DE602005002455T2

DE602005002455T2 - Verbessertes modellausschmelzverfahren

Info

Publication number: DE602005002455T2
Application number: DE602005002455T
Authority: DE
Inventors: Samantha Bilston JONES
Original assignee: University of Birmingham
Current assignee: University of Birmingham
Priority date: 2004-02-05
Filing date: 2005-02-07
Publication date: 2008-05-29
Anticipated expiration: 2025-02-08
Also published as: EP1708838A1; US20080173421A1; GB0402516D0; EP1708838B1; IL177306A0; CA2554665A1; CA2554665C; PL1708838T3; RU2376100C2; ZA200606190B; WO2005075130A1; CN1913991A; DE602005002455D1; ATE372842T1; RU2006131667A; CN100409972C; BRPI0507304A; IL177306A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Modell aus Schmelzverfahren, das gegenüber konventionellen Verfahren sehr viel schneller ist.
Ein typisches Modell aus Schmelzverfahren umfasst die Erzeugung von technischen Metallgusserzeugnissen unter Anwendung eines ausschmelzbaren Modells. Das Modell ist ein komplexes Gemisch von Harz, Füllstoff und Wachs (oder anderes verdampfbares Material, wie beispielsweise geschäumtes Polystyrol), das in eine Metallform unter Druck eingespritzt wird. Es werden mehrere derartige Modelle, sobald sie erstarrt sind, zu einem Cluster zusammengebaut und auf ein Wachgießsystem aufgebaut. Die Wachsgruppe wird in eine Feuerfestaufschlämmung eingetaucht, die aus einem flüssigen Bindemittel und einem Feuerfestpulver besteht. Nach dem Ablaufenlassen werden auf der feuchten Oberfläche Körner von Feuerfest-Stuck abgeschieden, um die primäre Feuerfestbeschichtung zu erzeugen (die Bedeckung der Gruppe mit Feuerfestmaterial ist bekannt als "Investment", woher der Name für das "Investmentverfahren" kommt). Sobald die primäre Beschichtung abgebunden ist (normalerweise durch Lufttrocknen bis zum Erstarren des Bindemittels) wird die Gruppe nochmals in eine Aufschlämmung eingetaucht und mit Stuck versehen, bis die erforderliche Dicke der Schalenform aufgebaut worden ist. Zwischen den Tauchschritten wird jede Schicht gründlich gehärtet, sodass die Herstellung jeder Form zwischen 24 und 72 Stunden in Anspruch nehmen kann. Die Aufgabe des Stucks besteht darin, Trocknungsspannungen in den Beschichtungen auf ein Minimum herabzusetzen, indem eine Reihe von verteilten Spannungskonzentrationszentren geboten wird, die die Größenordnung jeglicher örtlicher Spannungen reduzieren. Jede Stuckoberfläche vermittelt auch eine rauhe Oberfläche zur Verankerung der nächsten Beschichtung. Die Partikelgröße des Stucks nimmt zu, wenn mehr Beschichtungen hinzugefügt werden, um ein Maximum an Formdurchlässigkeit aufrechtzuerhalten und der Form Masse zu vermitteln.
In den letzten Jahren sind fortgeschrittene Keramikkomponenten (zum Beispiel Siliciumnitrid) entwickelt worden, die gegenüber vergleichbaren Metallkomponenten erhebliche Vorteile bieten. Es sind zahlreiche Prozesse bekannt, mit denen derartige Keramikkomponenten erzeugt werden können, und dieses schließt das mechanische Bearbeiten ein, Spritzgießen, Schlickerguss, Druckguss und Gelguss. Beim Gelguss wird eine konzentrierte Aufschlämmung von Keramikpulver in einer Lösung von organischem Monomer in eine Form gegossen und in situ unter Erzeugung eines Grünlings in Form des Formhohlraums polymerisiert. Nach dem Ausformen wird der grüne Keramikkörper getrocknet, nach Erfordernis mechanisch bearbeitet, zur Entfernung von Bindemittel pyrolysiert und sodann bis zur vollen Dichte gesintert. Es sind wässrig basierende Systeme entwickelt worden, wie beispielsweise das Acrylamid-System, worin wasserlösliche Monomere mit Wasser als Lösemittel verwendet werden. Die US-A-3 894 572 offenbart die durch chemische Wechselwirkung zwischen einem chemischen Härtungsmittel und den Stuckpartikeln hervorgerufene Gelbildung.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Wachsausschmelzverfahren bereitzustellen, das eines oder mehrere der Probleme in Verbindung mit den bekannten Wachsausschmelzverfahren überwindet oder mildert und das bevorzugt die zum Formen der Maskenform erforderliche Zeit verringert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren für die Herstellung einer Maskenform gewährt, welches Verfahren die Schritte in der Reihenfolge umfasst:

(i) Eintauchen eines vorgeformten ausschmelzbaren Modells in eine Aufschlämmung von Feuerfestpartikeln und kolloidalem flüssigem Bindemittel, wodurch eine Beschichtungslage auf dem Modell gebildet wird,
(ii) Abscheiden von Partikeln von Feuerfestmaterial auf der Beschichtung und
(iii) Trocknen,

Bevorzugt schließt das Verfahren auch den zusätzlichen Schritt (iv) ein, der nach dem letzten Schritt (iii) des Auftrags einer Siegelschicht ausgeführt wird, die eine Aufschlämmung von Feuerfestpartikeln und kolloidalem flüssigen Bindemittel aufweist, gefolgt von einem Trocknen.
In der Maskenformerzeugung wird die auf das ausschmelzbare Modell aufgebrachte Beschichtungslage in der Regel als die primäre Beschichtung und die nachfolgenden Beschichtungen von Aufschlämmung als sekundäre Beschichtungen gezeigt. Im typischen Fall werden drei bis zwölf sekundäre Beschichtungen aufgetragen.
Bevorzugt werden die mit dem gelbildenden Material beschichteten Feuerfestpartikel auf die jeweilige sekundäre Beschichtung (d.h. während der jeweiligen Wiederholung von Schritt (ii) nach der ersten Klammer aufgetragen). Die mit dem gelbildenden Material beschichteten Feuerfestpartikel können unter Umständen auf die primäre Beschichtung aufgebracht werden, ohne dass dieses erforderlich ist.
Es gilt als selbstverständlich, dass die Abscheidung von Feuerfestpartikel (in beschichteter oder unbeschichteter Form) in Schritt (ii) mit Hilfe jedes beliebigen einfachen Verfahrens erzielt werden kann, wie beispielsweise unter Anwendung eines "Regenfall-Besanders" oder eines Wirbelbetts.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden die mit Polymer beschichteten und unbeschichteten Feuerfestpartikel in dem gleichen Schritt (ii) verwendet, zum Beispiel werden die beschichteten Partikel vorgemischt mit unbeschichteten Partikeln, bevor der Auftrag auf die Beschichtung erfolgt. In dieser bevorzugten Ausführungsform kann das Verhältnis von beschichteten zu unbeschichteten Partikeln 95:5 bis 5:95 und mehr bevorzugt 85:15 bis 50:50 und am meisten bevorzugt etwa 75:25 Gewichtsverhältnis betragen.
Vorzugsweise beträgt die Menge des in Schritt (ii) verwendeten gelbildenden Materials nicht mehr als 5 Gew.% der Partikel des Feuerfestmaterials, die in diesem Schritt (ii) verwendet werden, und beträgt mehr bevorzugt nicht mehr als 2 Gew.%. Bevorzugte Bereiche betragen 2,5% bis 5 Gew.%, 1% bis 2 Gew.% und 0,2 bis 1 Gew.% und 0,15% bis 0,5 Gew.%. Der bevorzugte Bereich kann von dem zur Anwendung gelangenden Verfahren zur Erzeugung der beschichteten Feuerfestpartikel sowie von der Partikelgröße und der Beschaffenheit der verwendeten Feuerfestpartikel abhängen. Es gilt als selbstverständlich, dass bei Verwendung des gelbildenden Materials in mehr als einer Wiederholung von Schritt (ii) die verwendete Menge in dem jeweiligen Schritt (ii) differieren kann.
Bevorzugt ist das gelbildende Material ein Polymer und ist mehr bevorzugt ein hochsaugaktives Polymer, das durch Polyacrylamid und Polyacrylat exemplifiziert ist. Ein besonders bevorzugtes Polymer ist ein Natriumsalz einer vernetzten Polyacrylsäure (zum Beispiel vertrieben unter der Handelsbezeichnung Liquiblock 144).
Vorzugswiese schließt das Verfahren einen Schritt des Beschichtens der Feuerfestpartikel mit dem gelbildenden Material ein. Dieses kann durch Mischen des gelbildenden Materials mit Wasser unter Erzeugung eines Gels und durch anschließendes Einmischen der Feuerfestpartikel in das Gel erfolgen, gefolgt von einem Trocknen (zum Beispiel bei erhöhter Temperatur oder unter Anwendung von Mikrowellen) und Malen der resultierenden Masse. Alternativ kann das Beschichten durch Sprühtrocknen der Feuerfestpartikel, durch Agglomeration oder unter Anwendung eines Wirbelbettes oder einer beliebigen anderen geeigneten Methode erfolgen. Obgleich die Partikelgröße des Polymers nicht entscheidend ist, wo das Beschichten der Feuerfestpartikel durch ein erstes Mischen des Polymers mit Wasser erreicht wird, erweist sich bei kleineren Partikeln (zum Beispiel etwa 300 μm oder kleiner) eine bessere Dispersion.
Es gilt ebenfalls als selbstverständlich, dass die benötigte Polymermenge mit Hilfe einer Kombination des (i) Kontrollieren der zur Erzeugung der beschichteten Partikel verwendeten Polymermenge erreicht werden kann und (ii) der Menge der unbeschichteten Partikel, die mit den beschichteten Partikeln vermengt sind.
Es ist vorteilhaft, wenn das Verfahren (abgesehen von der Verwendung des gelbildenden Materials und der Verringerung der Trocknungszeiten, die sich ergeben) weitgehend das gleiche ist wie ein standardgemäßes Modell aus Schmelzverfahren, bei dem konventionelle Anlagen und Materialien angewendet werden. Es gilt daher als selbstverständlich, dass die Beschaffenheit des ausschmelzbaren Modells, der Zusammensetzungen der Aufschlämmung die in Schritt (i) verwendet werden (und in Schritt (iv) sofern ausgeführt) und der in Schritt (ii) verwendeten Feuerfestpartikel jede beliebige von denen sein kann, die dem Fachmann auf dem Gebiet des Modellausschmelzens bekannt ist. Typische Beispiele für Feuerfestmaterialien schließen lediglich als Beispiel ein: Siliciumdioxid, Zirconiumsilicat, Aluminiumsilicate, Aluminiumoxid.
Ferner schließt das Verfahren bevorzugt einen Schritt der Entfernung des Wachsausschmelzmodells von der Maskenform nach dem letzten Schritt (iii) (oder Schritt (iv), sofern ausgeführt) ein, und mehr bevorzugt schließt das Verfahren einen abschließenden Schritt des Brennens der resultierenden Maskenform ein.
Das Brennen kann durch Erhitzen bis 900°C oder darüber in konventionellen Öfen unter Anwendung konventioneller Ausheizprogramme erfolgen. In bestimmten Ausführungsformen kann eine mehrstufige Ausheizprozedur bevorzugt sein. Beispielsweise kann ein erster Schritt das Erhitzen bis zu einer Temperatur von 400° bis 700°C bei einer Heizgeschwindigkeit von 1° bis 5°C/Min. (vorzugsweise 1° bis 3°C/Min) umfassen, gefolgt von einem zweiten Schritt des Erhitzen bis mindestens 900°C (bevorzugt etwa 1.000°C) bei einer Geschwindigkeit von 5° bis 10°C/Min. Die Temperatur kann zwischen den ersten und zweiten Schritten für eine kurze Zeitdauer (zum Beispiel weniger als 10 Minuten) gehalten werden.
Das Erhitzen bis mindestens 900°C kann in drei oder mehreren Schritten ausgeführt werden, sofern dieses für erforderlich gehalten wird.
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele eingehender beschrieben.
VERGLEICHSBEISPIEL 1
Dieses Vergleichsbeispiel soll für eine Standard-Maskenform bekannter Ausführung repräsentativ sein, wie sie für das Gießen von Aluminiumlegierung verwendet wird und wie folgt aufgebaut ist:
Es wird ein wachsgefülltes Teststück in eine erste Aufschlämmung (primär) für 30 Sekunden eingetaucht, die man 60 Sekunden abtropfen lässt. Sodann wird auf der nassen Oberfläche der Aufschlämmung nach der Methode des Regenfall-Besanders (Fallhöhe etwa 10 cm) grobkörniges Stuckmaterial abgeschieden. Das beschichtete Teststück wird auf ein Karussell zum Trocknen gesetzt und für die erforderliche Zeitdauer unter kontrollierten Bedingungen bei geringer Luftbewegung getrocknet. Ein ausgedehntes Trocknen entfernt Feuchtigkeit aus dem kolloidalen Bindemittel, erzwingt eine Gelbildung der Partikel unter Erzeugung eines starren Gels.
Die nachfolgenden Beschichtungen wurden durch Eintauchen in eine zweite (sekundäre) Aufschlämmung (30 Sekunden), gefolgt von einem Ablaufenlassen (60 Sekunden) aufgetragen, mit anschließendem Stuckauftrag (Methode des Regenfall-Besanders, Abscheidungshöhe etwa 10 cm) und Trocknen für die erforderliche Zeitdauer nach dem jeweiligen Stuckauftrag. Insgesamt werden vier sekundäre Beschichtungen aufgetragen. Abschließend wird eine Siegelschicht aufgetragen (Eintauchen in eine zweite Aufschlämmung, jedoch kein Stuckauftrag), gefolgt von einem Trocknen.

Die technischen Angaben für die primäre und sekundäre Aufschlämmung sind in Tabelle 1 enthalten, während die übrigen verschiedenen Prozessparameter in Tabelle 2 gegeben werden. Die Latex-Zugabe in Tabelle 1 bezieht sich auf die Verwendung eines auf Wasser basierenden Latexsystems, das dem Grundbindemittel zur Verbesserung der Grünfestigkeit und zur Verringerung der Festigkeit nach dem Brennen zugegeben wird. TABELLE 1: Technische Angaben der Aufschlämmung für eine Aluminiumform-Herstellung (alle Angaben in Gew.%)

Aufschlämmung	Bindemittel Gehalt an Siliciumdioxid (Gew.%)	Zugabe von Latex-Polymer (Gew.%)	Füllstofftyp	Feuerfestbeschickung (Gew.% der gesamten Aufschlämmung
Primär	26	6	(a) 200 Mesh Zircon (b) 200 Mesh feindisperses Siliciumdioxid	77% a:b 3:1
Sekundär	22	8	200 Mesh feindisperses Siliciumdioxid	57%

TABELLE 2: Technische Angaben für den Maskenformbau für Vergleichsbeispiel 1

Beschichtung	Stuck	Luftgeschwindigkeit beim Trocknen (ms^–1)	Trocknungsdauer (Min.)
Primär	50/80 Mesh Aluminiumsilicat	0,4	1.440
Sekundär 1	30/80 Mesh Aluminiumsilicat	3	90
Sekundär 2	30/80 Mesh Aluminiumsilicat	3	90
Sekundär 3	30/80 Mesh Aluminiumsilicat	3	90
Sekundär 4	30/80 Mesh Aluminiumsilicat	3	90
Siegelschicht	keines	3	1.440
		Summe	3.240

VERGLEICHSBEISPIEL 2

Die Maskenform entsprechend Vergleichsbeispiel 2 wurde in der gleichen Weise wie für Vergleichsbeispiel 1 unter Verwendung der Aufschlämmungen aus Tabelle 1 mit der Ausnahme hergestellt, dass der Stuck auf die primären und alle sekundären Beschichtungen aufgebracht wurde, worin Partikel aus Polyacrylat einbezogen waren (bei einer Beladung von 1 Teil Polyacrylamid zu 40 Teilen Stuck). Die Prozessparameter sind in Tabelle 3 gegeben. Wenn das Polyacrylat auf die Oberfläche der nassen Aufschlämmung aufgebracht wurde, absorbierte es rasch Feuchtigkeit aus dem angrenzenden kolloidalen Teil der Aufschlämmung und erzwang eine Gelbildung zu einem festen Gel ohne die Notwendigkeit längerer Trocknungszeiten. TABELLE 3: Technische Angaben zum Aufbau der Gießmaske für Vergleichsbeispiel 2

Beschichtung	Stuck	Geschwindigkeit der Trocknungsluft (ms^–1)	Trocknungsdauer (Min.)
Primär	50/80 Mesh Aluminiumsilicat Liquiblock 144 (2,5 Gew.%)*	0,4	10
Sekundär 1	30/80 Mesh Aluminiumsilicat Liquiblock 144 (2,5 Gew.%)*	3	5
Sekundär 2	30/80 Mesh Aluminiumsilicat Liquiblock 144 (2,5 Gew.%)*	3	5
Sekundär 3	30/80 Mesh Aluminiumsilicat Liquiblock 144 (2,5 Gew.%)*	3	5
Sekundär 4	30/80 Mesh Aluminiumsilicat Liquiblock 144 (2,5 Gew.%)*	3	5
Siegelschicht	Keine	3	1.080
		Summe	1.110

*Polyacrylat mit einer Partikelgröße < 300 μm

BEISPIEL 1
Es wurde eine Mischung von einem Gewichtsteil Liquiblock 144, 400 Gewichtsteile 50:80 Mesh Aluminiumsilicat und 400 Gewichtsteilen deionisiertem Wasser angesetzt und für 24 Stunden bei 100°C mit gelegentlichem Mischen getrocknet. Es wurden kleine Proben für 30 Minuten bei 1.000°C gebrannt und der anfänglich vorhandene prozentuale Polymeranteil bestimmt, indem der prozentuale Gewichtsverlust zum Ausheizverlust des Polymers in Beziehung gesetzt wurde. Die Ergebnisse zeigten, dass der Stuck 0,20 Gew.% Polymer enthielt. (Der prozentuale Polymeranteil ist etwas geringer als der theoretische Wert von 0,25 Gew.%, da etwas Wasser im Stuck zurückgehalten wird.)
Für einen alternativen Stuckansatz wurde das Polymer heftig mit Wasser unter Erzeugung eines viskosen Gels gemischt. Die Feuerfestpartikel wurden sodann zugegeben und in der Gelmatrix in Suspension gehalten. Das Trocknen erfolgte über 20 Minuten unter Anwendung einer Mikrowelle und ergab einen trockenen festen Block. Der Block wurde sodann sorgfältig erneut gemahlen, um größere Änderungen in der Partikelgröße zu vermeiden. Diese Methode gewährleistet, dass weitgehend alle Feuerfestpartikel mit Polymer beschichtet sind.

Es wurden Keramikaufschlämmungen hergestellt, wie sie in Tabelle 1 gezeigt sind, und Keramik-Formproben entsprechend der nachfolgenden Tabelle 4 getaucht nach der gleichen Methode, wie sie bei den Vergleichsbeispielen 1 und 2 angewendet wurde. TABELLE 4: Aufbau der Gießmaske für Beispiel 1

Beschichtung	Stuck	Geschwindigkeit der Trocknungsluft (ms^–1)	Trocknungsdauer (Min.)
Primär	50/80 Mesh Aluminiumsilicat Liquiblock 144 (2,5 Gew.%)*	0,4	10
Sekundär 1	30/80 Mesh Aluminiumsilicat Liquiblock 144 (2,5 Gew.%)*	3	10
Sekundär 2	30/80 Mesh Aluminiumsilicat Liquiblock 144 (2,5 Gew.%)*	3	10
Sekundär 3	30/80 Mesh Aluminiumsilicat Liquiblock 144 (2,5 Gew.%)*	3	10
Sekundär 4	30/80 Mesh Aluminiumsilicat Liquiblock 144 (2,5 Gew.%)*	3	10
Siegelschicht	Keine	3	1.080
		Summe	1.130

BEISPIEL 2
Beispiel 1 wurde mit vierfacher Erhöhung des Polymers (d.h. 1% theoretisch) wiederholt.
VERGLEICHE DER MASFENFORMDICKEN

Die erhaltenen Vergleiche für die Dicken der Keramikform der Maskenformsysteme der Vergleichsbeispiele 1 und 2 sowie Beispiel 1 und Beispiel 2 können aus Tabelle 5 entnommen werden. TABELLE 5: Vergleich der Gießformdicke

	Status	mittlere Dicke (mm)	Standardabweichung, σ^–1 (mm)
Vergleichsbeispiel 1	ungebrannt	4,99	0,39
Vergleichsbeispiel 1	gebrannt	4,81	0,56
Vergleichsbeispiel 2	ungebrannt	9,42	0,36
Vergleichsbeispiel 2	gebrannt	8,53	0,46
Beispiel	ungebrannt	6,41	0,42
Beispiel	gebrannt	6,75	0,56
Beispiel	ungebrannt	7,35	0,93
Beispiel	gebrannt	7,54?	0,88

MESSUNG DER FLACHSTABFESTIGKEIT (MOR)
Der Bruchmodul ("modulus of rupture", MOR) ist die Höchstbelastung, der ein prismatischer Prüfkörper mit vorgegebenen Abmessungen widerstehen kann, wenn er nach dem Dreipunkt-Biegemodus belastet wird. Das Prinzip des Tests ist die Belastung von Prüfkörpern mit einer mit konstanter Geschwindigkeit zunehmenden Belastung bis zum Eintreten eines Bruches. Die Testmethode hat breite Anwendung in der Industrie gefunden, speziell zum Vergleich der Eigenschaften eines Formmaterials mit einem anderen. Die Prüfmethode wurde mit dem "British Standard BS 1902-4.4:1995" standardisiert, worin die Testmethode und die Abmessungstoleranzen festgelegt sind, die zur richtigen Ausführung des Tests gefordert werden.
Bei der MOR-Prüfung werden die Proben auf einem Wachsmodell mit Abmessungen von 200 mm × 25 mm × 10 mm Dicke hergestellt. Nach dem Ausschmelzen werden die Formen zu rechteckigen Prüfstäben geschnitten. Die ungebrannten und gebrannten Proben werden bei Raumtemperatur (18° bis 21°C) getestet.
Zur Bewertung des Einflusses der Ausschmelzprozedur auf die mechanische Festigkeit der Gießformsysteme wurde die Grünfestigkeit trocken (bei 21°C für 12 Stunden vor dem Testen belassen) und nass (in ein Dampfbad bei näherungsweise 80° bis 90°C für 30 Minuten vor dem Testen gegeben) gemessen. Die Proben wurden in eine Instron 8500-Zugprüfmaschine bei einer konstanten Belastungsgeschwindigkeit von 1 mm/Min. bis zum Bruch eingespannt.
Der MOR-Wert, σ_Max, wurde unter Anwendung der Gleichung 1 berechnet:
worin P_Max die Bruchlast ist, W und H sind die Breite und die Dicke der Bruchfläche der Probe, L ist die Spannweite. Der im Dreipunkt-Biegemodus gemessene MOR-Wert ist eine dem Material innewohnende Eigenschaft unbeeinflusst von den Abmessungen des Prüfstabs. Unterschiedliche Dicken der Gießform beeinflussen das Verhalten des Materials, und es wurde die ausgeglichene Bruchlast beim Biegen (AFL_B) berechnet (festgelegt als die zum Bruch eines 10 mm breiten Form-Probekörpers über eine Spannweite von 70 mm erforderliche Last). Dieser Wert normiert das Lastaufnahmevermögen der Form und lässt sich unter Anwendung von Gleichung 2 berechnen. AFLB = fBσmaxH2 (2)worin f_B eine Konstante gleich 0,1 ist, d.h. die Daten werden über eine Spannweite von 10 cm normiert.
Als Formgeber für die Keramikformen, die mit Hilfe der vorstehend ausgeführten Prozeduren geformt werden, wurden gespritzte Wachsstäbe verwendet. Nach der Formerzeugung wurden die Formen mit Dampf bei einem Druck von 8 bar (1 bar = 100 kPa) für eine Dauer von 4 Minuten mit einem Boilerclave^TM ausgeschmolzen, gefolgt von einem Zyklus der kontrollierten Druckentspannung bei 1 bar/Min. Mit Hilfe einer Schleifscheibe wurden Prüfkörper von näherungsweise von 20 mm × 80 mm geschnitten und bei Raumtemperatur im Dreipunkt-Biegemodus (primäre Schicht unter Kompression) getestet.

Ein Vergleich der bei Raumtemperatur in dem Dreipunkt-Biegemodus erzielten Maximalfestigkeiten für die Formproben ist in Tabelle 6 gezeigt. Zusätzlich zu den Messungen der Trocken-Grünfestigkeit wurden Beispiel 1 und 2 und Vergleichsbeispiele 1 und 2 auf ihre Nass-Grünfestigkeit getestet (um die Festigkeit während des Wachsausschmelzens zu simulieren) sowie deren Festigkeit nach dem Brennen unter verschiedenen Heizprozeduren. Diese Ergebnisse sind ebenfalls in der nachfolgenden Tabelle 6 dargestellt. TABELLE 6: Bruchfestigkeiten von Flachstab

Beispiel	Status	Bruchfestigkeit (MPa)	ausgeglichene Bruchlast (N)
Vergleichsbeispiel 1	grün, trocken	4,86 ± 0,54	12,0
	grün, nass	4,55 ± 0,47	11,1
	gebrannt (Methode A)	4,24 ± 0,61	9,7
	gebrannt (Methode B)	3,80 ± 0,38	9,1
Vergleichsbeispiel 2	grün, trocken	2,80 ± 0,75	24,8
	grün, nass	1.63 ± 0,36	13,9
	gebrannt (Methode B)	1,32 ± 0,32	9,5
	gebrannt (Methode C)	0,98 ± 0,29	8,7
Beispiel 1	grün, trocken	2,11 ± 0,16	8,3
	grün, nass	1,29 ± 0,16	5,6
	gebrannt (Methode B)	1,15 ± 0,16	5,2
	gebrannt (Methode C)	1,18 ± 0,09	5,1
Beispiel 2	grün, trocken	3,15 ± 0,9	17,2
	grün, nass	1,70 ± 0,22	11,3
	gebrannt (Methode A)	1,86 ± 0,37	9,7
	gebrannt (Methode B)	1,86 ± 0,37	11,8
	gebrannt (Methode C)	2,05 ± 0,33	11,2

Brennmethode A: bis 1.000°C bei 20°C/Min., Verweilzeit 60 Min., Ofenkühlung
Brennmethode B: bis 700°C bei 1°C/Min., Verweilzeit 6 Min., bis 1.000°C bei 5°C/Min., Verweilzeit 30 Min., Ofenkühlung
Brennmethode C: bis 700°C bei 2°C/Min., Verweilzeit 6 Min., bis 1.000°C bei 10°C/Min., Verweilzeit 60 Min., Ofenkühlung

Es sollte darauf hingewiesen werden, dass solange die Festigkeit nach dem Brennen ausreichend ist, um die zu gießende Legierung zu halten, für das Formausstoßen geringere Formfestigkeiten faktisch vorteilhaft sind und speziell dann, wenn relativ weiche Aluminiumlegierungen gegossen werden.
Obgleich die Formen des Vergleichsbeispiels 2 im Allgemeinen zufrieden stellend waren und sehr viel schneller erzeugt werden konnten als die Standardmasken (Vergleichsbeispiel 1), hatte die primäre Stuckbeschichtung eine Neigung zum Delaminieren. Außerdem wurden beim Wachsausschmelzen und Brennen einige Rissbildungen beobachtet, obgleich es keinen Metalldurchbruch gab.
Die Delaminierungen während der Maskenerzeugung und des Wachsausschmelzens können auf die Volumenausdehnung der einzelnen Polymerpartikel zurückgeführt werden, wenn Wasser aufgenommen wird und die Partikel "quellen". Ein anderer beobachteter Effekt, das "Stripping", kann auf die Tatsache zurückgeführt werden, dass das Polymer in Form "diskreter" Partikel eingeführt wird: Es wird nicht die gesamte Feuchtigkeit aus der Aufschlämmungsschicht von der kolloidalen Phase entfernt, da es eine Grenze für den Umfang/die Geschwindigkeit des Feuchtigkeitstransports durch ein kapillares Netzwerk gibt. Wenn die nächste Schicht getaucht wird, wird es im Inneren des kolloidalen Netzwerkes ein Überschuss an Feuchtigkeit geben, der die Gelbildung verhindert und den "Durchbruch" der bereits erstarrten Bindemittelstruktur katalysiert. Die Expansion und die Rissbildung der Maske während des Brennens sind möglicherweise auf eine thermische Fehlanpassung zwischen Keramik/Kolloid/Polymer-Zugabe oder Expansion aufgrund der Verflüchtigung des Polymers zurückzuführen. Diskrete Partikel werden eine hohe Konzentration an Polymer an einer speziellen Stelle haben und hinterlassen Löcher, wenn dieses entfernt wird.
Im starken Gegensatz dazu gab es bei den Masken von Beispiel 1 und Beispiel 2 überhaupt keine Risse während des Wachsausschmelzens mit der gesamten intakt bleibenden Maske (primäre und sekundäre Schichten). Nach dem Brennen bei den verringerten Heizgeschwindigkeiten (Methoden B und C) war die gesamte Maske vollständig ohne festzustellende Delaminierung. Die Festigkeiten waren in Bezug auf die Anwendung von Polymerpartikel-Zugaben gleichwertig, jedoch bedeutet die Tatsache, dass die gesamte Maske intakt bleibt, dass die Masken der vorliegenden Erfindung zum Gießen überlegen sein werden. Darüber hinaus ist festzustellen, dass die AFL-Werte bei Beispiel 2 vergleichbar oder höher sind als die für die nicht modifizierte Standardmaske von Vergleichsbeispiel 1, was nahe legt, dass diese Maske tatsächlich ein höheres Lastaufnahmevermögen hat.
KANTENFESTIGKEITSPRÜFUNGEN (KEILFESTIGKEITSPRÜFUNGEN) DER GRÜNFESTIGKEIT UND DER FESTIGKEIT NACH DEM BRENNEN
Der MOR-Test ermittelt nicht die Fähigkeit der Form, einer Rissbildung an der häufigsten Stelle des Formversagens während des Wachsausschmelzens und des Gießens zu widerstehen, die sich entlang scharfer Krümmungsradien und an Kanten befindet. Dieses trifft man häufig in Erzeugnissen an, wie beispielsweise Turbinenschaufeln, wo die Bedeckung mit Aufschlämmung und Stuck entscheidend ist. Der Kantentest wird zur Bewertung der Festigkeit und des Lastaufnahmevermögens der Maskenform an den Rändern und Kanten angewendet (Leyland, S.P., Hyde, R., & Withey, P.A., The Fitness For Purpose of Investment Casting Shells, In Proceedings of 8^th International Symposium an Investment Casting (Precat 95), Czech Republic, Brno, 1995, 62-68).
Beim Kantentest wird anstelle eine ebene Formoberfläche zu prüfen, ein Keil in einen speziell bemessenen Prüfkörper eingesetzt. Der Prüfkörper wird so belastet, dass die innere Oberfläche der Form (die primäre Schicht) sich unter Spannung befindet und die äußere Oberfläche sich unter Kompression befindet. Die Prüfkörper wurden aus Formproben genommen, die unter Verwendung eines speziell bemessenen Wachsausschmelzmodells erzeugt wurden, der symmetrisch nachlaufende Kantenabschnitte erzeugt. Die Länge der Kantentestprobe betrug näherungsweise 20 mm und die Breite der Probe 10 mm. Die getesteten Proben waren grün (trocken und feucht), und die Proben wurden nach dem vorstehend aufgeführten Schema gebrannt.
Die zum Bruch des Prüfkörpers erforderliche Last wurde aufgezeichnet und die Bruchfestigkeit des Kantenstücks unter Anwendung von Gleichung 3 berechnet:
worin F die auf den Keil aufgebracht Bruchlast ist, d ist die Spannweite, W ist die Breite und T die Dicke des Kantenprüfkörpers. Die ausgeglichene Bruchlast der Kantenprobe (AFL_W) die als zum Brechen eines 10 mm breiten Kantenprüfkörpers mit einer Spannweite von 20 mm erforderliche Last ist, normiert das Lastaufnahmevermögen der Maske an den Kanten und lässt sich unter Anwendung von Gleichung 4 berechnen: AFLw = fwσKeilT2 (4)worin f_W eine Konstante gleich 0,1 ist.

Beispiel 2 lieferte eine Maskenstruktur, die vollständig delaminationsfrei war. Es waren sowohl die grünen Proben als auch die Proben nach dem Brennen intakt und einwandfrei. Dieses legt nahe, dass der reduzierte Polymergehalt nicht nur der Rückfeuchtigkeit während der Grünkörper-Herstellung reduziert sondern auch die auf das Maskensystem während des Brennens aufgebrachte Spannung reduziert. Es wird angenommen, dass diese Kombination von überschüssiger Feuchtigkeit und Spannungen, die während der Verdampfung des Polymers erzeugt werden, die Ursache für die Delaminierung ist. Daher müssen zukünftige Maskensysteme mit einer Mindestmenge an Polymerzugabe erzeugt werden, ein Umstand, der außerdem die Fertigungskosten für die Maske herabsetzen wird. Tabelle 7 zeigt den Vergleich der Ergebnisse des Kantentests, die zwischen Vergleichsbeispiel 1 und Beispiel 2 erhalten werden (einschließlich AFL-Ergebnisse). TABELLE 7: Vergleich der Ergebnisse des Kantenfestigkeitstests

Beispiel	Status	Kantenfestigkeit (MPa)	ausgeglichene Bruchlast (N)
Vergleichsbeispiel 1	grün, trocken	1,89 ± 0,37	2,93 ± 0,51
	grün, feucht	1,65 ± 0,23	2,90 ± 0,59
	gebrannt (Methode A)	1,34 ± 0,14	1,63 ± 1,21
	gebrannt (Methode B)	1,58 ± 0,27	2,25 ± 0,46
Beispiel 2	grün, trocken	0,65 ± 0,15	3,82 ± 0,76
	grün, feucht	0,44 ± 0,10	2,13 ± 0,39
	gebrannt (Methode A)	0,39 ± 0,08	2,43 ± 1,47
	gebrannt (Methode B)	0,43 ± 0,08	2,11 ± 0,74
	gebrannt (Methode C)	0,42 ± 0,07	2,03 ± 0,93

Die Ergebnisse des Kantentests zeigen, dass die Maske von Beispiel 2 eine geringere Festigkeit hat als die der Standardsysteme. Allerdings führt der erhöhte Maskenaufbau auf den empfindlichen Kanten zu einem Lastaufnahmevermögen (AFL), das vergleichbar ist, d.h. die Maskenkanten sollten den gleichen Lasten widerstehen. Die Standardabweichung der Dickenmessungen ist sehr viel größer bei der Maske von Beispiel 2 und ist kennzeichnend für eine erhöhte Veränderlichkeit der Maskenstruktur. Die erhöhte Veränderlichkeit der Maskendicke scheint jedoch nicht die sehr beständigen Werte der Kantenfestigkeit zu beeinträchtigen, die von diesen Masken gezeigt werden. Die Ergebnisse zeigen ebenfalls, dass das modifizierte System bei Geschwindigkeiten gebrannt werden kann, die mit den technischen Standards vergleichbar sind (Brennen A), und zwar ohne irgendwelche nachteiligen Einflüsse, sodass sich die Notwendigkeit der Herabsetzung der Brenngeschwindigkeiten bei diesen spezialisierten Masken erübrigt.
GIESSVERSUCHE IM GROSSTECHNISCHEN STANDARD
BEISPIEL 3
Es wurden Gießversuche in diesem Projektstadium unternommen, um die Richtigkeit der Methode des schnellen Maskenaufbaus zu bestätigen sowie deren Fähigkeit, in der gegenwärtigen Gießereiumgebung Gussstücke im großtechnischen Maßstab zu erzeugen. Die Formen wurden von Hand im Haus wegen der großen Materialmengen erzeugt, die zur Betrieb eines großtechnischen Regenfall-Besanders unter Verwendung von beschichtetem Stuckmaterial erforderlich sind.

Es wurde mit den Prüfkörpermodellen mit eingespritztem frischem Wachs (Remet Hyfill) und dem Eingusssystem in wiedergewonnenem Wachs eine Baugruppe erzeugt. Das Maskentauchen wurde nach der in der nachfolgenden Tabelle 8 ausgeführten Prozedur ausgeführt, wobei der Stuck wie in den Beispielen 1 und 2 hergestellt worden war. TABELLE 8: Technische Angaben für den Maskenaufbau für Beispiel 3

Beschichtung	Stuck	Geschwindigkeit der Trocknungsluft (ms^–1)	Trocknungsdauer (Min.)
Primär	50/80 Mesh Aluminiumsilicat Liquiblock 144 (1 Gew.%)*	0,4	10
Sekundär 1	30/80 Mesh Aluminiumsilicat Liquiblock 144 (1 Gew.%)*	3	10
Sekundär 2	30/80 Mesh Aluminiumsilicat Liquiblock 144 (1 Gew.%)*	3	10
Sekundär 3	30/80 Mesh Aluminiumsilicat Liquiblock 144 (2 Gew.%)*	3	10
Sekundär 4	30/80 Mesh Aluminiumsilicat Liquiblock 144 (2 Gew.%)*	3	10
Siegelschicht	keine	3	720
		Summe	770

Die Wachsgruppe wurde verpackt und zur Industriegießerei zum Wachsausschmelzen in einem Maßstab von eins zu eins mit einer Boilerclave-Einheit transportiert. Das zum Einsatz gelangende Wachsausschmelzschema war wie folgt:

1. 0,85 MPa (0 bis 8,5 bar) Druck in 10 Sekunden
2. Verweilzeit bei maximalem Druck für 5 Minuten
3. Druckentspannung bis auf Atmosphärendruck in 10 Minuten (0,8 bar/Min)

Die Schale wurde in einem Industrieofen unter dem folgenden Regime gebrannt:

1. Einführen in den Ofen und stufenweise Hochfahren bis 450°C (ungefähr 15°C/Min.)
2. Stufenweises Hochfahren auf 450° bis 800°C (ungefähr 12°C/Min.)
3. Halten bei 800°C für 30 Minuten
4. Ungestützt gießen mit LM25 (Aluminiumlegierung) bei näherungsweise 800°C
5. Luftkühlen

Vergleichsbeispiel 2 (2,5 Gew.% Stuckpartikelzugabe) zeigte beim Gießen unter Verwendung von handelsreinem Aluminium Probleme einer primären Schichtdelaminierung auf dem Gießtümpel. Der Guss zeigte keinerlei größere Delaminierung in der Masse der Gruppe, obgleich es Anzeichen für ein Kantenreißen und geringe Mengen an primärem Verlust gab. Im Gegensatz dazu zeigte die Maske von Beispiel 3 keine Delaminierung primärer oder sekundärer Schichten und keinerlei visuelle Schädigung, die während der Wachsentfernung aufgetreten war. Nach dem Brennen wurde die Maske mit LM25 gegossen und zwar unter Zugabe einer geringen Menge an Zement um die Unterseite der Prüfkörper (eine bei der betreffenden Gießerei übliche Praxis), obgleich es keinerlei Zeichen für Rissbildung oder Schwächung an dieser Stelle gab.
Die Maske ist sehr viel schwächer als die Standardmaske und ist daher verhältnismäßig leicht zu entnehmen. Es gab keinerlei Anzeichen für eine primäre Delamination, und der Guss war bei einer guten Oberflächenbeschaffenheit gesund. Der Versuchslauf zum Gießen einer schnell erzeugten industriellen Gießmaske unter Standardbedingungen des industriellen Wachsausschmelzens und Gießens war erfolgreich.
BEISPIEL 4
An dem Prozess von Beispiel 3 wurde zur Weiterentwicklung des Maskensystems eine Reihe von Änderungen übernommen:

(i) eine weitere Verringerung des Gehaltes an hochsaugaktivem Polymer zur Verringerung der Feuchtigkeitsaufnahme während des Tauchen,
(ii) Verringerung/Eliminierung der Luftbewegungen zwischen der Schicht und Zeiten zur Förderung einer schnellen Fertigung,
(iii) die Anwendung von Standardzeiten der primären Erzeugung (keine Polymermodifikation), um eine Delamination der primären Schicht vollständig zu verhindern,
(iv) "Wegblasen" von loser Aufschlämmung zwischen den Tauchschritten zur Verringerung der Delamination (in der Industrie eine Standardprozedur),
(v) die Anwendung gegenwärtiger industrieller Wachsausschmelz- und Brennschemen.

In diesem Beispiel handelte es sich bei dem zu erzeugenden Gussstück um einen IGT-Turbolader.

Die Masken-Tauchschritte wurden nach der in der nachfolgenden Tabelle 9 dargestellten Prozedur ausgeführt und der Stuck wie in den Beispielen 1 und 2 hergestellt. TABELLE 9: Technische Angaben für den Maskenaufbau von Beispiel 4

Beschichtung	Stuck⁺	Geschwindigkeit der Trocknungsluft (ms^–1)	Trocknungsdauer (Min.)
Primär	Zirconsand	0,1	420
Sekundär 1	30/80 Mesh Aluminiumsilicat Liquiblock 144 (0,25 Gew.%)*	0,1	20
Sekundär 2	30/80 Mesh Aluminiumsilicat Liquiblock 144 (0,25 Gew.%)*	1,5	20
Sekundär 3-7	18/36 Mesh Aluminiumsilicat Liquiblock 144 (0,25 Gew.%)*	3	80
Siegelschicht	keine	3	720
		Summe	1.580

⁺Wo in den sekundären Schichten Polymer verwendet wurde, wurde das mit Polymer vorbeschichtete Stuckmaterial mit standardgemäßem unbeschichteten Material in einem Verhältnis von beschichtetem Material zu unbeschichtetem Material von 3:1 vorgemischt.

Das Wachsausschmelzen in einer Boilerclave-Anlage im großtechnischen Maßstab wurde bei einem Höchstdruck von 0,8 MPa (8 bar, 180°C) für 10 Minuten mit einer Druckentspannungsgeschwindigkeit von 1 bar/Min. ausgeführt.
Die Gießmaske wurde in dem Industrieofen unter dem folgenden Regime gebrannt:

1. Einführen in den Ofen und stufenweise Hochfahren bis zu 900°C (ungefähr 20°C/Min.)
2. Halten bei 900°C für 120 Minuten
3. Ofenkühlung

Nach dem Brennen wurde ein Auswaschen vorgenommen, um zu ermitteln, ob es irgendeine primäre Delamination (Partikel werden ausgewaschen und werden sichtbar) oder durchgehende Risse in der Maskenstruktur gegeben hat. Es wird in dem Waschwasser eine Farbstoffkomponente verwendet, die durch die Risse hindurch dringt und diese sichtbar macht. In diesem Fall war die Maske vollständig intakt ohne Anzeichen für eine primäre Delamination.
Der Guss wurde unter Vakuum bei 1.600°C unter Verwendung einer Superalloy auf Nickelbasis ausgeführt. Die Form war anschließend intakt ohne Anzeichen für eine Rissbildung, für ein Metall-Durchlaufen oder für Formrisse auf den Schaufelkanten (kennzeichnend für Masken-Kantenrisse). Dieses zeigt sich nochmals nach dem Ausformen, wo es keine Formrisse oder ein unregelmäßiges Aussehen des Gussstückes gab.
Abschließend wurde das Gussstück einem Putzstrahlen unterworfen, gereinigt, wärmebehandelt und für die NDT-Prüfung und die Kontrollen für die Maßtoleranz vorbereitet. Die schnell erzeugten Gussstücke zeigten identische Abmessungen mit denen, die mit einer konventionellen Maske erzeugt wurden und waren vollständig intakt und lagen innerhalb der geforderten Maßtoleranzen.
Das Trocknen und die Festigkeitsentwicklung jeder Schicht in der Herstellung einer Maskenform im Modell aus Schmelzverfahren ist der bedeutendste, die Geschwindigkeit begrenzende Faktor bei der Verringerung der Vorlaufzeiten und der Fertigungskosten für die Industrie. Als solches eröffnen Verbesserungen, die die Kosten und die Taktzeiten verringern, enorme Möglichkeiten für die Produktentwicklung, für Kosteneinsparungen und eine umweltfreundliche Praxis des verringerten Energieverbrauchs. Die grundsätzliche Erfordernis zur Entfernung von ausreichend Feuchtigkeit um das kolloidale Bindemittel zum Gelieren zu bringen und eine ausreichende Grünfestigkeit für das erneute Tauchen zu entwickeln ist dadurch erfüllt worden, dass ein alternatives Verfahren zur schnellen Entfernung der Feuchtigkeit aus dem Kolloid ohne Trocknen gefunden wurde. Das alternative Verfahren, bei dem ein hochsaugfähiges Polymer-Additiv zur schnellen Entfernung des Wassers und zu seinem chemischen "Einschluss" im Inneren der Polymerstruktur verwendet wird, ist für die Erzeugung von Wachs aus Schmelzformen entwickelt worden, sodass diese Entfernung von Feuchtigkeit durch Trocknen nicht erforderlich ist, um eine Gelbildung des Bindemittels zu bewirken. Das System hat sich in der industriellen Praxis bewährt, insofern es geringe Investitionskosten oder Auswechslung von Anlagen erfordert, da die derzeitigen Systeme mühelos angepasst werden können. Es besteht ein gewaltiges Potential für eine Senkung von Arbeits- und Materialkosten, und die Verringerung der Vorlaufzeiten von Wachsausschmelzen/Gießen lassen sich stark herabsetzen und machen es möglich, dass die gegenwärtigen Komponenten schneller erzeugt werden, eröffnen aber auch ein Potential für neue Märkte für den gegenwärtig spezialisierten Produktionsweg (d.h. Automobilteile und Komponenten in der allgemeinen Verfahrenstechnik).

Claims

Verfahren für die Herstellung einer Maskenform, umfassend die Schritte in der Reihenfolge: (i) Eintauchen eines vorgeformten, expandierbaren Modells in eine Aufschlämmung von Feuerfestpartikeln und kolloidalem, flüssigem Bindemittel, um so eine Beschichtungslage auf dem Modell zu erzeugen; (ii) Abscheiden von Partikeln aus Feuerfestmaterial auf der Beschichtung und (iii) Trocknen; wobei Schritte (i) bis (iii) so oft wie erforderlich wiederholt werden, um eine Maskenform mit der erforderlichen Zahl von Beschichtungslagen zu erzeugen; dadurch gekennzeichnet, dass während mindestens einer Ausführung von Schritt (ii) die Partikel aus Feuerfestmaterial mit einem gelbildenden Material vorgemischt wurden, wodurch mindestens ein Teil der Feuerfestpartikel mit dem gelbildenden Material beschichtet wird, sodass nach Kontakt mit der Beschichtungslage Feuchtigkeit von dem gelbildenden Material aufgenommen und dadurch eine Gelbildung des kolloidalen Bindemittels hervorgerufen wird und damit die zum Trocknen in Schritt (iii) erforderliche Zeit verkürzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, einschließend den zusätzlichen Schritt (iv), ausgeführt nach dem letzten Schritt (iii) des Auftragens einer Siegelschicht, die eine Aufschlämmung von Feuerfestpartikel und kolloidalem flüssigem Bindemittel aufweist, gefolgt von einem Trocknen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die mit dem gelbildenden Material beschichteten Feuerfestpartikel während jeder Wiederholung von Schritt (ii) nach dem ersten aufgebracht werden.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei Schritt (ii) unter Anwendung eines "Regenfall-Besanders" ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die Menge des gelbildenden Materials, das in irgendeiner der Ausführungen von Schritt (ii) verwendet wird, nicht mehr als 2 Gew.% der Partikel des Feuerfestmaterials beträgt, die in diesem Schritt (ii) verwendet werden.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei das gelbildende Material ein Hochsaugaktivpolymer ist.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Polymer ein Polyacrylat ist.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, zusätzlich umfassend einen Schritt des Beschichten von mindestens einigen der Feuerfestpartikel mit dem gelbildenden Material.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Anteil von vorbeschichteten zu unbeschichteten Partikeln, die in Schritt (ii) verwendet werden, auf Gewicht bezogen 75:25 beträgt.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei dieses Verhältnis erzielt wird, indem Feuerfestpartikel mit dem gelbildenden Material beschichtet und diese beschichteten Partikel mit unbeschichteten Partikeln gemischt werden.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Schritt des Beschichtens ausgeführt wird durch Mischen des gelbildenden Materials mit Wasser, um ein Gel zu erzeugen, und durch anschließendes Zumischen der Feuerfestpartikel in das Gel, gefolgt von einem Trocknen und Mahlen der resultierenden Masse.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Schritt des Beschichtens ausgeführt wird durch Sprühtrocknen der Feuerfestpartikel, Agglomeration oder Anwendung eines Wirbelbetts.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die Feuerfestpartikel Siliciumdioxid-, Zirconiumsilicat-, Aluminiumsilicat-, Aluminiumoxid- oder Yttriumoxid-Partikel sind.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, einschließend einen Schritt des Entfernens des expandierbaren Modells von der Maskenform nach dem letzten Schritt (iii) oder Schritt (iv), sofern angewendet, und einem abschließenden Schritt des Brennens der resultierenden Maskenform.