DE60220841T2

DE60220841T2 - Hülse, herstellungsverfahren derselben und gemisch zur herstellung derselben

Info

Publication number: DE60220841T2
Application number: DE60220841T
Authority: DE
Inventors: Jaime Prat Urreiztieta
Original assignee: Iberia Ashland Chemical SA
Current assignee: Iberia Ashland Chemical SA
Priority date: 2002-09-09
Filing date: 2002-09-09
Publication date: 2008-02-28
Anticipated expiration: 2022-09-10
Also published as: CA2498240A1; AU2002336110B2; DE60220841D1; PT1543897E; JP2005537935A; MXPA05002612A; BR0215879B1; EP1543897B1; DK1543897T3; BR0215879A; AU2002336110A1; CA2498240C; JP4413780B2; SI1543897T1; US20050247424A1; ES2288560T3; US20080121363A1; EP1543897A1; CN1668402A; CN1305601C

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft exotherme Hülsen, um Mini-Gießköpfe zu erhalten, welche bei der Herstellung von gegossenen Teilen, insbesondere aus duktilem Eisen, eingesetzt werden könnenund das Verfahren für deren Herstellung durch Blasen und Härten.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Herstellung von gegossenen metallischen Teilen umfasst das Gießen des geschmolzenen Metalls in eine Form, die Verfestigung des Metalls durch Abkühlen und das Entformen oder die Extraktion des geformten Teiles, durch Entfernung oder Zerstörung der Form.
Die Formen können metallisch sein, oder sie können aus Aggregaten unterschiedlicher Materialien geformt sein (Keramiken, Graphit und hauptsächlich Sand). Diese Formen müssen Angusszapfen oder Angusskanäle aufweisen, um eine Verbindung zwischen dem inneren Hohlraum und dem Außenbereich zur Verfügung zu stellen, durch welche das geschmolzene Metall während des Form- oder Gießstadiums gegossen wird. Aufgrund der Schrumpfung des Metalls während des Abkühlverfahrens, muss ein gewisser Überstand in der Form vorgesehen sein, welcher mit geschmolzenem Reservematerial angefüllt ist, um einen Gießkopf zu bilden, welcher die Schrumpfung oder Hohlräume in dem Metall ausgleichen soll. Der Zweck des Gießkopfes ist es, das Teil zu speisen, wenn sich die Schmelze zusammenzieht, und aus diesem Grund muss das Metall in dem Gießkopf über einen längeren Zeitraum in einem flüssigen Zustand verbleiben als in dem Teil. Aus diesem Grund werden die Gießköpfe häufig mit einigen Hülsen abgedeckt, die aus isolierenden und/oder exothermen Materialien bestehen, durch welche das Abkühlen des Metalls, das in den Gießköpfen enthalten ist, verlangsamt wird, um die Fluidität des Metalls zu garantieren, wenn Leerräume oder Poren in dem Hohlraum in dem gegossenen Metall erzeugt werden.
Die Verwendung von exothermen Hülsen um die Gießköpfe ermöglicht, dass die Schrumpfungsprobleme reduziert werden und dass die Qualität der gegossenen Teile verbessert wird, wodurch kleinere Gießköpfe (Mini-Gießköpfe) eingesetzt werden können, welche die Produktion verbessem, und die Kontaktfläche des Gießkopfes mit dem gegossenen Teil verringem, dessen Beseitigung Geld kostet.
Es sind exotherme Hülsen bekannt, die auf Fasern basieren, welche durch ein nasses Verfahren hergestellt werden, beginnend mit einem faserförmigen feuerfesten Material, kombiniert mit einer Mischung aus Materialien, die in der Lage sind, eine exotherme Reaktion zu erzeugen, ausgelöst durch ein oxidierbares Metall, wobei Aluminium das am häufigsten verwendete ist, ein Oxidationsmittel und ein Schmelzmittel oder Initiator der exothermen Reaktion, welche normalerweise eine fluorinierte Verbindung ist. Wenn das oxidierbare Metall mit dem Oxidationsmittel und dem Schmelzmittel vermischt wird und einer extremen Wärme ausgesetzt wird, wird im Verhältnis zu dem Fortschritt der Reaktion das Metall unter Freisetzung von Wärme oxidiert.
Es sind auch exotherme Hülsen bekannt, welche auf Sand basieren, die besonders in Gießanlagen für duktiles Eisen geschätzt werden. Die Zusammensetzung dieser hochdichten, auf Sand basierenden Hülsen, enthält eine größere Menge an Aluminium, so dass die Menge der erzeugten Wärme sehr hoch ist. Die Wärme ist notwendig, um die Temperatur der auf Sand basierenden Hülse zu erhöhen, bevor die Temperatur des Metalls in dem Gießkopf vorteilhafterweise beeinflusst wird.
1997 wurde eine faserfreie Hülsentechnologie eingeführt, welche eine neue Alternative zu den exothermen Hülsen darstellt. Die Patentanmeldung WO-A1-97/00172 offenbart ein Verfahren zum Blasen und Cold-Box-Härten, um abmessungsgenaue exotherme und/oder isolierende Hülsen herzustellen, welche auf einer Mischung basieren, die in eine Form geblasen werden kann, wobei die Mischung aus Mikrokugeln bzw. Microspheres aus Aluminiumsilikat besteht, mit einem Aluminiumoxidgehalt von weniger als 38 Gew.-%, einem Bindemittel für das Cold-Box-Härten und gegebenenfalls einigen nicht faserförmigen Anteile. Eine typische Zusammensetzung für die Herstellung von exothermen Hülsen umfasst hohle Mikrokugeln mit einem Aluminiumoxidgehalt von weniger als 38 Gew.-%, Aluminiumpulver, Eisenoxid und Kryolith als das fluorinierte Flussmittel.
Zur Zeit existieren Hülsen in der Gießereiindustrie, um sogenannte Mini-Gießköpfe zu erzielen, deren Funktion es ist, dem Teil flüssiges Metall zuzuführen, während sich dieses während der Verfestigung zusammenzieht.
Der grundlegende Unterschied zu herkömmlichen exothermen Hülsen ist, dass die letzteren das Metall über einen längeren Zeitraum flüssig halten, wodurch das Volumen des notwendigen Metalls, d. h. der Mini-Gießkopf, für die gleiche Einspeisung geringer ist.
Dieses Ergebnis wird erzielt, indem die exotherme Wirkung der Hülse erhöht wird, diese erhöhte exotherme Eigenschaft führt jedoch zu unerwünschten kollateralen Problemen, wie:

1. Der Überschuss des restlichen Aluminiums in dem Gießkopf, welcher später wieder gegossen wird, führt zu Problemen mit Poren in den geschmolzenen Teilen. Der Defekt, welcher als "Fisch-Eye" bekannt ist, ist ein Oberflächenfehler in dem gegossenen Teil, welcher durch die Anhäufung der Materialien hervorgerufen wird, die bei der Rückgewinnung des kontaminierten Sandes erzeugt werden, und im Wesentlichen durch das Aluminium, welches in hohen Anteilen in exothermen Hülsen gefunden wird. Dieser Defekt kann überwunden werden, indem z. B., hohlen Mikrokugeln aus Aluminiumsilikat mit einem geringen Anteil an Aluminiumoxid, wie in der WO-A-97/00172 beschrieben, verwendet werden.
2. Zerstörung der Knöllchen (nodule) in der Kontaktfläche der Hülse mit dem Teil, was zu der Zurückweisung der Stücke aufgrund von mangelnden Übereinstimmung mit der Beschreibung der Knöllchen führt, welche von dem Kunden gefordert wird. Dieses zweite Problem beruht auf dem Überschuss an Fluor aus den fluorinierten Materialien, welche ständig als anfängliche Beladung während der exothermen Reaktion verwendet werden. Um dieses Problem zu vermeiden, darf entweder die Hülse nicht in Kontakt mit dem Stück kommen, oder es ist notwendig, mehr Metall oder einen dazwischen angeordneten fluorfreien Biskuit zu verwenden, welcher auf das Mundstück der Hülse aufgestülpt ist und ein äquivalentes Mittelloch aufweist, wodurch der Kontakt der tatsächlichen Hülse mit dem Teil verhindert wird. Dieser Biskuit, dessen Herstellung und Sicherung an der Hülse, bedeutet beträchtliche zusätzliche Kosten.

Das Patent ES-A-2 155 001 offenbart eine exotherme Gießhülse, welche an beiden Enden Öffnungen aufweist, wobei beide Öffnungen eine zylindrische Form aufweisen. Diese Hülse umfasst isolierendes feuerfestes Material in der Form von hohlen Mikrokugeln aus Aluminiumsilikat, wenigstens eines aus Al, Mg, Si als ein oxidierbares Metall, ein Salz eines Alkali oder Erdalkali, als ein Oxidationsmittel, ein Bindemittel zum Härten und ein Härtekatalysator.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung beruht auf der Aufgabe, eine Hülse bereitzustellen, um Mini-Gießköpfe zu erhalten, welche nicht die Verwendung eines fluorfreien Biskuits oder eines anderes Elements erfordern, um die Berührung der Hülse mit dem Teil zu vermeiden und welche, des Weiteren, in dem Gießkopf eine Kerbe erzeugt, um dessen spätere Trennung von dem gegossenen Stück zu vereinfachen und all dies basierend auf einer blasbaren Mischung, ohne Fluor, die in der Lage ist, eine exotherme Reaktion zu erzeugen, um die notwendige Wärme bereitzustellen.
Wie in Anspruch 1 definiert, umfasst das Verfahren zur Herstellung einer exothermen Hülse für Gießformen durch Blasen und Cold-Box-Härten die folgenden Schritte:

(A) Einführen durch Blasen, in eine Form zum Cold-Box-Härten in den Raum, welcher zwischen der Form und zwei Kernen definiert wird, welche zueinander ausgerichtet sind und einander berühren, einer Mischung zur Herstellung einer exothermen Hülse, wodurch eine ungehärtete Hülse erhalten wird, die an beiden Enden offen ist, wobei die jeweiligen Längen der zwei Kerne und der Aufbau der Enden, welche einander berühren, solchermaßen ist, dass die Öffnung des Mundstückes bzw. der Mündung der ungehärteten Hülse eine innere doppelte Fase aufweist, während die andere Öffnung normal flach ist,
(B) in Kontakt bringen der ungehärteten Hülse, welche in (A) hergestellt wurde, mit einem Cold-Box-Härtungskatalysator, zum Härten der ungehärteten Hülse;
(C) Lassen der Hülse, welche aus (B) resultiert, in der Form, um gehärtet zu werden;
(D) Entfernen der gehärteten Hülse aus der Form; und
(E) Anordnen einen Stöpsels in der Öffnung der Basis bzw. Grundfläche der gehärteten Hülse, welche dem Mundstück bzw. der Mündung der Hülse gegenüberliegt.

Hierbei umfasst die Mischung zur Herstellung der exothermen Hülse:

a. eine fluoridfreie Zusammensetzung zur Herstellung von Hülsen, welche umfasst: a.1) ein isolierendes/feuerfestes Material a.2) eine exotherme Mischung, basierend auf einem oxidierbaren Metall, einem Oxidationsmittel, welches geeignet ist, eine exotherme Reaktion zu erzeugen, und Magnesium als Initiatorelement der Reaktion,
b. ein Bindemittel für das Cold-Box-Härten.

Hohle Mikrokugeln aus Aluminiumsilikat werden im Wesentlichen als isolierendes Material verwendet. Mischung aus diesen Aluminiumsilikatkugeln mit Sand können auch verwendet werden, wenn es notwendig ist, die mechanischen Eigenschaften der Hülse zu verbessem, zum Nachteil der Isolationseigenschaften.
Als oxidierbare Metalle können Aluminium, Silizium und andere verwendet werden. Vorzugsweise wird Aluminium in einer Kombination aus feinem und grobem Pulver verwendet.
Als Oxidationsmittel können Nitrate, Chlorate, Permanganate und metallische Oxide, wie Eisen und Magnesiumoxid verwendet werden und natürlich Kombinationen dieser Verbindungen.
Als ein Initiator der exothermen Reaktion wird Magnesium verwendet.
Wenn diese Mischung in eine Form geblasen wird, die Hülse extrahiert und gehärtet wird, ist die Öffnung, die dem Mundstück gegenüberliegt, mit einem Stopfen verschlossen, welcher aus Kunststoff, Holz, Sägemehl, Sand etc. und sogar aus dem gleichen Material wie die Hülse gefertigt sein kann.
Die Verwendung dieser Hülsen ermöglicht die Herstellung von Stücken mit hoher Qualität, ohne die Verschlechterung der Graphitknöllchen in der Berührungszone zwischen Gießkopf-Teil, bei reduzierten Kosten, die im Vergleich geringer sind als die anderer herkömmlicher Verfahren, welche Stücke mit ähnlicher Qualität zur Verfügung stellen können, und welche auf einer Berührung zwischen dem Gießkopf und dem Teil durch einen dazwischen angeordneten Biskuit beruhen.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 zeigt die Schritte zur Herstellung einer Hülse mittels eines herkömmlichen Verfahrens des Blasens und Cold-Box-Härtens, gemäß des Standes der Technik. In diesem Fall wird die Mischung zur Herstellung der Hülsen in eine Form (3) unter Zusammenwirkung mit einem Kern (2) geblasen [1A]; anschließend wird die Hülse (1) gehärtet und entformt, wobei der Hohlraum zurückbleibt, der für den Gießkopf (4) beabsichtigt ist, [1B]; und schließlich wird ein dazwischen angeordneter Biskuit (5) eingeführt, welcher eine Öffnung (6) aufweist, damit die Schmelze durchgeleitet werden kann [1C].
2 zeigt die Schritte zur Herstellung einer exothermen Hülse gemäß des Verfahrens durch Blasen und Cold-Box-Härten, wie in der vorliegenden Erfindung offenbart.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Aus 2 wird deutlich, dass im Gegensatz zu den herkömmlichen Verfahren gemäß des Stands der Technik (siehe 1), bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die fluoridfreie Mischung zur Herstellung der exothermen Hülsen in das Innere einer Form geblasen wird, in den Raum, welcher zwischen der Form (3) und den Kernen (2, 2') definiert wird [2A]. Die Kerne (2, 2') erzeugen eine doppelte Abfasung (8) in dem Mundstück, und ermöglichen die nachfolgende Extraktion der Hülse. Wenn die Hülse (1) gehärtet ist, wird sie entformt, wobei der Hohlraum zurückbleibt, welcher für den Gießkopf (4) geplant ist [2B]; und schließlich wird ein Stopfen (9) in einem offenen Ende der Hülse (1) angeordnet, um zu verhindern, dass Sand oder andere unerwünschte Elemente in das Innere des Hohlraumes eindringen, welcher für den Gießkopf während des Gießverfahrens beabsichtigt ist [2C].
Die doppelte Anfasung (8) der Hülse erzeugt in dem Gießkopf eine Form, welche einer Furche oder einem Schlitz äquivalent ist, welche die Schnittlinie zur Trennung des Gießkopfes von dem Teil definiert und vereinfacht.
Das isolierende/feuerfeste Material (a.1), welches in der fluoridfreien Zusammensetzung zur Herstellung der Hülsen vorhanden ist, ist ein Material, welches im Wesentlichen hohle Mikrokugeln aus Aluminiumsilikat umfasst, obwohl es auch bestimmte Menge an Sand enthal ten kann, unter der Annahme, dass es unter Verlust bzw. Opfern der Isolationsfähigkeit erwünscht ist, die mechanischen Eigenschaften der Hülse zu verbessem.
Im Allgemeinen liegt die Menge des isolierenden/feuerfesten Materials (a.1) zwischen 30 und 70 Gew.-% in Bezug auf den Gesamtanteil der fluoridfreien Zusammensetzung.
Das exotherme Material (a.2), welches in der fluoridfreien Zusammensetzung zur Herstellung der Hülse vorhanden ist, umfasst ein oxidierbares Metall und ein Oxidationsmittel, welches geeignet ist, eine exotherme Reaktion zu erzeugen, wobei das exotherme Material umfassen kann:

i) Magnesium als ein Initiatorelement der exothermen Reaktion, zusammen mit einem oder mehreren oxidierbaren Metallen, vorzugsweise eine Mischung aus pulverförmigem und granuliertem Aluminium.
ii) ein Oxidationsmittel, welches in der Lage ist, mit dem oxidierbaren Metall zu reagieren und eine exotherme Reaktion bei der Gießtemperatur des Metalls zu bewirken, wobei das Oxidationsmittel aus der Gruppe ausgewählt ist, gebildet von (a) Salzen von Alkalimetallen und Erdalkalimetallen, z. B. Nitraten, Chloraten und Permanganaten von Alkalimetallen und Erdalkalimetallen; (b) metallischen Oxiden, z. B. Eisen- und Manganoxiden, vorzugsweise Eisenoxid; und (c) Mischungen aus (a) und (b). Wobei das exotherme Material (a.2) in nicht faserförmiger Form vorliegt, und geeignet ist, geblasen zu werden.

Eine Eigenschaft der Zusammensetzung zur Herstellung der exothermen Hülsen gemäß der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass die Zusammensetzung ohne die anorganischen fluorinierten Flussmittel auskommt, die normalerweise als Initiator der exothermen Reaktion eingesetzt werden. Anstelle dessen wird Magnesium verwendet, welches bei einer niedrigeren Temperatur reagiert, wodurch die exotherme Reaktion, welche zwischen dem oxidierbaren Metall und dem Oxidationsmittel erzeugt wird, früher beginnt.
Die Reaktion zwischen dem oxidierbaren Metall und dem Oxidationsmittel ist eine exotherme Reaktion, welche Wärme erzeugt, wodurch die Heizeigenschaften der exothermen Hülsen gesteigert werden. Daher wird die Verringerung der Temperatur des geschmolzenen Materials in dem Gießtrichter reduziert, welches heißer gehalten wird und für einen längeren Zeitraum flüssig ist.
Abhängig von dem Maß der exothermen Eigenschaften ist es erwünscht, dass in der Hülse die Menge des oxidierbaren Metalls, welches in dem exothermen Material (a.2) vorhanden ist, zwischen 20 und 30 Gew.-% in Bezug auf das Gesamtgewicht der fluoridfreien Zusammensetzung zur Herstellung der Hülse beträgt.
Das Verfahren, welches in dieser Erfindung offenbart ist, ermöglicht das exotherme Hülsen mit dem gewünschten Ausgleich der isolierenden und exothermen Eigenschaften erhalten werden, wobei nur die Mengen des isolierenden Materials (a.1) und eines exothermen Materials (a.2), die in dem Bestandteil A vorhanden sind, in den geeigneten Gewichtsverhältnissen verwendet wird.
Die Cold-Box-Härtungsbindemittel, welche in dieser Mischung zur Herstellung der Hülsen gemäß des Hülsenherstellungsverfahrens verwendet werden können, welches in dieser Erfindung offenbart wird, sind bereits bekannt. Grundsätzlich kann jedes Cold-Box-Härtungsbindemittel verwendet werden, welches in der Lage ist, die fluoridfreie Zusammensetzung zur Herstellung der Hülsen in der Form einer Hülse beizubehalten und in Anwesenheit eines Härtungskatalysators zu polymerisieren. Als Beispiel können Phenolharze, Phenol-Urethanharze, Acryl-Epoxidharze, alkalische Phenolharze, Harze von Silikaten etc., aktiviert durch einen geeigneten Katalysator in der gasförmigen Phase, verwendet werden. In einer bestimmten Ausführungsform wird das Cold-Box-Härtungsbindemittel gewählt werden aus Acryl-Epoxidharzen, aktivert durch SO₂ (Gas) und Phenol-Urethanharzen, aktivert durch Amin (Gas), bekannt als Cold-Box-Härtungsbindemittel EXACTCAST^® (Ashland).
Die notwendige Menge des Cold-Box-Härtungsbindemittels ist die wirksame Menge, um die Form der Hülse beizubehalten und deren geeignete Härtung zu ermöglichen, d. h. eine Menge, die es ermöglicht, dass eine Hülse hergestellt wird, welche nach dem Härtungsverfahren gehandhabt werden kann. Als Beispiel liegt die Menge des Cold-Box-Härtungsbindemittels zwischen 1 und 10 % in Bezug auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung zur Herstellung der Hülse.
Der Katalysator für das Cold-Box-Härten wird in Gasform eingesetzt und durch die Hülse geführt, bis die letztere eine kontrollierbare Konsistenz erzielt. Der Katalysator in der Gasphase kann ein Amin, Kohlenstoffdioxid, Methylformat, Schwefeldioxid etc. sein, abhängig von dem eingesetzten Cold-Box-Härtungsbindemittel.
Durch das entsprechende Verfahren und die Auswahl der Bestandteile für die Zusammensetzung zur Herstellung der Hülsen können exotherme Hülsen erzielt werden, sowohl mit intemer als auch externer Abmessungsgenauigkeit, welche einfach mit dem Formenaufbau in der Gießwanne verbunden werden können, nachdem sie hergestellt wurden, ohne zusätzliche Manipulationen durchzuführen.
Die exotherme Hülse, welche gemäß des Verfahrens, welche in dieser Erfindung offenbart ist, hergestellt werden kann, bildet einen zusätzlichen Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
Wie aus 2 deutlich wird, umfasst die Hülse (1) die von dieser Erfindung bereitgestellt wird:

(i) einen Körper, welcher den Hohlraum umgibt, der den Gießkopf (4) enthalten soll und welcher einer doppelte Anfasung (8) an dem Mundstück aufweist, und
(ii) einen Stopfen (9) in der Basis, welche dem Mundstück gegenüber liegt.

Die doppelte Anfasung (8), die in der Hülse vorhanden ist, die von dieser Erfindung bereitgestellt wird, beruht auf der kombinierten Wirkung von zwei Kernen (2, 2') während des Blasens der Mischung. Die doppelte Anfasung (8) definiert in dem Gießkopf eine Rinne oder Schlitz, welche die Trennung desselben von dem gegossenen Stück vereinfacht.
Aufgrund des Herstellungsverfahrens der Hülse, welches von dieser Erfindung bereitgestellt wird, umfassend die kombinierte Wirkung von 2 Kernen, werden 2 offene Enden erzeugt. Eines dieser Enden enthält eine doppelte Anfasung (8), während das andere offene Ende mit einem Stopfen (9) verschlossen wird, um zu verhindern, dass Sand oder andere unerwünschte Elemente während des Montierens derselben an der Form in das Innere der Hülse eindringen, und natürlich während des Gießverfahrens. Daher besitzt der Stopfen (9) keine strukturellen Zwecke, noch nimmt er an der Bildung oder Wirkung des Gießkopfes teil, und aus diesem Grund kann das Material, welches zur Herstellung des Stopfens verwendet wird, praktisch jedes Material sein, vorteilhafterweise ein billiges Material, wie Kunststoff, Holz, Sägespäne, Papier, Sand etc., oder sogar das tatsächliche Material, welches die Hülse bildet.
Als Vergleich wird nachfolgende Tabelle blasbarer Mischungen zur Erhaltung exothermer

Hülsen bereitgestellt, mit fluoroniertem und fluoridfreiem Flussmittel, gemäß der Erfindung, für die gleiche exotherme Kapazität. KOSTEN DER MISCHUNGEN FÜR DAS GLEICHE MAß AN EXOTHERMER EIGENSCHAFT

	MINI-GIEßKOPF MIT FLUOR %	MINI-GIEßKOPF OHNE FLUOR %	MINI-GIEßKOPF, HERGESTELLT AUS SAND %
Mikrokugeln	56 %	54
Mikrokugeln Aluminium, fein	22,0 %	22,0 %	22,0 %
Aluminium grob	6,0 %	6,0 %	6,0 %
Fe₃O₄-Magnetit	4,0 %	4,0 %	4,0 %
Kryolith	4,0 %		4,0 %
KNO₃-Kaliumnitrat	8,0 %	10,0 %	8,0 %
Magnesium		4,0
Sand 60/40			56,0 %
KOSTEN JE KILOGRAMM DER MISCHUNG	100,0 %	100,0 %	100,0 %

Claims

Verfahren zur Herstellung einer exothermen Hülse für Gießformen durch Blasen und Cold-Box-Härten umfassend: A) Einführen durch Blasen, in eine Form zum Cold-Box-Härten/in den Raum, welcher zwischen der Form und zwei Kernen definiert wird, welche zueinander ausgerichtet sind und einander berühren, einer Mischung zur Herstellung einer exothermen Hülse, wodurch eine ungehärtete Hülse erhalten wird, die an beiden Enden offen ist, wobei die jeweiligen Längen der zwei Kerne und der Aufbau der Enden, welche einander berühren, solchermaßen ist, dass die Öffnung des Mundstückes bzw. der Mündung der ungehärteten Hülse eine innere doppelte Fase aufweist, während die andere Öffnung normal flach ist, wobei die Mischung zur Herstellung der exothermen Hülse umfasst: a. eine fluoridfreie Zusammensetzung zur Herstellung von Hülsen, welche umfasst: a.1) ein isolierendes/feuerfestes Material a.2) eine exotherme Mischung, basierend auf einem oxidierbaren Metall, einem Oxidationsmittel, welches geeignet ist, eine exotherme Reaktion zu erzeugen, und Magnesium als Initiatorelement der Reaktion. b. ein Bindemittel für das Cold-Box-Härten; B) in Kontakt bringen der ungehärteten Hülse, welche in (A) hergestellt wurde, mit einem Cold-Box-Härtungskatalysator, zum Härten der ungehärteten Hülse; C) Lassen der Hülse, welche aus (B) resultiert, in der Form, um gehärtet zu werden; D) Entfernen der gehärteten Hülse aus der Form; und E) Anordnen einen Stöpsels in der Öffnung der Basis bzw. Grundfläche der gehärteten Hülse, welche dem Mundstück bzw. der Mündung der Hülse gegenüberliegt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das isolierende Material mit feuerfesten Eigenschaften (a.1) ein Aluminiumsilikat in der Form von hohlen Mikrokugeln ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das oxidierbare Metall Aluminium vorzugsweise eine Mischung aus feinem und groben Pulver dieses Metalls ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Oxidationsmittel gewählt wird aus der Gruppe, gebildet durch Salze von Alkalimetallen oder Erdalkalimetallen, metallischen Oxiden und deren Mischungen.
Verfahren nach Anspruch 1 und 4, wobei das Oxidationsmittel gewählt ist aus der Gruppe gebildet durch Nitrate, Chlorate und Permanganate von Alkalimetallen oder Erdalkalimetallen, Eisenoxid, Manganoxid und Mischungen dieser.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das exotherme Material (a.2) in nicht faserförmiger Form vorliegt, d.h. in blasbarer Form.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bindemittel für das Cold-Box-Härten gewählt wird aus der Gruppe, gebildet durch Phenolharze, Phenolurethanharze, Acryl-Epoxidharze, alkalische Phenolharze und Harze von Silikaten.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Bindemittel für das Cold-Box-Härten gewählt wird aus der Gruppe gebildet durch Acryl-Epoxidharze, aktiviert durch SO₂ (Gas) und Phenol-Urethanharze, aktiviert durch Amin (Gas).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei in Stufe (B), die in Stufe (A) hergestellte ungehärtete Hülse mit einem Katalysator in gasförmiger Phase in Kontakt gebracht wird, welcher geeignet ist, die Hülse zu härten.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Katalysator zum Härten der ungehärteten Hülse ein Katalysator in der gasförmigen Phase ist, gewählt unter einem gasförmigen Amin zur Aktivierung von Phenol-Urethanharzen; SO₂ (Gas) zur Aktivierung von Acryl-Epoxidharzen; CO₂ (Gas) oder Methylformat (Gas), um alkalische Phenolharze zu aktivieren; und CO₂ (Gas), um Natriumsilikatharze zu aktivieren.
Hülse, hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn sie geformt, entformt und gehärtet wurde, sie ein Mundstück bzw. eine Mündung zum Eingang der Schmelze aufweist, welche(s) den Gießkopf bildet, und mit einer inneren Umfangsfase versehen ist, welche in dem Gießkopf eine Furche oder einen Schlitz mit äquivalenter Geometrie bildet, während die Öffnung, welche dem Mundstück gegenüberliegt, mit einem Stopfen aus Plastik, Holz, Sägemehl, Sand oder sogar mit dem tatsächlichen Material, welches die Hülse bildet, verschlossen ist.