CN109414847A - 胶泥组合物作为一次性铸造型芯的涂层的用途及相关涂覆的型芯 - Google Patents

胶泥组合物作为一次性铸造型芯的涂层的用途及相关涂覆的型芯 Download PDF

Info

Publication number
CN109414847A
CN109414847A CN201780035374.9A CN201780035374A CN109414847A CN 109414847 A CN109414847 A CN 109414847A CN 201780035374 A CN201780035374 A CN 201780035374A CN 109414847 A CN109414847 A CN 109414847A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cement
weight
cement compositions
coating
binder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201780035374.9A
Other languages
English (en)
Inventor
R·库西托
M·I·马尔基
G·莱齐
M·奥兰多
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Italcementi SpA
Original Assignee
Italcementi SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Italcementi SpA filed Critical Italcementi SpA
Publication of CN109414847A publication Critical patent/CN109414847A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C3/00—Selection of compositions for coating the surfaces of moulds, cores, or patterns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/10—Cores; Manufacture or installation of cores
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/18—Finishing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/46—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with organic materials
    • C04B41/48—Macromolecular compounds
    • C04B41/4803—Polysaccharides, e.g. cellulose, or derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/46—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with organic materials
    • C04B41/48—Macromolecular compounds
    • C04B41/483—Polyacrylates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/02—Portland cement
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/32—Aluminous cements
    • C04B7/323—Calcium aluminosulfate cements, e.g. cements hydrating into ettringite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/0068—Ingredients with a function or property not provided for elsewhere in C04B2103/00
    • C04B2103/0079—Rheology influencing agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/30—Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
    • C04B2103/306—Fluidisers with reduced air-entraning effect
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00241—Physical properties of the materials not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/0037—Materials containing oriented fillers or elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

描述了胶泥组合物作为一次性铸造型芯的涂层的用途，所述胶泥组合物包含至少一种粘结剂或水硬性水泥，其量为40‑99.9重量％，相对于所述胶泥组合物的总重量；可能地，一种或多种填料，其量为0.1‑60重量％，相对于所述胶泥组合物的总重量，所述填料优选具有D99<100μm；至少一种流变改性剂，其选自纤维素、纤维素衍生物例如甲基羟乙基纤维素、乙酸乙烯酯/叔碳酸乙烯酯共聚物、聚羧酸酯醚聚合物、或其混合物，其量为0.1‑5重量％，相对于所述胶泥组合物的总重量。还描述了一次性铸造型芯，其具有至少一个基于所述胶泥组合物的涂层。

Description

胶泥组合物作为一次性铸造型芯的涂层的用途及相关涂覆的 型芯
本发明涉及一种作为一次性铸造型芯的涂层的胶泥组合物及相关涂覆的型芯。
近年来，铸造工业对高价值零件的需求不断增长，这些高价值零件通常以复杂的形状或薄壁为特征，并且同时必须满足机械强度和表面质量方面日益增长的要求。因此，现代铸造工艺还需要改进铸造型芯，特别是一次性铸造型芯的性能。其生产和使用也必须符合日益严格的环境影响要求(第152/06号法令第V部分)。
由于大多数铸造工艺采用一次性型芯，因此特别需要具有高机械特性的一次性铸造型芯，其允许获得具有最佳表面光洁度的制造产品，其具有降低的环境影响，可以在标准仓库条件下存储而不会损失其机械性能，同时可以在金属或合金冷却结束时容易去除。
铸造生产工艺是通过将金属直接以液态铸造成合适形状而获得制成品的工艺。最广泛使用的金属是铸铁、钢和Al、Mg、Zn、Ti、Cu和Ni的合金。
如已经指出的那样，这种生产的优点主要在于，在实施速度和经济便利性方面，最重要的是当零件的形状复杂和所用材料的加工性低的时候，也可以获得极其复杂的零件并具有内部型腔。
铸造生产工艺的主要步骤是：
·熔化和处理金属或合金；
·制模；
·制芯；
·将金属或合金浇注到模具中，然后冷却直至凝固；
·落砂(即从模具中取出零件)；
·除砂(即清空零件内部来自型芯的砂)；
·零件的可能精加工。
铸造可以在永久模具或一次性模具(也称为过渡模具)中进行：前者通常是由合金钢或特殊铸铁制成的模具，并且构造成可以多次使用；另一方面，后者仅使用一次，并且是通常由与有机或无机粘结剂粘合/保持在一起的砂质材料制成的模具，并且需要成型工艺。成型工艺既是模具(即金属或合金浇注于其中的容器)的制备工艺，也是型芯的制备工艺。型芯是一种物体，当其定位在模具内部时，允许在金属制品内部形成型腔，防止熔融金属填充模具内的整个空间。在除砂步骤中，一次性型芯通常通过各种机械过程(例如，通过施加振动，或用强烈的水射流击打)或热工工艺(如果使用有机粘结剂)来破坏以释放零件并获得具有所需型腔的金属制品。
与模具发生的情况类似，一次性铸造型芯的成型可以通过所使用的粘结剂类型和活化模式不同的各种方法实现。待采用的成型工艺的选择取决于许多参数，例如：
a)耐压性：压力及其分布随所用金属的密度和温度而变化，并且还与金属静力学摆幅有关；还必须考虑与动力学现象有关的其它变量，这些变量取决于铸造类型(重力铸造，离心铸造，压铸等)；
b)与型芯接触的金属零部件所需的表面光洁度；
c)在铸件凝固后易于去除(也称为脱砂能力)，这是对于具有复杂形状的型腔的重要要求，例如涉及一个或多个侧凹几何形状的型腔；
d)当型芯与熔融金属接触时，有限或零释放烟雾、蒸汽和不需要物质到环境中；
e)当型芯与熔融金属接触时，有限或零产生烟雾和蒸汽，以避免对熔化零件的质量产生有害影响，产生吹胀、孔隙和/或变形；
f)加工周期结束时的可处置性或处理后部分型芯的再生利用(例如，可包括重新研磨和洗涤)和再成型；
g)型腔的几何形状，特别是长度/直径比：该比例实际上代表了对某些技术使用的限制。
对于一次性型芯的形成，可以使用有机或无机粘结剂，通过冷或热方法进行硬化。术语“冷方法”是指基本上在室温下进行而不加热型芯模具的方法。在热方法中，在造型之后，将型芯材料的混合物加热至通常100-300℃范围内的温度，以提取粘结剂中存在的溶剂或引发化学硬化反应，例如通过交联。
在US 3409579中描述了用有机粘结剂生产型芯的冷方法的实例，其中粘结体系包含两种组分：酚醛树脂和多异氰酸酯溶液。在WO2003/016400A1中描述了包括使用通过用高温CO2冲洗而硬化的酚醛树脂的热方法的实例。然而，涉及使用有机粘结剂的方法的一般特征在于，由于熔融金属的高温，粘结剂变质，释放出有害物质，例如苯、甲苯、二甲苯(BTX)、酚、甲醛、氮氧化物(NOx)和其它危险的空气污染物(HAP)。此外，残留的粘结剂转化为焦油或煤，其可以在砂或金属制成品的表面上再凝结。
例如，在US2895838中描述了使用无机粘结剂，其避免了在浇铸操作期间分解产物的排放，其使用基于硅酸盐和磷酸盐的粘结剂，通过在室温下用CO2冲洗而硬化，或在EP796681A2中，其中基于硅酸盐和磷酸盐的粘结剂通过在120℃下热处理而硬化。
然而，无机粘结剂也具有各种关键方面。例如，一些无机粘结剂不适用于铸铁铸造工艺，其通常在1200-1300℃的温度下进行。
另一个限制在于，基于硅酸钠的粘结剂，例如，由于其对湿度的高敏感性，通常具有低机械强度和储存问题。此外，在许多情况下，型芯表面的粗糙度和孔隙率不允许在金属制成品上获得所需的精加工水平。在铝铸造厂的特定情况下，由于化学反应和熔融铝渗入型芯，硅酸钠和熔融铝之间的化学相互作用导致表面缺陷的形成。
一种改进制造的金属产品的光洁度的替代方案包括对模具和型芯进行涂漆。目前用于一次性型芯的涂料是醇基或水基清漆/涂料。然而，前者具有过度的应用复杂性和危险性，因为当用无机粘结剂制备型芯时，它们必须通过火焰处理(例如醇涂料/石墨)进行干燥，而后者导致型芯的机械强度损失。例如，在使用CORDIS方法(C.Mingardi,presentation“Processo CORDIS”in the event“Supernova 2015”,02/10/2015Brescia(BS),Italy)制备的型芯的情况下，明确地描述了在环境湿度存在下，型芯具有无机粘结剂再水化的显着问题，结果导致机械强度损失和变形(膨胀，部分或甚至完全塌陷)的风险。型芯的变形还可以在制造的金属产品中引起残余张力，这在某些情况下可能危害它们在操作条件下的完整性、功能性和耐久性。其它类型的涂料具有相当大的缺点，同样由于其中含有的有机溶剂(例如烃类、酯类、氯化有机物质)排放有害物质。
最后，还已知使用水硬性水泥作为用于制备型芯的粘结剂(US 3,874,885)，然而其在浇铸工艺中存在与水蒸气转移有关的问题。该水蒸气在制造的金属产品中引起吹胀和孔隙。此外，如果铸造是根据所谓的“低压”工艺进行的，则气体和蒸汽的产生会导致铸造通道中熔融金属的堵塞。最后，去除这些型芯是非常有问题的。
本发明的目的是确定一种用作一次性铸造型芯的涂层的胶泥组合物和由此涂覆的相关型芯，所述组合物具有高机械特性，其允许获得制成品，其特征在于最佳表面光洁度，具有降低的环境影响，同时，在金属或合金冷却结束时易于除去，即克服了上述已知技术的缺点。
本发明的一个目的涉及胶泥组合物作为一次性铸造型芯的涂层的用途，所述胶泥组合物包含：
-至少一种粘结剂或水硬性水泥，其量为40-99.9重量％，优选50-70重量％，相对于所述胶泥组合物的总重量；
-可能地，一种或多种填料，其量为0.1-60重量％，优选25-45重量％，相对于所述胶泥组合物的总重量，所述填料优选具有D99<100μm；
-至少一种流变改性剂，选自纤维素、纤维素衍生物例如甲基羟乙基纤维素、乙酸乙烯酯/叔碳酸乙烯酯共聚物、聚羧酸酯醚聚合物、或其混合物，其量为0.1-5重量％，优选0.1-3重量％，相对于所述胶泥组合物的总重量。
本发明的另一个目的涉及一种基本上由砂质材料和粘结剂，优选无机粘结剂制成的一次性铸造型芯，特征在于其涂覆有一层或多层由胶泥组合物组成的涂层，所述胶泥组合物包含：
-至少一种粘结剂或水硬性水泥，其量为40-99.9重量％，优选50-70重量％，相对于所述胶泥组合物的总重量；
-可能地，一种或多种填料，其量为0.1-60重量％，优选25-45重量％，相对于所述胶泥组合物的总重量，所述填料优选具有D99<100μm；
-至少一种流变改性剂，选自纤维素、纤维素衍生物例如甲基羟乙基纤维素、乙酸乙烯酯/叔碳酸乙烯酯共聚物、聚羧酸酯醚聚合物、或其混合物，其量为0.1-5重量％，优选0.1-3重量％，相对于所述胶泥组合物的总重量；
和水；
所述一层或多层涂层的总厚度为0.15-1mm。
一次性铸造型芯是通常用于熔化工艺的型芯。用无机粘结剂生产的型芯，例如用前面提到的CORDIS方法生产的那些，用于铝熔化工艺，因为它们不适合用于较高温度下金属例如铸铁的熔化工艺。
本发明的方案允许获得相当大的优点，例如型芯的高机械强度和高耐磨性(在铸造期间也保持)，不存在有害排放，在金属或合金铸造期间减少气体排放，最佳的除砂，改进的型芯的储存耐受性(在高环境湿度的条件下同样)，以及由于砂残留物的附着力降低，所制造的金属产品的表面质量提高，和减少金属渗入型芯。
后一特征还显着降低了对制造的金属产品的进一步精加工处理的需要：因此，另外的益处在于减少了机器和工具的清洁操作，这有助于提高铸造厂的生产效率。
涂覆有本发明的胶泥组合物的型芯的另一个优点是，施涂在型芯表面上的所述胶泥组合物不会使其在铸造结束时的去除变得复杂，并且它不会危害至少部分的涂覆的砂或砂质材料的再生利用。
此外，胶泥组合物用作涂层是本发明的目的，当与水混合并用作由砂质材料制成的型芯的涂层时，在成型步骤中或在储存期间，或在铸造步骤期间，令人惊讶地允许生产不具有机械下垂和变形的涂覆型芯。事实上，本发明的胶泥组合物的一个特征特别在于其不将水转移到基材的能力。
如上所述，本发明的用作一次性铸造型芯的涂层的胶泥组合物包含：
-至少一种粘结剂或水硬性水泥，其量为40-99.9重量％，优选50-70重量％，相对于所述胶泥组合物的总重量；
-可能地，一种或多种填料，其量为0.1-60重量％，优选25-45重量％，相对于所述胶泥组合物的总重量，所述填料优选具有D99<100μm；
-至少一种流变改性剂，选自纤维素、纤维素衍生物例如甲基羟乙基纤维素、乙酸乙烯酯/叔碳酸乙烯酯共聚物、聚羧酸酯醚聚合物、或其混合物，其量为0.1-5重量％，优选0.1-3重量％，相对于所述胶泥组合物的总重量。
根据本发明，术语“粘结剂或水硬性水泥”是指粉末形式的材料，当与水混合时，形成糊状物，该糊状物通过水合作用硬化并且在硬化后即使在水下也保持其强度和稳定性。本发明的用作涂层的胶泥组合物中的粘结剂或水硬性水泥优选选自波特兰水泥、硫铝酸盐水泥和/或高铝水泥和/或“快凝水泥”类型的快凝天然水泥。这些水泥也可以彼此混合使用和/或与普通水泥混合使用。
本发明的波特兰水泥是类型I波特兰水泥，根据标准UNI EN 197-1:2011，其强度等级为42.5或52.5，具有普通(N)或高(R)初始强度等级，优选CEM I 52.5R或CEM I 52.5N，甚至更优选CEM I 52.5R。
优选的粘结剂或水硬性水泥是硫铝酸盐水泥和/或高铝水泥，甚至更优选硫铝酸盐水泥。
硫铝酸盐水泥是通过研磨硫铝酸盐熟料并添加不同量的硫酸钙、石灰、石灰石和其它组分而获得的，如EN 197-1:2011标准所述。市场上或专利中描述了各种熟料和硫铝酸盐水泥的实例。市场上的熟料或硫铝酸盐水泥例如是：LafargeItalcementiBuzziclinker,VicatS,CSA以及中国标准GB20472-2006中描述的那些。
合适的硫铝酸盐熟料或水泥也描述于专利或专利申请中：例如FR2873336，EP0812811，EP2640673(同一申请人)，US2013018384A1，WO2013/023728A2和US20140364543。事实上，考虑到表征型芯的成型工艺的高生产率，用作涂层的优选胶泥组合物是具有快速凝结硬化的胶泥组合物，其包含作为主要粘结剂或水硬性水泥的选自高铝和/或硫铝酸盐水泥和/或普通水泥的快速粘结剂，根据标准UNI EN 197-1:2011水泥-第1部分:普通水泥的成分、规格和合规标准，可能含有添加剂或加速剂。
包含作为水硬性粘结剂的硫铝酸盐水泥或高铝水泥和/或相关混合物的胶泥组合物是优选的，因为它特别有利：因为它实际上能够快速结合大量的水，它允许涂覆型芯的快速实施时间，并使铸造步骤中转移水蒸气的风险最小。
甚至更优选地，在产生结合大量水的水合产物的水泥中，已经证明硫铝酸盐水泥是最佳的，当其用作单一粘结剂并与水、填料和添加剂混合时，允许获得能够保证易于使用、快速干燥时间和与型芯接触的金属表面的优异表面光洁度的配制剂。
再次考虑到表征型芯的成型工艺的高生产率，所述水泥涂料组合物还可以包含凝结和/或硬化时间的加速添加剂，以便减少处理并因此使用涂覆型芯之前所需的固化时间。
当水硬性粘结剂是波特兰水泥时，所述水泥涂料组合物还包含凝结和/或硬化时间的加速添加剂，例如碳酸锂、碳酸钠、氢氧化铝、硫酸锂、硝酸钙和/或亚硝酸钙，优选碳酸锂或碳酸钠、氯化钠。
此外，所述水泥涂料组合物还包含流变改性剂，即能够改性对载体的保水性和粘附性的添加剂，例如乙酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯、甲基纤维素、甲基羟乙基纤维素、优选甲基羟乙基纤维素(市场上有售，名为Culminal C4051)。
“流变改性试剂”(或“流变改性剂”)是指当存在于胶泥组合物中时能够改性其在新鲜状态下的流变性质和与基材的粘附性的物质。
在本发明的用作涂层的胶泥组合物中，还存在超流化添加剂，如本领域已知的，其使用允许在配制剂内优化所需的流变学特征，其特征在于低水/粘结剂比。在超流化添加剂中，优选丙烯酸基聚羧酸盐，其用量与混合物的温度、环境温度和配制剂中所需的流动性程度有关。其它可能的添加剂是木质素磺酸盐、萘磺酸盐、三聚氰胺或乙烯基化合物。
本发明的填料由标准UNI EN 12620-1:2008定义为集料，其中大部分通过0.063mm筛，集料可以添加到建筑材料中以赋予它们各种性能。本发明的胶泥组合物中的填料优选地还由D99的值表征。
关于材料的粒度，D99指的是允许99％的被检材料质量通过的筛网侧的尺寸。
本发明的优选填料是石灰石、硅质或硅钙质填料，更优选石灰石填料，单独或以混合物形式。
与用于制备型芯的砂质材料一起使用的粘结剂优选是无机类型的粘结剂，其包括硅酸钠、磷酸钠、多磷酸钠、四硼酸钠(也称为硼砂)或其混合物和水。所述无机粘结剂的实例描述于先前引用的文献(CORDIS方法；Satef Group；2015年10月2日)中，其中一次性型芯是通过在水作为唯一溶剂存在下将砂与无机粘结剂混合，随后通过在加热至130-200℃的型芯盒中，用在170-200℃和3-5巴压力下的热空气进行脱气干燥而制备。
然后将如此制备的型芯用上述胶泥组合物进行涂覆工艺，并与水混合。
根据本发明使用的涂层材料由胶泥组合物和水的混合物组成，其中水/胶泥组合物的重量比为0.3-0.8，与以下参数有关，例如填料和集料的粒度、粘结剂的种类和用量、添加剂的种类和用量、使用方法、环境和材料的温度。
所述涂层优选通过刷涂或喷刷或浸入液体产品浴中施涂到一次性型芯上。施涂一层或多层，直至达到所需的厚度。
在本文件中，“保水性”是指根据标准UNI EN 459-2:2010(建筑石灰-测试方法)进行抽吸处理后由胶泥组合物处理的水的质量，并表示为相对于原始含水量的质量百分比。
本发明的配制剂的实例
本发明的用作涂层的胶泥组合物的优选配制剂如下表1中所示：
表1(优选配制剂)
表2
表3
表1和3中的流变改性剂的粘度根据标准ASTM D2196-15测量，更具体地根据所述标准中描述的“Brookfield RVT”方法测量。
Brookfield粘度计的功能原理是基于浸入容器中所含流体的转子的旋转。在该构型中，测量克服流体的运动阻力所需的扭矩。本发明的一个实施方案，流变改性剂是纤维素类型的并且在20℃下测量的Brookfield RVT在2000-100000mPa·s的范围内。
在表2和4中，流变改性剂的粘度值根据标准ASTM D445-15a和ASTM D446-12测量，更具体地根据所述标准中描述的“Ubbelohde”方法测量。Ubbelohde粘度计的测量原理是毛细管类型，并且基于测量流体在毛细管上的两个预定目标之间流动所花费的时间。Ubbelohde粘度计是U形的，类似于Oswald粘度计。本发明的一个实施方案，流变改性剂是纤维素类型的，并且Ubbelohde粘度在100-500mPa.s的范围内。
预混产物通过简单加水制备；水和预混产物之间的比例在以下实施例中指出。
以下实施例使用了表1-3所示本发明的用于一次性铸造型芯的涂层的胶泥组合物的配制剂，提供纯粹的说明性和非限制性目的，从中可以看出本发明的其它特征和优点。
实施例中所示涂层厚度的测量值是用“梳”型涂层的厚度计得到的，是在处理过的零件的多个点处进行测量的平均值。每个厚度值伴随着基于该组测量的标准偏差计算的可变范围。
实施例1
应用表1所示的胶泥组合物的配制剂进行了各种试验，按以下重量比与水混合：
1份胶泥组合物，0.55份水。
将涂层施涂到如前所述的根据CORDIS方法制备的无机型芯上，通过刷涂或用喷枪喷雾施涂所述涂层。
这些型芯用于制备采用1.2巴的低压射流技术且通过常压铸造制备的铝制成品。
测试Nr.1.1a
1.2巴的低压铝射流，使用未涂覆的无机型芯和根据实施例1的涂覆的无机型芯。
零件类型：汽车底盘零部件
施涂：刷子
施涂厚度：400μm+50μm(一层)
使用未涂覆的型芯获得的零件：2
使用涂覆的型芯获得的零件：2
固化期：7天
测试结果
使用未涂覆的型芯获得的零件：
·由于熔融铝渗入无机型芯中导致光洁度不令人满意；
·由于铝渗入型芯中，零件重量相对于纯重高30％；过量的金属导致成本增加和性能下降，因为重量是生产规格。
使用涂覆的型芯获得的零件：
·令人满意的光洁度，表明无机型芯对熔融铝具有足够的耐渗性；
·零件重量等于纯重，因此在成本和性能方面符合要求。
测试Nr.1.1b
1.2巴的低压铝射流，使用未涂覆的无机型芯和根据实施例1的涂覆的无机型芯。
零件类型：汽车底盘零部件
施涂：喷枪(喷嘴直径：1.9mm，气压：5巴)
施涂厚度：300μm+50μm(4层)
使用未涂覆的型芯获得的零件：4
使用涂覆的型芯获得的零件：4
固化期：2天
测试结果
使用未涂覆的型芯获得的零件：
·由于熔融铝渗入无机型芯中，光洁度不令人满意；
·由于铝渗入型芯中，零件重量相对于纯重高30％；过量的金属导致成本增加和性能下降，因为重量是生产规格。
使用涂覆的型芯获得的零件：
·令人满意的光洁度，表明无机型芯对熔融铝具有足够的耐渗性；
·零件重量等于纯重，因此在成本和性能方面符合要求。
测试Nr.1.2a
常压铸造铝射流，使用未涂覆的无机型芯和根据实施例1的涂覆的无机型芯。
零件类型：制动卡钳
施涂：刷子
施涂厚度：410μm+50μm(一层)
使用未涂覆的型芯获得的零件：3
使用涂覆的型芯获得的零件：3
固化期：7天
测试结果
使用未涂覆的型芯获得的零件：
·令人满意的光洁度，由于在吸湿后失去机械强度的倾向导致型芯处理和储存困难。
使用涂覆的型芯获得的零件：
·令人满意的光洁度，由于涂层提供的防潮保护，更好的处理和更长的储存可能性。
测试Nr.1.2b
常压铸造铝射流，使用未涂覆的无机型芯和根据实施例1的涂覆的无机型芯。
零件类型：制动卡钳
施涂：喷枪(喷嘴直径：1.9mm，气压：5巴)
施涂厚度：200μm+50μm(两层)
使用未涂覆的型芯获得的零件：3
使用涂覆的型芯获得的零件：3
固化期：2天
测试结果
使用未涂覆的型芯获得的零件：
·光洁度不令人满意；
使用涂覆的型芯获得的零件：
·令人满意的光洁度。
测试Nr.1.2c
常压铸造铝射流，使用未涂覆的无机型芯和根据实施例1的涂覆的无机型芯。
零件类型：制动卡钳
施涂：喷枪(喷嘴直径：1.9mm，气压：5巴)
施涂厚度：290μm+50μm(四层)
使用未涂覆的型芯获得的零件：3
使用涂覆的型芯获得的零件：3
固化期：2天
测试结果
使用未涂覆的型芯获得的零件：
·光洁度不令人满意；
使用涂覆的型芯获得的零件：
·令人满意的光洁度。
实施例2
应用表2所示的胶泥组合物的配制剂进行了各种试验，按以下重量比与水混合：
1份胶泥组合物，0.65份水。
将涂层施涂到如前所述的根据CORDIS方法制备的无机型芯上，通过刷涂施涂所述涂层。
这些型芯用于制备采用射流技术通过常压铸造制备的铝制成品。
测试Nr.2.1
常压铸造铝射流，使用未涂覆的无机型芯和前述的涂覆无机型芯。
零件类型：发动机底座
施涂：刷子
使用未涂覆的型芯获得的零件：20
使用涂覆的型芯获得的零件：20
施涂厚度：350μm+50μm(一层)
固化期：
o批次1:7天
o批次2:30天
测试结果
使用未涂覆的型芯获得的零件：
·由于熔融铝中度渗入无机型芯中，光洁度不令人满意；
·由于铝渗入型芯中导致零件重量相对于纯重高20％。
使用涂覆的型芯获得的零件：
·令人满意的光洁度，表明“CORDIS”型无机型芯对熔融铝具有足够的耐渗性；
·零件重量等于纯重。
对产品进行表征测试，以评估不将水转移到基材的有效容量。该特征是重要的，因为向基材过量供水会导致性能下降。按照标准UNI EN 459-2:2010(建筑石灰-测试方法)测量保水率来评估该性能。结果如下表4所示。
表4
实施例 产品 保水率
1 表1的组合物 96.25％
2 表2的组合物 96.15％
参考/比较 内涂料 87.00％
参考/比较由内涂料组成，它是一种丙烯酸基透气石膏涂料，商品名为“SistemaColore"，由Fassa Bortolo销售。
众所周知，教你材料要求在喷射后延长的固化时间以允许水合反应的发生并使它们能够投入使用。评价产物的干燥和固化时间，结果如表5所示。
表5
处理涂覆型芯所需的时间是对熔化工艺的生产率具有重要影响的参数。在表5的两个例子中，测量值是与常规铸造工艺相适应的；该时间也可以根据涂层的施涂层数进行调节。大约一小时的时间在工业上是不能接受的。

Claims (11)

1.胶泥组合物作为一次性铸造型芯的涂层的用途，所述胶泥组合物包含：
-至少一种粘结剂或水硬性水泥，其量为40-99.9重量％，优选50-70重量％，相对于所述胶泥组合物的总重量；
-可能地，一种或多种填料，其量为0.1-60重量％，优选25-45重量％，相对于所述胶泥组合物的总重量，所述填料优选具有D99<100μm；
-至少一种流变改性剂，其选自纤维素、纤维素衍生物例如甲基羟乙基纤维素、乙酸乙烯酯/叔碳酸乙烯酯共聚物、聚羧酸酯醚聚合物、或其混合物，其量为0.1-5重量％，优选0.1-3重量％，相对于所述胶泥组合物的总重量。
2.根据权利要求1所述的用途，其中所述粘结剂或水硬性水泥选自波特兰水泥、硫铝酸盐水泥和/或高铝水泥和/或“快凝水泥”类型的快凝天然水泥，单独或彼此混合和/或与普通水泥混合，可能含有添加剂或加速剂。
3.根据前述权利要求任一项所述的用途，其中所述粘结剂或水硬性水泥是类型I波特兰水泥，根据标准UNI EN 197-1:2011，其强度等级为42.5或52.5，具有普通(N)或高(R)初始强度等级，优选CEM I 52.5R或CEM I 52.5N，甚至更优选CEM I 52.5R；或者它是硫铝酸盐水泥和/或高铝水泥。
4.根据前述权利要求任一项所述的用途，其中所述粘结剂或水硬性水泥是硫铝酸盐水泥。
5.根据前述权利要求任一项所述的用途，其中所述填料选自石灰石、硅质或硅钙质填料，单独或以混合物形式，更优选是石灰石填料。
6.根据前述权利要求任一项所述的用途，其中所述流变改性剂是甲基羟乙基纤维素。
7.根据前述权利要求任一项所述的用途，其中所述胶泥组合物还包含超流化添加剂，例如丙烯酸基聚羧酸酯，和其它添加剂，例如木质素磺酸盐、萘磺酸盐、三聚氰胺或乙烯基化合物。
8.一次性铸造型芯，其基本上由砂质材料和粘结剂、优选无机粘结剂组成，特征在于其涂覆有一层或多层由胶泥组合物组成的涂层，所述胶泥组合物包含：
-至少一种粘结剂或水硬性水泥，其量为40-99.9重量％，优选50-70重量％，相对于所述胶泥组合物的总重量；
-可能地，一种或多种填料，其量为0.1-60重量％，优选25-45重量％，相对于所述胶泥组合物的总重量，所述填料优选具有D99<100μm；
-至少一种流变改性剂，其选自纤维素、纤维素衍生物例如甲基羟乙基纤维素、乙酸乙烯酯/叔碳酸乙烯酯共聚物、聚羧酸酯醚聚合物、或其混合物，其量为0.1-5重量％，优选0.1-3重量％，相对于所述胶泥组合物的总重量；和
水；
所述一层或多层涂层的总厚度为0.15-1mm。
9.根据权利要求8所述的铸造型芯，其中使用权利要求2-7任一项的胶泥组合物制备所述涂层。
10.根据权利要求8或9所述的铸造型芯，其中所述水/胶泥组合物的重量比为0.3-0.8。
11.根据权利要求8-10任一项所述的铸造型芯，其中优选通过刷涂或喷刷或在涂布浴中浸渍，将所述涂层施加到所述一次性铸造型芯上。
CN201780035374.9A 2016-06-09 2017-06-08 胶泥组合物作为一次性铸造型芯的涂层的用途及相关涂覆的型芯 Pending CN109414847A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITUA2016A004227A ITUA20164227A1 (it) 2016-06-09 2016-06-09 Uso di una composizione cementizia quale rivestimento di anime a perdere da fonderia e relativa anima rivestita
ITUA2016A004227 2016-06-09
PCT/IB2017/053395 WO2017212435A1 (en) 2016-06-09 2017-06-08 Use of a cementitious composition as a coating for disposable foundry cores and relative coated core

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109414847A true CN109414847A (zh) 2019-03-01

Family

ID=57113607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780035374.9A Pending CN109414847A (zh) 2016-06-09 2017-06-08 胶泥组合物作为一次性铸造型芯的涂层的用途及相关涂覆的型芯

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20190262894A1 (zh)
EP (1) EP3468761A1 (zh)
CN (1) CN109414847A (zh)
IT (1) ITUA20164227A1 (zh)
WO (1) WO2017212435A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3087436C (en) * 2018-09-06 2021-04-06 Laboratoire Cir Inc. Anode coating compositions and uses thereof

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009095734A1 (en) * 2008-01-31 2009-08-06 Italcementi S.P.A. Solid mixture and coating based on a sulfo-aluminous or sulfo-ferroaluminous clinker and cementitious-based pipes thus coated

Also Published As

Publication number Publication date
US20190262894A1 (en) 2019-08-29
ITUA20164227A1 (it) 2017-12-09
WO2017212435A1 (en) 2017-12-14
EP3468761A1 (en) 2019-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2333340C (en) Efficient catalyst for the set acceleration of plaster
CA2621005C (en) Borosilicate glass-containing molding material mixtures
KR101740500B1 (ko) 내화학성이 우수한 콘크리트 구조물용 보수보강재 및 보수공법
MX2014006389A (es) Composicion y metodo para obtener agregados expuestos en superficies de concreto moldeado y otros materiales de cemento.
US11179767B2 (en) Compositions and methods for foundry cores in high pressure die casting
KR20140071439A (ko) 무기물 주조 주형과 주조 심형을 위한 코팅 조성물, 이의 용도 및 사이징 방법
US11225437B2 (en) Latex-based formulations for coating and sculpting applications
CN108911671A (zh) 一种石膏抹灰砂浆及其制备方法
US9539637B2 (en) Investment casting refractory material
US5391341A (en) Process and binder for the manufacture of ceramic shells for use as molds
CN109414847A (zh) 胶泥组合物作为一次性铸造型芯的涂层的用途及相关涂覆的型芯
CN113784809B (zh) 涂料组合物、涂覆铸模的方法、涂料组合物用于涂覆铸模的用途以及铸模
JP2005016291A (ja) 建築物用組成物及びその使用方法
JP2016055318A (ja) 空洞鋳型の作製方法、空洞鋳型を用いた鋳造方法
CN110944961B (zh) 制造混凝土制品与结构的方法
JP2018535919A (ja) 無機高分子のセラミック様の材料を提供するためのプロセス
RU2442673C2 (ru) Способ получения литейных стержней или форм
Nanda et al. Shell mould strength of rice husk ash (RHA) and bentonite clays in investment casting
JP6903651B2 (ja) インベストメントキャスティング用モールド、このようなモールドを作製する方法及びその使用
JP4370013B2 (ja) 湿式塗材
JP6449644B2 (ja) 消失模型用塗型剤組成物
RU2773245C1 (ru) Противопригарная краска для литейных форм и стержней
JP2005008464A (ja) セメント被覆粒状物及びその製造方法
JP4378965B2 (ja) セメント組成物用添加剤およびセメント硬化物の製造方法
CA1280526C (en) Anti-corrosive composition for iron and steel surfaces and the use thereof for protecting the reinforcing steel bars of autoclaved light-weight concrete

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190301

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication