或多种借助于酸硬化的自硬性粘结剂，其中自硬性粘结剂包括呋喃树脂和/或酚醛树脂。应参照上文中的实施方案。

优选的是根据本发明的铸模，其中渗透产物在铸模的限定铸模空腔的至少一个区域中在与水接触时碱性的反应至从铸模的表面处测量至少直至5mm的渗透深度、优选至少直至10mm的渗透深度，其中更尤其优选的是，在2mm至5mm的范围中的任意渗透深度中，渗透产物在与水接触时碱性地反应。应参照上文中的实施方案。

尤其优选的是根据本发明的模具，其中铸模表面处测量，铸模的远离限定铸模空腔的表面多于15mm的、优选远离其多于25mm的区域，在与水接触时酸性地反应。应参照上文中的实施方案。根据本发明的方法优选执行为，使得在步骤(ii)中产生这样的铸模；该铸模随后在后续步骤中使用。

尤其优选的是根据本发明的铸模，其中在铸模空腔中设置有液态的或者凝固的铁碳合金，所述铁碳合金从选自：用于形成GJS和GJL铸件的铁碳合金。应参照上文中的实施方案。

尤其优选的是根据本发明的铸模，其中化学结合的模具原料是再生性的石英砂，所述再生性的石英砂优选通过处理模制材料混合物制备。应参照上文中的实施方案和优点。

本发明的另一个方面涉及体系。根据本发明的体系，如在下文中所限定的那样，通常在根据本发明的方法中和/或结合根据本发明的将碱性组合物用作为渗透剂的应用来使用。根据本发明的体系通常用于制造根据本发明的铸模；就此而言，涉及根据本发明的方法、根据本发明的应用或者根据本发明的铸模的所有在上文中并且在下文中以及在本文中作为优选的所说明的设计方案也适用于根据本发明的体系，并且反之亦然。

根据本发明，用于在制造铸模时使用的体系包括：

(a)用于自硬性粘结剂的反应性的树脂成分的硬化的液相的酸性催化剂，以及

(b)作为用于铸模的模制材料的渗透剂的碱性组合物，所述碱性组合物包括：

-由一种或多种碱构成的碱性成分，

以及

-用于碱性成分的载液，

以及可选地，

(c)自硬性粘结剂，所述自硬性粘结剂包括反应性的树脂成分，其中根据成分(a)的酸性催化剂作用为用于反应性的树脂成分的硬化的催化剂。应参照上文中的实施方案。

优选的是体系，其中碱中的一种、多于一种或所有在25℃的水中具有小于3.0的、优选小于1.0的pK_B值。应参照上文中的实施方案。

尤其优选的是根据本发明的体系，其中碱性成分中的碱中的一种、多于一种或所有选自：

-无机碱和有机碱构成，

并且其中优选的是，

-碱性成分中的无机碱的一种、多于一种或者所有选自：金属氢氧化物和能够从水中接收质子的无机化合物，

和/或

-碱性成分中的有机碱的一种、多于一种或者所有选自：碳酸盐和有机胺。应参照上文中的实施方案。

尤其优选的是根据本发明的体系，其中碱性成分中的无机碱中的一种、多于一种或所有选自：碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物和水玻璃、尤其钠水玻璃、钾水玻璃或者锂水玻璃。应参照上文中的实施方案。

优选的是根据本发明的体系，其中用于碱性成分的载液包括选自下述的一种或多种化合物：水和在1000hPa的情况下沸点低于100℃的有机化合物，

其中优选在载液中，水和在1000hPa的情况下沸点低于100℃的有机化合物的总份额以载液的总量计多于50重量％。应参照上述实施例。

尤其优选的是根据本发明的体系，其中用于碱性成分的载液包括选自下述的一种或多种化合物：水、甲醇，乙醇，丙醇，丁醇，丙酮和汽油，

其中优选在载液中，水、甲醇，乙醇，丙醇，丁醇，丙酮和汽油的总份额以载液的总量计多于50重量％。应参照上文中的实施方案。

优选的也是根据本发明的体系，其中碱性组合物附加地包括一种或多种表面活性剂。应参照上文中的实施方案。

此外优选的是根据本发明的体系，其中碱性组合物包括一种或多种粘结剂，

其中优选所述一种粘结剂或者所述多种粘结剂中的至少一种在空气中是自硬的和/或在去除载液时干燥。应参照上文中的实施方案。

尤其优选的是根据本发明的体系，其中碱性组合物包括选自下述的一种或多种粘结剂：

碳水化合物、优选淀粉和糖铸型涂料、尤其优选淀粉；

分散剂和粉末、优选共聚物、尤其优选丙烯酸酯；

无机粘结剂，所述无机粘结剂基于或者包含：

硅酸盐粘合剂、尤其水玻璃和硅溶胶；

(碱性)聚磷酸盐、硼酸盐、水泥粘合剂。应参照上文中的实施方案。

优选的也是根据本发明的体系，其中组合物包括：

以组合物的总量计浓度为0.2重量％至40重量％的，优选浓度为0.2重量％至10重量％的、尤其优选0.2重量％至5重量％的有机粘结剂；

和/或

以组合物的总量计浓度为0.5重量％至80重量％的无机粘结剂。应参照上文中的实施方案。

尤其优选的是根据本发明的体系，其中组合物包括：

以组合物的总量计浓度为5重量％至50重量％的碱性硅酸盐、尤其优选浓度为10重量％至40重量％的碱性硅酸盐。应参照上文中的实施方案。

优选的也是根据本发明的体系，其中组合物包括悬浮在载液中的一种或多种固体，

其中优选地，一种或多种悬浮在载液中的固体是无机固体，

其中无机固体优选不是硅酸盐。

尤其优选的是根据本发明的体系，其中组合物包含一定份额的悬浮在载液中的、微粒大小小于0.075mm的固体，

优选包含一定份额的悬浮在载液中的、微粒大小小于0.075mm的无机固体，

优选包含如下份额的悬浮在载液中的、微粒大小小于0.075mm的固体，所述份额以固体总量计大于50重量％的范围中，

优选包含如下份额的悬浮在载液中的、微粒大小小于0.075mm的无机固体，所述份额以固体总量计大约50重量％的范围中。应参照上文中的实施方案。

最后也优选的是根据本发明的体系，其中组合物包含一种或多种染料、优选一种或多种颜料和/或溶解在载液中的染料，

和/或

其中组合物不包含石墨并且不包含锆，硅，铝，镁和钙的氧化物并且不包含这些元素的混合氧化物。应参照上文中的实施方案。

在本发明的范围中，优选同时实现在上文中或者在下文中表示为优选的设计方案和/或方面；尤其优选的是从本文中得出的这些设计方案或方面和相应的特征的组合。

本领域技术人员可将本发明的作为优选和作为尤其优选所提到的设计方案彼此组合。

附图说明

在下文中根据附图和所选择的实例详细阐述本发明；只要未另作说明，所有的数据说明涉及重量。

附图示出：

图1示出常规制造的具有有疤表面和白色覆面的铸造部件的照片。

图2示出常规制造的具有缺陷外观的铸造部件的照片。

图3示出在常规制造的铸造部件的铸造缺陷“有疤表面”下方的结构组织的显微照片。

图4示出对比例1中的借助渗透剂，模具漆1040处理的区域1的照片。能够观察到铸造砂皮上的白色表面和位于其下的孔形成。

图5示出实例1中的试验浇铸件1至3的模具的一个实例的照片。

图6示出实例1的试验浇铸件1中的区域4的照片。

图7示出实例1的试验浇铸件中的区域2的照片。

图8示出在实例1的试验浇铸件2中所制造的具有区域1至5的铸造部件的照片。

图9示出在实例1的试验浇铸件3中所制造的具有区域1至8的铸造部件的照片。

图10示出在实例2中所制造的具有区域1至4的铸造部件的照片。

图11示出在实例3中所制造的铸造部件的照片。铸造部件的左表面通过上盒中的模具面形成，所述上盒已经借助渗透剂A处理。

图12在左侧示意性地示出贯穿铸模表面的横截面。进入深度对应于渗透剂所穿透的深度。在该视图中也描绘了铸型涂料层。在右侧示意性地描绘与进入深度相关的pH值的变化。

图13示出具有有疤表面的对比铸件(GJL)。

图14示出不具有有疤表面的铸件(GJL)。

具体实施方式

在下文中，将杜塞尔多夫的Hüttenes-Albertus公司简称为HA。用于确定穿透深度的方法：

试样如在实际试验中所描述的那样每m²以相同量的渗透剂来渗透。渗透剂进入试样中的穿透深度的确定类似于实践来执行。对此，样品在涂覆之后立即被折断并且渗透深度在光学显微镜中在相应放大时借助于比例尺或者通过对被穿透的砂层计数来确定。在此，渗透可通过砂粒因载液而引起的更深的染色来识别或者在干燥之后例如通过因有色体的染色来识别。

被渗透的砂层的数量如下来确定：试样借助于期望的方法借助渗透剂来穿透。随后，所述试样被沿着横向方向折断。从模制材料表面的中心出发，从模制材料表面垂直于试样中点对沙粒的数量计数。对因载液和/或有色体而染色的砂粒计数。贴靠到第一砂粒上的并且以小于其自身直径的一半重叠的砂粒作为新的砂层来计数。砂粒同样至少必须被润湿一半。所述确定在试样的最佳压缩的一侧的至少5个部位处重复。因此，例如在平均粒度为0.36mm的砂中在10个被渗透的砂层中产生大约2.7mm的穿透深度。

对比例1(不根据本发明)：

下述试验在用于由EN-GJS 400-15构成的、铸造重量为13000kg且件重为11000kg的铸件的芯上执行。

·铁与砂的质量比：大约1:7

·模制材料体系：平均粒度为0.33mm的机械再生的呋喃旧砂

·所使用的粘合剂：HA公司的SRV-1(商用产品)

·所使用的活化剂：HA公司的活化剂7809(商用产品)

·所使用的铸型涂料：第一层为HA公司的Disopast 8957C(商用产品)，通过涂抹来涂覆，第二层为HA公司的Disopast 8957C(商用产品)，通过涂抹来涂覆

·铸造温度：大约1360℃

每1m²模制材料表面有970g的渗透剂、即模具漆1940进入到最上方的模制材料层中。穿透深度大约5mm至6mm。

结果评估：

图4示出所制造的铸件表面的照片。

实例1：

下述试验在用于由GJS 400-15构成的、铸造重量为1050kg并且件重为916kg的铸件的模具上执行。

·铁与砂的质量比：大约1:2

·模制材料体系：平均粒度为0.31mm的机械再生的呋喃旧砂

·砂的粒度分布根据按照DIN 3310的筛析为：

·灼热损耗根据VDG说明书P33：4.7％

·残余酸[mg NaOH/100]根据HA测试规范QS-Nr为0891:34

·所使用的粘合剂：HA公司的冷树脂8670(商用产品)

·所使用的活化剂：HA公司的活化剂500T2和/或7901(商用产品)

·所使用的铸型涂料：第一层为HA公司的Arkofluid 7232，通过涂抹涂覆，第二层为HA公司的Arkofluid 7879(商用产品)，通过灌注施加。

·铸造温度：大约1330℃

为了所述试验，模具表面从而通过该模具表面形成的铸造部件区域被划分为多个部段，其中各个子部段对于在上文中所描述的方法方式可预备用作参考。铸件的在下文中作为参考表示的区域是试验铸件的根据上述生产方式的且不是附加处理的或者渗透的区域。图5示出用于试验浇铸件1至3的模具的一个实例。

试验浇铸件1：

表1：试验浇铸件1中的渗透剂/试验物质的组合物：

例4：渗透剂A

每1m²模制材料表面有970g的渗透剂A进入到最上方的模制材料层中。

在1m²的模制材料表面上穿透25g的KOH(KOH MG＝56.11g/mol)；所述KOH对应于每1m²的模制材料表面0.43Mol的OH^-。渗透剂A到模制材料中的穿透深度根据模制材料的压缩率为1.7mm至2.2mm。

在试样上的穿透大于4个砂层

测试浇铸件1的结果：

表2：试验浇铸件1中的结果的评估

渗透剂	区域	缺陷图像“有疤表面”的评估	注释
				A	4	没有孔或者疤	最好的结果
参考	2	半径中的孔和疤以及在面上的一些孔

图6和7示出试验浇铸件1中的区域4和2的照片。

试验浇铸件2

表3：试验浇铸件2中的渗透剂/试验物质的组合物

实例1：渗透剂A

每1m²模制材料表面有1230g的渗透剂A进入到最上方的模制材料层中。

因此在1m²的模制材料表面上穿透33g的KOH(KOH MG＝56.11g/mol)；所述KOH对应于每1m²的模制材料表面0.59Mol的OH^-。

渗透剂A到模制材料中的穿透深度根据模具的模制材料的压缩率为1.7mm至2.4mm。

在试样上的穿透大于4个砂层。

实例2：渗透剂B

每1m²模制材料表面有490g的渗透剂B进入到最上方的模制材料层中。

因此在1m²的模制材料表面上穿透14.7g的KOH和1.5g的NaOH(KOH MG＝56.11g/mol，NaOH MG＝40.00g/mol)；所述KOH和NaOH对应于每1m²的模制材料表面有0.3Mol的OH^-。

渗透剂B到模制材料中的穿透深度根据模具的模制材料的压缩率为0.6mm至1.0mm。

在试样上的穿透大于3个砂层。

实例3：参考

实例5：HA公司的镁石铸型涂料5848

以每m² 500g施加到未涂覆铸型涂料的模制材料表面上。铸型涂料的穿透深度根据模具的模制材料的压缩率为0.8mm至1.2mm。

到试样的进入大于3个砂层。

表4：试验浇铸件2中的结果的评估

图8示出具有区域1至5的所制造的铸件的照片。

试验浇铸件3：

表5：试验浇铸件3中的渗透剂/试验物质的组合物

表6：试验浇铸件3中的渗透剂/试验物质的组合物

表7：试验浇铸件3中的渗透量

表8：试验浇铸件3中的结果的评估

图9示出具有相应的铸造表面的所制造的铸件的照片。

实例2：

下述试验在用于由GJS 400-15构成的、件重为866kg的铸件的模具上执行。

·模制材料体系：平均粒度为0.31mm的机械再生的呋喃旧砂

·所使用的粘合剂：HA公司的冷树脂8670(商用产品)

·所使用的活化剂：HA公司的活化剂500T2和/或7901(商用产品)

·所使用的铸型涂料：第一层为HA公司的Arkofluid 7232，通过涂抹涂覆，第二层为HA公司的Arkofluid 7879(商用产品)，通过灌注涂覆。

·铸造温度：大约1330℃

·不使用馈送器

表9：渗透剂/试验物质的组合物

表10：渗透量

表11：结果的评估

图10示出具有相应的铸造表面1至4的所制造的铸件的照片。

实例3

另一个试验在用于由GJS40.3构成的、铸造重量为3.8吨且件重为2.92吨的铸件的模具上执行。

·模制材料体系：机械再生的呋喃旧砂

·所使用的粘合剂：HA公司的冷树脂7830(商用产品)

·所使用的活化剂：HA公司的活化剂7857(商用产品)

·所使用的铸型涂料：HA公司的Arkofluid 5004F(商用产品)，通过涂抹涂覆，第二层为HA公司的Arkofluid 7879(商用产品)，通过灌注涂覆。

·铸造温度：大约1318℃

上盒中的模具面的一部分已经借助渗透剂A来处理(参见上述)。涂覆了1170g/m²的模具表面。

结果：通过借助于渗透剂A处理的模具面展现的铸造表面几乎完全没有疤和气孔。位于上盒的上侧，在铸件的由未被处理的其余模制材料展现的区域中的铸件表面尤其在半径附近遍布许多小的孔和疤拉。

图11示出在实例3中制造的铸造部件的照片。铸造部件的左表面通过上盒中的模具面的如下区域展现绘，所述区域已经通过渗透剂A处理。

其它实例：GJL铸件

对于GJL铸件而言执行与实例3类似的实例。就此而言，也示出：借助可根据本发明使用的碱性组合物渗透模制材料令人惊讶地强烈地减少了孔和疤的形成。

图13和14示出关于相应件重为2.016kg的GJL铸件的细节照片；相应的铸造材料为“GG20”(也就是说，用于制造GJL铸件的合金)。铸造温度在这两种情况下是相同的并且为大致1300℃。

图13涉及一个对比例，其中不进行铸模的模制材料的任何渗透。在其他方面，在对比例中仅执行下述步骤，所述步骤对应于根据本发明的处理方式。

图14涉及一个根据本发明的实例，其中铸模借助碱性组合物渗透，使得所产生的渗透产物在与水接触时碱性地反应至从铸模的表面处测量直至大约6mm的渗透深度。在其它方面，对比实例和实例中的处理方式是相同的。

在根据本发明的实例中作为渗透剂使用的是根据上述实例3的碱性组合物。

图13(涉及不根据本发明的对比例)在下部的图像边缘处示出具有大致三角形的表面区域，所述表面区域具有极其显著的有疤的表面。

图14(涉及以根据本发明的方式制造的铸件)在铸件的相应的区域中示出尤其光滑的表面结构，所述表面结构丝毫没有干扰性的疤或者孔。

需要指出的是，根据图14的以根据本发明的方式制造的铸件利用铸模制造，所述铸模的表面仅局部地借助可根据本发明使用的根据实例3的组合物处理。被处理的区域在铸模中精确地位于在对比实例中与铸件中的具有有疤表面的三角形的区域邻接的位置。

图12和13的区别示出：铸造缺陷“有疤表面”能够通过根据本发明的应用、根据本发明的方法和使用也用于GJL铸件的根据本发明的铸模来抑制。

Claims

1.一种碱性组合物的应用，所述碱性组合物包括：

-由一种或多种碱构成的碱性成分；以及

-用于所述碱性成分的载液，

所述碱性组合物用作为用于铸模的模制材料的渗透剂并且用于抑制在铸造过程期间有疤表面的形成，所述铸模包括石英砂和借助于酸硬化的粘结剂。

2.根据权利要求1所述的应用，其中所述铸模在与水接触时酸性地反应，

和/或

其中所述碱中的一种碱、多于一种碱或所有碱在25℃的水中具有小于3.0的pKb值，

和/或

其中用于包括石英砂和借助于酸硬化的粘结剂的铸模的模制材料的所述渗透剂渗透到所述模制材料中，使得产生渗透产物，所述渗透产物在与水接触时碱性地反应至从所述铸模的表面测量至少直至2mm的渗透深度。

3.根据权利要求2所述的应用，其中所述碱中的一种碱、多于一种碱或所有碱在25℃的水中具有小于1.0的pKb值。

4.根据权利要求2所述的应用，其中所述渗透产物在与水接触时碱性地反应至从所述铸模的表面测量至少直至5mm的渗透深度。

5.根据权利要求2所述的应用，其中所述渗透产物在与水接触时碱性地反应至从所述铸模的表面测量至少直至10mm的渗透深度。

6.根据权利要求2所述的应用，其中在2mm至5mm范围中的任意的渗透深度中，所述渗透产物在与水接触时碱性地反应。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的应用，其中所述铸模的表面限定铸模空腔，

其中至少所述铸模的限定所述铸模空腔的所述表面的多个区域在与水接触时酸性地反应，其中所述渗透剂渗透所提到的酸性反应的所述区域中的至少一个。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的应用，

其用作为用于铸模的借助于自硬性粘结剂硬化的所述模制材料的渗透剂并且用于抑制在所述铸造过程期间有疤表面的形成，

其中所述自硬性粘结剂通过用于所述自硬性粘结剂的反应性的树脂成分的硬化的酸性催化剂来硬化，其中所述酸性催化剂包括磺酸、磷酸、硫酸或者它们的组合。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的应用，其中

-所述碱性成分中的无机碱的一种无机碱、多于一种无机碱或所有无机碱选自：碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物和水玻璃，

和/或

-所述碱性组合物

-包括一种或多种表面活性剂，

和/或

-包括一种或多种粘结剂。

10.根据权利要求9所述的应用，其中所述水玻璃是钠水玻璃、钾水玻璃或者锂水玻璃。

11.根据权利要求9所述的应用，其中一种所述粘结剂或多种所述粘结剂中的至少一种在空气中是自硬的和/或在去除所述载液时干燥。

12.根据权利要求9所述的应用，其中所述碱性组合物包括：

以所述碱性组合物的总量计浓度为0.2重量％至40重量％的有机粘结剂；

和/或

以所述碱性组合物的总量计浓度为0.5重量％至80重量％的无机粘结剂。

13.根据权利要求12所述的应用，其中所述组合物包括：

以所述组合物的总量计浓度为0.2重量％至10重量％的有机粘结剂。

14.根据权利要求12所述的应用，其中所述组合物包括：

以所述组合物的总量计浓度为0.2重量％至5重量％的有机粘结剂。

15.一种用于制造GJS或者GJL铸件的方法，所述方法包括下述步骤：

(i)提供或者制造由化学结合的模具原料构成的铸模，所述铸模的表面限定铸模空腔，所述模具原料包括石英砂和一种或多种借助于酸硬化的粘结剂，其中所述铸模的限定所述铸模空腔的所述表面的至少多个区域在与水接触时酸性地反应；

(ii)借助在上述权利要求中所限定的组合物渗透所提到的酸性反应的所述区域中的至少一个，使得渗透产物在与水接触时碱性地反应至从所述铸模的表面测量至少直至2mm的渗透深度；

(iii)借助熔融的铁碳合金填充所述铸模空腔；

(iv)使所述铁碳合金在所述铸模空腔中凝固，使得产生GJS或者GJL铸件。

16.根据权利要求15所述的方法，其中执行步骤(ii)，使得产生渗透产物，所述渗透产物在与水接触时碱性地反应至从所述铸模的表面处测量至少直至5mm的渗透深度。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述渗透产物在与水接触时碱性地反应至从所述铸模的表面测量至少直至10mm的渗透深度。

18.根据权利要求16所述的方法，其中在2mm至5mm范围中的任意的渗透深度中，所述渗透产物在与水接触时碱性地反应。

19.根据权利要求15或16所述的方法，其中在步骤(ii)中使用下述组合物，在所述组合物的碱性成分中，无机碱的一种无机碱、多种无机碱或者所有无机碱选自：碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物和水玻璃。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述水玻璃是钠水玻璃、钾水玻璃或者锂水玻璃。

21.根据权利要求15或16所述的用于制造GJS或者GJL铸件的方法，具有下述用于抑制有疤表面的形成的步骤：

(I)

制造对比铸模，所述对比铸模的组合物和部分地或者完全地其几何形状与所述铸模的组合物和几何形状相同，其中所述对比铸模不借助碱性的组合物来渗透；借助熔融的铁碳合金来填充所述对比铸模的铸模空腔；使所述铁碳合金在所述对比铸模的铸模空腔中凝固，使得产生GJS或者GJL对比铸件；识别所述对比铸模的限定所述铸模空腔的所述表面的区域的至少一个位置，在所述区域处凝固的所述对比铸件具有有疤表面，

并且紧接着，

(II)

(i)以在权利要求15中所限定的方式提供或制造所述铸模，

(ii)以在权利要求15中所限定的方式渗透所提到的酸性反应的所述区域中的至少一个，其中将所提到的酸性反应的所述区域同样与所述对比铸模的至少一个如下区域一样定位：在所述区域处凝固的所述对比铸件具有有疤表面，

(iii)借助熔融的铁碳合金填充所述铸模空腔，

(iv)使所述铁碳合金在铸模空腔中凝固，使得产生GJS或者GJL铸件。

22.根据权利要求15或16所述的方法，其中在步骤(ii)和步骤(iii)之间将铸型涂料施加到所述铸模的被渗透的区域上。

23.一种由化学结合的模具原料构成的、用于制造GJS或者GJL铸件的铸模，所述铸模的表面限定铸模空腔，

其中所述化学结合的模具原料包括石英砂和一种或多种借助于酸硬化的粘结剂，

其中所述铸模的限定所述铸模空腔的至少一个区域包括渗透产物，所述渗透产物在与水接触时碱性地反应至从所述铸模的表面处测量至少直至2mm的渗透深度。

24.根据权利要求23所述的铸模，其中所述渗透产物在所述铸模的限定所述铸模空腔的至少一个所述区域中在与水接触时碱性地反应至从所述铸模的表面处测量至少直至5mm的渗透深度，

和/或

其中从所述铸模的表面处测量，所述铸模的距限定所述铸模空腔的表面远离大于15mm的区域在与水接触时酸性地反应，

和/或

其中所述化学结合的所述模具原料是再生的石英砂，所述再生的石英砂通过处理模制材料混合物来制备。

25.根据权利要求24所述的铸模，其中所述渗透产物在与水接触时碱性地反应至从所述铸模的表面测量至少直至10mm的渗透深度。

26.根据权利要求24所述的铸模，其中在2mm至5mm范围中的任意的渗透深度中，所述渗透产物在与水接触时碱性地反应。

27.根据权利要求24所述的铸模，其中从所述铸模的表面处测量，所述铸模的距限定所述铸模空腔的表面远离大于25mm的区域在与水接触时酸性地反应。

28.一种用于在制造铸模时使用的体系，所述体系包括：

(b)作为用于所述铸模的模制材料的渗透剂的碱性组合物，所述碱性组合物包括：

-由一种或多种碱构成的碱性成分，

以及

-用于所述碱性成分的载液，以及可选地，

(c)所述自硬性粘结剂，所述自硬性粘结剂包括反应性的树脂成分，其中根据成分(a)的所述酸性催化剂作用为用于所述反应性的树脂成分的硬化的催化剂。

29.根据权利要求28所述的体系，其中所述碱性组合物附加地包括：

-一种或多种表面活性剂；

和/或

一种或多种粘结剂，

其中一种所述粘结剂或多种所述粘结剂中的至少一种在空气中是自硬的和/或在去除载液时干燥。