ITMI970688A1

ITMI970688A1 - Procedimento senza cottura e a freddo per realizzare manicotti esotermici e/o isolanti realizzati mediante questo procedimento

Info

Publication number: ITMI970688A1
Application number: IT97MI000688A
Authority: IT
Inventors: Paulo Roberto Menon
Original assignee: Ashland Inc
Priority date: 1996-03-25
Filing date: 1997-03-25
Publication date: 1998-09-25
Also published as: AU729980B2; NL1005627C2; EP0888199A4; IT1290822B1; EP0888199A1; ZA972479B; FR2746332B1; BR9601454A; JP3278168B2; ES2134750T1; CA2221778C; NL1005627A1; DE69716248T2; PL183084B1; AU2540697A; CA2221778A1; BE1010959A3; BR9601454C1; JP2000501028A; WO1997035677A1

Description

CAMPO DELL'INVENZIONE

La presente invenzione riguarda manicotti esotermici e/o isolanti, il loro procedimento di preparazione ed il loro impiego. I manicotti sono preparati sagomando una miscela per manicotti comprendete (81) una composizione per manicotti atta a fornire un manicotto e (2) un legante chimicamente reattivo. I manicotti sono induriti in presenza di un catalizzatore mediante il procedimento a cassone o scatola freddo/a o di indurimento senza cottura. L'invenzione riguarda pure un procedimento per colare parti metalliche impiegando un complesso di colata in cui i manicotti costituiscono un componente del complesso di colata. Inoltre, l'invenzione riguarda le parti metalliche prodotto mediante il procedimento di colata.

SFONDO DELL’INVENZIONE

Un complesso di colata è costituito da un contenitore di versamento, un sistema di comando o controllo (includente canali di colata discensionali, elementi di sbarramento ai canali di colata), montanti, manicotti, stampi, anime ed altri componenti. Per produrre un pezzo colato metallico, metallo viene versato nel contenitore di versamento del complesso di colata e passa attraverso il sistema di comando al complesso dello stampo e/o dell'anima o del nucleo ove esso si raffredda e si solidifica. La parte metallica è quindi rimossa mediante separazione di essa dal complesso dell'anima e/o dello stampo.

Gli stampi e/o le anime impiegati nel complesso di colata sono fatti di sabbia od altro aggregato da fonderia come legante, spesso mediante il processo senza cottura o della scatola o cassone freddo cosiddetto "no-bake or cold-box process”. L'aggregato da fonderia è miscelato con un legante chimico e tipicamente fatto indurire in presenza di un catalizzatore liquido o vaporoso dopo la sua sagomatura. Aggregati tipici impiegati nel fabbricare stampi e/o anime sono aggregati aventi elevate densità ed elevata conducibilità termica come ad esempio sabbia silicea, olivina, quarzo, sabbia di zircone e sabbie di silicati di magnesio. La quantità di legante impiegata per produrre stampo e/o anime da questi aggregati su una base commerciale è tipicamente compresa tra 1,0 e 2,25 percento in peso riferita al peso ed al tipo dell'aggregato.

La densità di una miscela da fonderia è tipicamente compresa tra 1,2 e 1,8 g/cc mentre la conducibilità termica di questi aggregati varia tipicamente da 0,8 a 1,0 W/m.K. Gli stampi e/o anime risultanti non sono esotermici poiché essi non liberano calore. Benché stampi ed anime abbiano proprietà isolanti, essi non sono estremamente efficaci come isolatori. In realtà, stampi ed anime tipicamente assorbono calore.

Montanti od alimentatori sono serbatoi che contengono metallo fuso in eccesso che è richiesto per compensare contrazioni o vuoti di metallo che si verificano durante il processo di colata. Metallo dal montante riempie questi vuoti nella colata quando metallo dal pezzo colato o fuso si contrae. Così, al metallo dal montante è consentito di rimanere in uno stato liquido per un periodo di tempo lungo, fornendo cosi metallo alò pezzo colato quando esso si raffredda e solidifica. La temperatura del metallo fuso ed il periodo di tempo durante il quale il metallo nel montante rimane fuso è una funzione della composizione del manicotto e dello spessore della parete del manicotto, tra gli altri fattori.

Manicotti sono impiegati per circondare od incapsulare il montante ed altre parti del complesso di colata al fine di mantenere caldo il metallo fuso nel montante e mantenerlo allo stato liquido. Al fine di realizzare ciò, i manicotti devono avere proprietà esotermiche e/o isolanti. Le proprietà esotermiche e termicamente isolanti del manicotto sono diverse per tipo e/o grado dalle proprietà termiche del complesso dello stampo in cui essi sono inseriti. I mani-cotti predominantemente esotermici operano liberando calore senza aumentare la temperatura del metallo fuso nel montante, mantenendo cosi il metallo caldo e liquido più a lungo. Manicotti isolanti, d'altro canto, mantengono il metallo fuso nel montante isolandolo dal complesso dello stampo circostante.

Stampi e nuclei non hanno le proprietà termiche che consentono ad essi di assolvere le funzioni di un manicotto. Essi non sono esotermici, non sono sufficientemente efficaci come isolatori ed assorbono troppo calore per poter mantenere caldo e liquido il metallo fuso. Composizioni impiegate in stampi da fonderia e relative anime non sono utili per realizzare manicotti poiché esse sono più dense e le loro proprietà termiche non sono appropriate.

Tipici materiali impiegati per fabbricare manicotti sono alluminio, agenti ossidanti, fibre, riempitivi e materiali refrattari, particolarmente allumina, alluminosilicato ed alluminoeilicato sotto forma di sfere di alluminosilicato cave. Il tipo e la quantità di materiali nella miscela per manicotti dipendono dalle proprietà dei manicotti che devono essere realizzati. Densità tipiche delle composizioni dei mani-cotti variano da 0,4 a 0,8 g/ml, mentre la conducibilità termica dipende dal fatto se nel manicotto siano desiderate proprietà esotermiche oppure isolanti. La conducibilità termica per l'alluminio è tipicamente superiore a 200 mentre la conducibilità termica per microsfere di alluminosilicato cave a temperatura ambiente varia da 0,05 a 0,5 W/xn.K. In un certo qual grado, è richiesto che tutti i manicotti abbiano proprietà isolanti, o proprietà isolanti od esotermiche combinate, al fine di minimizzare le perdite termiche e mantenere il metallo in uno stato liquido per un periodo di tempo quanto più lungo possibile.

Tre procedimenti basilari sono impiegati per la produzione di manicotti, cioè "ramming" o stivamento, "vacuuming" o trattamento sottovuoto e "blowing or shooting" o soffiatura. Lo stiramento e la soffiatura sono fondamentalmente procedimenti di compattazione di una composizione per manicotti ed un legante nella sagoma di un manicotto. Lo stivamento o "ramming" consiste nel costipare una miscela per manicotti (composizioni per manicotti e legante) in una configurazione o forma per manicotti fatta di legno, plastica e/o metallo. Il trattamento sottovuoto o "vacuuming” consiste nell' applicare un vuoto ad una sospensione acquosa di un refrattario e/o di fibre ed aspirare via acqua in eccesso e formare il manicotto. Tipicamente, indipendentemente dal fatto se per formare la sagoma del manicotto siano impiegati stivamento, soffiatura, o trattamento sottovuoto, i manicotti formati sono essiccati in forno per rimuovere acqua contenuta e far indurire la composizione di legante/manicotto sagomata. Se l'acqua contenuta non è rimossa, allora essa può evaporare quando essa perviene in contatto con il metallo caldo e determinare un pericolo per la sicurezza. In nessuno di questi procedimenti il manicotto sagomato viene indurito chimicamente con un catalizzatore liquido oppure sotto forma di vapore.

Queste composizioni sono modificate, in taluni casi, mediante la sostituzione parziale o completa delle fibre con microsfere di alluminosilicato cave. Si veda la pubblicazione di Brevetto Internazionale (PCT) WO 94/23865. Questa procedura rende possibile far variare le proprietà di isolamento dei manicotti e riduce o elimina l'impiego di fibre che possono creare problemi per la salute e di sicurezza per operai fabbricanti i manicotti ed impieganti i manicotti nel processo di colata o fusione.

Uno dei problemi associato ai manicotti è costituito dal fatto che le dimensioni esterne dei manicotti non sono precise. Conseguentemente, il profilo esterno dei manicotti non coincide nelle sue dimensioni con la cavità interna dello stampo ove il manicotto deve essere inserito. Al fine di compensare la scarsa precisione dimensionale, è spesso necessario formare o posizionare cosiddette "crush-ribs" o nervature frantumatili nel complesso dello stampo, che si erodono o deformano quando i manicotti sono inseriti nella cavità del montante per fornire un mezzo per bloccare il manicotto in posizione. Alternativamente, i manicotti sono posti in posizione sulla configurazione o forma di colata e lo stampo è realizzato attorno ai manicotti, evitando così problemi con manicotti che non sono dimensionalmente precisi.

Un altro problema associato ai manicotti è che essi possono essere privi delle richieste proprietà termiche necessarie per mantenere il metallo fuso nel serbatoio a montante in uno stato caldo e liquido. Il risultato è che i pezzi fusi o colati subiscono contrazione il che ha come conseguenza difetti di colata e sprechi. Quando questi difetti di colata si verificano, essi devono essere eliminati mediante lavorazione meccanica, il che determina spreco di tempo e di metallo.

Canali di colata, pezzi di colata e altri componenti del complesso di colata impiegano pure manicotti isolanti ed esotermici come elementi di copertura per mantenere la temperatura del metallo fuso che perviene in contatto con essi.

SOMMARIO DELL’INVENZIONE L'invenzione riguarda un procedimento senza cottura e cassone freddo per realizzare manicotti esotermici e/o isolanti, i manicotti realizzati mediante questo procedimento e l'impiego dei manicotti nella fabbricazione di pezzi fusi o colati metallici. Tipicamente, le fasi comportate nel preparare un manicotto sono:

(A) introdurre una miscela per manicotti in una forma per manicotti per formare un manicotto non indurito in cui detta miscela per manicotti comprende:

(1) una composizione per manicotti atta a realizzare un manicotto in cui la composizione per manicotti comprende:

(a) un metallo ossidabile ed un

agente ossidante atte; a generare una reazione esotermica;

(b) un materiale refrattario isolante; e (c) miscele di (a) e (b);

(2) una quantità legante efficace di un legante per cassone freddo chimicamente reattivo ;

(B) porre a contatto il manicotto non indurito con un catalizzatore senza cottura o per cassone freddo con consentire ai manicotti di divenire auto-supportantisi; e

(C) rimuovere detto manicotto dalla forma e consentire ad esso di indurire ulteriormente e divenire un manicotto indurito solido duro. Nel procedimento senza cottura, il catalizzatore di indurimento è un liquido ed è miscelato con la miscela per manicotti, il legante ed altri componenti prima della sagomatura. Nel procedimento a cassone freddo, la miscela per manicotti è dapprima sagomata e quindi contattata con un catalizzatore di indurimento in stato di vapore. I componenti delle miscele per mani-cotti senza cottura e a cassone freddo sono uniformemente miscelati in modo tale che la miscela mantiene la sua consistenza.

I procedimenti senza cottura e a cassone freddo forniscono manicotti chimicamente induriti. I procedimenti consentono di ottenere una più elevata produzione di manicotti per tempo unitario rispetto ai procedimenti noti nella tecnica precedente. Addizionalmente, vi è meno rischio per la salute e la sicurezza degli operai che pervengono in contatto con le materie prime e con i manicotti poiché essi non sono esposti ad alcuna fibra suscettibile di provocare problemi di respirazione quando ingerita.

L'invenzione riguarda pure i manicotti prodotti mediante questo procedimento. I manicotti preparati mediante il procedimento sono dimensionalmente precisi. Ciò consente agevole inserimento del manicotto nello stampo. I manicotti a montante possono essere inseriti nel complesso dello stampo mediante procedimenti automatici, così da migliorare ulteriormente la produttività del procedimento di stampaggio. Poiché la densità e lo spessore del manicotto sono più coerenti e dimensionalmente precisi, i manicotti non devono essere sovradimensionati, e non è nemmeno necessario impiegare "crush ribs" o nervature frantumabili o stami con nervature per mantenere il manicotto in posizione. Inoltre, poiché i manicotti sono sufficientemente termicamente stabili, i pezzi colati realizzati con complessi di colata impieganti i manicotti non si contraggono. Ciò elimina difetti che richiedono lavorazione del pezzo colato e/o pezzi colati di scarto.

L'invenzione riguarda pure la colata di parti metalliche ferrose e non ferrose in un complesso di colata di cui i manicotti costituiscono parte, e le parti realizzate mediante tale processo di colata. Il processo di colata realizzato impiegando questi manicotti fornisce meno scarti poiché i manicotti consentono al metallo fuso nel serbatoio del montante per manicotti di essere ridotto rispetto al metallo fuso contenuto nel serbatoio di una cavità di un montante di sabbia convenzionale.

Conseguentemente, vi è una migliore utilizzazione del metallo nel montante e ciò consente di realizzare pezzi colati addizionali dalla medesima quantità di metallo fuso.

BREVE DESCRIZIONE DELLEFIGURE

La Figura 1 illustra un complesso di colata con due manicotti a montante (manicotto a montante laterale e manicotto a montante di sommità) inseriti nel complesso stampo del complesso di colata.

La Figura 2 illustra graficamente l'effetto dell'impiego di un manicotto per mantenere il metallo fuso caldo e liquido.

La Figura 3 illustra uno schema rappresentante un pezzo colato in cui si è verificata contrazione del pezzo colato a causa delle inadeguate proprietà termiche del manicotto impiegato. Questa colata è difettosa e verrà scartata come materiale di scarto.

La Figura 4 è uno schema illustrante un pezzo colato in cui è stata localizzata contrazione del montante metallico ma senza alcuna contrazione del pezzo colato. Questa contrazione localizzata non determina difetti di colata e spreco.

DEFINIZIONI

Le definizioni seguenti saranno usate relativamente a termini nella descrizione e nelle rivendicazioni: Complesso di colata - complesso di componenti di colata come ad esempio contenitore di versamento, canale di di colata discendente o "downsprue" , sistema di comando-controllo (cana-le di colata discensionale, canale di colata, elemento di sbarramento), stampi, anime, elementi a montante, manicotti, etc. che sono impiegati per realizzare un pezzo colato metallico versando metallo fuso nel complesso di colata ove esso scorre al complesso dello stampo e si raffredda per formare una parte metallica.

Legamechimico - legame creato mediante la reazione chimica di un catalizzatore di un legante che è miscelato con una composizione per manicotti. Cassone freddo - procedimento di fabbricazione di stampi o anime ùtilizzante un catalizzatore sotto forma di vapore per indurire lo stampo o l'anima.

Downsprue - canale di colata discensionale - canale di alimentazione principale del complesso di colata attraverso il quale viene versato il metallo fuso.

Legante delcassone freddo EXACTCAST™ - un legante per cassone freddo formante poliuretano in due parti in cui la Parte I è una resina fenolica simile a quella descritta nel Brevetto Statunitense 3 485 797 sciolta in una miscela di solventi aromatici, esterei ed alitatici, un estensore della durata di magazzinaggio, ed uno silano. La Parte II è il componente poliisocinato comprendente polimetilene polifenilisocianato ed una miscela solvente costituita principalmente da solventi aromatici ed una quantità minore di solventi alifatici. Il rapporto in peso tra la Parte I e la Parte II è di circa 55:45.

Legantesenza cotturaEXACTCAST™ - un legante senza cottura formante poliuretano in due parti che è simile al legante per cassone freddo EXACTCAST . Il legante senza cottura EXACTCAST non contiene un estensore della durata di magazzinaggio o cosiddetta "benchlife" o silano.

Manicotto esotermico - un manicotto che ha proprietà esotermiche rispetto al complesso dello stampo/anima in cui esso è inserito. Le proprietà esotermiche del manicotto sono generate mediante un metallo ossidabile {tipicamente alluminio metallico) ed un ossido metallico riducibile che può reagire per generare calore.

EXTENDOSPHERES SG - microsfere di alluminosilicato cavo vendute dalla PQ Corporation aventi dimensioni particellari di 10-350 micron ed un contenuto di allumina tra 28 percento e 33 percento in peso riferito al peso delle microsfere.

EXTENDOSPHERES SLG - microsfere di alluminosilicato cave vendute dalla PQ Corporation aventi dimensioni particellari di 10-300 micron ed un contenuto di allumina di almeno 40 percento in peso riferito al peso delle xnicrosfere.

Sistema dicomando - sistema attraverso il quale metallo viene trasportato dal contenitore di versamento al complesso dello stampo e/o dell'anima. Componenti del sistema di comando includono canale di colata discensionale (downsprue), canali di colata, elemento di sbarramento (choke), etc .

Maneggiabile - manicotto che può essere trasportato da un posto all'altro senza incurvamento o rottura.

Materialerefrattarioisolante - un materiale refrattario con una conducibilità termica tipicamente inferiore a circa 0,7 W/m.K a temperatura ambiente, preferibilmente inferiore a circa 0,5 W/m.K.

Manicotto isolante - un manicotto avente proprietà isolanti maggiori di quelle del complesso di stampo/anima in cui esso è inserito. Un manicotto isolante contiene tipicamente materiali di bassa densità come fibre e/o microsfere cave. Complessodistampi - un complesso di stampi e/o anime costituiti da un aggregato da fonderia (tipicamente sabbia) e da legante da fonderia, che è posizionato in un complesso di colata per fornire una sagoma per la colata.

Senza cottura - procedimento di fabbricazione di stampi o di anime che utilizza un catalizzatore liquido per far indurire lo stampo o l'anima. Contenitore diversamento - cavità attraverso la quale metallo fuso viene versato nel complesso di colata.

Refrattario - un materiale di tipo ceramico avente una conducibilità termica superiore a circa 0,8 W/m.K a temperatura ambiente, in grado di sopportare temperature estremamente elevate senza variazione essenziale quando esso perviene in contatto con metallo fuso che può avere una temperatura elevata dell'ordine di, ad esempio, 1700<e>C.

Montante - cavità collegata ad uno stampo o cavità di colata del complesso di colata che agisce come un serbatoio per metallo fuso in eccesso per prevenire cavità nel pezzo colato quando esso si contrae in seguito a solidificazione. I montanti possono essere aperti oppure ciechi. Montanti sono pure noti come alimentatori o teste.

Manicotto - qualsiasi sagoma stampabile avente proprietà esotermiche e/o isolanti costituita da una composizione per manicotti che copre, completamente o in parte qualsiasi componente del complesso di colata come ad esempio il montante, i canali di colata, il contenitore di versamento, il canale discensionale o sprue, etc., o è impiegata come parte del complesso di colata. Manicotti possono avere una varietà di sagome, ad esempio di cilindri, duomi, tazze, pannelli, anime o nuclei.

Composizione delmanicoto - qualsiasi composizione in grado di fornire un manicotto con proprietà esotermiche e/o isolanti. La composizione del manicotto conterrà solitamente alluminio metallico e/o alluminosilicato, particolarmente sotto forma di microsfere di alluminosilicato cave o miscele di esse. In dipendenza dalle proprietà desiderate, la composizione del manicotto può pure contenere allumina, altro materiale refrattario, un agente ossidante, fluoruri, fibre e riempitivi. Miscela delmanicoto - una miscela comprendente una composizione per manicotti ed un legante chimico in grado di formare un manicotto mediante il procedimento senza cottura o del cassone freddo.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELLE FIGURE

La Figura 1 illustra un semplice complesso di colata comprendente il contenitore di colata 1, lo sprue 2 o canale di colata discensionale 2, il canale di colata o runner 3, il manicotto 4 per il montante laterale, il montante laterale 5, il manicotto 6 per il montante di sommità, il montante di sommità 7, e il complesso di stampi e/o anime 8. Metallo fuso viene versato o colato nel contenitore di versamento 1 ove esso scorre attraverso il canale di colata discensionale 2 al canale di colata 3 ed altre parti del sistema di comando, alla fine al complesso 8 di stampi ed anime. I montanti 5, 7 sono serbatoi per metallo fuso in eccesso che è disponibile quando il pezzo colato si raffredda, contrae ed aspira metallo fuso dai montanti. I manicotti 4, 6 che sono inseriti nel complesso stampi e/o anime 8, circondano i montanti 5, 7, ed impediscono al metallo fuso nel serbatoio a montanti di raffreddarsi troppo rapidamente.

La Figura 2 illustra grafreamente l'effetto vantaggioso dell'impiego di un manicotto per mantenere caldo e liquido il metallo fuso.

La Figura 3 illustra un pezzo colato 3 in cui vi è contrazione 2 del metallo del montante 1 e del metallo del pezzo colato 3. Questo pezzo colato è difettoso e sarà scartato come materiale di scarto.

La Figura 4 illustra un pezzo fuso o getto 3 in cui vi è contrazione 2 del metallo del montante 1, ma non vi è alcuna contrazione del metallo nel pezzo colato o fuso 3. Questo pezzo colato non è difettoso e può essere impiegato. DESCRIZIONE DELMODO MIGLIORE E DIALTRIMODIPER ATTUARE PRATICAMENTE L’INVENZIONE Le miscele per manicotti impiegate nel presente procedimento contengono (1) una composizione per manicotti, e (2) una quantità efficace di legante chimicamente reattivo. La miscela per manicotti è sagomata ed indurita ponendo a contatto il manicotto con una quantità efficace di un catalizzatore di indurimento.

Non vi è nulla di nuovo relativamente alla composizione per manicotti impiegata per fabbricare i manicotti esotermici e/o isolanti. Per fabbricare i manicotti può essere impiegata qualsiasi composizione per manicotti nota nella tecnica per la produzione di manicotti. La composizione per manicotti contiene materiali esotermici e/o isolanti, tipicamente inorganici. I materiali isotermici e/o isolanti sono tipicamente materiali contenenti alluminio, preferibilmente scelti dal gruppo costituito da alluminio metallico, alluminosilicato, allumina, e miscele di questi, in modo sommamente preferibile quando 1'alluminosilicato è sotto forma di microsfere cave.

Il materiale esotermico è un metallo ossidabile ed un agente ossidante atto a generare una reazione esotermica alla temperatura alla quale il metallo può essere versato. Il metallo ossidabile è tipicamente costituito da alluminio in forma o di polvere o di granuli, ma possono pure essere impiegati magnesio e metalli simili. Il materiale isolante è tipicamente costituito da alluminosilicato, preferibilmente alluminosilicato sotto forma di microsfere cave, e possibilmente allumina.

Quando alluminio metallico è impiegato in qualità del metallo ossidabile per il manicotto esotermico, esso è tipicamente impiegato sotto forma di polvere d'alluminio oppure di granuli d'alluminio. L'agente ossidante impiegato per il manicotto esotermico include ossido di ferro, permanganato, etc. Ossidi non de-vono necessariamente essere presenti a livelli stechiometrici per soddisfare il componente combustibile di alluminio metallico. E' cosi poiché i manicotti a montante e gli stampi in cui essi sono contenuti sono permeabili. Pertanto, ossigeno dagli ossidi è integrato da ossigeno atmosferico che è ottenuto quando è bruciato il combustibile alluminio. Tipicamente, il rapporto in peso tra alluminio ed agente ossidante è compreso tra circa 10:1 e circa 2:1, preferibilmente tra circa 5:1 e circa 4:1.

La conducibilità termica del manicotto esotermico è tale che calore sarà generato per innalzare la temperatura del metallo fuso nel montante, così da mantenerlo caldo e liquido. L'esotermicità deriva dalla reazione dell'alluminio e dell'agente ossidante nella miscela per manicotti esotermici quando essa perviene in contatto con il metallo fuso. Uno stampo e/o un'anima o nucleo non presentano proprietà esotermiche .

Come è stato menzionato precedentemente, le proprietà isolanti del manicotto sono preferibilmente fornite da microsfere di alluminosilicato cavo, includenti zeeosfere di alluminosilicato. I manicotti realizzati con microsfere cave di alluminosilicato hanno una più bassa densità, conducibilità termiche più basse e migliori proprietà isolanti. I manicotti esotermici hanno conducibilità termica più elevata di quella del manicotti isolanti. Le proprietà isolanti ed esotermiche del manicotto possono essere variate, ma hanno proprietà termiche che sono diverse per grado e/o tipo dal complesso stampi in cui essi dovranno essere inseriti.

In dipendenza dal grado di proprietà esotermiche desiderato nel manicotto, la quantità di alluminio nel manicotto varierà da 0 percento in peso a 50 percento in peso, tipicamente da 5 percento in peso a 40 percento in peso, riferito al peso della composizione del manicotto.

In dipendenza dal grado di proprietà isolanti desiderate nel manicotto, la quantità di alluminosilicato, particolarmente sotto forma di microsfere di alluminosilicato cave, nel manicotto varierà da 0 percento in peso a 100 percento in peso, tipicamente da 40 percento in peso a 90 percento in peso, riferite al peso della composizione del manicotto. Poiché nella maggior parte dei casi, nei manicotti sono richieste sia proprietà isolanti che proprietà esotermiche, sia microsfere di alluminio metallico che microsfere di alluminosilicato cave saranno impiegate nel manicotto. In manicotti in cui sono richieste sia proprietà isolanti che proprietà esotermiche, il rapporto in peso tra metallo alluminio e microsfere di alluminosilicato cave è tipicamente da circa 1:1 a circa 1:2, preferibilmente da circa 1:1 a circa 1:1,5.

Le microsfere di alluminosilicato cave hanno tipicamente dimensioni particellari di circa 3 mm, con qualsiasi spessore di parete. Sono preferite microsfere di alluminosilicato cavo aventi in diametro medio inferiore a 1 mm, ed uno spessore di parete di approssimativamente il 10 percento delle dimensioni delle particelle. Si ritiene che microsfere cave fatte di altri materiali aventi proprietà isolanti possano pure essere usate per sostituire o in combinazione con le microsfere di alluminosilicato cave.

La percentuale in peso tra allumina e silice (come Si02) nelle microsfere di alluminosilicato cave può variare entro ampi intervalli in dipendenza dalla applicazione, ad esempio da 25:75 a 75:25, tipicamente da 33:67 a 50:50, in cui detta percentuale in peso è basata sul peso totale delle microsfere cave. E' noto dalla letteratura tecnica che microsfere di alluminosilicato cave aventi un più elevato contenuto di allumina sono migliori per realizzare manicotti nella fusione di metalli come per esempio ferro e acciaio che hanno temperature di colata di da 1300<e>C a 1700°C poiché microsfere di alluminosilicato cave aventi più allumina hanno punti di fusione più elevati. Pertanto, manicotti realizzati con esse non degraderanno tanto facilmente alle temperature più elevate.

Refrattari, benché non necessariamente preferiti nei termini delle proporzioni a causa delle loro più elevate densità ed elevate conducibilità termiche, possono essere impiegati nella composizione per manicotti per impartire punti di fusione più alti alla miscela per manicotti in modo tale che il manicotto non abbia a degradare quando esso perviene in contatto con il metallo fuso durante il procedimento di colata. Esempi di questi refrattari includono silice, ossido di magnesio, allumina, olivina, cromite, alluminosilicato e carburo di silicio tra gli altri. Questi refrattari sono preferibilmente impiegati in quantità inferiori a 50 percento in peso riferito al peso della composizione del manicotto, più preferibilmente inferiore a 25 percento in peso riferito al peso della composizione del manicotto. Quando allumina è impiegata come refrattario, essa è usata in quantità inferiori a 50 percento in peso riferito al peso della composizione per manicotti, più preferibilmente inferiore a 10 percento in peso riferito al peso della composizione per manicotti.

In aggiunta, la composizione per manicotti può contenere diversi riempitivi ed additivi, come per esempio criolite (Na3AlF6), tetrafluoruro di potassio-alluminio, esafluoruro di potassio- alluminio.

La densità della composizione per manicotti varia tipicamente da circa 0,1 a circa 0,9 g/cc, più tipicamente da circa 0,2 a circa 0,8 g/cc. Per manicotti esotermici, la densità della composizione per manicotti varia tipicamente da circa 0,3 a circa 0,9 g/cc, più tipicamente da circa 0,5 a circa 0,8 g/cc. Per manicotti isolanti, la densità della composizione per manicotti varia tipicamente da circa 0,1 a circa 0,7 g/cc, più tipicamente da circa 0,3 a circa 0,6 g/cc. Per manicotti esotermici, la conducibilità termica della composizione per manicotti è tipi-camente maggiore di 150 W/m.K a temperatura ambiente, più tipicamente, maggiore di 200 W/m.K. Per manicotti isolanti, la conducibilità termica della composizione per manicotti varia tipicamente da circa 0,05 a circa 0,6 W/m.K a temperatura ambiente, più tipicamente da circa 0,1 a circa 0,5 W/m.K.

I leganti che sono miscelati con la composizione per manicotti per formare la miscela per manicotti sono ben noti nella tecnica. Qualsiasi legante senza cottura o per cassone freddo, in grado di tener sufficientemente assieme la miscela per manicotti nella sagoma di un manicotto e polimerizzare in presenza di un catalizzatore di indurimento sarà idoneo. Esempi di questi leganti sono resine fenoliche, leganti fend ici uretanici, leganti furanici, leganti di resolofenolico alcalini, e leganti epossidici-acrilici tra gli altri. Particolarmente preferiti sono leganti fenolici-uretanici noti come legante per cassoni freddi EXACTCAST venduto da Ashland Chemical Company. Leganti come questi sono descritti nei Brevetti Statunitensi 3 485 497 e 3 409 579 che sono incorporati nella presente descrizione a titolo di riferimento. Questi legan-ti sono basati su un sistema in due parti, una parte essendo un componente di resina fenolica e l'altra parte essendo un componente di poliisocianato.

La quantità di legante richiesta è una quantità efficace a mantenere la sagoma del manicotto e a consentire effettivo indurimento, cioè una quantità la quale produrrà un manicotto che può essere manipolato o auto-supportato dopo l'indurimento. Una quantità efficace di legante è maggiore di circa 2 percento in peso, più probabilmente maggiore di circa 3 percento in peso, riferito al peso della composizione per manicotti. Preferibilmente, la quantità di legante varia da circa 4 percento in peso a circa 12 percento in peso, più preferibilmente da circa 5 percento in peso a circa 10 percento in peso.

Indurimento del manicotto mediante il procedimento senza cottura ha luogo miscelando un catalizzatore di indurimento liquido con la miscela per manicotti (alternativamente miscelando il catalizzatore di indurimento liquido dapprima con la composizione per manicotti), sagomando la miscela per manicotti contenente il catalizzatore, e consentendo alla sagoma a manicotto di indurirsi, tipicamente a temperatura ambiente senza l'aggiunta di calore. Il catalizzatore di indurimento liquido è un'ammina terziaria, e i procedimenti di indurimento senza cottura preferiti sono descritti nel Brevetto Statunitense No. 3 485 797 che è qui incorporato a titolo di riferimento nella presente descrizione. Esempi specifici di questi catalizzatori di indurimento liquidi includono 4-alchilpiridine, in cui il gruppo alchile ha da 1 a 4 atomi di carbonio, isochinolina, arilpiridine come fenilpiridina, piridina, acridina, 2-metossipiridina, piridazina, 3-cloro piridina, chinolina, N-metilimidazolo, N-etilimidazolo, 4,4 '-dipiridina, 4-fenilpropilpiridina, 1-metilbenzimidazolo, e 1,4-tiazina.

Indurimento del manicotto mediante il procedimento a cassone freddo ha luogo mediante soffiatura o stivamento delle miscela per manicotti in un cassone o scatola-modello e ponendo a contatto la sagoma a manicotto con un catalizzatore a vapore o gassoso. Vari gas come animine terziarie, anidride carbonica, metilformiato e anidride solforosa possono essere usati in di-pendenza dal legante chimico scelto. Gli esperti del ramo conosceranno quale agente di indurimento gassoso è appropriato per il legante usato. Ad esempio, un gas amminico è impiegato con resine fenoliche-uretaniche. Anidride solforosa (in unione con un agente ossidante) è impiegata con resine epossidiche-acriliche . Si veda il Brevetto Statunitense No. 4526 219 che è incorporato nella presente descrizione a titolo di riferimento. Anidride carbonica (si veda il Brevetto Statunitense 4 985 489 che è qui incorporato nella presente descrizione a titolo di riferimento) o metilesteri (si veda il Brevetto Statunitense No. 4 750 716 che è incorporato nella presente descrizione a titolo di riferimento) sono impiegati con resine di resoli fenoliche alcaline. Anidride carbonica è pure impiegata con leganti basati su silicati. Si veda il Brevetto Statunitense 4 391 642 che è qui incorporato nella presente descrizione a titolo di riferimento.

Preferibilmente, il legante è un legante per cassone freddo EXACTCAST<">, come si è menzionato precedentemente, ed indurimento viene effettuato facendo passare un gas amminico terziario, come una trietilammina, attraverso la miscela per manicotti stampati nel modo descritto nel Brevetto Statunitense No. 3 409 579, che è qui incorporato nella presente descrizione a titolo di riferimento. Tipici tempi di gassificazione variano da 0,5 a 3,0 secondi, preferibilmente da 0,5 a 2,0 secondi. Tempi di spurgo variano da 1,0 a 30 secondi, preferibilmente da 1,0 a 10 secondi.

ESEMPI

In tutti gli esempi seguenti, le composizioni per manicotti specificate sono state preparate miscelando i componenti in un miscelatore Hobart N-50 per circa 2-4 minuti. Il legante usato era un legante fenolico-uretanico senza cottura o per cassoni freddi come specificato, in cui il rapporto tra la Parte I e la Parte II era 55/45. Le miscele per manicotti sono state preparate miscelando la composizione per manicotti ed il legante in un miscelatore Hobart N— 50 per circa 2-4 minuti. Nelle composizioni per manicotti senza cottura, il catalizzatore di indurimento liquido è aggiunto alla miscela per manicotti prima della sagomatura. I manicotti preparati erano manicotti cilindrici aventi un diametro interno di 90 non, un diametro esterno di 130 mm, ed una altezza di 200 mm. La quantità di legante impiegata in tutti i casi, tranne nell'Esempio di Comparazione A, era di 8,8 percento in peso riferito al peso della composizione per manicotti. Tutti gli Esempi letterali sono controlli in cui sabbia silicea era impiegata in qualità della composizione per manicotti. Tutte le parti sono in peso e tutte le percentuali sono percentuali in peso riferite al peso della composizione per manicotti a mano che non sia diversamente specificato.

ESEMPIO DI COMPARAZIONE A

(Manicotto formato da sabbia silicea) Cento parti di sabbia silicea sono state impiegate come la composizione per manicotti che era miscelata con circa 1,3 percento in peso di legante senza cottura EXACTCAST per formare una miscela per manicotti. Quindi, circa 1 percento in peso di una ammina terziaria liquida, catalizzatore PO-LYCAT 41 (meno di 5 percento attivo in base alla Parte I) (2,6 percento attivo in base alla Parte I), venduto da Air Products è aggiunto alla miscela per manicotti. La miscela risulteulte è sagomata a formare manicotti cilindrici.

Le proprietà tensili dei manicotti, che indicano la resistenza meccanica dei manicotti per la manipolazione, sono illustrate e indicate nella seguente Tabella I. Le resistenze tensili o di trazione dei manicotti sono misurate a 30 minuti, 1 ora, 4 ore, 24 ore e 24 ore per umidità relativa (RH) del 100 percento dopo miscelazione con catalizzatore POLYCAT 41.

Benché le resistenze tensili o di trazione fossero buone, pezzi colati di acciaio realizzati con i manicotti subivano contrazione, com'è rappresentato in Figura 3. La contrazione si verificava poiché le proprietà termiche non erano adeguate per applicazioni a manicotti. Tre pezzi colati erano difettosi e sono stati scartati.

ESEMPIO 1

(Preparazione di manicotti Isolanti mediante il procedimento senza cottura) E' stato seguito il procedimento senza cottura dell'Esempio di Comparazione A tranne per il fatto che 100 parti di SG EXTENDOSPHERES erano impiegate in qualità della composizione per manicotti e miscelate con 8,8 percento di legante senza cottura EXACTCAST per formare una miscela per manicotti. Quindi, circa 1 percento in peso di una ammina terziaria liquida, catalizzatore POLYCAT 41, è aggiunta alla miscela per manicotti. La miscela risultante è sagomata a formare un manicotto.

Le proprietà tensili o di trazione dei manicotti, che indicano la resistenza meccanica alla manipolazione dei manicotti, sono misurate cerne illustrato nella seguente Tabella I. Le resistenze tensili o di trazione dei manicotti sono misurate immediatamente, 1 ora, e 24 ore dopo la miscelazione con legante senza cottura EXACTCAST .

I manicotti sono dimensionalmente precisi, sia esternamente che internamente.

ESEMPIO 2

(Preparazione di un manicotto Isolante contenente microsfere di alluminosillcato cave mediante il procedimento del cassone freddo) Cento parti di SG EXTENDOSPHERES sono state impiegate in qualità della composizione per manicotti e miscelate con 8,8 percento di legante per cassone freddo EXACTCAST<* >per formare una miscela per manicotti. La miscela per manicotti dell'Esempio 2 è soffiata in una camera avente la sagoma di un manicotto e gassificata con trietilammina in azoto a 20 psi o libbre per pollice quadrato (0,14 kg/cm<2>) conformemente a procedimenti noti descritti nel Brevetto Statunitense No. 3409 579. Il tempo del gas è di 2,5 secondi, seguito da spurgo con aria a 60 psi (4,21 kg/cm ) per circa 60,0 secondi.

Le resistenze tensili o di trazione dei manicotti induriti sono misurate come nell'Esempio 1. Le resistenze di trazione dei manicotti sono illustrate nella Tabella I. I manicotti sono dimensionalmente precisi, sia esternamente che internamente.

ESEMPIO 3

(Esemplo 2 con resina siliconica) E' stato seguito l'Esempio 2 tranne per il fatto che 1,2 percento in peso di resina siliconica è stato aggiunto alla miscela per manicotti. Le resistenze di trazione dei manicotti induriti sono misurate come nell'Esempio 1. Le resistenze di trazione dei manicotti sono illustrate nella Tabella I. I manicotti sono dimensionalmente precisi, sia esternamente che internamente.

ESEMPIO 4

(Preparazione di manicotti esotermici mediante il procedimento del cassone freddo) E' stata seguita la procedura dell'Esempio 2 tranne per il fatto che la composizione per manicotti usata era costituita da 55 percento di SLG EXTENDOSHPERES , 16,5 percento di alluminio atomizzato, 16,5 percento di polvere d'alluminio, 7 percento di magnetite e 5 percento di criolite. Le resistenze di trazione dei manicotti induriti sono misurate come nell'Esempio 1. Le resistenze di trazione dei manicotti sono illustrate nella Tabella 1. I manicotti sono dimensionalmente precisi, sia esternamente che internamente.

ESEMPIO 5

(Preparazione di manicotti esotermici contenenti silice mediante il procedimento senza cottura) E' stata seguita la procedura dell'Esempio 1 tranne per il fatto che la composizione per manicotti usata era costituita da 50 percento di sabbia silicea Wedron 540, 10 percento di allumina e 40 percento della miscela per manicotti dell'Esempio 4. La resistenza di trazione dei manicotti induriti è misurata come nell'Esempio 1. Le resi-stenze di trazione dei manicotti sono illustrate nella Tabella I. ∑ manicotti sono dimensionalmente precisi, sia esternamente che internamente.

ESEMPIO 6

(Preparazione di manicotti esotermici contenenti silice mediante li procedimento del cassone freddo) E' stata seguita la procedura dell'Esempio 2 tranne per il fatto che la composizione per manicotti usata era costituita da 50 percento di sabbia silicea Wedron 540, 10 percento di allumina, e 40 percento della miscela per manicotti dell'Esempio 4. Le resistenze di trazione dei manicotti induriti sono misurate come nell'Esempio 1. Le resistenze di trazione dei manicotti sono riportate nella Tabella I. I manicotti sono dimensionalmente precisi, sia esternamente che internamente .

ESEMPIO 7

(Composizione per manicotti) E' preparata una composizione per manicotti miscelando i componenti seguenti in un miscelatore Hobart N-50 per circa 4 minuti:

50% di sabbia silicea,

10% di ossido di ferro,

10% d'allumina,

3% di nitrato di sodio,

20% di polvere di alluminio, e 2% di segatura.

La composizione per manicotti è impiegata per preparare manicotti cilindrici mediante il procedimento senza cottura o del cassone freddo. Le proprietà esotermiche ed isolanti dei manicotti sono variate variando la quantità di alluminio metallico e di allumina.

TABELLA I

(Proprietà delle Sagoma di Prova)

ESEMP1 15-20

Nell'Esempio di Comparazione C, e negli Esempi 15-20, i manicotti dell'Esempio di Comparazione A e degli Esempi 1-6 sono provati in un complesso di colata impiegandoli per circondare il montante di sommità del complesso di colata. Il metallo versato nel complesso di colata è costituito da acciaio ed è versato ad una temperatura di 1650°C. Il pezzo colato dell'Esempio di Comparazione C, realizzato impiegando il manicotto dall'Esempio di Comparazione A subiva contrazione e determinava un pezzo colato difettoso che era scartato come scarto. I pezzi colati de

gli Esempi 15-20, realizzati con i manicotti 1-7, non si contraevano come è illustrato in Figura 4. La Figura 4 illustra una certa contrazione del montante al di sopra del pezzo colato, ma i pezzi colati possono ancora essere usati efficacemente. In tutti i casi, in cui i manicotti erano realizzati mediante il procedimento del cassone freddo e senza cottura, non vi era alcuna contrazione del pezzo colato. Questi risultati sono riassunti nella seguente Tabella II.

TABELLA II

RISULTATI DI COLATA

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Procedimento a cassone freddo per preparare manicotti che hanno proprietà esotermiche, proprietà isolanti, o entrambe, comprendente: (A) introdurre una miscela per manicotti in un modello per manicotti cui detta miscela per manicotti comprende: (1) una composizione per manicotti atta a realizzare un manicotto in cui detta composizione per manicotti comprende: (a) un metallo ossidabile ed un agente ossidante atto a generare una reazione esotermica; o (b) un materiale refrattario isolante; e (c) miscele di (a) e (b); (2) una quantità legante efficace di un legante per cassoni freddi chimicamente reattivo; (B) formare un manicotto introducendo detta miscela per manicotti in un modello per manicotti; (C) porre a contatto detto manicotti preparato mediante (B) con un catalizzatore di indurimento in stato di vapore; (D) consentire a detto manicotti derivante da (C) di indurire finché detta sagoma non diviene maneggiabile; e (E) rimuovere la sagoma dal modello.
2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui il metallo ossidabile ed il refrattario isolante sono materiali contenenti alluminio.
3. Procedimento secondo la rivendicazione 2, in cui il metallo ossidabile è alluminio metallico ed il refrattario isolante è scelto dal gruppo costituito da allumina e da alluminosilicato.
4. Procedimento secondo la rivendicazione 3 in cui l'alluminio metallico è sotto forma di polvere d'alluminio o di granuli di alluminio.
5. Procedimento secondo la rivendicazione 4, in cui il refrattario isolante è alluminosilicato che è sotto forma di microsfere di alluminosilicato cave.
6. Procedimento secondo la rivendicazione 5 in il legante è scelto dal gruppo costituito da leganti uretanici fenolici e leganti epossidiciacrilici.
7. Procedimento secondo la rivendicazione 6 in cui il livello del legante è da circa 4 percento in peso a circa 12 percento in peso riferito al peso della composizione per manicotti.
8. Procedimento secondo la rivendicazione 7 in cui la quantità di alluminio metallico nella composizione per manicotti è da 0 percento in peso a 40 percento in peso riferita al peso della composizione per manicotti.
9. Procedimento secondo la rivendicazione 8, in cui un agente ossidante è presente in una quantità efficace ad ossidare qualsiasi alluminio metallico nella composizione per manicotti.
10. Procedimento secondo la rivendicazione 9 in cui la quantità di microsfere di alluminosilicato cave nella composizione per manicotti è da 30 percento in peso a 100 percento in peso riferito al peso della composizione per manicotti.
11. Procedimento secondo la rivendicazione 10, in cui la quantità di alluminio metallico nella composizione per manicotti è da 5 percento in peso a 30 percento in peso riferito al peso della composizione per manicotti.
12. Procedimento secondo la rivendicazione 11 in cui la quantità di allumina nelle microsfere di alluminosilicato cave nella composizione per manicotti è da 40 percento in peso a 80 percento in peso riferito al peso della composizione per manicotti.
13. Procedimento secondo la rivendicazione 12 in cui il legante chimico è un legante fenolico uretanico ed il catalizzatore di indurimento è una ammina terziaria sotto forma di vapore.
14. Procedimento secondo la rivendicazione 13 in cui il legante chimico è un legante epossidico-acrilico ed il catalizzatore di indurimento è anidride solforosa.
15. Procedimento secondo la rivendicazione 13 in cui il rapporto in peso tra alluminio metallico ed alluminosilicato sotto forma di microsfere di alluminosilicato cave nella composizione per manicotti è da circa 1:1 a circa 1:5.
16. Procedimento secondo la rivendicazione 15 in cui la composizione per manicotti contiene un refrattario.
17. Procedimento secondo la rivendicazione 16 in cui il materiale refrattario è silice.
18. Procedimento secondo la rivendicazione 17, in cui il rapporto in peso del materiale contenente alluminio rispetto al materiale refrattario è da 10:100 a 50:100.
19. Procedimento senza cottura per preparare manicotti aventi proprietà esotermiche, proprietà isolanti, o entrambi, che sono chimicamente induriti in presenza di un catalizzatore liquido, comprendente le fasi di: (A) introdurre una miscela per manicotti in un modello o forma per manicotti per formare un manicotto in cui detta miscela per manicotti comprende : (1) una composizione per manicotti atta a realizzare un manicotto in cui la composizione per manicotti comprende: (a) un metallo ossidabile ed un agente ossidante atto a generare una reazione esotermica; o (b) un materiale refrattario isolante; o (c) miscele di (a) e (b); (2) una quantità legante efficace di un legante senza cottura chimicamente reattivo; e (3) una quantità cataliticamente efficace di catalizzatore liquido; (B) consentire al manicotto derivante da (a) di indurire finché detta sagoma non diviene maneggiabile; e (C) rimuovere la sagoma dal modello o forma.
20. Procedimento secondo la rivendicazione 19 in cui il metallo ossidabile e il refrattario isolante sono materiali contenenti alluminio.
21. Procedimento secondo la rivendicazione 20, in cui il metallo ossidabile contenente alluminio è alluminio metallico e il refrattario isolante contenente alluminio è scelto dal gruppo costituito da allumina ed alluminosilicato.
22. Procedimento secondo la rivendicazione 21, in cui l'alluminio metallico è sotto forma di polvere di alluminio o di granuli di alluminio.
23. Procedimento secondo la rivendicazione 22 in cui il refrattario è alluminosilicato che è sotto forma di microsfere di alluminosilicato cave.
24. Procedimento secondo la rivendicazione 23 in cui il legante è un legante uretanico fenolico.
25. Procedimento secondo la rivendicazione 24 in cui il livello del legante è da circa 4 percento in peso a circa 12 percento in peso riferito al peso della composizione per manicotti.
26. Procedimento secondo la rivendicazione 25 in cui la quantità di alluminio nella composizione per manicotti è da 0 percento in peso a 40 percento in peso riferito al peso della composizione per manicotti.
27. Procedimento secondo la rivendicazione 26 in cui un agente ossidante è presente in una quantità efficace ad ossidare l'alluminio metallico.
28. Procedimento secondo la rivendicazione 27 in cui la quantità di microsfere di alluminosilicato cave nella composizione per manicotti è da 30 percento in peso a 100 percento in peso riferito al peso della composizione per manicotti.
29. Procedimento secondo la rivendicazione 28 in cui la quantità di alluminio nella composizione per manicotti è da 5 percento in peso a 30 percento in peso riferito al peso della composizione per manicotti.
30. Procedimento secondo la rivendicazione 29 in cui la quantità di microsfere di alluminosilicato cave nella composizione per manicotti è da 40 percento in peso a 80 percento in peso riferito al peso della composizione per manicotti.
31. Procedimento secondo la rivendicazione 30 in cui il catalizzatore di indurimento è costituito da una ammina terziaria liquida.
32. Composizione secondo la rivendicazione 31 in cui il rapporto in peso tra alluminio e microsfere di alluminosìlicato cave è da circa 1.1 a 1:5.
33. Procedimento secondo la rivendicazione 32 in cui la composizione per manicotti contiene un refrattario.
34. Procedimento secondo la rivendicazione 33 in cui il refrattario è silice.
35. Procedimento secondo la rivendicazione 34 in cui il rapporto in peso tra il materiale contenente alluminio e il materiale refrattario è d 10:100 a 50:100.
36. Manicotto preparato secondo le rivendicazioni 1-35.
37. Procedimento per colare una parte metallica che comprende: (1) inserire un manicotto isolante secondo la rivendicazione 36 in un complesso di colata avente un complesso di stampi con una conducibilità termica superiore a quella di detto manicotto; (2) versare metallo, mentre si trova nello stato liquido, in detto complesso di colata; (3) consentire a detto metallo di raffreddare e solidificare; e (4) separare quindi la parte metallica colata dal complesso di colata.
38. Parte metallica preparata secondo la rivendicazione 37.
39. Procedimento per colare una parte metallica che comprende: (1) inserire un manicotto esotermico secondo la rivendicazione 36 in un complesso di colata avente un complesso di stampi; (2) versare metallo, mentre si trova nello stato liquido, in detto complesso di colata; (3) consentire a detto metallo di raffreddarsi e solidificare; e (4) separare quindi la parte metallica colata dal complesso di colata.
40. Parte metallica preparata secondo la rivendicazione 39.
41. Miscela per manicotti comprendente: (1) una composizione per manicotti atta a realizzare un manicotto in cui la composizione per manicotti comprende: (a) un metallo ossidabile ed un ossido metallico riducibile atto a generare una reazione esotermica, o (b) un materiale refrattario isolante, o (c) miscele di (a) e (b); e (2) una quantità legante efficace di un legante chimicamente reattivo scelto dal gruppo costituito da un legante uretanico fenolico e da un legante epossidico-acrilico.
42. Procedimento per preparare manicotti aventi proprietà esotermiche, proprietà isolanti, o entrambe che comprende l'introdurre una miscela per manicotti formulata comprendente un legante chimico per processi a cassone freddo o senza cottura in un modello o forma per formare un manicotto e indurire il manicotto mediante una reazione chimica del legante impiegando un catalizzatore per procedimenti a cassone freddo o senza cottura.