ES2919248T3 - Aparato de cortina de lechada de molde de inversión - Google Patents

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ES2919248T3 ES20205951T ES20205951T ES2919248T3 ES 2919248 T3 ES2919248 T3 ES 2919248T3 ES 20205951 T ES20205951 T ES 20205951T ES 20205951 T ES20205951 T ES 20205951T ES 2919248 T3 ES2919248 T3 ES 2919248T3
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Scott W Biederman
Thomas Bonaventura
Patrick E Dodd
Joseph C Michalik
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Abstract

Un aparato de cortina de lodos de moho de inversión (10) incluye una cortina de la lechada (12) de un fluido de la lechada (14), la cortina de la lechada que tiene una longitud (h) y un grosor (t). El aparato también incluye una salida (20) configurada para dispensar el fluido de la suspensión y formar la cortina de la suspensión. El aparato de la cortina de suspensión de moho de inversión incluye un conducto configurado para recibir un flujo de un fluido de suspensión. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Aparato de cortina de lechada de molde de inversión
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere en general a un aparato de cortina de lechada de molde de inversión, y en una realización se puede describir como un aparato de recubrimiento de lechada de molde de inversión.
Un aparato de cortina de lechada de molde de inversión según el preámbulo de la reivindicación 1 se describe en el documento de patente de Japón n° JP 3088912 B2. Técnica anterior adicional relacionada con el aparato de cortina de lechada de molde de inversión se describe en las referencias de los documentos de patente de EE.UU. n° US 5 746272 A y de China n2 CN 104646638 A.
ANTECEDENTES
La industria de la fundición por inversión requiere el uso de moldes de fundición por inversión adecuados. Preferiblemente, estos moldes de fundición por inversión reflejarán de forma exacta y precisa las características y dimensiones finales de la pieza fundida deseada con la mayor precisión posible, evitando de esta forma la necesidad de operaciones de mecanizado o acabado adicionales para conseguir el componente o pieza deseados. Estos moldes de fundición por inversión, en particular los moldes de fundición por inversión de contragravedad, utilizan conjuntos de patrones de los artículos a moldear que se forman a partir de un material temporal o retirable. Estos conjuntos de patrones están revestidos con un material de partículas refractarias para formar una carcasa refractaria.
Los conjuntos de patrones de fundición por inversión, en particular los utilizados para la fundición por inversión de contragravedad, se han hecho generalmente uniendo uno o más patrones de molde del artículo o artículos a formar a un patrón de canal de colada central que se extiende a lo largo de un eje de canal de colada. Los patrones de molde generalmente están conectados al canal de colada central por un patrón de puerta que se extiende radialmente o por una pluralidad de patrones de puerta. Una vez que un conjunto patrón ha sido recubierto con una carcasa refractaria, se elimina el material temporal para definir un conjunto de molde refractario que incluye un canal de colada central, una pluralidad de puertas que se extienden radialmente y unas cavidades de molde asociadas que definen conductos de paso o conductos dentro del molde refractario para el propósito de suministrar metal fundido al interior de las cavidades de molde, en donde solidifica para conformar los artículos fundidos deseados.
En general, los moldes refractarios se fabrican orientando el conjunto de patrón con el patrón de canal de colada orientado substancialmente en vertical y sumergiendo el conjunto de patrón del material temporal en un baño de lechada de un material de lechada refractario que incluye un líquido, un aglutinante y partículas refractarias. A continuación, el conjunto de patrón se retira del baño de lechada produciendo un recubrimiento de lechada húmeda sobre la superficie exterior del conjunto de patrón. El recubrimiento de lechada húmeda se puede recubrir a continuación con una capa de partículas de estuco refractario, por ejemplo sumergiendo la capa de recubrimiento húmedo en un lecho fluidizado de partículas de estuco, y que se seca a continuación para proporcionar una capa seca de partículas refractarias a partir de la lechada y las partículas de estuco refractario. Este proceso generalmente se repite para formar una pluralidad de capas secas de partículas refractarias y de partículas de estuco refractario. A continuación, el material temporal se retira de la carcasa refractaria que conforma el conjunto de molde de fundición por inversión refractario. Estos conjuntos de moldes de fundición refractarios se utilizan luego para la función por inversión de diferentes metales fundidos y aleaciones que tienen una forma definida por los conjuntos de patrón de los materiales temporales. A pesar de que este método es útil y se ha utilizado ampliamente en el pasado, es un proceso por lotes que requiere mucho tiempo. Las etapas convencionales de inmersión, estucado y secado se realizan de forma discontinua como procesos por lotes, generalmente utilizando diferentes equipos ubicados en diferentes salas o zonas de una instalación, incluyendo un baño de lechada, una lijadora de partículas de estuco y una sala de secado u horno. El método requiere un manejo extenso de los conjuntos de patrones, incluido la transferencia a las diferentes estaciones de lotes descritas para la implementación de las etapas, así como la repetición de las etapas necesarias para producir una pluralidad de capas de partículas refractarias y de partículas de estuco refractario suficientes para definir un molde refractario. El método generalmente requiere un mínimo de varios días hasta una semana o más para producir un conjunto de molde refractario utilizando el aparato mencionado.
COMPENDIO DE LA INVENCIÓN
Para superar las deficiencias de los procesos convencionales de fabricación de moldes de fundición por inversión, son muy deseables unos aparatos y métodos mejorados de fabricación de moldes refractarios para fundición por inversión, en particular métodos y aparatos que reducen el tiempo necesario para producir un conjunto de molde refractario.
El aparato de cortina de lechada de molde de inversión según la invención se define en la reivindicación 1. Las realizaciones preferidas se describen en las reivindicaciones dependientes. El aparato de cortina de lechada de molde de inversión puede incluir y ser descrito como un aparato de recubrimiento de lechada de molde de inversión. El aparato de recubrimiento de lechada de molde de inversión incluye un conducto configurado para recibir un flujo de un fluido de lechada y una salida acoplada operativamente al conducto, estando la salida configurada para dispensar el flujo de la lechada como una cortina de lechada.
Las características y ventajas anteriores y otras características y ventajas de la invención son fácilmente evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de la invención cuando se entiende en relación con los dibujos adjuntos.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Otras características, ventajas y detalles aparecen, solo a modo de ejemplo, en la siguiente descripción detallada de realizaciones, haciendo referencia la descripción detallada a los dibujos, en los cuales:
La figura 1 es una vista en sección transversal de un aparato de cortina de lechada 10 que no es según la invención.
La figura 1A es una vista en sección transversal de la realización de la figura 1 tomada a lo largo de la sección A-A.
La figura 2 es una vista en sección transversal de otro aparato de cortina de lechada 10 que no es según la invención.
La figura 3 es una vista inferior de otro aparato de cortina de lechada 10 que no es según la invención.
La figura 4 es una vista inferior de otra realización más de un aparato de cortina de lechada 10 como se describe en la presente memoria que muestra una sección parcial de una cortina de lechada.
La figura 5 es una vista inferior de otra realización más de un aparato de cortina de lechada 10 como se describe en la presente memoria que muestra una sección parcial de una cortina de lechada.
La figura 6 es una vista inferior de una realización adicional de un aparato de cortina de lechada 10 como se describe en la presente memoria que muestra una sección parcial de una cortina de lechada.
La figura 7 es una ilustración esquemática de una realización del aparato de recubrimiento de lechada 100 y la cortina de lechada como se describe en la presente memoria.
La figura 8 es una vista inferior de la realización de la figura 7.
La figura 8B es una vista en sección transversal de la realización de la figura 8 tomada a lo largo de la sección B-B.
La figura 9 es una vista inferior de un aparato de recubrimiento de lechada 100 y una cortina de lechada no según la invención.
La figura 10 es una vista frontal de la realización de la figura 9.
La figura 11 es una vista frontal de otra realización del aparato de recubrimiento de lechada 100 que incluye una pluralidad de conductos y de cortinas de lechada como se describe en la presente memoria.
La figura 12 es una ilustración esquemática de una realización del aparato de recubrimiento de lechada 100 y los conductos 30 espaciados circunferencialmente alrededor de un conjunto de patrón de molde retirable. Las figuras 13A, 13B y 13C son vistas superior, frontal y lateral, respectivamente, de una realización del aparato de recubrimiento de lechada 100 y del conducto 30 con una boquilla de extremo 46 como se describe en la presente memoria.
Las figuras 14A y 14B son vistas frontal e inferior, respectivamente, de una realización del aparato de recubrimiento de lechada 100 y del conducto 30 con una boquilla 46 a lo largo de la longitud como se describe en la presente memoria.
La figura 15 es una vista en sección transversal de otra realización del aparato de recubrimiento de lechada 100 a lo largo de la longitud del conducto 30 con un inserto 68 como se describe en la presente memoria. La figura 16 es una vista en sección transversal lateral de otra realización del aparato de recubrimiento de lechada 100 y del conducto 30 con una cámara 69 como se describe en la presente memoria.
Las figuras 17A-17C son una vista superior, lateral y transversal a lo largo de la sección C-C, respectivamente, de una realización del aparato colector de recubrimiento de lechada 200 como se describe en la presente memoria.
Las figuras 18A-18B son una vista superior y lateral de otra realización del aparato colector de recubrimiento de lechada 200 como se describe en la presente memoria.
La figura 19 es una vista en sección transversal parcial de otra realización del aparato colector de recubrimiento de lechada 200 y de una abertura lateral 222 como se describe en la presente memoria.
La figura 20 es una vista en sección transversal parcial de otra realización del aparato colector de recubrimiento de lechada 200 y de una abertura superior 216 como se describe en la presente memoria. La figura 21 es una vista superior de otra realización del aparato colector de recubrimiento de lechada 200 y de una conexión en paralelo de colectores como se describe en la presente memoria.
La figura 22 es una vista superior de otra realización del aparato colector de recubrimiento de lechada 200 y de una conexión en serie de colectores como se describe en la presente memoria.
La figura 23 es una vista en sección transversal esquemática de una realización de un conjunto de patrón de molde de inversión 302 como se describe en la presente memoria.
La figura 24 es una vista en sección transversal esquemática de una realización de un conjunto de patrón de molde de inversión 302 como se describe en la presente memoria.
La figura 25 es una vista en perspectiva de una realización de un aparato de fabricación de moldes de inversión 300 como se describe en la presente memoria.
La figura 25D es una ampliación de una parte de la zona D de la figura 25.
La figura 26 es una vista en sección transversal de una construcción de molde de carcasa y de capas de recubrimiento acumuladas en el mismo.
La figura 27 es una vista en perspectiva de un mandril como se describe en la presente memoria.
La figura 28 es una vista en perspectiva de un miembro de soporte de mandril como se describe en la presente memoria.
La figura 29 es una vista en perspectiva de una realización de una estación de recubrimiento de lechada como se describe en la presente memoria.
La figura 30 es una vista en perspectiva de una realización de una estación de recubrimiento de estuco como se describe en la presente memoria.
La figura 31 es una ilustración esquemática de una realización de un aparato de fabricación de moldes de inversión 300 como se describe en la presente memoria.
La figura 32 es una ilustración esquemática de una realización de un aparato de fabricación de moldes de inversión alternativo 300' como se describe en la presente memoria.
Las figuras 33A y 33B son ilustraciones esquemáticas de un transportador para su uso en una estación de trabajo, incluyendo una estación de recubrimiento de estuco como se describe en la presente memoria. Las figuras 34A y 34B son ilustraciones esquemáticas de realizaciones de una estación de recubrimiento de estuco como se describe en la presente memoria.
La figura 35 es un diagrama de flujo de un método de fabricación de un molde refractario como se describe en la presente memoria.
La figura 36 es una vista en perspectiva de una realización de una estación de recubrimiento de lechada 320 y de un colector de lechada 210 como se describe en la presente memoria.
La figura 37 es una ilustración esquemática de una realización de una estación de recubrimiento de estuco 330 y de un colector de lechada como se describe en la presente memoria; y
La figura 38 es una ilustración esquemática de una realización de una estación de secado 340 y de chorros de secado como se describe en la presente memoria.
DESCRIPCIÓN DE LAS REALIZACIONES
Haciendo referencia a las figuras, que incluyen las figuras 1 a 38, en ellas se describe un método y aparatos para fabricar un conjunto de molde refractario de fundición por inversión. Estos aparatos incluyen un aparato de cortina de lechada de molde de inversión 10, como se muestra en las figuras 1, 1A y 2. En una realización, el aparato de cortina de lechada de molde de inversión 10 está incluido en un aparato de recubrimiento de lechada de molde de inversión 100, como se muestra, por ejemplo, en las figuras 7 a 16. En otra realización, el aparato de cortina de lechada de molde de inversión 10 está incluido en un aparato colector de recubrimiento de lechada de molde de inversión 200, como se muestra en las figuras 17A a 22. El aparato de cortina de lechada de molde de inversión 10 de las realizaciones descritas es muy ventajoso porque permite la aplicación de un recubrimiento de lechada húmeda de partículas refractarias sobre un conjunto de patrón temporal de acuerdo a una nueva forma que es muy diferente de la inmersión usando baños de lechada convencionales, como se ha descrito anteriormente. El aparato de cortina de lechada de molde de inversión 10 es particularmente ventajoso por una serie de razones descritas en la presente memoria, y particularmente porque el aparato puede integrarse fácilmente en un aparato o sistema que proporciona una fabricación continua de conjuntos de moldes de inversión refractarios.
Estos aparatos también incluyen un aparato de fabricación de moldes de inversión 300 que incluye un aparato de cortina de lechada de molde de inversión 10 integrado junto con otros dispositivos necesarios para fabricar conjuntos de moldes de fundición por inversión refractarios como se muestra en las figuras 25 a 34B. La integración de estos dispositivos proporciona ventajosamente un aparato o sistema que permite la fabricación continua o semicontinua de conjuntos de moldes de fundición por inversión refractarios, reduciendo en gran medida el tiempo de fabricación necesario para producir estos conjuntos y el coste de fabricación asociado, así como mejorando la calidad y repetibilidad de los conjuntos producidos. Como comprenderán fácilmente los expertos en la materia, la capacidad de reducir el coste y el tiempo de ciclo necesarios para fabricar los conjuntos de moldes refractarios reduce directamente el coste de las piezas fundidas por inversión fabricadas con estos moldes, tanto con respecto a los costes de los moldes, como con respecto a un mayor rendimiento de las piezas fundidas terminadas.
El aparato de cortina de lechada de molde de inversión 10 y el aparato de fabricación de moldes de inversión 300 permiten y pueden utilizarse para poner en práctica un método 400 de fabricación de conjuntos de molde de carcasa refractarios, como se muestra en la figura 35. Los aparatos 10, 100, 200 y 300 hacen posible una orientación giratoria y/o substancialmente horizontal del eje longitudinal o de canal de colada del conjunto de patrón durante el proceso de recubrimiento y la incorporación de una cortina de lechada, tal como una cortina de lechada que se extiende axialmente, para aplicar el recubrimiento de lechada en lugar del recubrimiento por inmersión. El uso de la orientación giratoria y/o substancialmente horizontal del conjunto de patrón junto con la cortina de lechada permite el uso de diferentes dispositivos transportadores 80 y dispositivos de automatización de fábrica y la implementación de un método 400 continuo, semicontinuo o parcialmente continuo, de fabricación de conjuntos de molde de carcasa refractarios 600. El método continuo 400 es muy ventajoso porque reduce en gran medida el tiempo necesario para construir un conjunto de molde de carcasa refractario 600 y el coste asociado del conjunto. El método 400 también ofrece ventajosamente nuevos métodos de manipulación y almacenamiento de los conjuntos de patrón recubiertos en su orientación horizontal giratoria, tanto durante, como entre los diferentes elementos del proceso de montaje del molde de carcasa refractario. Por ejemplo, después de aplicar el recubrimiento de lechada, los conjuntos de patrón recubiertos húmedos pueden continuar girando a una tasa o velocidad de giro predeterminada, que puede ser una velocidad constante o una velocidad variable, o una combinación de las mismas, a medida que se drenan y se mueven a través de los elementos subsiguientes del método 400 para asegurar la uniformidad del recubrimiento resultante. La orientación horizontal también permite el apilamiento y almacenamiento flexibles de los conjuntos de patrón recubiertos a medida que avanzan a través de los elementos del método 400, o posteriormente, en todo tipo de dispositivos o equipos de apilamiento y almacenamiento, incluidos, entre otros, en estantes orientados verticalmente, estantes orientados horizontalmente, serpentines u otros transportadores sinuosos, y carruseles horizontales o verticales que pueden integrarse fácilmente en un dispositivo o sistema transportador. Habiendo descrito de forma general la invención y algunas de las ventajas asociadas, a continuación sigue una descripción detallada.
Aparato de cortina de lechada de molde de inversión
Haciendo referencia a las figuras 1 y 1A, un aparato de cortina de lechada de molde de inversión 10 incluye una cortina de lechada 12 de un fluido de lechada 14. Los moldes de carcasa de inversión se fabrican aplicando una serie de recubrimientos cerámicos a conjuntos de patrones o a grupos de patrones. Cada recubrimiento puede incluir una capa de recubrimiento 16. La capa de recubrimiento 16 se puede formar aplicando la cortina de lechada 12 a través del fluido de lechada 14. El fluido de lechada 14 incluye un fluido de lechada refractario adecuado para proporcionar una capa de recubrimiento húmedo 16 de partículas refractarias sobre un conjunto de patrón de molde temporal o retirable 18. El fluido de lechada refractario 14 puede incluir cualquier constituyente adecuado para realizar el recubrimiento. En una realización, el fluido de lechada refractario 14 incluye una pluralidad de partículas refractarias, un aglutinante y un líquido o fluido para hacer la lechada, y en otras realizaciones, el fluido de lechada 14 también puede incluir al menos un aditivo, o una pluralidad de aditivos, para controlar las características de la lechada, tales como la humectación de las partículas refractarias, la humectación del conjunto de patrón temporal, el atrapamiento de gases o la formación de espuma. Se puede emplear cualesquiera partículas refractarias finamente divididas adecuadas para formar un molde refractario, siempre que no tengan una reacción indeseable con los demás componentes de la lechada, incluidos el zirconio, zirconio fundido, alúmina, alúmina fundida, mullita, mullita fundida, itria, sílice, sílice fundido, aluminosilicatos, arcillas de caolines, arcillas de caolines calcinados, mica, carbón y combinaciones de los mismos. Las partículas refractarias pueden tener cualquier tamaño de partícula adecuado y/o forma de partícula o morfología, incluyendo la esférica, equiaxial, acicular, angular, fibrosa, en escamas, granular (por ejemplo, partículas de forma regular o irregular medibles usando tamaños de malla estándar), dendríticas, alargadas, plaquitas, o partículas huecas (por ejemplo, esferas huecas). Las partículas pueden tener una relación de aspecto (relación entre la dimensión más larga y la dimensión más corta) de aproximadamente 1 a aproximadamente 20, y más preferiblemente de aproximadamente 1 a aproximadamente 5. Los tamaños de partícula pueden incluir una distribución unimodal, bimodal o multimodal de tamaños de partícula medios al objeto de variar la densidad de empaquetamiento de las partículas refractarias en las capas de recubrimiento de lechada. En una realización, los tamaños de partícula a modo de ejemplo incluyen de menos de 100 mallas a más de 600 mallas. Se puede usar cualquier material aglutinante adecuado, incluidas diferentes soluciones aglutinantes, tales como silicato de etilo o sol de sílice coloidal. Se puede emplear cualquier líquido o fluido portador adecuado, incluyendo agua o diversas soluciones acuosas, de modo que el fluido de lechada 14 sea un fluido de lechada acuoso. También se pueden emplear diferentes aditivos de lechada para controlar las características de la lechada, incluidos un formador de película orgánico, un agente humectante o tensioactivo y un agente antiespumante.
El fluido de lechada 14 puede incluir el agente humectante para promover la humectación del patrón o de las capas de lechada anteriores. Se pueden usar agentes humectantes tales como alquilsulfatos de sodio, sulfonatos de alquilarilo de sodio u octilfenoxipolietoxietanol. En algunos aspectos, el agente antiespumante puede incluirse para suprimir la formación de espuma y para permitir que escapen las burbujas de aire. El agente antiespumante puede incluir emulsiones acuosas de silicona y alcoholes grasos líquidos tales como el alcohol n-octílico. Los agentes nucleantes, o refinadores de grano, que son compuestos refractarios de cobalto, como aluminatos, silicatos y óxidos, se pueden agregar al fluido de lechada 14.
El fluido de lechada 14 puede tener cualquier viscosidad adecuada para formar una capa de recubrimiento de lechada 16 en un conjunto de patrón temporal 18. El fluido de lechada 14 se puede preparar agregando un polvo refractario al líquido aglutinante, usando una agitación para romper los aglomerados y eliminar cualquier producción de aire. La agitación continúa hasta que la viscosidad cae a su nivel final antes de que se ponga en uso el fluido de lechada 14. Se puede continuar con la agitación en la producción para evitar que el polvo se salga de la suspensión. Se puede contemplar el uso de tanques giratorios con deflectores o mezcladores de hélice para la agitación.
En una realización, la viscosidad puede incluir un rango a temperatura ambiente (24 a 29,5° C (75 a 85° F)) de copa Zahn No.4 de 7 a 35 segundos, y más particularmente de 10 a 32 segundos. En una realización, el fluido de lechada 14 comprende una suspensión de los constituyentes del fluido en el fluido y, en otra realización una suspensión para proporcionar una estabilidad o vida útil predeterminada. En una realización, la suspensión comprende una suspensión coloidal estable. Los fluidos de lechada 14 adecuados pueden incluir fluidos de lechada convencionales, como los descritos en los documentos de patente de EE.UU. n° 2.948.935 (Carter), n° 3.860.476 (Moore), n° 3.878.034 (Beyer), y n° 5.069.271 (Chandley).
Generalmente, se usa más de un fluido de lechada 14 para fabricar un conjunto de molde refractario, y los recubrimientos depositados de los diferentes fluidos de lechada 14 se secuencian en un orden predeterminado para obtener las propiedades deseadas del conjunto de molde refractario, incluyendo el acabado superficial de la superficie interior del molde, resistencia del molde, características de transferencia de calor, permeabilidad al gas (permeable al gas o impermeable al gas) y similares, tal y como se explica más adelante.
Tal y como se usa en la presente memoria, el término cortina de lechada 12 se utiliza para denotar un flujo de lechada 22 que ha sido conformado adecuadamente o al que se le ha dado forma de cortina. Como se usa en la presente memoria, el término cortina incluye formas con forma de cortina o cascada o ducha u ola o formas similares que conforman el flujo de lechada 22 según una forma que tiene una longitud que es substancialmente mayor que su grosor o anchura. La cortina de lechada 12 y el flujo de lechada 22 pueden definir una forma continua o una forma discontinua, incluyendo una serie o patrón de flujos de lechada 22 que juntos definen una forma en la superficie 24 del conjunto de patrón de molde retirable o temporal 18 que está configurada para proporcionar la capa de recubrimiento húmedo 16 deseada sobre la superficie 24. En una realización, la cortina de lechada 12 tiene una forma y un tamaño que proporcionan una capa de recubrimiento húmedo 16 continua sobre toda, o substancialmente toda, la superficie 24 a medida que el conjunto de patrón de molde temporal 18 es girado bajo la cortina. En otras realizaciones, la cortina de lechada 12 tiene una forma y un tamaño que proporcionan una capa de recubrimiento húmedo 16 continua sobre una parte predeterminada de la superficie 24 a medida que el conjunto de patrón de molde temporal 18 es girado bajo la cortina. En las diversas realizaciones, la cortina de lechada 12 y el flujo de lechada 22 se pueden configurar con gran flexibilidad para proporcionar una capa de recubrimiento húmedo 16 sobre toda, o cualesquiera, parte o partes de la superficie 24 a medida que el conjunto de patrón de molde temporal 18 es girado bajo la cortina.
En una realización, la cortina de lechada 12 tiene una longitud (I) y un grosor (t) como los que se muestran en la figura 1 y en la figura 1A, siendo la longitud substancialmente mayor que el grosor. La cortina de lechada 12 está configurada para dar forma al flujo de lechada de modo que está configurada para cubrir toda, o una parte, de la longitud o altura axial total del conjunto de patrón, en general aproximadamente la longitud o altura del patrón del canal de colada. El aparato de cortina de lechada de molde de inversión 10 también incluye una salida 20. La salida 20 está configurada para dispensar el fluido de lechada 14 y el flujo de lechada 22 y formar la cortina de lechada 12, incluida la formación de la cortina de lechada según una forma predeterminada. La salida 20 puede tener cualquier forma o configuración adecuada para dirigir el flujo de lechada 22 del fluido de lechada 14 según la forma de cortina. La salida 20 puede comprender un orificio cerrado 21 (figuras 1 y 1A), no según la invención, o, en una realización según la invención, una pluralidad de orificios cerrados en un colector, conducto, tanque o dispositivo similar para recibir, acumular o dirigir el flujo de lechada 22 del fluido de lechada 14 que tienen una forma de orificio adecuada para dirigir el flujo de lechada del fluido de lechada según la forma de cortina de lechada 12, como se describe en la presente memoria. La salida 20 puede incluir un borde 23 (figura 2), no según la invención, o, en una realización según la invención, una pluralidad de bordes, de un colector, conducto, tanque o dispositivo similar para recibir, acumular o dirigir un flujo del fluido de lechada que tienen una forma de borde adecuada para dirigir el flujo de lechada 22 del fluido de lechada 14 sobre el borde según una cortina de lechada 12, como se describe en la presente memoria.
Según la invención, la salida 20 tiene una forma de salida 20', y la forma de salida es ajustable o cambiable de manera que la forma de la cortina de lechada 12 producida por la salida 20' es ajustable o cambiable, tal como, por ejemplo, por medio del uso de unas placas móviles 25 u obturadores (figura 3) que se pueden aflojar/fijar usando unos elementos de sujeción roscados 27. En un aspecto, la forma de salida 20' puede ser ajustable a la vez que se dispensa la cortina de lechada 12. Por ejemplo, la salida 20 puede ser ajustable para proporcionar un rango de grosores de cortina de lechada a lo largo de la longitud, o la longitud puede ser ajustable en un rango de longitudes, o la salida 20 puede ser ajustable de manera que tanto el grosor como la longitud de la cortina de lechada 12 puedan ser ajustables. En una realización, la forma de la salida 20 se puede ajustar manualmente, como parte de la configuración de la forma de la salida 20, o alternativamente, mientras el fluido de lechada 14 y el flujo de lechada 22 fluyen a través de la salida 20. En otra realización, la salida 20 se puede ajustar automáticamente usando un controlador electrónico y actuadores electromecánicos, como parte de la configuración de la forma de la salida 20, o alternativamente mientras el fluido de lechada 14 fluye a través de la salida 20.
En una realización, la salida 20 tiene una forma de salida que proporciona un flujo del fluido de lechada 14 de modo que la cortina de lechada 12 comprende un plano que es plano (figuras 1, 1A y 2). En otra realización, la salida 20 tiene una forma de salida que proporciona un flujo del fluido de lechada 14 de modo que la cortina de lechada 12 comprende un plano curvo. Las cortinas de lechada 12 pueden tener una sola forma, tal como un plano que es plano o un plano curvo (figura 4), o pueden combinar una pluralidad de partes o segmentos de plano que es plano y plano curvo (figura 4) para adaptarse a las diversas formas del conjunto de patrón. La salida 20 comprende una pluralidad de salidas 20 que juntas pueden definir una cortina de lechada 12 o una pluralidad de cortinas de lechada 12 (figura 5).
La cortina de lechada 12 tiene una longitud (I) y un grosor (t) como los que se muestran en las figuras 1, 1A, con la longitud substancialmente mayor que el grosor. A este respecto, el significado de substancialmente mayor incluye mayor que, y en una realización puede definirse como 5 veces mayor o más. En otra realización, la longitud de la cortina de lechada 12 es de aproximadamente 5 a aproximadamente 1000 veces el grosor, y en otra realización, la longitud de la cortina de lechada es de aproximadamente 20 a aproximadamente 500 veces el grosor. La cortina de lechada 12 puede tener cualquier grosor adecuado, y en una realización es superior a aproximadamente 1,016 mm (0,040 pulgadas), y en otra realización puede oscilar entre aproximadamente 1,016 mm (0,040 pulgadas) y aproximadamente 12,7 mm (0,50 pulgadas), y más en particular entre aproximadamente 1,016 mm (0,040 pulgadas) y aproximadamente 2,54 mm (0,10 pulgadas). En una realización, el grosor de la cortina de lechada 12 es constante a lo largo de la longitud de la cortina. En una realización, el grosor de la cortina de lechada 12 varía a lo largo de la longitud de la cortina (figura 6). En algún aspecto, el grosor de la cortina de lechada 12 puede ser constante en las partes planas y/o de plano curvado a lo largo de la longitud de la cortina de lechada 12. En otro aspecto, el grosor de la cortina de lechada 12 se puede ajustar de forma variable en las partes planas y/o de plano curvado a lo largo de la longitud de la cortina de lechada 12 para adaptarse a las diversas formas del conjunto de patrón 18.
En una realización, la cortina de lechada 12 comprende una sola cortina de lechada 12 (figuras 1, 1A y 2, que no son según de acuerdo con la invención) que está configurada para cubrir toda la longitud del conjunto de patrón 18, o sólo una parte predeterminada del conjunto de patrón 18, según sea el caso. En otra realización, la cortina de lechada 12 comprende una pluralidad de cortinas de lechada 12 discretas (figuras 4, 5 y 6) que juntas están configuradas para cubrir toda la longitud del conjunto de patrón 18, o solo una parte predeterminada del conjunto de patrón 18, según sea el caso. Las cortinas de lechada 12 discretas se pueden configurar según cualquier patrón predeterminado al objeto de proporcionar la cobertura de recubrimiento deseada del conjunto de patrón 18, incluidos los patrones que se muestran en la figura 6.
Aparato de recubrimiento de lechada de molde de inversión
Según la invención, un aparato de recubrimiento de lechada de molde de inversión 100 incluye un conducto 30 configurado para recibir el flujo de lechada 22 del fluido de lechada 14 y una salida 20 acoplada operativamente al conducto 30, tal y como se ilustra en las figuras 7, 8 y 8B. En un aspecto, el aparato de cortina de lechada de molde de inversión 10 puede incluir, o estar conectado operativamente, al aparato de recubrimiento de lechada de molde de inversión 100. En esta realización, el aparato de recubrimiento de lechada de molde de inversión 100 combina el conducto 30 y la salida 20, y la salida está configurada para dispensar el flujo de lechada 22 del fluido de lechada 14 como cortina de lechada 12, como se describe en la presente memoria. En esta realización, un sistema de conductos 32, que generalmente se usa para transportar el fluido de lechada 14 desde un tanque, contenedor, mezclador o dispositivo similar 34 que pueda usarse para preparar el fluido de lechada a partir de sus componentes o para almacenar el fluido de lechada 14 una vez ha sido preparado, o una combinación de los mismos, o cualquier otra fuente adecuada 35 de fluido de lechada 14, se utiliza para transportar el flujo de lechada 22 hasta el conducto 30 que incluye la salida 20 para dispensar el flujo de fluido de lechada 14 como cortina de lechada 12. En una realización, el conducto 30 se puede usar ventajosamente para dispensar directamente el fluido de lechada 14 desde la salida 20 sin necesidad de un dispositivo o dispositivos que acumulen el fluido de lechada 14 en posición adyacente a la salida. Además, la salida 20 puede incorporarse en cualquier parte adecuada del conducto 30, incluido en un extremo 36, tal y como se muestra en la figura 13A y en la figura 13C, o a lo largo de la longitud 38 del conducto, como se muestra en la figura 14A.
El conducto 30 puede tener un tamaño o forma, incluida la forma de sección transversal. En una realización, el conducto 30 puede comprender una longitud de tubería o tubo 40. La tubería o tubo 40 puede tener cualquier forma de sección transversal adecuada, incluidas varias formas de sección transversal circulares, rectangulares y rectangulares redondeadas, incluidas formas de sección transversal cuadradas y cuadradas redondeadas. El conducto 30 puede estar curvado o doblado a lo largo del eje longitudinal. En una realización, el conducto 30 puede tener una sección transversal circular o una sección transversal cuadrada con un diámetro o longitud lateral en un rango de entre aproximadamente 6,35 mm (0,25 pulgadas) y aproximadamente 30,48 cm (12 pulgadas), y más en particular de entre aproximadamente 2,54 cm (1 pulgada) y aproximadamente 7,62 cm (3 pulgadas).
El conducto 30 puede estar hecho de cualquier material adecuado, incluidos diferentes plásticos, metales o materiales compuestos, incluidos materiales compuestos reforzados con fibra, tal como diferentes compuestos de fibra de vidrio o carbono. Los conductos metálicos adecuados incluyen tubos o tuberías de cobre, aluminio, acero, acero inoxidable y hierro. Los conductos de plástico adecuados incluyen aquellos hechos a partir de cualquier resina de ingeniería termoplástica o termoestable adecuada, incluidos acrilonitrilo butadieno estireno, cloruro de polivinilo, cloruro de polivinilo clorado, poliéster, polietileno y polietileno reticulado, polipropileno, polibutileno, poliamida, epoxi y resinas fenólicas, que se pueden rellenar con cualquier relleno adecuado o fibras de refuerzo. Los conductos compuestos incluyen resinas de los tipos descritos anteriormente que están reforzadas con fibras de vidrio, metal o carbono en diferentes formas, incluidas diferentes formas enrolladas, envueltas y tejidas. El conducto 30 puede ser rígido o flexible. El conducto 30 también puede estar revestido en una superficie interior 31 con un revestimiento 42. El revestimiento 42 y el material de revestimiento 44 pueden seleccionarse para proporcionar al menos uno de entre una mayor resistencia química, mayor resistencia a la abrasión o un coeficiente de fricción reducido con respecto a el fluido de lechada 14 en comparación con el material del conducto. Los materiales de revestimiento adecuados pueden incluir diferentes metales o carburos, óxidos y nitruros metálicos, o combinaciones de los mismos, o películas o recubrimientos de carbono tipo diamante (DLC) que tengan una dureza o resistencia a la abrasión mayor que el material del conducto 30, incluidos los materiales usados como materiales de revestimiento duro en los servicios de petróleo y gas, tal como los compuestos de matriz metálica de partículas duras. El material de revestimiento 44 también puede incluir diferentes materiales poliméricos para reducir el coeficiente de fricción con respecto al fluido de lechada 14, incluidos varios fluoropolímeros como el politetrafluoroetileno (PTFE). El material de revestimiento 44 se puede aplicar de cualquier forma adecuada, incluyendo por tratamiento térmico o como un recubrimiento o película depositada sobre la superficie interior 31 del conducto 30.
El conducto 30 se puede fijar al sistema de conductos 32 con cualquier conexión o acoplamiento adecuado, incluidos acoplamientos flexibles, móviles o ajustables, tal como por medio de diferentes conductos que permiten el movimiento del conducto 30 con respecto al sistema de conductos 32. Los acoplamientos flexibles 33 pueden incluir, por ejemplo, todo tipo de mangueras flexibles adecuadas para transportar un fluido de lechada 14 y accesorios móviles o ajustables, incluidos accesorios o mesas móviles o ajustables de 3 ejes. Los acoplamientos 33 también pueden ser móviles o ajustables para permitir la traslación o el movimiento del conducto 30 a lo largo de tres direcciones o ejes mutuamente ortogonales (por ejemplo, x-y-z), o un movimiento radial o giratorio alrededor de un extremo del conducto 30, o una combinación de los mismos. Estos acoplamientos 33 permiten el ajuste del conducto 30, la salida 20 y la cortina de lechada 12 en cualquier dirección deseada u orientación angular, particularmente en una dirección a lo largo de la longitud o de un eje central longitudinal de la cortina, con respecto al conjunto de patrón temporal 18 que ha de ser recubierto, y en particular con respecto al eje longitudinal o de canal de colada 26 del conjunto de patrón temporal. En una realización, el conducto 30, la salida 20 y la cortina de lechada 12 se pueden colocar de forma que el eje longitudinal de conducto 28 sea substancialmente paralelo, incluso paralelo, o coplanario, con el eje de canal de colada 26. En esta realización, el conducto 30, la salida 20 y la cortina de lechada 12 se pueden mover alrededor de al menos un eje de entre tres ejes ortogonales entre sí por traslación a lo largo del al menos un eje. De esta forma, el conducto 30, la salida 20 y la cortina de lechada 12 pueden colocarse de forma flexible con respecto a la pieza que ha de ser recubierta. Esto incluye el movimiento para controlar la posición delantera/trasera de la cortina de lechada 12 en relación con el conjunto de patrón temporal 18 a medida que impacta en el conjunto; el movimiento de lado a lado y el posicionamiento del conducto 30, la salida 20 y la cortina de lechada 12 con respecto a los extremos opuestos del conjunto de patrón temporal 18, particularmente la parte de canal de colada del conjunto de patrón, para permitir el centrado u otro ajuste de la cortina de lechada 12 sobre el conjunto de patrón temporal 18; así como el movimiento para controlar la distancia entre la salida 20 y la superficie del conjunto de patrón temporal 18 y la altura de la cortina de lechada 12. En otra realización, el conducto 30, la salida 20 y la cortina de lechada 12 se pueden girar y posicionar de modo que un eje longitudinal de conducto 28 no sea substancialmente paralelo, incluso no sea paralelo, al eje de canal de colada 26, de forma que el conducto 30, la salida 20 y la cortina de lechada 12 estén dispuestos según un ángulo (a) con respecto al eje de canal de colada 26. El ángulo puede ser cualquier ángulo adecuado, incluido un ángulo de aproximadamente 0 a aproximadamente 90 grados en cualquier dirección, y más particularmente de aproximadamente 1 a aproximadamente 90 grados en cualquier dirección, e incluso más particularmente de aproximadamente 10 a aproximadamente 80 grados en cualquier dirección (por ejemplo, hacia arriba/abajo). El movimiento de pivotamiento angular se puede combinar con el movimiento a lo largo de los ejes ortogonales para proporcionar una gran flexibilidad respecto a la forma en que se coloca la cortina de lechada 12 en relación con el conjunto de patrón temporal 18. Esto se puede describir en una realización en el sentido de que la salida 20 y la cortina de lechada 12 se pueden mover con respecto al menos un eje de entre tres ejes mutuamente ortogonales mediante traslación a lo largo del al menos un eje, giro alrededor del al menos un eje, o una combinación de los mismos. El acoplamiento flexible 33 también puede permitir el giro del conducto 30 y la salida 20 alrededor del eje de conducto 28 para afectar a la ubicación o posición radial según la cual la cortina de lechada sale de la salida 20. El ángulo (p) puede ser cualquier ángulo adecuado, incluido un ángulo de aproximadamente 0 a aproximadamente 180 grados, y más particularmente de aproximadamente 10 a aproximadamente 170 grados, e incluso más particularmente de aproximadamente 45 a aproximadamente 135 grados. Esto permite que el conducto 30, el eje de conducto 28 y la cortina de lechada 12 se inclinen horizontalmente hacia el frente o adelante o hacia atrás, o que se direccionen según cualquier ángulo agudo hacia adelante o hacia atrás, con respecto al eje de canal de colada 26 o a una dirección de movimiento 29 del conjunto 302 en los casos en que el conjunto se mueve a través de la estación de lechada que incluye el conducto 30 (o cualquiera de los aparatos 10, 100, 200). Los acoplamientos 33, incluidos los acoplamientos flexibles, móviles o ajustables, pueden ser ajustables manualmente por un operador humano, o pueden ser ajustables automáticamente empleando varios actuadores lineales electromecánicos 70 o actuadores giratorios 72, o una combinación de los mismos, que estén acoplados operativamente a un controlador electrónico 74, tal como un microcontrolador programable o un ordenador. El microcontrolador programable u ordenador puede incluir uno o más sistemas informáticos que incluyan cualquier tipo apropiado de microprocesador de propósito general, procesador de señal digital, microcontrolador, hardware dedicado, transceptor (que se comunica a través de un canal de comunicación como se define en la presente memoria) o similares. Los sistemas informáticos pueden incluir además o estar conectados a la memoria de acceso aleatorio (RAM), la memoria de sólo lectura (ROM), un dispositivo de almacenamiento, la interfaz de red y similares. Los sistemas informáticos pueden ejecutar secuencias de instrucciones de programas informáticos para ejecutar diferentes procesos. Las instrucciones de programa informático pueden cargarse en la RAM para que el procesador las ejecute desde la ROM, desde un canal de comunicación (alámbrico o inalámbrico), desde el dispositivo de almacenamiento y/o similares. El dispositivo de almacenamiento puede incluir cualquier tipo apropiado de almacenamiento provisto para almacenar cualquier tipo de información que el dispositivo de control pueda necesitar para realizar el procesamiento. En el caso del control automatizado del ajuste o movimiento del conducto 30, la salida 20 y la cortina de lechada 12, el ajuste o movimiento puede usarse como parte de una configuración inicial anterior a la aplicación de la capa de recubrimiento húmedo y se puede fijar durante la aplicación de la capa. Alternativamente, el control automatizado del ajuste o movimiento del conducto 30, la salida 20 y la cortina de lechada 12 también puede emplearse para mover la cortina de lechada 12 mientras se aplica la capa de recubrimiento húmedo. No según la invención, la salida 20 puede comprender una única salida circular que produce una corriente substancialmente circular, incluso circular, del fluido de lechada 14 como flujo de lechada 22 y el conducto 30 y la salida 20 pueden trasladarse o ser transportados rápidamente hacia atrás y hacia delante a lo largo del eje de conducto 28 de tal forma que el movimiento de la corriente circular proporciona una cortina de lechada 12 parcial o cuasi cortina que tiene una longitud que es substancialmente mayor que el diámetro de la corriente (figuras 9 a 10). En este ejemplo, que no es según la invención, la salida 20 tiene una abertura de salida 48, el conducto 30 es móvil y el flujo de lechada 22 del fluido de lechada 14 a través de la abertura de salida 48 y el movimiento del conducto 30 proporcionan la cortina de lechada 12. Además del movimiento o ajuste del conducto 30, la salida 20 y la cortina de lechada 12 como se ha descrito anteriormente, el conjunto de patrón temporal 18 también se puede disponer de forma móvil con respecto al conducto 30, la salida 20 y la cortina de lechada 12, tal y como se describe en la presente memoria, incluidos el giro, la traslación y la disposición en ángulo bajo la cortina de lechada 12. En una realización, el conducto 30, la salida 20 y la cortina de lechada 12 están acoplados operativamente a un transportador de conjunto de molde de inversión 80. En una realización, el transportador de conjunto de molde de inversión 80 está configurado para transportar de forma giratoria un conjunto de molde de carcasa refractario y/o un conjunto de molde de inversión 600 que incluye el conjunto de patrón temporal 18 por debajo de la cortina de lechada 12 en una dirección predeterminada 82 (figura 30). En una realización, la dirección predeterminada 82 es substancialmente ortogonal a un plano definido por la cortina de lechada 12. En otro aspecto, la dirección predeterminada 82 puede tener un ángulo igual o inferior a 90 grados o puede estar inclinada con respecto al plano definido por la cortina de lechada 12. En una realización, el conjunto de molde de carcasa refractario y/o el conjunto de molde de inversión 600 están dispuestos de forma giratoria a lo largo de un eje de molde, tal como el eje de canal de colada 26, y el eje de molde está dispuesto substancialmente horizontal, incluso horizontal. Tal y como se utiliza en la presente memoria, horizontalmente significa paralelo a la superficie de la tierra, incluido el horizonte, en esa ubicación.
El conducto 30 puede colocarse, tal y como se describe en la presente memoria, circunferencialmente en referencia y con respecto al conjunto de patrón temporal 18 y al eje de canal de colada 26 en cualquier ubicación circunferencial predeterminada (por ejemplo, de 0 a 360 grados alrededor del conjunto) y a una distancia o espaciado radial predeterminado (por ejemplo, d1 y d2 , donde d2>d1) del conjunto (figura 12). Por ejemplo, el conducto 30 se puede colocar verticalmente sobre el conjunto de patrón temporal 18 a una distancia o separación radial predeterminada de forma que la cortina de lechada 12 se dirija hacia abajo al conjunto de patrón temporal 18 (por ejemplo, a 0 grados). Alternativamente, el conducto 30 se puede colocar verticalmente debajo del conjunto de patrón temporal 18 a una distancia o separación radial predeterminada de modo que la cortina de lechada 12 se dirija hacia arriba hacia el conjunto de patrón temporal 18 (por ejemplo, a 180 grados usando el mismo punto de referencia circunferencial que en el ejemplo anterior). En otras realizaciones, el conducto 30 puede colocarse en cualquier otra posición circunferencial predeterminada.
El conducto 30 incluye una salida 20 que puede incorporarse en cualquier parte adecuada del conducto 30, incluido en un extremo 36 o a lo largo de la longitud 38 del conducto. En una realización, la salida 20 comprende una boquilla 46 dispuesta en un extremo del conducto, en el que la boquilla 46 define una abertura de salida 48 que está configurada para producir la cortina de lechada 12 (figuras 13A-13C). La boquilla 46 puede estar formada o tener una superficie interior que esté revestida de un material 50 seleccionado para proporcionar al menos una de entre una mayor resistencia química, mayor resistencia a la abrasión o un coeficiente de fricción reducido, el cual puede ser de los mismos materiales que se han descrito anteriormente para el material de revestimiento 44. La abertura de salida 48 incluye una pluralidad de aberturas 48. Las aberturas 48 pueden tener cualquier configuración de abertura adecuada que esté configurada para producir una cortina de lechada 12 a medida que el flujo de lechada 22 sale por la abertura 48. La abertura de salida 48 de la boquilla 46 se configura al estar conformada para proporcionar la cortina de lechada 12, incluso como una pluralidad de ranuras adyacentes 52, que tienen una longitud que es substancialmente mayor que una anchura. Las ranuras 52 pueden incluir cualquier configuración adecuada, incluidas diferentes configuraciones de ranuras planas rectangulares y curvas, o una combinación de las mismas. En una realización, la abertura de salida 48 de la boquilla 46 se puede configurar al estar conformada para proporcionar la cortina de lechada 12, incluso como una pluralidad de orificios adyacentes 54, que definen un patrón de orificios 56 que tiene una longitud que es substancialmente mayor que la anchura (figuras 14A a 14B). Los orificios 54 pueden incluir cualquier configuración de patrón adecuada, incluidas diferentes configuraciones de patrón plano curvo y rectangular, o una combinación de las mismas. En una realización, los orificios 54 pueden estar dispuestos según un patrón de orificios 56 que comprende una pluralidad de filas 58 y columnas 60. En otra realización, el patrón de orificios 56 puede incluir una pluralidad de filas 58 y columnas 60, en el que los orificios de las filas 58 y/o de las columnas 60 adyacentes están desplazados entre sí en una distancia de desplazamiento predeterminada d1 y d2, en donde d1 y d2 pueden ser iguales o diferentes.
En otra realización, la boquilla 46 puede incluir una sección de transición 62 que se extiende entre el conducto 30 y la salida 20 (figura 13C). La sección de transición 62 puede incluir una cámara de transición 64 que está configurada para dar forma al flujo de lechada 22 antes de llegar a la salida 20 al objeto de mejorar el flujo de lechada 22 dentro de la cortina de lechada 12. La cámara de transición 64 puede, por ejemplo, promover la uniformidad del flujo de lechada 22 en la salida 20 y dentro de la cortina de lechada 12, lo cual a su vez puede promover la uniformidad del grosor (t) de la capa de recubrimiento húmedo 16 a medida que se aplica al conjunto de patrón de molde 18. La sección de transición 62 y la cámara de transición 64 pueden tener cualquier forma y tamaño adecuados. La uniformidad del grosor de la capa de recubrimiento húmedo 16 es muy ventajosa ya que se relaciona directamente con el grosor de la pluralidad de capas de recubrimiento secas que finalmente constituyen la pared de molde de los moldes refractarios descritos en la presente memoria. La uniformidad del grosor de la pared de molde es ventajosa ya que afecta directa o indirectamente al calentamiento y enfriamiento de la pared de molde en preparación para y durante la fundición de artículos dentro de los moldes refractarios, y a la microestructura y propiedades resultantes de los artículos fundidos.
En ciertas realizaciones (por ejemplo, figura 11), la salida 20 comprende una parte integral del conducto 30 y está dispuesta a lo largo de la longitud 38 del conducto 30. La salida 20 incluye una abertura de salida 48 que está configurada para producir la cortina de lechada 12. La salida 20 puede incluir simplemente una pluralidad de aberturas 48 en una pared 66 del conducto 30. Alternativamente, la abertura 48 puede estar definida por un inserto 68 dispuesto en la pared 66 del conducto 30 (figura 15). El inserto 68 se dispone en una abertura de inserto 69 que está configurada para recibir el inserto. En una realización, el inserto 68 puede fijarse o unirse permanentemente al conducto 30. Alternativamente, el inserto 68 puede configurarse de forma que pueda insertarse y retirarse selectivamente de la abertura de inserto 69. El inserto 68 puede estar hecho del mismo material que el conducto 30. Alternativamente, el inserto 68 puede estar formado o tener una superficie interior que está revestida con un material 50 seleccionado para proporcionar al menos una de entre una mayor resistencia química, mayor resistencia a la abrasión o un coeficiente de fricción reducido, el cual puede ser de los mismos materiales que los descritos anteriormente para el material de revestimiento 44. En un aspecto, el material de inserto tiene una mayor resistencia a la abrasión de la lechada que el material del colector. La abertura de salida 48 incluye una pluralidad de aberturas 48. Las aberturas u orificios 48 pueden tener cualquier configuración de abertura adecuada que esté configurada para producir una cortina de lechada 12 cuando el flujo de lechada 22 sale por la abertura. En una realización, la abertura de salida 48 del inserto 68 puede configurarse al estar conformada para proporcionar la cortina de lechada 12, incluso como una ranura 52 o una pluralidad de ranuras adyacentes 52 (figura 13B), que tienen una longitud que es substancialmente mayor que una anchura. En una realización, una ranura 52 puede incluir una pluralidad de nervaduras de refuerzo o consolidación 53 separadas, que se extienden a través de la ranura 52 y la puentean, y que de esta forma definen una pluralidad de ranuras 52 adyacentes. Las nervaduras 53 pueden utilizarse, por ejemplo, para mantener la anchura de la ranura a lo largo de su longitud y evitar la distorsión de la anchura de la ranura por la presión del fluido del flujo de lechada 22, y para de esta forma mantener la forma y consistencia de la anchura de la cortina de lechada 22 a lo largo de su longitud. Las ranuras 52 pueden incluir cualquier configuración adecuada, incluidas diferentes configuraciones de ranuras planas rectangulares y curvas, o una combinación de las mismas. En una realización, la abertura de salida 48 de la boquilla 46 puede configurarse al estar conformada para proporcionar la cortina de lechada 12, incluso como una pluralidad de orificios adyacentes 54, que definen un patrón de orificios 56 que tiene una longitud que es substancialmente mayor que la anchura. Los orificios 54 pueden incluir cualquier configuración de patrón adecuada, incluidas diferentes configuraciones de patrón plano curvo y rectangular, o una combinación de las mismas. En una realización, los orificios 54 pueden estar dispuestos en un patrón de orificios 56 que incluye una pluralidad de filas 58 y columnas 60. En otra realización, el patrón de orificios 56 puede incluir una pluralidad de filas 58 y columnas 60, en el que los orificios de las filas 58 y/o columnas 60 adyacentes están desplazados entre sí en una distancia de desplazamiento predeterminada d1 y d2, en donde d1 y d2 pueden ser iguales o diferentes. El tamaño y la forma de la abertura de salida 48, ya sea integral con el conducto o definida por el inserto 68, pueden ser fijos o ajustables. En el caso de aberturas fijas 48 en el conducto 30 o de un inserto 68 que define la abertura 48, el tamaño y la forma se pueden ajustar mediante la incorporación de un mecanismo de ajuste independiente 76, tal como un obturador móvil 78 (figura 16), incluyendo un obturador que está dispuesto de forma móvil en el conducto 30 para controlar la longitud o la anchura de la abertura, o una combinación de los mismos. En el caso de un inserto 68, una parte del inserto 68 puede ser ajustable para definir el tamaño y la forma de la abertura 48, incluidas la longitud o la anchura, o una combinación de las mismos. En una realización, el mecanismo de ajuste 76 también se puede configurar para abrir o cerrar selectivamente la salida 20. Alternativamente, se puede disponer un mecanismo de válvula 79 (figura 16) en el conducto 30, o sobre el mismo, en posición próxima a la salida 20 para abrir o cerrar selectivamente la salida 20
El conducto 30 puede incluir una cámara de conducto 69 en la parte del conducto adyacente a la salida 20 y/o al inserto 68 que está configurada para dar forma al flujo de lechada 22 antes de llegar a la salida 20 al objeto de mejorar el flujo de lechada 22 dentro de la cortina de lechada. 12. La cámara de conducto 69 puede, por ejemplo, tener una forma (por ejemplo, estrechada o limitada, o en algunas realizaciones ampliada) para promover la uniformidad o para mejorar el caudal del flujo de lechada 22 en la salida 20 y dentro de la cortina de lechada 12, lo cual puede, a su vez, promover la uniformidad del grosor (t) de la capa de recubrimiento húmedo 16 a medida que se aplica al conjunto de patrón de molde 18. La cámara de conducto 69 puede tener cualesquiera forma y tamaño adecuados. La uniformidad del grosor de la capa de recubrimiento húmedo 16 es muy ventajosa, tal y como se explica en la presente memoria.
En una realización, el sistema de conductos 32 y el conducto 30 pueden configurarse para suministrar el flujo de lechada 22 del fluido de lechada 14 a la salida 20 de forma que estén configurados para dispensar la cortina de lechada 12 como una cortina de lechada por gravedad. Dicho de otro modo, el flujo de lechada 22 puede proporcionarse a través del sistema de conductos 32 y del conducto 30, en donde sale por la salida 20 como una cortina de lechada por la fuerza de la gravedad. El sistema de conductos 32 y el conducto 30, así como la salida 20, incluida la abertura de salida 48 o las aberturas 48, pueden seleccionarse para suministrar un fluido de lechada 14 por gravedad a un caudal predeterminado. El caudal predeterminado puede ser cualquier caudal predeterminado adecuado para lograr las características deseadas de cortina de lechada 12, o para proporcionar la cantidad deseada de material en la superficie 24 del conjunto de patrón temporal 18, o en el caso de una segunda o subsiguientes capas de recubrimiento húmedo 16, en una capa de recubrimiento previamente depositada que ha sido depositada sobre el conjunto de patrón temporal 18. El caudal predeterminado también puede ser una función del tamaño del conjunto de patrón temporal 18, incluido el área superficial del mismo. En una realización, el caudal predeterminado puede ser de al menos aproximadamente 0,0189 m3/min (0,5 galones/minuto), incluido un rango de aproximadamente 0,00189 m3/min (0,5 galones/minuto) a aproximadamente 0,0757 m3/min (20 galones/minuto), y más particularmente de aproximadamente 0,00379 m3/min (1 galón/minuto) a aproximadamente 0,0189 m3/min (5 galones/minuto). En una realización, el caudal predeterminado se puede seleccionar para lograr un grosor de capa de recubrimiento predeterminado de la capa de recubrimiento húmedo 16 que se deposita o dispone sobre el conjunto de patrón temporal 18. El caudal predeterminado debe ser lo suficientemente alto para proporcionar suficiente fluido de lechada 14 en la superficie como para lograr el grosor predeterminado de la capa de recubrimiento, pero no tan alto como para evitar el establecimiento de la capa de recubrimiento húmedo 16 o romper o erosionar las partes depositadas previamente de la capa de recubrimiento húmedo 16, como, por ejemplo, cuando el conjunto de patrón de molde temporal 18 gira debajo de la cortina de lechada 12 y las partes depositadas previamente de la capa de recubrimiento húmedo 16 giran debajo de la cortina de lechada 12.
En otra realización, el sistema de conductos 32 y el conducto 30 pueden configurarse para suministrar el flujo de lechada 22 como un flujo presurizado de fluido de lechada 14 a la salida 20 de forma que se configuran para dispensar la cortina de lechada 12 como una cortina de lechada presurizada 12. Dicho de otro modo, el flujo de lechada 22 puede proporcionarse a través del sistema de conductos 32 y del conducto 30, en donde sale por la salida 20 como una cortina de lechada 12 a presión. El flujo presurizado de fluido de lechada 14 se puede generar utilizando una bomba de lechada 37 adecuada para bombear el fluido de lechada 14 a través del sistema de conductos 32 y del conducto 30 (por ejemplo, figura 11). Cuando el flujo de lechada 22 comprende un flujo de lechada presurizado, se puede utilizar cualquier presión de fluido adecuada para lograr un caudal predeterminado del flujo de lechada 22 a través de la salida 20. En una realización, la presión de fluido puede estar en un rango de 34,5 mbar (0,5 psig) a 3447 mbar (50 psig), y más particularmente de 68,9 mbar (1 psig) a 1724 mbar (25 psig).
En una realización, el conducto 30 comprende una pluralidad de conductos 30 que están conectados operativamente al sistema de conductos 32 para una comunicación de fluido del flujo de lechada 22 y del fluido de lechada 14, y la salida 20 incluye una pluralidad de salidas 20 correspondientes a los conductos 30, que están configuradas para recibir una pluralidad correspondiente de flujos de lechada 22 del fluido de lechada 14 al objeto de dispensar los flujos de lechada como cortinas de lechada correspondientes 12 (figura 11). En la pluralidad de conductos 30 pueden estar acoplados todos por medio de unos acoplamientos 33, tal y como se describe en la presente memoria, de forma que puedan fijarse o moverse entre sí durante la instalación previa a depositar las respectivas capas de recubrimiento húmedo 16, o durante la deposición de las respectivas capas de recubrimiento húmedo 16. Los conductos 30 pueden configurarse y usarse para incorporar una pluralidad de cortinas de lechada 12 dentro de una sola estación de recubrimiento de lechada, tal y como se describe en la presente memoria. Alternativamente, los conductos 30 pueden usarse para incorporar una pluralidad de cortinas de lechada 12 en una pluralidad de estaciones de recubrimiento de lechada, lo que incluye proporcionar una o una pluralidad de cortinas de lechada 12 en una pluralidad de estaciones de recubrimiento de lechada. El recubrimiento con el aparato de recubrimiento de lechada de molde de inversión 100 puede llevarse a cabo en aire, vacío y/o en un entorno controlado.
Aparato colector de recubrimiento de lechada de molde de inversión
En otra realización de un aparato de recubrimiento de lechada, un aparato colector de recubrimiento de lechada de molde de inversión 200 incluye un colector de lechada 210 que tiene una cámara de lechada 212 configurada para recibir el flujo de lechada 22 del fluido de lechada 14, como se muestra en las figuras 17A a 17C. En un aspecto, el aparato colector de recubrimiento de lechada de molde de inversión 200 incluye o está conectado operativamente a un aparato de cortina de lechada de molde de inversión 10 y/o a un aparato de recubrimiento de lechada de molde de inversión 100. El aparato 200 también incluye un conducto de entrada 220 dispuesto en el colector de lechada 210, que tiene una abertura de entrada 223 a la cámara de lechada 212. El conducto de entrada 220 está configurado para proporcionar el flujo de lechada 22 a la cámara de lechada 212. El aparato 200 también incluye una salida 20 que está configurada para dispensar una cortina de lechada 12, como se describe en la presente memoria.
En una realización, el aparato colector de recubrimiento de lechada de molde de inversión 200 puede ser similar al aparato de recubrimiento de lechada de molde de inversión 100, en el sentido de que el colector de lechada 210 incluye un conducto 30 con un solo conducto de entrada 220 para proporcionar el fluido 14 de lechada (figuras 17A a 17C). En otras realizaciones, el aparato colector de recubrimiento de lechada de molde de inversión 200 incluye una pluralidad de conductos de entrada 220 para suministrar una pluralidad de fluidos de lechada 14 u otros fluidos o una pluralidad de conductos de salida 230, o ambos (figuras 18A, 18B). Además, el colector de lechada 210 puede configurarse (por ejemplo, ajustando el caudal) de otra forma tal que no sea un conducto 30 que generalmente dispensa el flujo de lechada 22 recibido, de tal modo que puede acumular una parte del fluido de lechada 14 y mantener el flujo de lechada 22 a través de la salida 20 incluso si el suministro o el flujo de fluido de lechada 14 a través del conducto de entrada 220 hasta el colector se interrumpe momentáneamente o durante un corto período de tiempo.
En una realización, un aparato colector de recubrimiento de lechada de molde de inversión 200 incluye un colector de lechada 210 configurado para recibir el flujo de lechada 22 del fluido de lechada 14 y una salida 20 acoplada operativamente al colector 210, como se ilustra en las figura 17A a 17C. En esta realización, el aparato colector de recubrimiento de lechada de molde de inversión 200 combina el colector de lechada 210, el conducto de entrada 220 y la salida 20, y la salida 20 está configurada para dispensar el flujo de lechada 22 del fluido de lechada 14 como una cortina de lechada 12, tal y como se describe en la presente memoria. En esta realización, un sistema de conductos 32, que generalmente se usa para transportar el fluido de lechada 14 desde un tanque, contenedor, mezclador o dispositivo similar que puede usarse para preparar el fluido de lechada a partir de sus componentes o para almacenar el fluido de lechada 14 una vez que ha sido preparado, o una combinación de los mismos, o cualquier otra fuente adecuada 35 de fluido de lechada 14, se usa para transportar el flujo de lechada 22 hasta el conducto de entrada 220 y hasta el colector de lechada 210 que incluye la salida 20 para dispensar el flujo de fluido de lechada 14 como una cortina de lechada 12. En una realización, el colector de lechada 210 se puede usar ventajosamente para acumular fluido de lechada 14 de modo que pueda dispensarse desde la salida 20. La salida 20 se puede incorporar en cualquier parte adecuada del colector de lechada 210. En una realización, la salida 20 puede estar dispuesta en el fondo 214 del colector de lechada 210 e incluir una abertura de salida 248 que tiene una forma de abertura 218 configurada para proporcionar las formas de cortina de lechada 12 descritas en la presente memoria. En el caso en el que la salida 20 está dispuesta en el fondo 214, el fondo puede ser un fondo plano. El fondo 214 también puede estar estrechado hacia abajo para promover el flujo de lechada 22 a través de la salida 20 y para evitar la posibilidad de acumulación de fluido de lechada 14 estancado o inmóvil que no fluye en posición adyacente a la salida 20, tal y como se muestra en las figuras 17A a 17C. En otras realizaciones, la salida 20 puede estar dispuesta a lo largo de una abertura lateral 222 o en un borde superior 224 del colector de lechada 210 en donde tiene un labio o borde de salida 226 configurado para proporcionar las formas de la cortina de lechada 12 descrita en la presente memoria. El borde de salida 226 puede sobresalir hacia afuera desde la abertura lateral 222 o desde el borde superior 224 en una distancia predeterminada suficiente para permitir que el flujo de lechada 22 caiga en cascada libremente como cortina de lechada 12, y para evitar que la cortina de lechada 12 se deslice por el lado 222 del colector de lechada 210.
El colector de lechada 210 puede tener un tamaño o forma, incluida la forma de la sección transversal. En una realización, el colector de lechada 210 puede comprender un recinto alargado 228 (por ejemplo, la figura 18A) que incluye una caja, tubo o canal alargado que tiene una anchura y una longitud que es substancialmente mayor que la anchura. La longitud puede ser cualquier longitud adecuada, incluida una longitud suficiente para incluir la salida deseada 20. El recinto alargado 228 puede tener cualquier forma de sección transversal adecuada, incluidas diferentes formas de sección transversal semicirculares, rectangulares y rectangulares redondeadas, incluidas formas cuadradas y formas de sección transversal cuadradas redondeadas. En una realización, el recinto alargado 228 puede tener un lado superior 232 que está abierto en forma de canal (figura 17A). En otras realizaciones, el lado superior 232 puede estar cerrado o parcialmente cerrado (figura 18B). Los lados superiores cerrados o parcialmente cerrados 232 son ventajosos porque reducen la posibilidad de que se introduzcan materiales extraños o contaminantes en la cámara de lechada 212 y en el fluido de lechada 14. El colector de lechada 210 tiene una sección transversal circular o una sección transversal cuadrada con cualquier diámetro adecuado, incluyendo una anchura de aproximadamente 6,35 mm (0,25 pulgadas) a aproximadamente 30,48 cm (12 pulgadas), y más particularmente de aproximadamente 2,54 cm (1 pulgada) a aproximadamente 7,62 cm (3 pulgadas). El colector de lechada 210 puede estar hecho de cualquier material adecuado, incluidos los materiales descritos en la presente memoria para su uso en el conducto 30. El colector de lechada 210 puede ser rígido o flexible. El colector de lechada 210 también se puede revestir en una superficie interior 234 con un revestimiento 42, tal y como se describe en la presente memoria y se muestra en la figura 19.
El colector de lechada 210 y el conducto de entrada 220 se pueden fijar al sistema de conductos 32 con cualquier conexión o acoplamiento adecuado, incluidos acoplamientos flexibles, móviles o ajustables, tal como por diferentes conductos que permiten el movimiento del conducto 30 con respecto al sistema de conductos. El conducto de entrada 220 puede comprender este acoplamiento. Los acoplamientos flexibles pueden, por ejemplo, incluir todo tipo de mangueras flexibles adecuadas para transportar fluido de lechada 14 y accesorios móviles o ajustables, incluidos accesorios o mesas móviles o ajustables de 3 ejes. Los acoplamientos también pueden ser móviles o ajustables para permitir la traslación o el movimiento a lo largo de tres direcciones o ejes mutuamente ortogonales (por ejemplo, x-y-z), o un movimiento radial o giratorio alrededor de un extremo del conducto 30, o una combinación de los mismos. Estos acoplamientos permiten el ajuste del colector de lechada 210, la salida 20 y la cortina de lechada 12 en cualquier dirección deseada u orientación angular, particularmente en una dirección a lo largo de un eje de conducto central longitudinal 28 del colector, con respecto al conjunto de patrón temporal 18 que ha de ser recubierto, y particularmente en relación con el eje longitudinal o de canal de colada 26 del conjunto de patrón temporal. El colector de lechada 210, la salida 20 y la cortina de lechada 12 se pueden colocar, mover, pivotar, girar y ajustar de cualquier otra forma de la misma manera descrita anteriormente con respecto al conducto 30, incluida la incorporación de control automatizado. No según la invención, la salida 20 puede comprender una salida circular única que produce una corriente substancialmente circular, incluso circular, del fluido de lechada 14 como flujo de lechada 22, y el colector de lechada 210 y la salida 20 pueden trasladarse o transportarse rápidamente hacia atrás y hacia adelante a lo largo del eje de conducto 28 de forma que el movimiento de la corriente circular proporcione una cortina de lechada parcial 12, o cuasi cortina, como se ha descrito anteriormente para el conducto 30. Además del movimiento o ajuste del colector de lechada 210, la salida 20 y la cortina de lechada 12 como se ha descrito anteriormente, el conjunto de patrón temporal 18 también se puede disponer de forma móvil con respecto al colector de lechada 210, la salida 20 y la cortina de lechada 12 como se describe en la presente memoria, incluidos el giro, traslación y la disposición en ángulo bajo la cortina de lechada 12. En una realización, el colector de lechada 210, la salida 20 y la cortina de lechadas 12 están acoplados operativamente a un transportador de conjunto de molde de inversión 80. En una realización, el transportador de conjunto de molde de inversión 80 está configurado para transportar de forma giratoria un conjunto de molde de carcasa refractario y/o un conjunto de molde de inversión 600 que incluye el conjunto de patrón temporal 18 por debajo de la cortina de lechada 12 en una dirección predeterminada 82. En una realización, la dirección predeterminada 82 es substancialmente ortogonal a un plano definido por la cortina de lechada 12. En una realización, el conjunto de molde de carcasa refractario y/o el conjunto de molde de inversión 600 están dispuestos de forma giratoria a lo largo de un eje de molde, como el eje de canal de colada 26, y el eje de molde está dispuesto substancialmente horizontal, incluso horizontal. Tal y como se utiliza en la presente memoria, horizontal significa paralelo a la superficie de la tierra, incluido el horizonte, en esa ubicación.
El colector de lechada 210 también se puede colocar, como se describe en la presente memoria, circunferencialmente con respecto y en relación al conjunto de patrón temporal 18 y al eje de canal de colada 26 en cualquier ubicación circunferencial predeterminada (por ejemplo, de 0 a 360 grados alrededor del conjunto) y con un espaciado radial predeterminado o distancia desde el conjunto, como se muestra en la figura 12. Por ejemplo, el colector de lechada 210 puede colocarse verticalmente sobre el conjunto de patrón temporal 18 a una distancia o separación radial predeterminada de forma que la cortina de lechada 12 se dirija hacia abajo al conjunto de patrón temporal 18 (por ejemplo, a 0 grados). Alternativamente, el colector de lechada 210 puede colocarse verticalmente debajo del conjunto de patrón temporal 18 a una distancia o separación radial predeterminada de forma que la cortina de lechada 12 se dirija hacia arriba hacia el conjunto de patrón temporal (por ejemplo, a 180 grados usando el mismo punto de referencia circunferencial que en el ejemplo anterior). En otras realizaciones, el colector de lechada 210 se puede colocar en cualquier otra posición circunferencial predeterminada.
En ciertas realizaciones, la salida 20 y una abertura de salida 248 pueden incorporarse directamente en el colector de lechada 210, tal y como se ha descrito anteriormente, sobre el fondo 214, como una abertura lateral 222, o un borde superior 224. En una realización en la que el colector de lechada 210 y el flujo de lechada 22 están presurizados, la abertura de salida 248 también puede incorporarse alternativamente en la parte superior 236 del colector de lechada 210, de forma que la cortina de lechada 12 se proyecta hacia arriba hacia el conjunto de patrón temporal 18 (figura 20). En estas realizaciones, la salida 20 comprende una parte integral del colector de lechada 210 y está dispuesta a lo largo de la longitud 238 del colector de lechada 210. La salida 20 incluye una abertura de salida 248 que está configurada para generar la cortina de lechada 12. La salida 20 incluye una pluralidad de aberturas 216 en la pared respectiva 266 del colector de lechada 210. Alternativamente, la abertura 216 puede estar definida por un inserto 268 dispuesto en la pared 266 del colector de lechada 210. El inserto 268 está dispuesto en una abertura de inserto 269 que está configurada para recibir el inserto. En una realización, el inserto 268 se puede fijar o unir de forma permanente al colector de lechada 210. Alternativamente, el inserto 268 se puede configurar de forma que se pueda insertar y retirar selectivamente de la abertura de inserto 269. El inserto 268 se puede hacer a partir del mismo material que el colector de lechada 210. Alternativamente, el inserto 268 puede estar formado o tener una superficie interior revestida con un material 50 seleccionado para proporcionar al menos una de entre una mayor resistencia química, mayor resistencia a la abrasión o un coeficiente de fricción reducido, el cual puede ser de los mismos materiales que los descritos anteriormente para el material de revestimiento 44. La abertura de salida 248 incluye una pluralidad de aberturas 248. Las aberturas u orificios 248 pueden tener cualquier configuración de abertura adecuada que esté configurada para producir una cortina de lechada 12 a medida que el flujo de lechada 22 sale por la abertura. En una realización, la abertura de salida 248, ya sea en la pared 266 o en el inserto 268, se puede configurar al estar conformada para proporcionar la cortina de lechada 12 de la misma forma que se ha descrito anteriormente con respecto a la abertura 48 en la pared 66 o en el inserto 68, incluso como una ranura 52 o una pluralidad de ranuras adyacentes 52, que tienen una longitud que es substancialmente mayor que una anchura. La ranura o ranuras 52 pueden incluir cualquier configuración adecuada, incluidas diferentes configuraciones de ranuras planas rectangulares, arqueadas y curvas, o una combinación de las mismas. En una realización, la abertura de salida 248 se puede configurar al estar conformada para proporcionar la cortina de lechada 12, incluyendo como una pluralidad de orificios adyacentes 54, que definen un patrón de orificios 56 que tiene una longitud que es substancialmente mayor que la anchura. Los orificios 54 pueden incluir cualquier configuración de patrón adecuada, incluidas diferentes configuraciones de patrón plano curvo y rectangular, o una combinación de las mismas. En una realización, los orificios 54 pueden estar dispuestos en un patrón de orificios 56 que comprende una pluralidad de filas 58 y columnas 60. En otra realización, el patrón de orificios 56 puede incluir una pluralidad de filas 58 y columnas 60, en donde los orificios de las filas 58 y/o de las columnas 60 adyacentes están desplazados entre sí en una distancia de desplazamiento predeterminada d1 y d2, donde d1 y d2 pueden ser iguales o diferentes. El tamaño y la forma de la abertura de salida 248, ya sea integral con el colector de lechada 210 o definida por el inserto 268, pueden ser fijos o ajustables. En el caso de aberturas fijas 248 en el colector de lechada 210 o en un inserto 268 que define la abertura 248, el tamaño y la forma se pueden ajustar mediante la incorporación de un mecanismo de ajuste independiente 276, tal como un obturador móvil 278, que incluye un obturador que está dispuesto móvil en el colector de lechada 210 para controlar la longitud o la anchura de la abertura, o una combinación de las mismas. En el caso de un inserto 268, una parte del inserto puede ser ajustable para definir el tamaño y la forma de la abertura 248, incluidas la longitud o la anchura, o una combinación de las mismas. En una realización, el mecanismo de ajuste 276 también puede configurarse para abrir o cerrar selectivamente la salida 20. Alternativamente, un mecanismo de válvula 279 puede estar dispuesto en el colector de lechada 210 próximo a la salida 20 para abrir o cerrar selectivamente la salida 20 (figura 18B) .
En ciertas otras realizaciones, la salida 20 del colector de lechada 210 puede incorporarse o disponerse en uno o más conductos de salida 230 que están fijados operativamente a la pared 266 en uno o más de entre el fondo 214, el lado 215 o un lado superior cerrado 232, o una combinación de los mismos, en comunicación de fluido al objeto de recibir el flujo de lechada 22. Los conductos de salida 230 pueden incorporar la salida 20 de la misma forma que se ha descrito anteriormente con respecto al conducto 30, incluida la incorporación en cualquier parte adecuada del conducto 30, incluso en un extremo 36 o a lo largo de la longitud 38 del conducto. Los conductos de salida 230 pueden configurarse y usarse para incorporar una pluralidad de cortinas de lechada 12 dentro de una sola estación de recubrimiento de lechada como se describe en la presente memoria. Alternativamente, los conductos de salida 230 pueden usarse para incorporar una pluralidad de cortinas de lechada 12 en una pluralidad de estaciones de recubrimiento de lechada, incluyendo la provisión de una o una pluralidad de cortinas de lechada 12 en una pluralidad de estaciones de recubrimiento de lechada. En el caso de la pluralidad de conductos de salida 230 y conductos 30, los conductos y/o conductos de salida pueden ser fijos o móviles. Los conductos de salida móviles 230 y/o los conductos 230 se pueden usar para posicionar de forma flexible la pluralidad asociada de salidas 20 y de cortinas de lechada 12 con respecto al conjunto de patrón de molde 302.
En una realización, el sistema de conductos 32 y el colector de lechada 210, incluidos los conductos de salida 230, pueden configurarse para suministrar el flujo de lechada 22 del fluido de lechada 14 a la salida 20 de forma que esté configurada para dispensar la cortina de lechada 12 como una cortina de lechada por gravedad (figuras 17A a 17C). Dicho de otro modo, el flujo de lechada 22 puede proporcionarse a través del sistema de conductos 32 y el colector de lechada 210, incluido cualquier conducto de salida 230, en donde sale a través de la salida 20 como una cortina de lechada por la fuerza de la gravedad. El sistema de conductos 32 y el colector de lechada 210, así como la salida 20, incluidas las aberturas de salida 248, pueden seleccionarse para suministrar fluido de lechada 14 por gravedad a un caudal predeterminado. El caudal predeterminado puede ser cualquier caudal predeterminado adecuado para lograr las características deseadas de la cortina de lechada 12, o para proporcionar la cantidad deseada de material en la superficie 24 del conjunto de patrón temporal 18, o en el caso de una segunda o subsiguientes capas de recubrimiento húmedo 16, en una capa de recubrimiento previamente depositada que haya sido depositada sobre el conjunto de patrón temporal 18. El caudal predeterminado también puede ser una función del tamaño del conjunto de patrón temporal 18, incluyendo el área superficial del mismo. En una realización, el caudal predeterminado puede ser de al menos aproximadamente 0,0189 m3/min (0,5 galones/minuto), incluido un rango de aproximadamente 0,00189 m3/min (0,5 galones/minuto) a aproximadamente 0,0757 m3/min (20 galones/minuto), y más particularmente de aproximadamente 0,00379 m3/min (1 galón/minuto) a aproximadamente 0,0189 m3/min (5 galones/minuto),
Cuando se emplea una pluralidad de conductos de salida 230, el caudal predeterminado de cada conducto puede controlarse individualmente, por ejemplo mediante el uso de unas válvulas 240 que se pueden abrir y cerrar selectivamente, que están dispuestas operativamente en comunicación de fluido en los respectivos conductos de salida, y los caudales predeterminados a través de los respectivos conductos de salida pueden ser diferentes. En una realización, el caudal predeterminado puede seleccionarse para lograr un grosor de capa de recubrimiento predeterminado de la capa de recubrimiento húmedo 16 que se deposita o dispone sobre el conjunto de patrón temporal 18. El caudal predeterminado debe ser lo suficientemente alto como para proporcionar suficiente fluido de lechada 14 en la superficie para lograr el grosor predeterminado de la capa de recubrimiento, pero no tan alto como para evitar el establecimiento de la capa de recubrimiento húmedo 16 o como para romper o erosionar las partes previamente depositadas de la capa de recubrimiento húmedo 16, tal como, por ejemplo, cuando el conjunto de patrón de molde temporal 18 gira debajo de la cortina de lechada 12 y las partes previamente depositadas de la capa de recubrimiento húmedo 16 giran debajo de la cortina de lechada 12.
En otra realización, el sistema de conductos 32 y el colector de lechada 210, incluidos los conductos de salida 230, pueden configurarse para suministrar el flujo de lechada 22 como un flujo presurizado de fluido de lechada 14 a la salida 20, de forma que esté configurada para dispensar la cortina de lechada 12 como una cortina de lechada presurizada (figura 20). Dicho de otro modo, el flujo de lechada 22 puede proporcionarse a través del sistema de conductos 32 y del colector de lechada 210, incluidos los conductos de salida 230, en donde sale por la salida 20 como una cortina de lechada 12 a presión. El flujo presurizado de fluido para lechada 14 se puede generar utilizando una bomba de lechada adecuada para bombear el fluido de lechada a través del sistema de conductos 32 y del colector de lechada 210. Cuando el flujo de lechada 22 comprende un flujo de lechada presurizado, se puede utilizar cualquier presión de fluido adecuada para lograr un caudal predeterminado del flujo de lechada 22 a través de la salida 20. En una realización, la presión de fluido incluye de 34,5 mbar (0,5 psig) a 3447 mbar (50 psig), y más particularmente de 68,9 mbar (1 psig) a 1724 mbar (25 psig). Cuando se emplea una pluralidad de conductos de salida 230, el caudal y la presión de fluido predeterminados en cada conducto pueden controlarse individualmente, por ejemplo mediante el uso de unas válvulas 240 que se pueden abrir y cerrar selectivamente, que están dispuestas operativamente en comunicación de fluido en los respectivos conductos de salida, y los caudales y presiones de fluido predeterminados a través de los respectivos conductos de salida pueden ser diferentes.
En una realización, el colector de lechada 210 comprende una pluralidad de colectores de lechada que están conectados operativamente al sistema de conductos 32 para una comunicación de fluido del flujo de lechada 22 y del fluido de lechada 14, y la salida 20 comprende una pluralidad de salidas 20 correspondientes a los colectores que están configurados para recibir una pluralidad correspondiente de flujos de lechada 22 del fluido de lechada 14 al objeto de dispensar los flujos de lechada como cortinas de lechada correspondientes 12. La pluralidad de colectores de lechada 210 pueden acoplarse por medio de unos acoplamientos tal y como se describe en la presente memoria, de forma que puedan estar fijos o ser movibles entre sí, ya sea durante la configuración anterior a depositar las respectivas capas de recubrimiento húmedo 16 o durante la deposición de las respectivas capas de recubrimiento húmedo 16.
En una realización, el colector de lechada 210 comprende una pluralidad de colectores de lechada 210 que tienen una pluralidad correspondiente de cámaras de lechada 212. En una realización, la pluralidad de colectores de lechada 210 pueden estar configurados juntos para proporcionar una pluralidad de cortinas de lechada 12 en una sola estación de recubrimiento de lechada. Los colectores de lechada 210 pueden estar dispuestos para proporcionar una comunicación de fluido en serie (figura 22) o en paralelo (figura 21) del fluido de lechada 14 y el flujo de lechada 22. En una configuración en serie, un primer colector de lechada 210 está en comunicación de fluido con la red de conductos 32 y los otros colectores de lechada 210 están secuencialmente en comunicación de fluido a través de sus conductos de entrada 220 con el primer colector de lechada 210. Alternativamente, en una configuración en paralelo, todos los colectores de lechada 210 están en comunicación de fluido a través de sus conductos de entrada 220 con el sistema de conductos 32 a una fuente de fluido de lechada 14.
El aparato colector de recubrimiento de lechada de molde de inversión 200 también incluye un conducto de entrada 220. El conducto de entrada 220 está conectado operativamente y en comunicación de fluido con una fuente de fluido de lechada 14. En ciertas realizaciones, el conducto de entrada 220 está conectado operativamente y en comunicación de flujo de fluido con el sistema de conductos 32 en un extremo y en el otro extremo con el colector de lechada 210 para proporcionar la fuente de fluido de lechada 14. El conducto de entrada 220 puede configurarse a través del sistema de conductos 32 para recibir una pluralidad de flujos de una pluralidad de fluidos, incluido el fluido de lechada 14. Esto puede incluir una comunicación de fluido a fuentes respectivas de la pluralidad de fluidos a través de medios convencionales, incluida una red de conductos y válvulas que están en comunicación de flujo de fluido en una realización a un solo conducto de entrada 220, tal y como se muestra en la figura 22, por ejemplo. En otra realización, la pluralidad de fluidos está en comunicación de flujo de fluido a través de medios convencionales, que incluyen una red 32 de conductos y válvulas 209, a una pluralidad de conductos de entrada 220, como se muestra en la figura 21, por ejemplo. En una realización, la pluralidad de conductos de entrada 220 está configurada para proporcionar al menos un flujo de la lechada 14, al menos un fluido de lechada 14' diferente al fluido de lechada 14 (por ejemplo, un segundo fluido de lechada 14' que tiene una composición de constituyentes (por ejemplo, de partículas refractarias) que es diferente a la del fluido de lechada 14), agua 202, una solución de limpieza 204, un grabador 206 o un enjuague de grabador 208. Se puede usar agua 202, por ejemplo, para limpiar el colector de lechada 210 para eliminar fluido de lechada 14 después del uso, particularmente antes de usar el colector de lechada para depositar una capa de recubrimiento de un fluido de lechada 14' diferente al fluido de lechada 14. Es deseable un fluido de lechada 14' diferente al fluido de lechada 14, ya que con frecuencia es deseable variar la composición de la pluralidad de capas de lechada seca que comprenden la pared de molde. Puede emplearse una solución de limpieza 204 para cualquier propósito adecuado, incluida la limpieza del conjunto de patrón temporal 18 antes de aplicar la primera capa de recubrimiento, o cualquier capa de recubrimiento posterior. La solución de limpieza 204 puede incluir un detergente y, más particularmente puede incluir una solución de agua y un detergente, y también puede incluir aditivos de limpieza, tales como tensioactivos y aditivos antiespumantes. Se puede emplear un grabador 206, tal como un grabador ácido o alcalino, para cualquier propósito adecuado, incluido el tratamiento de la superficie del conjunto de patrón temporal 18 después de limpiarlo con una solución de limpieza y antes de aplicar la primera capa de recubrimiento al objeto de alterar la superficie para mejorar química y/o físicamente la adherencia de la capa de recubrimiento a la superficie, o alternativamente, para tratar la superficie de cualquier capa de recubrimiento posterior para mejorar química y/o físicamente la adherencia de la capa de recubrimiento a la superficie. Se puede emplear un enjuague de grabador 208, tal como un enjuague alcalino, ácido o de pH neutro, para cualquier propósito adecuado, incluido el tratamiento de la superficie del conjunto de patrón temporal 18 después del tratamiento con el grabador 206 y antes de aplicar la primera capa de recubrimiento o cualquier capa de recubrimiento subsiguiente al objeto de eliminar físicamente y/o neutralizar químicamente el grabador 206. En estas realizaciones del aparato colector de recubrimiento de lechada de molde de inversión 200 y del colector de lechada 210, el colector se puede usar para realizar el recubrimiento de lechada del conjunto de patrón temporal 18 con fluido de lechada 14 y otras funciones que incluyen recubrir el conjunto de patrón temporal (o una capa previamente depositada de partículas de lechada o estuco) con al menos un fluido de lechada 14' (o con una pluralidad de diferentes fluidos de lechada (por ejemplo, 14', 14", 14'"), o la aplicación de agua 202, una solución de limpieza 204, un grabador 206 o un enjuague de grabador 208 para los fines descritos anteriormente.
En la figura 36 se muestra una realización de un colector de lechada 210 que tiene tres salidas 20. El colector de lechada 210 tiene una serie de paredes internas corrugadas 211. Las paredes internas corrugadas 211 terminan su pendiente cónica en las salidas 20. Esto es ventajoso porque no deja lugar para que se acumule lechada en el interior 213 del colector de lechada 210. La figura 36 se ilustra con una pared de extremo 215 eliminada para facilitar la ilustración. En una realización, la pared de extremo 215 está presente y es opuesta a la pared de extremo 213.
El colector de lechada también se puede hacer vibrar opcionalmente durante el funcionamiento para ayudar a eliminar los gases atrapados del fluido de lechada 14 y del flujo de lechada 22.
Aparato de fabricación de moldes de inversión
En una realización, como se muestra en la figura 25, se describe un aparato de fabricación de moldes de inversión 300 que se puede usar para construir un conjunto de molde de carcasa refractario que comprende una pluralidad de capas de recubrimiento de lechada y capas de estuco refractario. El aparato de fabricación de moldes de inversión 300 incluye un transportador 80, particularmente un transportador móvil. El transportador 80 está configurado para transportar un conjunto de patrón de molde de inversión 302 que incluye un conjunto de patrón de molde temporal 18 y toda capa de recubrimiento acumulada 304, incluidas las capas de recubrimiento de lechada húmeda 16 o las capas de recubrimiento de lechada seca 306 o las capas de recubrimiento de estuco 308, entre una pluralidad de estaciones 310 o estaciones de trabajo que se utilizan para aplicar o tratar las capas de recubrimiento acumuladas 304, tal y como se describe en la presente memoria y se ilustra, por ejemplo, en la figura 26. El conjunto de patrón de molde de inversión 302 también puede incluir un mandril 322, tal y como se describe en la presente memoria y se ilustra en las figuras 23 y 24. El conjunto de patrón de molde retirable 18 está hecho de un material de patrón retirable o temporal 318 e incluye un eje de canal de colada longitudinal 26, un canal de colada central que se extiende axialmente 312, al menos una puerta 314 que se extiende radialmente hacia afuera desde el canal de colada central hasta al menos un patrón de molde 316. Se puede usar cualquier material de patrón temporal de fundición por inversión 318 adecuado, incluido cualquier material que esté configurado para su retirada del conjunto de molde refractario, y puede incluir cera, polímero, metal, cerámica, arcilla, madera o material inorgánico, o una combinación de los mismos, más particularmente cera o una espuma polimérica expandida, como la espuma de poliestireno expandido. En una realización, el conjunto de patrón de molde retirable 18 incluye el canal de colada central 312 que se extiende axialmente y una pluralidad de puertas 314 que se extienden radialmente hacia afuera desde el canal de colada central hasta una pluralidad de patrones de molde 316, incluyendo una pluralidad correspondiente de patrones. En una realización, el conjunto de patrón de molde retirable 18 se construye usando un patrón de canal de colada 312 que se extiende axialmente que comprende un patrón de canal de colada central sólido. En otras realizaciones, el conjunto de patrón de molde retirable 18 se construye usando un patrón de canal de colada 312 que se extiende axialmente que comprende un patrón de canal de colada central hueco, tal y como se describe en el documento de solicitud de patente en tramitación de EE.UU. n° 13/804,676, presentada el 14 de marzo de 2013.
En una realización, las puertas y patrones que se extienden radialmente pueden estar espaciados de forma substancialmente uniforme, incluso uniforme, alrededor de la periferia (por ejemplo, la circunferencia de un canal de colada cilindrico) del canal de colada central en un plano que es ortogonal al eje de canal de colada 26. El aparato 300 y el método 400 son muy adecuados para su uso con un conjunto de patrón de molde retirable 18 que tiene las puertas 314 y los patrones de molde 316 dispuestos uniformemente y espaciados alrededor de la superficie del patrón de canal de colada 312 y del eje de canal de colada 26, incluida una disposición axisimétrica alrededor del eje de canal de colada 26. Esto es particularmente ventajoso porque los conjuntos de patrón de molde retirables 18 giran a lo largo de gran parte del método 400 y la disposición uniforme de las puertas 314 y de los patrones de molde 316 proporciona un mayor equilibrio giratorio del conjunto y ayuda al giro.
El conjunto de patrón de molde retirable 18 está dispuesto en un mandril 322. En una realización, el mandril 322 tiene un eje de mandril longitudinal 324 que está dispuesto substancialmente paralelo, incluso paralelo, al eje de canal de colada 26, y más particularmente el eje de mandril 324 y el eje de canal de colada 26 pueden ser coincidentes. El mandril 322 puede estar hecho de cualquier material adecuado, incluidos diferentes metales, cerámicas, polímeros y compuestos de los mismos, incluido cualquier metal que sea resistente a la corrosión de los diversos fluidos utilizados durante los elementos del método 400 tal y como se describe en la presente memoria, tal como diferentes grados de acero inoxidable. El mandril 322 puede tener cualquier forma predeterminada de sección transversal. En una realización, el mandril 322 comprende un eje cilindrico macizo o hueco. El mandril 322 también puede incluir unos miembros de soporte 326 que se extienden lateralmente (figura 28), como un engranaje 325, y/o longitudinalmente (figura 27), como brazos 327, que están configurados para extenderse entre el mandril 322 y el patrón de canal de colada 312 para soportar, incluyendo reforzar, el mandril 322 y el conjunto de patrón de molde de inversión 302 dispuesto sobre el mismo. El mandril 322 y cualquier elemento de soporte 326 están configurados para soportar de forma giratoria el conjunto de patrón de molde retirable 18 durante la ejecución del método 400, incluyendo el recubrimiento de lechada bajo la cortina de lechada 12. El mandril 322 también puede incluir una fijación 327 y unos elementos de sellado 329 para fijar el conjunto de patrón de molde 18 al mandril 322. El mandril 322 puede configurarse para proporcionar una rigidez longitudinal suficiente para soportar el peso del conjunto de patrón de molde de inversión 302 cuando es revestido sobre el conjunto de patrón de molde retirable 18 por parte del método 400 substancialmente sin arqueamiento o desviación a lo largo del eje de canal de colada 26 al objeto de proporcionar unos moldes acabados substancialmente libres de grietas, incluso libres de grietas. El arqueamiento o la desviación pueden dar como resultado una variación dimensional del molde y/o el agrietamiento de la pared de molde, lo que a su vez puede dar como resultado defectos en las piezas fundidas hechas con el molde. En una realización, el mandril 322 y el conjunto de patrón de molde 18 están dispuestos de forma giratoria substancialmente en horizontal sobre el transportador 80. En otra realización, el eje de mandril 324 está dispuesto substancialmente ortogonal al eje de transportador 328 y a la dirección de movimiento predeterminada 82 del transportador 80 (figura 29). En una realización, el mandril 322 y el conjunto de patrón de molde 18 están dispuestos de forma giratoria substancialmente en horizontal en el transportador 80 y son substancialmente ortogonales al eje de transportador 328 y a la dirección de movimiento predeterminada 82 del transportador 80.
El transportador 80 puede incluir cualquier dispositivo de transporte 84 adecuado para transportar o mover de forma giratoria el mandril 322 y el conjunto de patrón de molde 18 entre las estaciones de trabajo 310. Cualquier dispositivo de transporte 84 o mecanismo de transporte adecuado puede usarse para mover el mandril 322 y el conjunto de patrón de molde 18 entre estaciones 310. Los dispositivos de transporte adecuados 84 incluyen transportadores basados en correas, transportadores basados en rodillos, transportadores basados en rieles que incluyen transportadores monorriel, transportadores basados en cadenas u otros mecanismos transportadores que se extienden entre las estaciones adyacentes 310 y las interconectan mecánicamente y proporcionan un medio o mecanismo para el movimiento del mandril 322 y del conjunto de patrón de molde 18 de una estación 310 a la siguiente de acuerdo con el método 400. El dispositivo de transporte 84 puede tener cualquier forma o estructura mecánica adecuada que permita el movimiento o transporte del mandril giratorio 322 y del conjunto de patrón de molde 18 entre estaciones 310. Los dispositivos de transporte adecuados 84 también incluyen todo tipo de dispositivos de transporte modulares 86, tales como bastidores móviles, casetes, platos giratorios, carruseles u otros dispositivos que puedan usarse para recoger, acumular o alojar uno o más mandriles giratorios 322 y conjuntos de patrón de molde 18 para su desplazamiento entre estaciones 310. Cualquiera de los dispositivos 84 puede estar configurado para el movimiento manual del mandril giratorio 322 y del conjunto de patrón 18 entre estaciones. Alternativamente, el transportador 80 y el dispositivo de transporte 84 pueden configurarse para un movimiento indexado de la máquina, en el que la eyección de un mandril giratorio 322 y un conjunto de patrón 18 de una estación por una máquina provoca el movimiento asociado o la indexación de una serie de mandriles giratorios 322 y conjuntos de patrones 18 acumulados adyacentes hacia una estación adyacente. Alternativamente, el transportador 80 y el dispositivo transportador 84 pueden configurarse de forma que el movimiento de uno o más mandriles giratorios 322 y conjuntos de patrón 18 entre estaciones 310 sea automatizado y monitorizado y/o controlado por un microcontrolador 74 u ordenador adecuados. Como alternativa adicional, el transportador 80 y el dispositivo de transporte 84 pueden incluir un robot 92, o una pluralidad de robots 92, que está configurado para proporcionar de forma giratoria un mandril giratorio 322 y un conjunto de patrón 18 a una sola estación 310, o para moverlos de forma giratoria entre una pluralidad de estaciones 310 (es decir, para hacer posible su giro mientras se mueven hasta una estación 310 o entre estaciones 310). Los diferentes transportadores 84 y dispositivos de transporte 86 descritos en la presente memoria pueden usarse juntos según cualquier combinación. El recubrimiento, drenaje y estucado de los grupos se puede realizar de forma manual, robótica o mecánica. Cuando se introducen los robots 92, pueden conectarse de forma comunicada con el microcontrolador 74 para un funcionamiento continuo junto con los transportadores 84.
El transportador 80 también puede incluir un accesorio 334 que está configurado para soportar de forma giratoria el conjunto de patrón de molde de inversión 302, incluido el mandril giratorio 322 y el conjunto de patrón 18, como se muestra en las figuras 25 y 25D. Por ejemplo, el accesorio 334 puede incluir una base que se extiende axialmente o unos soportes opuestos 338, o ambos, que están configurados para soportar de forma giratoria el mandril 322, como por ejemplo mediante un cojinete 339 adecuado, un casquillo o una estructura de soporte similar. El accesorio 334 también puede incluir un mecanismo de accionamiento giratorio 341, tal como uno o más engranajes o correas giratorios, o un motor de accionamiento eléctrico giratorio 343. La fuente de movimiento para girar el mecanismo de accionamiento giratorio 341 puede proporcionarse a través del transportador 84 y/o del dispositivo de transporte 86, o de forma independiente, tal como a través de una conexión conductora a una fuente de energía eléctrica, o a través de una conexión mecánica a una fuente motriz, tal como una correa de transmisión, cadena o engranaje, o una combinación de los mismos.
El aparato de fabricación de moldes de inversión 300 también incluye una estación de recubrimiento de lechada 320 como se muestra, por ejemplo, en las figuras 25 y 29. La estación de recubrimiento de lechada 320 está configurada para incluir una cortina de lechada 12 que comprende un fluido de lechada acuoso 14, tal y como se describe en la presente memoria. La estación de recubrimiento de lechada 320 está configurada para recibir el conjunto de patrón de molde de inversión 302, por ejemplo mediante su movimiento a lo largo y a través del transportador 80. El transportador 80 está configurado para posicionar y girar el conjunto de patrón de molde retirable 18 debajo de la cortina de lechada 12 al objeto de proporcionar un capa de recubrimiento de lechada húmeda 16, depositando el fluido de lechada 14 como una capa sobre la superficie del conjunto. La capa de recubrimiento de lechada húmeda 16 depositada puede tener cualquier grosor adecuado por medio del control de las características del fluido de lechada 14, incluida la cantidad de sólidos, en particular de las partículas refractarias y el aglutinante, la viscosidad del fluido de lechada 14 y la velocidad de giro del conjunto de patrón de molde retirable 18. En una realización, el grosor varía de aproximadamente 0,10 a aproximadamente 1,20 mm, y más particularmente de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 1,00 mm. En una realización, el grosor es substancialmente uniforme, incluso uniforme, en la totalidad de la superficie del conjunto de patrón de molde retirable 18. La estación de recubrimiento de lechada 320 está configurada para incluir la cortina de lechada 12 por medio de la utilización de cualquiera de los aparatos de recubrimiento de lechada según la invención, tal y como se describe en la presente memoria, incluyendo el aparato 10, el aparato 100 o el aparato 200, o una combinación de los mismos. La estación de recubrimiento de lechada 320 también puede incluir un tanque de recolección 342 configurado para recibir la parte excedente del fluido de lechada 14 de la cortina de lechada 12 que no se deposita en el conjunto de patrón de molde de inversión 302, incluido el conjunto de patrón de molde retirable 18. El tanque de recolección 342 también puede incluir un mecanismo de agitación 343 o un mecanismo de mezcla 345, o una combinación de los mismos, al objeto de mantener el fluido de lechada 14 como una suspensión (figura 29). Puede emplearse cualquier mecanismo de agitación 343 o mecanismo de mezcla 345 adecuado. En una realización, el tanque de recolección 342 puede incluir un conducto de salida 344 que está operativamente conectado y en comunicación de fluido con la fuente de fluido de lechada 35 a través de un conducto 346 o conductos de forma que el exceso de fluido de lechada 14 pueda ser recirculado de vuelta a la fuente de fluido de lechada 35 para su reutilización en el método 400 en un circuito cerrado con el fin de mejorar la eficiencia y rentabilidad del proceso de deposición de la capa de recubrimiento de lechada húmeda 16. El conducto 346 también puede estar conectado operativamente e incluir una comunicación con una válvula 347 apropiada o válvulas y/o con una bomba 348 para controlar el retorno del exceso de fluido de lechada 14 a la fuente de fluido de lechada 35. La válvula 347 y/o la bomba 348 pueden ser controladas manualmente, o alternativamente, pueden ser controlados automáticamente por el controlador electrónico 74. El transportador 80 puede acoplarse operativamente a la estación de recubrimiento de lechada 320 y emplearse como se describe en la presente memoria para desplazar los conjuntos de patrón de molde de inversión 302 hacia dentro y hacia fuera de la estación de recubrimiento de lechada 320. El aparato de fabricación de moldes de inversión 300 también puede incluir una pluralidad de estaciones de recubrimiento de lechada 320 en combinación con una pluralidad de otras estaciones 310, tal y como se describe en la presente memoria.
El aparato de fabricación de moldes de inversión 300 también incluye una estación de recubrimiento de estuco 330. La estación de recubrimiento de estuco 330 está configurada para recibir el conjunto de patrón de molde de inversión 302, por ejemplo mediante su movimiento a lo largo y a través del transportador 80 que está asociado operativamente con la estación, al pasar a través de la estación y bajo un flujo de partículas de estuco 309 o a través de un lecho fluidizado de partículas de estuco 309 (figura 30). En ciertas realizaciones, el transportador 80 se puede acoplar operativamente a la estación de recubrimiento de estuco 330, y en otras realizaciones puede estar desacoplado pero asociado operativamente con la estación de recubrimiento de estuco, tal y como se describe en la presente memoria. La estación de recubrimiento de estuco 330 está configurada para aplicar partículas de estuco 309 a la superficie del conjunto de patrón de molde de inversión 302 de cualquier forma adecuada por medio de la utilización de cualquier mecanismo adecuado para presentar partículas de estuco dispersas 309 a la superficie, incluyendo por gravedad o como un flujo presurizado en un gas transportador. En un aspecto, el conjunto de patrón de molde de inversión 302 se puede hacer girar alrededor de una dirección de flujo de la cortina de lechada 12. La estación de recubrimiento de estuco 330 incluye una pluralidad de partículas de estuco gruesas, secas, dispersas 309 que comprenden un material refractario. Las partículas de estuco secas 309 pueden incluir cualesquiera de las partículas refractarias y los materiales refractarios descritos en la presente memoria para su uso en el fluido de lechada 14. Las partículas de estuco 309 pueden incluir el mismo material refractario que los utilizados para hacer la capa de recubrimiento de lechada húmeda 16, o pueden incluir un material refractario diferente. Las partículas de estuco 309 pueden tener cualquier tamaño de partícula predeterminado adecuado. En una realización, las partículas de estuco 309 pueden tener un tamaño medio de partícula mayor que el de las partículas refractarias utilizadas en el fluido de lechada 14, y en otras realizaciones tendrán un tamaño medio de partícula substancialmente mayor que el de las partículas refractarias utilizadas en el fluido de lechada 14. En una realización, las partículas de estuco 309 pueden tener un tamaño medio de partícula de 10 a 150 mallas, y más particularmente de 20 a 100 mallas. Las partículas de estuco 309 pueden tener cualquier forma de partícula adecuada, incluidas las formas de partícula descritas en la presente memoria para las partículas refractarias utilizadas en el fluido de lechada 14. La estación de recubrimiento de estuco 330 está configurada para recibir el conjunto de patrón de molde de inversión 302 y para dispensar las partículas de estuco 309 como un capa de recubrimiento de estuco 308 sobre la superficie de la capa de recubrimiento de lechada húmeda 16. La estación de recubrimiento de estuco 330 puede tener cualquier configuración adecuada para dispensar las partículas de estuco 309 sobre la capa de recubrimiento de lechada húmeda 16. En una realización, la estación de recubrimiento de estuco 330 comprende una lijadora rotatoria 352 que hace girar las partículas de estuco 309 circunferencialmente dentro de un alojamiento circunferencial 354 hasta una parte superior del mismo de forma que las partículas de estuco 309 se elevan y se les permite caer en cascada como una ducha o lluvia de partículas a través de la parte central 356 de la lijadora rotatoria 352. Los controles de la estación de recubrimiento de estuco 330, tal como los de la lijadora rotatoria 352, pueden ajustarse y operarse manualmente por parte de un operador humano, o pueden ser controlados por un controlador electrónico 74, tal como un microcontrolador programable 88 o un ordenador. El transportador 80 puede configurarse para posicionar y girar el conjunto de patrón de molde de inversión 302, incluido el conjunto de patrón de molde 18, dentro de la ducha o lluvia de partículas de estuco secas dispersas 309 para disponer una capa de recubrimiento de estuco 308 de partículas de estuco secas 309 sobre la capa de recubrimiento de lechada húmeda 16. En una realización, el transportador 80 puede pasar a través de la parte central 356 de la lijadora rotatoria 352. La capa de recubrimiento de estuco 308 puede tener cualquier grosor de capa adecuado. En una realización, el grosor de la capa de recubrimiento de estuco 308 es de aproximadamente 0,10 a 1,20 mm, y más particularmente de aproximadamente 0,2 a 1,00 mm. El exceso de partículas de recubrimiento de estuco 309 se puede recoger en la parte inferior de la lijadora rotatoria 352 donde se pueden recircular circunferencialmente de vuelta a la parte superior, en donde se dispersan como se ha descrito anteriormente. La lijadora rotatoria 352 y el transportador 80 pueden estar configurados para proporcionar una disposición en ángulo y un movimiento del conjunto de patrón de molde 302 dentro de la lijadora como se muestra, por ejemplo, en las figuras 33A y 33B que muestran un raíl de pivote que puede emplearse en la lijadora 352 así como en cualquier otra estación 310 incluida la estación de recubrimiento de lechada 320, así como en las figuras 34A y 34B. En otra realización, la estación de recubrimiento de estuco 330 puede incluir una cortina de partículas de estuco 358 mediante el empleo de un conducto de estuco o colector de estuco 362 análogo al conducto 30 o al colector de lechada 210 descrito en la presente memoria, por ejemplo mediante la creación de un lecho fluidizado de las partículas en el conducto o cámara de colector y permitiéndoles caer en cascada a través de una salida apropiada 366 análoga a la salida 20, tal y como se describe en la presente memoria. El transportador 80 puede acoplarse operativamente a la estación de recubrimiento de estuco 330 y emplearse como se describe en la presente memoria para mover los conjuntos de patrón de molde de inversión 302 hacia dentro y hacia fuera de la estación de recubrimiento de estuco 330. El aparato de fabricación de moldes de inversión 300 también puede incluir una pluralidad de estaciones de recubrimiento de estuco 330 en combinación con una pluralidad de otras estaciones 310 como se describe en la presente memoria. Otra realización de una estación de recubrimiento de estuco 330 se muestra en la figura 37. En esta realización, la estación de recubrimiento de estuco 330 comprende un contenedor giratorio y/o vibratorio 313 que tiene una abertura 315, tal como una ranura 317. El contenedor se puede hacer girar para que las partículas de estuco 309 dispuestas dentro del contenedor se derramen por encima del borde 319 de la ranura 317 mientras el contenedor 313 es hecho vibrar, por ejemplo por medio de un motor eléctrico 321.
El aparato de fabricación de moldes de inversión 300 también incluye una estación de secado 340. La estación de secado 340 está configurada para eliminar el líquido o fluido portador del fluido de lechada 14, tal como agua, de las capas de recubrimiento húmedas 16 que se depositan en el conjunto de patrón de molde de inversión 302. El transportador 80 está configurado para transportar el conjunto de patrón de molde de inversión 302, incluido el conjunto de patrón retirable 18, desde la estación de recubrimiento de lechada 320 o la estación de recubrimiento de estuco 330 hasta la estación de secado 340 y para posicionar y girar el conjunto de patrón de molde dentro de la estación de secado 340. La estación de secado 340 está configurada para secar la capa de recubrimiento de lechada húmeda 16 y para proporcionar una capa de recubrimiento de lechada seca 306. La estación de secado 340 puede incluir cualquier aparato de secado 368 o equipo de secado adecuados. El aparato o equipo de secado 368 puede incluir unos calentadores 372, deshumidificadores 374 o una combinación de los mismos. Puede emplearse cualquier calentador 372 adecuado, incluidos todo tipo de lámparas infrarrojas, calentadores de resistencia eléctrica, calentadores de microondas, calentadores basados en combustión de gas natural o de otro tipo, calentadores alimentados por aceite, calentadores alimentados por energía solar o cualquier combinación de los mismos, para calentar el conjunto de patrón de molde de inversión 302. Se puede usar cualquier deshumidificador 374 adecuado para controlar la humedad de la atmósfera que rodea y está próxima al conjunto de patrón de molde de inversión 302. La estación de secado 340 se usa para proporcionar el secado de la capa de recubrimiento de lechada húmeda 16 y la eliminación del fluido portador, así como para proporcionar cualquier cambio químico o físico en el aglutinante, necesario para lograr una capa de recubrimiento de lechada seca 306. En ciertas realizaciones, la estación de secado 340 incluye un recinto 376, que tiene una abertura de entrada 377 y/o una abertura de salida 378. La abertura de entrada 377 y/o la abertura de salida 378 pueden configurarse de forma que estén permanentemente abiertas y la temperatura y la humedad en el recinto 376 se mantienen con las aberturas permanentes. Alternativamente, la abertura de entrada 377 y/o la abertura de salida 378 pueden abrirse y cerrarse selectivamente con un mecanismo de cierre tal como una puerta o cortina móvil. La estación de secado 340 se puede usar para lograr cualquier temperatura predeterminada y/o humedad predeterminada adecuada del conjunto de patrón de molde de inversión 302. En una realización, la temperatura se puede controlar en un rango de 21,1 °C (70 ° F) a 29,4 °C (85° F), y más particularmente de 23,9 °C (75 ° F) a 29,4 °C (85 ° F), y aún más particularmente de 26,7 °C (80 ° F) a 29,4 °C (85 ° F).
La humedad puede controlarse a cualquier nivel de humedad predeterminado, incluido a un nivel de humedad relativa (HR) inferior al 35 % HR, y más particularmente de 0 a 30 % HR, y más particularmente de 10 a 30 % HR. Los controles de temperatura y humedad pueden ser ajustados y operados manualmente por un operador humano, o pueden ser controlados por un controlador electrónico 74, como un microcontrolador programable o un ordenador. El flujo de aire también se puede controlar a cualquier nivel adecuado, incluido de aproximadamente 2379 m3/h (1400 CFM) a 2718 m3/h (1600 CFM), y más en particular aproximadamente unos 2548 m3/h (1500 CFM). El transportador 80 se puede acoplar operativamente a la estación de secado 340 y emplearse como se describe en la presente memoria para mover los conjuntos de patrón de molde de inversión 302 hacia dentro y hacia fuera de la estación de secado 340. La estación de secado 340 también se puede conectar operativamente usando el transportador 80 a una estación de almacenamiento 350 que está configurada para proporcionar un almacenamiento con temperatura y humedad controladas de conjuntos de patrón de molde de inversión parcialmente terminados o completamente terminados 302 usando un aparato de secado adecuado 368 o un equipo para mantener la temperatura predeterminada y/o la humedad predeterminada descritas en la presente memoria. El aparato de fabricación de moldes de inversión 300 también puede incluir una pluralidad de estaciones de secado 340 y/o estaciones de almacenamiento 350 en combinación con una pluralidad de otras estaciones 310 como se describe en la presente memoria. En una realización, como se muestra en la figura 38, la estación de secado puede incluir una pluralidad de boquillas de aire 323 que están conectadas a una fuente de aire, incluyendo un aire con humedad controlada, y que están colocadas para soplar aire sobre los conjuntos de patrón de molde de inversión 302, en particular horizontalmente en paralelo a la superficie del patrón de canal de colada para que se sople aire en áreas con espacios reducidos entre elementos de patrón adyacentes al objeto de mejorar la velocidad de secado y evitar defectos asociados con un secado localizado lento o reducido.
El aparato de fabricación de moldes de inversión 300 también puede, opcional o alternativamente, incluir además varias estaciones (figuras 31). En una realización, el aparato de fabricación de moldes de inversión 300 puede incluir una estación de limpieza 360, incluyendo la estación de limpieza una solución de limpieza 204, y el transportador 80 está configurado para posicionar y girar el conjunto de patrón de molde de inversión 302, incluido el conjunto de patrón de molde 18, en la solución de limpieza 204. La estación de limpieza 360 está configurada para dispensar una solución de limpieza 204, tal como las descritas en la presente memoria, sobre la superficie del conjunto de patrón de molde de inversión 302, incluida la superficie del conjunto de patrón de molde retirable 18, para preparar la superficie como se describe en la presente memoria. En una realización, la estación de limpieza 360 puede ser la primera estación. En una realización, el transportador 80 está configurado para transportar el conjunto de patrón de molde de inversión 302, incluido el conjunto de patrón retirable 18, desde la estación de almacenamiento 350 hasta la estación de limpieza 360, y para colocar y girar el conjunto de patrón de molde dentro de la estación de limpieza. La estación de limpieza 360 y la solución de limpieza 204 están configuradas para limpiar la superficie del conjunto de patrón de molde retirable 18, o alternativamente para limpiar la superficie de una capa de recubrimiento de lechada seca 306, o alternativamente para limpiar la superficie de una capa de recubrimiento de estuco 308. La estación de limpieza 360 puede incluir cualquier aparato dispensador de solución de limpieza 388 o equipo dispensador de grabador adecuado. El aparato dispensador de solución de limpieza 388 puede incluir cualquier equipo dispensador de solución de limpieza adecuado. En una realización, la estación de limpieza 360 puede incluir una cortina de solución de limpieza 389 por medio del empleo de un conducto de solución de limpieza o de un colector de solución de limpieza 391 análogo al conducto 30 o al colector de lechada 210 descrito en la presente memoria, permitiendo que una solución de limpieza líquida o un fluido caigan en cascada hacia abajo a través de una salida de solución de limpieza apropiada 392 análoga a la salida 20, tal y como se describe en la presente memoria. La estación de limpieza 360 se puede usar para preparar las superficies descritas anteriormente para recibir una capa de recubrimiento de lechada húmeda 16, eliminando los contaminantes y los desechos de la superficie a la que se aplica. La estación de solución de limpieza 360 se puede usar para lograr cualquier estado físico superficial o de química superficial adecuados en las superficies descritas anteriormente. La estación de solución de limpieza 360 puede configurarse para proporcionar una cantidad o caudal predeterminado de la solución de limpieza 204 con unas válvulas o controles de flujo adecuados. La estación de limpieza 360 también puede incluir un calentador de solución de limpieza 393 para controlar la temperatura de la solución de limpieza 204. Los controles de flujo y temperatura pueden ser ajustados y operados manualmente por un operador humano, o pueden ser controlados por un controlador electrónico 74, tal como un microcontrolador programable o un ordenador. El transportador 80 se puede acoplar operativamente a la estación de limpieza 360 y emplearse como se describe en la presente memoria para mover los conjuntos de patrón de molde de inversión 302, incluidos los conjuntos de patrón retirables 18, hacia dentro y hacia fuera de la estación de limpieza 360. La estación de limpieza 360 también se puede conectar de forma operativa utilizando el transportador 80 a una estación de grabado 370, tal y como se describe en la presente memoria. El aparato de fabricación de moldes de inversión 300 también puede incluir una pluralidad de estaciones de limpieza 360 en combinación con una pluralidad de otras estaciones 310 como se describe en la presente memoria.
El aparato de fabricación de moldes de inversión 300 también puede incluir además, opcional o alternativamente, una estación de grabado 370, incluyendo la estación de grabado un grabador 206, y el transportador 80 está configurado para posicionar y girar el conjunto de patrón de molde de inversión 302, incluido el conjunto de patrón de molde 18, en el grabador 206. La estación de grabado 370 está configurada para dispensar un grabador 206, como los que se describen en la presente memoria, sobre la superficie del conjunto de patrón de molde de inversión 302, incluida la superficie del conjunto de patrón de molde retirable, para preparar la superficie como se describe en la presente memoria. En una realización, la estación de limpieza 360 puede ser la primera estación y la estación de grabado 370 se puede utilizar después de la estación de limpieza 360 para preparar aún más la superficie del conjunto de patrón de molde retirable 18 para recibir la capa de recubrimiento húmedo 16 del fluido de lechada 14. En una realización, el transportador 80 está configurado para transportar el conjunto de patrón de molde de inversión 302, incluido el conjunto de patrón retirable 18, desde la estación de almacenamiento 350 o la estación de limpieza 360, hasta la estación de grabado 370, y para colocar y girar el conjunto de patrón de molde dentro de la estación de grabado. La estación de grabado 370 y el grabador 206 están configurados para grabar o alterar la superficie o la química superficial de la superficie del patrón de molde retirable 18, o alternativamente para grabar o alterar la superficie o la química superficial de una capa de recubrimiento de lechada seca 306, o alternativamente para grabar o alterar la superficie o la química superficial de la superficie de una capa de recubrimiento de estuco 308. La estación de grabado 370 puede incluir cualquier aparato dispensador de grabador 382 o equipo dispensador de grabador adecuado. El aparato dispensador de grabador 382 puede incluir cualquier equipo dispensador de grabador adecuado. En una realización, la estación de grabado 370 puede incluir una cortina de grabador 383 mediante el empleo de un conducto de grabador o de un colector de grabador 384 análogo al conducto 30 o al colector de lechada 210 descrito en la presente memoria, permitiendo que un grabador líquido caiga en cascada a través de una salida de grabador adecuada 386 análoga a la salida 20, tal y como se describe en la presente memoria. La estación de grabado 370 se puede utilizar para preparar las superficies descritas anteriormente para recibir una capa de recubrimiento de lechada húmeda 16, mediante la eliminación de una capa superficial del material de la superficie para alterar la morfología o el estado físico de la superficie, o mediante la alteración de la química superficial, añadiendo o eliminando grupos funcionales de superficie, incluidos grupos funcionales orgánicos o inorgánicos. La estación de grabado 370 se puede usar para lograr cualquier estado físico superficial o de química superficial adecuados en las superficies descritas anteriormente. La estación de grabado 370 puede configurarse para proporcionar una cantidad o caudal predeterminados del grabador 206 con unas válvulas o controles de flujo adecuados. La estación de grabado 370 también puede incluir un calentador de grabador 387 para controlar la temperatura del grabador 206. Los controles del flujo y temperatura pueden ser ajustados y operados manualmente por un operador humano, o pueden ser controlados por un controlador electrónico 74, tal como un microcontrolador programable u ordenador. El transportador 80 se puede acoplar operativamente a la estación de grabado 370 y emplearse como se describe en la presente memoria para mover los conjuntos de patrón de molde de inversión 302, incluidos los conjuntos de patrón retirables 18, hacia dentro y hacia fuera de la estación de grabado 370. La estación de grabado 370 también puede conectarse operativamente utilizando el transportador 80 a una estación de enjuague 380, tal y como se describe en la presente memoria. El aparato de fabricación de moldes de inversión 300 también puede incluir una pluralidad de estaciones de grabado 370 en combinación con una pluralidad de otras estaciones 310 como se describe en la presente memoria.
El aparato de fabricación de moldes de inversión 300 también puede incluir, opcional o alternativamente, una estación de enjuague de grabador 380, incluyendo la estación de enjuague un enjuague de grabador 208, y el transportador 80 está configurado para posicionar y girar el conjunto de patrón de molde de inversión 302, incluido el conjunto de patrón de molde 18, en el enjuague de grabador 208. La estación de enjuague de grabador 380 está configurada para dispensar un enjuague de grabador 208, como los que se describen en la presente memoria, sobre la superficie del conjunto de patrón de molde de inversión 302, incluida la superficie del conjunto de patrón de molde retirable, para eliminar o neutralizar el grabador y preparar la superficie como se describe en la presente memoria. En una realización, la estación de enjuague de grabador 380 se puede usar después de la estación de grabado 370 y antes de la estación de recubrimiento de lechada 320 para preparar aún más la superficie del conjunto de patrón de molde retirable 18 para recibir la capa de recubrimiento húmedo 16 del fluido de lechada 14. En una realización, el transportador 80 está configurado para transportar el conjunto de patrón de molde de inversión 302, incluido el conjunto de patrón retirable 18, desde la estación de grabado 370 a la estación de enjuague de grabador 380, y para posicionar y girar el conjunto de patrón de molde dentro de la estación de enjuague de grabador. La estación de enjuague de grabador 380 y el enjuague de grabador 208 están configurados para eliminar o neutralizar el grabador 206 de la superficie del patrón de molde retirable 18, o alternativamente de la superficie de la capa de recubrimiento 306, o alternativamente de la superficie de la capa de recubrimiento de estuco 308. La estación de enjuague de grabador 380 puede incluir cualquier aparato de enjuague de grabador 394 adecuado o equipo dispensador de grabador. El aparato dispensador de grabador 394 puede incluir cualquier equipo dispensador de grabador adecuado. En una realización, la estación de enjuague de grabador 380 puede incluir una cortina de grabador 395 por medio del empleo de un conducto de grabador o colector de grabador 396 análogo al conducto 30 o al colector de lechada 210 descrito en la presente memoria, permitiendo que un enjuague de grabador líquido caiga en cascada a través de una salida de enjuague de grabador apropiada 398 análoga a la salida 20, tal y como se describe en la presente memoria. La estación de enjuague de grabador 380 se puede usar para preparar las superficies descritas anteriormente para recibir una capa de recubrimiento de lechada húmeda 16, eliminando o neutralizando el grabador 206. La estación de enjuague de grabador 380 se puede usar para lograr cualquier estado físico superficial o de química superficial adecuados de las superficies descritas anteriormente. La estación de enjuague de grabador 380 puede configurarse para proporcionar una cantidad o caudal predeterminados del enjuague de grabador 208 con unas válvulas o controles de flujo adecuados. La estación de enjuague de grabador 380 también puede incluir un calentador de grabador 399 para controlar la temperatura del enjuague de grabador 208. Los controles de flujo y temperatura pueden ser ajustados y operados manualmente por un operador humano, o pueden ser controlados por un controlador electrónico 74, tal como un microcontrolador programable o un ordenador. El transportador 80 puede acoplarse operativamente a la estación de enjuague de grabador 380 y emplearse como se describe en la presente memoria para mover los conjuntos de patrón de molde de inversión 302, incluidos los conjuntos de patrón retirables 18, hacia dentro y hacia fuera de la estación de enjuague de grabador 380. La estación de enjuague de grabador 380 también puede estar conectada operativamente usando el transportador 80 a una estación de recubrimiento de lechada 320 como se describe en la presente memoria. El aparato de fabricación de moldes de inversión 300 también puede incluir una pluralidad de estaciones de enjuague de grabador 380 en combinación con una pluralidad de otras estaciones 310 como se describe en la presente memoria.
El aparato de fabricación de moldes de inversión 300 también puede incluir además, opcional o alternativamente, una estación de eliminación de patrones 390. La eliminación de patrones es la operación que somete el molde de cáscara a un gran estrés. La estación de eliminación de patrones 390 está configurada para retirar el conjunto de patrón de molde retirable 18 del conjunto de molde refractario seco 600. El transportador 80 está configurado para transportar el conjunto de patrón de molde de inversión completo 302, incluido el conjunto de patrón retirable 18 y el conjunto de molde refractario seco 600, a la estación de eliminación de patrones 390. La estación de eliminación de patrones 390 está configurada para eliminar el material de patrón temporal 318, incluyendo por un calentamiento del material suficiente para hacer que se pueda retirar del conjunto de molde refractario seco 600. Se puede emplear cualquier mecanismo de eliminación adecuado para el material de patrón temporal 318, incluyendo procesos físicos tales como la fusión, o procesos químicos tales como la pirólisis. La estación de eliminación de patrones 390 puede incluir cualquier aparato de eliminación adecuado 402, incluido un calentador 404. Puede emplearse cualquier calentador 404 adecuado, incluidos todo tipo de autoclaves de vapor, hornos microondas, lámparas infrarrojas, calentadores de resistencia eléctrica, calentadores de combustión de gas natural o de otro tipo, o calentadores alimentados con aceite, o cualquier combinación de los mismos, para calentar el conjunto de patrón de molde de inversión 302 y el conjunto de molde refractario seco 600. La estación de eliminación de patrones 390 se usa para proporcionar la sinterización del conjunto de molde refractario seco 600. La estación de eliminación de patrones 390 puede usarse para lograr cualquier temperatura predeterminada adecuada del conjunto de patrón de molde de inversión 302. En una realización, el material de patrón retirable 318 comprende cera, y la temperatura puede controlarse en un rango de 120 a 190 °C, y más particularmente de 120 a 175 °C. La temperatura puede ser ajustada y operada manualmente por un operador humano, o puede ser controlada por un controlador electrónico 74, tal como un microcontrolador programable o un ordenador. El transportador 80 se puede acoplar operativamente a la estación de eliminación de patrones 390 y emplearse como se describe en la presente memoria para mover hacia dentro los conjuntos de patrones de molde de inversión 302 y hacia fuera los conjuntos de molde refractario seco sinterizado 600 con respecto a la estación de eliminación de patrones 390. La estación de eliminación de patrones 390 también se puede conectar de forma operativa usando el transportador 80 a una estación de almacenamiento 350 que está configurada para proporcionar un almacenamiento con temperatura y humedad controladas del conjunto de molde refractario seco sinterizado 600 usando un aparato de secado adecuado 368 o un equipo para mantener la temperatura predeterminada y/o la humedad predeterminada descritas en la presente memoria. El aparato de fabricación de moldes de inversión 300 también puede incluir una pluralidad de estaciones de eliminación de patrones 390 en combinación con una pluralidad de otras estaciones 310 como se describe en la presente memoria.
El aparato de fabricación de moldes de inversión 300 puede incluir unas estaciones 310 y se puede utilizar en cualquier combinación de estaciones y secuencia deseada para fabricar un conjunto de molde de carcasa refractario / conjunto de molde de carcasa de inversión 600. En una realización, el aparato de fabricación de moldes de inversión 300 comprende una estación de recubrimiento de lechada 320, una estación de estuco 330 y una estación de secado 340, y el conjunto de patrón de molde de inversión 302, que incluye un conjunto de patrón de molde 18 de un material retirable 318, se hace pasar en secuencia a través del aparato para aplicar una capa de recubrimiento de lechada y/o de estuco, se seca, y luego se repite la secuencia para aplicar capas de recubrimiento de lechada y/o de estuco posteriores y para construir el conjunto de molde de cáscara refractario precursor / conjunto de molde de cáscara de inversión 600 en el conjunto de patrón de molde de inversión 302, incluido el conjunto de patrón de molde 18. En otra realización, el aparato de fabricación de moldes de inversión 300 comprende una estación de limpieza 360, una estación de grabado 370, una estación de enjuague de grabador 380, una estación de recubrimiento de lechada 320, una estación de estuco 330, una estación de secado 340, y un conjunto de patrón de molde de inversión 302, que incluye un conjunto de patrón de molde 18 de un material retirable 318, se hace pasar en secuencia a través de la estación de limpieza 360, la estación de grabado 370 y la estación de enjuague de grabador 380, para limpiar, grabar y enjuagar el conjunto de patrón del molde 18. El conjunto 18 se hace pasar en secuencia a continuación a través de la estación de recubrimiento de lechada 320, la estación de recubrimiento de estuco 330 y la estación de secado 340 para aplicar una capa de recubrimiento de lechada y/o de estuco y para secar la(s) capa(s), y a continuación se repite la secuencia usando la estación de recubrimiento de lechada 320, la estación de recubrimiento de estuco 330 y la estación de secado 340 para aplicar capas posteriores de recubrimiento de lechada y/o de estuco y para construir el conjunto de molde de cáscara refractario precursor / conjunto de molde de cáscara de inversión 600 en el conjunto de patrón de molde de inversión 302, incluido el conjunto de patrón de molde 18.
En una realización, un aparato de fabricación de moldes de inversión 300' incluye una estación de recubrimiento de lechada 320', comprendiendo la estación de recubrimiento en lechada 320' una cortina de lechada 12 que comprende una lechada acuosa 14, tal y como se describe en la presente memoria (figura 32). La estación de recubrimiento de lechada 320' está configurada para disponer de forma giratoria un conjunto de patrón de molde de inversión 302, que incluye un conjunto de patrón de molde 18 de un material retirable 318, debajo de la cortina de lechada 12 que tiene un grosor y una longitud, siendo la longitud mayor que el grosor, para proporcionar una capa de recubrimiento de lechada húmeda 16 sobre el conjunto de patrón de molde 18, como se describe en la presente memoria. La estación de recubrimiento en lechada 320' difiere de la estación de recubrimiento en lechada 320 en que no está operativamente conectada a un transportador.
En esta realización, el aparato de fabricación de moldes de inversión 300' también incluye una estación de recubrimiento de estuco 330'. La estación de recubrimiento de estuco 330' incluye una pluralidad de partículas de estuco secas dispersas 309. La estación de recubrimiento de estuco 330' está configurada para recibir y disponer de forma giratoria el conjunto de patrón de molde de inversión 302, incluido el conjunto de patrón de molde 18, dentro de las partículas de estuco seco dispersas 309 para depositar una capa de recubrimiento de estuco 308 de partículas secas de estuco 309 sobre la capa de recubrimiento de lechada húmeda 16. La estación de recubrimiento de estuco 330' difiere de la estación de recubrimiento de estuco 330 en que no está operativamente conectada a un transportador.
En esta realización, el aparato de fabricación de moldes de inversión 300' también incluye una estación de secado 340'. La estación de secado 340' está configurada para recibir y disponer de forma giratoria el conjunto de patrón de molde de inversión 302, incluido el conjunto de patrón de molde 18, procedente de la estación de recubrimiento de lechada 320' o de la estación de recubrimiento de estuco 330', en la estación de secado 340'. La estación de secado 340' está configurada para secar la capa de recubrimiento de lechada húmeda 16 y para proporcionar una capa de recubrimiento de lechada seca 306. La estación de secado 340' difiere de la estación de secado 340 en que no está operativamente conectada a un transportador.
En esta realización del aparato de fabricación de moldes de inversión 300' no se utiliza un transportador para mover el conjunto de patrón de molde de inversión 302 entre las estaciones respectivas, sino que las estaciones pueden estar dispuestas modularmente juntas en un solo módulo de tal forma que el movimiento del conjunto por fuera del módulo no es necesario porque las estaciones están integradas entre sí de modo que no se requiere ningún movimiento, o bien se pueden mover con respecto al conjunto de patrón de molde de inversión 302 dentro del módulo, o bien debido a que el módulo incluye un mecanismo de traslado para reposicionar el conjunto de patrón de molde de inversión 302 debajo, o dentro, de una estación predeterminada para su uso.
En esta realización, el aparato de fabricación de moldes de inversión 300' también puede incluir opcionalmente una estación de almacenamiento 350', una estación de limpieza 360', una estación de grabado 370', una estación de enjuague de grabador 380' y una estación de eliminación de patrones 390'. Estas estaciones funcionan igual que las que tienen los mismos números sin la designación prima descritas en la presente memoria, a excepción de que no están operativamente conectadas a un transportador, sino dispuestas modularmente, tal y como se ha descrito anteriormente.
Método de fabricación de un molde de carcasa refractario
Los diferentes aparatos descritos en la presente memoria se pueden usar para proporcionar un método de fabricación de un molde de carcasa refractario 400. Se apreciará que el método 400 se puede llevar a cabo usando los aparatos de fabricación de moldes de inversión 300, 300' y las estaciones 310, 310' descritas anteriormente. El método 400 descrito en la presente memoria se puede emplear para fabricar un molde de carcasa refractario de múltiples capas / conjunto de molde de cáscara de inversión 600 que incluye esencialmente cualquier combinación de capas de lechada refractaria seca 306 y capas de estuco refractario 308 y que incluye una capa de lechada refractaria seca 306 como la primera capa o la más interna. El método de fabricación de un molde de carcasa refractario 400 incluye proporcionar 410 un conjunto de patrón de molde de inversión 302. El conjunto de patrón de molde de inversión 302, incluido el conjunto de patrón de molde retirable 18, es como se ha descrito en la presente memoria, e incluye un eje longitudinal 26, un eje de canal de colada central que se extiende axialmente 312, que puede ser macizo o hueco como se describe en la presente memoria, al menos una puerta 314 que se extiende radialmente hacia afuera desde el canal de colada central hasta al menos un patrón 316. El conjunto de patrón de molde de inversión 302 incluye un material retirable 318. El canal de colada que se extiende axialmente está dispuesto sobre un mandril giratorio que se extiende axialmente 322, estando dispuestos el canal de colada central 312 y el mandril giratorio substancialmente en horizontal. En una realización, el mandril giratorio 322 puede girar y articularse según un ángulo predeterminado con respecto a la horizontal, y más particularmente según un ángulo de aproximadamente 0 a 90 grados, en una de las dos direcciones opuestas.
El método 400 también incluye girar 415 el mandril 322 y el conjunto de patrón de molde de inversión 302 debajo de una primera cortina de lechada 12 de una primera lechada que comprende un líquido, un aglutinante y unas primeras partículas refractarias para proporcionar una capa de recubrimiento húmedo 16 de primeras partículas refractarias 303 sobre una superficie exterior del conjunto de patrón de molde de inversión 302, y proporciona un conjunto de patrón de molde de inversión recubierto de lechada húmeda. El giro 415 del mandril 322, así como todas los demás giros realizados en el método 400 de la presente memoria, pueden realizarse a cualquier velocidad de giro predeterminada adecuada que deje intactas las capas depositadas, incluida la capa de lechada húmeda 16. En una realización, la velocidad de giro predeterminada puede variar de 1 a 50 rpm, y más particularmente de 5 a 30 rpm. Por lo general, es preferible girar el mandril 322 durante la deposición de la capa de recubrimiento de lechada húmeda 16 y posteriormente a medida que el conjunto de patrón de molde de inversión 302 avanza durante el método 400. La velocidad de giro predeterminada se puede variar a lo largo del método 400, y en particular puede ser diferente durante las etapas de deposición en comparación con los intervalos en los que el conjunto de patrón de molde de inversión 302 se mueve entre estaciones 310. La velocidad de giro predeterminada puede ser más rápida o más lenta durante una etapa de deposición en comparación con otros intervalos del método 400.
El método 400 también incluye retirar 420 el conjunto de patrón de molde de inversión recubierto de lechada húmeda de la cortina de lechada 12. La capa de recubrimiento de lechada húmeda 16 está entonces lista para el procesamiento posterior al objeto de desarrollar el patrón de molde. El conjunto de patrón de molde de inversión 302 se puede rotar durante cada giro 415 y retirada 420 a fin de garantizar la uniformidad de la capa de recubrimiento de lechada húmeda 16, particularmente la uniformidad del grosor de la capa sobre la totalidad de la superficie del conjunto de patrón de molde de inversión 302. Esto también puede incluir el giro del conjunto de patrón de molde de inversión 302 a medida que se mueve entre diferentes estaciones.
El método 400 puede incluir además girar 425 el mandril y el conjunto de patrón de molde de inversión recubierto de lechada húmeda bajo una segunda cortina de lechada 12' para proporcionar una segunda capa de recubrimiento de lechada húmeda 16' de una segunda lechada 14' que comprende un segundo líquido, un segundo aglutinante y unas segundas partículas refractarias sobre una superficie exterior del conjunto de patrón de molde de inversión recubierto de lechada húmeda, y para proporcionar un segundo conjunto de patrón de molde de inversión recubierto de lechada húmeda. El método 400 incluye además retirar 430 el segundo conjunto de patrón de molde de inversión recubierto de lechada húmeda de la segunda cortina de lechada. Así, según el método 400, dos capas de recubrimiento de lechada húmeda pueden depositarse adyacentes entre sí, depositándose una capa directamente sobre la otra. Esto se puede emplear cuando se depositan las capas primera y segunda de la construcción del molde de carcasa, o alternativamente se puede emplear para depositar capas de lechada adyacentes entre sí en capas internas de la construcción de la carcasa, o incluso cuando se depositan las últimas capas de la construcción de la carcasa. La segunda lechada 14' puede ser la misma que la primera lechada 14. Alternativamente, la segunda lechada 14' puede ser diferente de la primera lechada 14. El conjunto de patrón de molde de inversión 302 se puede rotar durante el giro 425 y la retirada 430 al objeto de garantizar la uniformidad de las capas de recubrimiento de lechada húmeda 16 y 16', en particular la uniformidad del grosor de la capa sobre la totalidad de la superficie del conjunto de patrón de molde de inversión 302. Esto también puede incluir el giro del conjunto de patrón de molde de inversión 302 a medida que se mueve entre diferentes estaciones.
El método 400 puede incluir además secar 435 la capa de recubrimiento húmedo 16 después de la retirada 420 para proporcionar una capa de recubrimiento seca 306 de primeras partículas refractarias sobre una superficie exterior del conjunto de patrón de molde de inversión 302 y para proporcionar un conjunto de patrón de molde de inversión recubierto de lechada seca. El método 400 incluye a continuación girar 440 el mandril 322 y el conjunto de patrón de molde de inversión recubierto de lechada seca debajo de una segunda cortina de lechada 12' para proporcionar una segunda capa de recubrimiento de lechada húmeda 16' de una segunda lechada 14' que comprende un segundo líquido, un segundo aglutinante y unas segundas partículas refractarias sobre una superficie exterior del conjunto de patrón de molde de inversión recubierto de lechada seca, y para proporcionar un segundo conjunto de patrón de molde de inversión recubierto de lechada húmeda. A continuación, el método 400 incluye retirar 445 el segundo conjunto de molde de inversión recubierto de lechada húmeda de la segunda cortina de lechada 12'. Así, según el método 400, dos capas de recubrimiento de lechada pueden depositarse adyacentes entre sí, con una capa depositada directamente sobre la otra, en donde la primera capa se seca antes de la aplicación de la segunda capa. Esto se puede emplear cuando se depositan las capas primera y segunda de la construcción del molde de carcasa, o alternativamente se puede emplear para depositar capas de lechada adyacentes entre sí en capas internas de la construcción de la carcasa, o incluso cuando se depositan las últimas capas de la construcción de la carcasa. La segunda lechada 14' puede ser la misma que la primera lechada 14. Alternativamente, la segunda lechada 14' puede ser diferente de la primera lechada 14. El conjunto de patrón de molde de inversión 302 se puede rotar durante cada secado 435 y giro 440 y retirada 445 para asegurar la uniformidad de la capa de recubrimiento de lechada húmeda 16 mientras se seca y de la capa de recubrimiento de lechada húmeda 16', particularmente la uniformidad del grosor de la capa sobre la totalidad de la superficie del conjunto de patrón de molde de inversión 302. Esto también puede incluir girar el conjunto de patrón de molde de inversión 302 a medida que se mueve entre diferentes estaciones.
Alternativamente, el método 400 incluye además aplicar 450 una capa 308 de primeras partículas secas de estuco refractario 309 a la capa de recubrimiento de lechada húmeda 16 de primeras partículas refractarias para proporcionar un conjunto de patrón de molde de inversión recubierto de estuco húmedo. El método 400 incluye a continuación secar 455 el conjunto de patrón de molde de inversión recubierto de estuco húmedo para eliminar el líquido de la capa de recubrimiento de lechada húmeda 16 y para proporcionar un conjunto de patrón de molde de inversión recubierto de estuco seco que comprende una capa seca que comprende una capa 308 de primeras partículas de estuco refractario 309 y una capa de lechada seca 306 de primeras partículas refractarias. El conjunto de patrón de molde de inversión 302 se puede girar durante la aplicación 450 y el secado 455 al objeto de asegurar la uniformidad de la capa de recubrimiento de lechada húmeda 16, particularmente la uniformidad del grosor de la capa sobre la totalidad de la superficie del conjunto de patrón de molde de inversión 302. Esto también puede incluir el giro del conjunto de patrón de molde de inversión 302 a medida que se mueve entre diferentes estaciones.
Alternativamente, el método 400 incluye además repetir el giro 415 del mandril 322 y del conjunto de patrón de molde de inversión 302 bajo una primera cortina de lechada 12, la aplicación 450 de una capa de primeras partículas secas de estuco refractario y el secado 455 del conjunto de patrón de molde de inversión recubierto de estuco húmedo para proporcionar una pluralidad de capas secas que comprenden unas primeras partículas refractarias de estuco y unas primeras partículas refractarias. En esta alternativa, el método 400 también puede incluir al menos un ciclo de secado 455 que incluye calentar el conjunto de molde de inversión recubierto de estuco húmedo en un ambiente que comprende al menos una temperatura predeterminada y una humedad relativa predeterminada, tal y como se describe en la presente memoria. Esto también puede incluir alternativas en las que una pluralidad de secados 455, incluyendo todo el secado 455, se realizan en un entorno de temperatura y/o humedad controladas como se describe en la presente memoria. El método 400 puede incluir el secado a una temperatura predeterminada en un rango de aproximadamente 23,9 °C (75 ° F) a aproximadamente 29,4 °C (85 ° F), y el control de la humedad a un nivel en el que la humedad relativa predeterminada está en un rango de aproximadamente 0 a aproximadamente 30 por ciento de humedad relativa. Después de repetir el giro 415 del mandril 322 y del conjunto de patrón de molde de inversión 302 bajo una primera cortina de lechada 12, de aplicar 450 una capa de primeras partículas secas de estuco refractario y de secar 455 el conjunto de patrón de molde de inversión recubierto de estuco húmedo para proporcionar una pluralidad de capas secas que comprenden unas primeras partículas refractarias de estuco y unas primeras partículas refractarias, el método 400 también puede incluir eliminar 460 el material retirable para proporcionar un molde de cáscara refractario como se describe en la presente memoria, incluida la eliminación 460 que incluye calentar el material retirable usando un autoclave o una fuente de microondas.
En una alternativa, cuando el método 400 incluye repetir el giro 415 del mandril 322 y del conjunto de patrón de molde de inversión 302 bajo una primera cortina de lechada 12, la aplicación 450 de una capa de primeras partículas secas de estuco refractario y el secado 455 del conjunto de patrón de molde de inversión recubierto de estuco húmedo para proporcionar una pluralidad de capas secas que comprenden unas primeras partículas de estuco refractario y unas primeras partículas refractarias, el método 400 puede modificarse como sigue. En esta alternativa, en al menos una de la pluralidad de capas secas, las segundas partículas secas de estuco refractario 309' se sustituyen por las primeras partículas secas de estuco refractario 309 y/o en el que en al menos una de la pluralidad de capas secas de recubrimiento de lechada 306, una segunda capa de recubrimiento húmedo 16' de una segunda lechada 14' que comprende un segundo líquido, un segundo aglutinante y unas segundas partículas refractarias se sustituye por la primera lechada 14, y en el que la pluralidad de capas secas comprende primeras partículas refractarias de estuco 309, primeras partículas refractarias 305, segundas partículas refractarias de estuco 309' y/o segundas partículas refractarias 305'. En una alternativa adicional, el método 400 incluye repetir el giro 415 del mandril 322 y del conjunto de patrón de molde de inversión 302 bajo una primera cortina de lechada 12, la aplicación 450 de una capa de primeras partículas secas de estuco refractario y el secado 455 del conjunto de patrón de molde de inversión recubierto de estuco húmedo para proporcionar una pluralidad de capas secas que comprenden unas primeras partículas refractarias de estuco y unas primeras partículas refractarias. El método 400 puede modificarse como sigue. En una alternativa, el método 400 incluye además repetir el giro 415, la aplicación 450 de una capa de primeras partículas secas de estuco refractario y el secado 455, una pluralidad de veces con una pluralidad de lechadas (por ejemplo, 14, 14', 14", 14''') y con una pluralidad de partículas de estuco refractario (por ejemplo, 309, 309', 309", 309''') para proporcionar una pluralidad de capas de recubrimiento de lechada y de capas de recubrimiento de estuco. En esta alternativa, una vez que se han aplicado todas las capas de lechada y estuco, el método 400 también puede incluir la eliminación 460 del material retirable para proporcionar un molde de cáscara refractario como se describe en la presente memoria, incluida la eliminación 460 que incluye calentar el material retirable usando un autoclave o una fuente de microondas. En esta alternativa, todas las lechadas y partículas de estuco pueden ser diferentes, incluyendo diferentes partículas refractarias en las lechadas y diferentes partículas refractarias de estuco. Alternativamente, al menos una de entre las lechadas y las partículas de estuco puede ser diferente, incluyendo al menos una de entre diferentes partículas refractarias en las lechadas y diferentes partículas refractarias de estuco.
El método 400 también puede incluir opcionalmente limpiar 470 el conjunto de patrón de molde de inversión 302, incluido el conjunto de patrón de molde retirable 18, mediante la aplicación de una solución de limpieza a la superficie del mismo antes del giro 415 o después del secado 455 y antes de la deposición de una capa adicional de lechada y/o de estuco. La solución de limpieza se puede aplicar como una cortina de solución de limpieza como se describe en la presente memoria, y la limpieza 470 comprende proporcionar una cortina de solución de limpieza y girar el mandril giratorio y el conjunto de patrón de molde de inversión debajo de la cortina de solución de limpieza.
El método 400 también puede incluir, opcionalmente, grabar 465 el conjunto de patrón de molde de inversión 302, incluido el conjunto de patrón de molde retirable 18, mediante la aplicación de un grabador a la superficie del mismo antes del giro 415 o después del secado 455 y antes de la deposición de una capa adicional de lechada y/o de estuco como se describe en la presente memoria. Si se emplea la limpieza 470, el grabado 465 se puede realizar después de la limpieza 470. El grabador puede aplicarse como una cortina de grabador como se describe en la presente memoria, y el grabado 465 comprende proporcionar una cortina de grabador y girar el mandril giratorio y el conjunto de patrón de molde de inversión debajo de la cortina de grabador.
El método 400 también puede incluir opcionalmente enjuagar 480 el conjunto de patrón de molde
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de inversión 302, incluido el conjunto de patrón de molde retirable 18, mediante la aplicación de un enjuague que está configurado para eliminar el grabador de la superficie del mismo antes del giro 415 o después del secado 455 y antes de la deposición de una capa adicional de lechada y/o de estuco como se describe en la presente memoria. Si se emplea el grabado 465, el enjuague 480 se puede realizar después del grabado 465. El enjuague puede aplicarse como una cortina de enjuague como se describe en la presente memoria, y el enjuague 480 comprende proporcionar una cortina de enjuague y girar el mandril giratorio y el conjunto de patrón de molde de inversión debajo de la cortina de enjuague.
El método 400 también puede describirse en el sentido de que incluye la siguiente secuencia de elementos (a)-(e).
El método 400 incluye (a) proporcionar 410 un conjunto de patrón de molde de inversión 302, como se describe en la presente memoria. El método también incluye (b) girar 415 el conjunto de patrón de molde de inversión y el mandril bajo una cortina de lechada de un fluido de lechada como se describe en la presente memoria. El método 400 también incluye (c) opcionalmente aplicar 450 una capa de partículas secas de estuco refractario a la capa de recubrimiento húmedo de las primeras partículas refractarias para proporcionar un conjunto de molde de inversión recubierto de estuco húmedo. El método 400 también incluye (d) secar el conjunto de patrón de molde de inversión húmedo y opcionalmente recubierto de estuco para eliminar el líquido y proporcionar un conjunto de patrón de molde de inversión recubierto de estuco seco que comprende una capa seca que comprende partículas refractarias de estuco y partículas refractarias. El método 400 incluye además (e) repetir los elementos (b) a (d) una pluralidad de repeticiones para proporcionar un molde de carcasa refractario que comprende una pluralidad predeterminada de capas secas 306, 308 de partículas de estuco refractario y de partículas refractarias. La pluralidad predeterminada de capas 306, 308 puede incluir cualquier número predeterminado de capas. El número de capas puede variar de 1 a 20 capas, y más particularmente de 3 a 18 capas, e incluso más particularmente de 4 a 16 capas. Por ejemplo, la primera capa de recubrimiento de lechada seca puede comprender partículas refractarias de zirconio que tienen un tamaño de partícula relativamente pequeño que se seleccionan para proporcionar una rugosidad superficial baja en las piezas fundidas hechas usando el molde, y las capas de recubrimiento de lechada secas posteriores comprenden unas partículas refractarias de silicato de alúmina o partículas de sílice fundida, o una combinación de las mismas. En esta alternativa del método 400, el elemento (e) comprende repetir la pluralidad de repeticiones del elemento opcional (c), y en una alternativa el estuco comprende una pluralidad de diferentes estucos que tienen diferentes composiciones de estuco. En esta alternativa del método 400 que comprende los elementos (a)-(e), en una alternativa adicional, el mandril y el conjunto de patrón de molde de inversión recubierto de lechada húmeda se hacen girar a una velocidad de recubrimiento de estuco predeterminada y a una velocidad de secado predeterminada cuando se aplican las primeras partículas de estuco refractario seco y/o se seca el conjunto de patrón de molde de inversión recubierto, respectivamente. Además, durante la pluralidad de repeticiones, la velocidad de recubrimiento de estuco predeterminada y/o la velocidad de secado predeterminada pueden ser diferentes de la velocidad de giro del mandril y del conjunto de patrón de molde de inversión mientras está debajo de la cortina de lechada, incluidas una velocidad de recubrimiento de estuco predeterminada, una velocidad de secado predeterminada y una velocidad de giro del mandril y del conjunto de patrón de molde de inversión mientras está bajo la cortina de lechada que oscilan entre aproximadamente 1 y aproximadamente 40 rpm.
El método 400 y los aparatos 300, 300' se pueden usar para fabricar todo tipo de conjuntos de moldes de carcasa refractaria sinterizada o unida 600, incluidos los que son permeables a los gases o impermeables a los gases. Por ejemplo, la pared de carcasa refractaria unida puede ser relativamente delgada y permeable a los gases y estar hecha usando varias (por ejemplo, 2 a 4) capas de lechada y tener un grosor de aproximadamente 1 a aproximadamente 4 mm, y más particularmente de aproximadamente 1 a aproximadamente 2 mm, y comprender conjuntos de moldes de carcasa refractaria de fundición por inversión de varias capas (SLIC) 600. Por ejemplo, la pared de carcasa refractaria unida puede ser relativamente gruesa e impermeable a los gases (es decir, de menor permeabilidad) y hacerse usando múltiples (por ejemplo, 6 a 10 o más) capas de lechada y tener un grosor de aproximadamente 10 mm o más, y comprender un conjunto de molde de carcasa refractario semipermeable o impermeable a los gases 600. Después de que se ha construido un grosor de pared de molde de carcasa deseado sobre el conjunto de patrón de molde retirable 18, el conjunto de patrón puede eliminarse selectivamente mediante técnicas de eliminación bien conocidas, como autoclave de vapor o por eliminación de patrón a fuego rápido, dejando un molde de cáscara verde que tiene una o más cavidades de molde para llenar con metal fundido o aleación y solidificar en el mismo para conformar un artículo fundido que tenga la forma de la cavidad patrón. Alternativamente, el conjunto de patrón de molde retirable 18 puede dejarse dentro del molde refractario unido y ser eliminado más tarde durante el calentamiento del molde. El conjunto de patrón de molde retirable 18 puede incluir un patrón para un molde de fundición por gravedad o para un molde de fundición por contragravedad.
Los términos "un" y "una" en la presente memoria no indican una limitación de cantidad, sino que indican la presencia de al menos uno de los elementos a los que se hace referencia. El modificador "aproximadamente" utilizado en relación con una cantidad incluye el valor establecido y tiene el significado dictado por el contexto (por ejemplo, incluye el grado de error asociado con la medición de la cantidad en particular). Además, a menos que se limite de otro modo, todos los rangos descritos en la presente memoria son inclusivos y combinables (por ejemplo, rangos de “hasta aproximadamente el 25 por ciento en peso (% en peso), más particularmente de aproximadamente 5 % en peso a aproximadamente 20 % en peso, e incluso más particularmente de aproximadamente 10 % en peso a aproximadamente 15 % en peso" incluyen los puntos finales y todos los valores intermedios de los rangos, por ejemplo, "de aproximadamente 5 % en peso a aproximadamente 25 % en peso, de aproximadamente 5 % en peso a aproximadamente 15 % en peso" , etc.). El uso de "aproximadamente" junto con una lista de elementos se aplica a todos los elementos enumerados y, junto con un rango, a ambos extremos del rango. Finalmente, a menos que se defina de otro modo, los términos técnicos y científicos utilizados en la presente memoria tienen el mismo significado que comúnmente entiende un experto en la técnica a la que pertenece esta invención. El sufijo "(s)", tal y como se usa en la presente memoria, pretende incluir tanto el singular como el plural del término que modifica, incluyendo de esta forma uno o más de ese término (por ejemplo, el metal o metales incluye uno o más metales). La referencia a lo largo de la memoria a "una realización", "otra realización", "una realización", etc., significa que un elemento particular (por ejemplo, elemento, estructura y/o característica) descrito en relación con la realización está incluido en al menos una realización descrita en la presente memoria, y puede estar presente o no en otras realizaciones.
El método 400 y los aparatos 10, 100, 200 y 300 descritos en la presente memoria son muy ventajosos porque se pueden usar para construir moldes de carcasa de forma continua de una manera que reduce el tiempo de construcción desde una pluralidad de días hasta una pluralidad de horas, incluido menos de un día. Esto permite una reducción significativa del coste de los moldes y también de las piezas fundidas por inversión hechas con los moldes, ya que se requiere un molde para cada pieza fundida y éste se convierte en parte del coste de la pieza fundida, dado que los moldes no son reutilizables.
Debe entenderse que el uso de "que comprende" junto con los componentes o elementos descritos en la presente memoria describe específicamente e incluye las realizaciones que "constan esencialmente de" los componentes mencionados (es decir, contienen los componentes mencionados y ningún otro componente que afecte de forma adversa significativamente a las características básicas y novedosas descritas), y las realizaciones que "constan de" los componentes mencionados (es decir, contienen sólo los componentes mencionados).
A pesar de que la invención se ha descrito en detalle en relación con solo un número limitado de realizaciones, debe entenderse fácilmente que la invención no se limita a dichas realizaciones descritas. En su lugar, la invención puede modificarse para incorporar cualquier número de variaciones, alteraciones, sustituciones o configuraciones equivalentes no descritas hasta ahora, pero que caen dentro del alcance de las reivindicaciones. Además, aunque se han descrito diferentes realizaciones de la invención, debe entenderse que los aspectos de la invención pueden incluir sólo algunas de las realizaciones descritas. En consecuencia, la invención no debe verse limitada por la descripción anterior, sino que sólo está limitada por el alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un aparato de cortina de lechada de molde de inversión (100), que comprende:
un conducto (30) configurado para recibir un flujo (22) de un fluido de lechada (14); y
una pluralidad de salidas (20) acopladas operativamente al conducto (30), estando las salidas (20) configuradas para dispensar el flujo (22) de la lechada como una cortina de lechada (12), caracterizado por que
al menos una de la pluralidad de salidas (20) tiene una forma de salida (20'), y la forma de salida (20') es ajustable de modo que la forma de la cortina de lechada (12) producida por la salida (20) es ajustable.
2. El aparato (100) de la reivindicación 1, en el que al menos una de las salidas (20) está configurada para dispensar la cortina de lechada (12) como una cortina de lechada por gravedad.
3. El aparato (100) de la reivindicación 1, en el que al menos una de las salidas (20) está configurada para dispensar la cortina de lechada (12) como una cortina de lechada presurizada.
4. El aparato (100) de la reivindicación 1, en el que el conducto (30) comprende una pluralidad de conductos (30) y la pluralidad de salidas (20) correspondientes a los conductos (30) está configurada para recibir una pluralidad correspondiente de flujos (22) del fluido de lechada (14) para dispensar los flujos (22) de la lechada como correspondientes cortinas de lechadas (12).
5. El aparato (100) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que al menos una de las salidas (20) tiene una abertura alargada que tiene una longitud y una anchura, siendo la longitud mayor que la anchura, de modo que el flujo del fluido de lechada (14 ) a través de las salidas (20) proporciona la cortina de lechada (12).
6. El aparato (100) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que al menos una de las salidas (20) tiene una abertura de salida (48), el conducto (30) es móvil y el flujo (22) del fluido de lechada (14) a través de la abertura de salida (48) y el movimiento del conducto (30) proporciona la cortina de lechada (12).
7. El aparato (100) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que las salidas (20) comprenden una pluralidad de orificios, en el que la pluralidad de orificios comprende un material resistente a la abrasión.
8. El aparato (100) de la reivindicación 7, en el que los orificios están dispuestos según un patrón que define la cortina de lechada (12).
9. El aparato (100) de la reivindicación 5, en el que la anchura es variable a lo largo de la longitud.
10. El aparato (100) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el aparato (100) comprende además un transportador de conjunto de molde de inversión (80), en el que las salidas (20) son móviles y están acopladas operativamente al transportador de conjunto de molde de inversión (80).
11. El aparato (100) de la reivindicación 10, en el que las salidas (20) y la cortina de lechada (12) se pueden mover alrededor de al menos un eje de entre tres ejes mutuamente ortogonales por traslación a lo largo del al menos un eje, por giro alrededor del al menos un eje, o por una combinación de los mismos.
12. El aparato (100) de la reivindicación 10, en el que el transportador de conjunto de molde de inversión (80) está configurado para transportar de forma giratoria un conjunto de molde de inversión (600) por debajo de la cortina de lechada (12) en una dirección predeterminada.
13. El aparato (100) de la reivindicación 12, en el que la dirección predeterminada es substancialmente ortogonal a un plano definido por la cortina de lechada (12).
14. El aparato (100) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el aparato (100) comprende además un conjunto de molde de inversión (600), en el que el conjunto de molde de inversión (600) está dispuesto de forma giratoria a lo largo de un eje de molde y el eje de molde está dispuesto substancialmente en horizontal.
15. El aparato (100) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el fluido de lechada (14) comprende un líquido y una pluralidad de partículas refractarias, y en el que el fluido de lechada (14) está configurado para proporcionar una capa de recubrimiento para un molde de fundición por inversión.
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