KR20230112675A - 생산 방법, 주조 몰드, 코어 또는 피더 및 키트, 및 금속 주물 생산 방법 - Google Patents
생산 방법, 주조 몰드, 코어 또는 피더 및 키트, 및 금속 주물 생산 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230112675A KR20230112675A KR1020237020970A KR20237020970A KR20230112675A KR 20230112675 A KR20230112675 A KR 20230112675A KR 1020237020970 A KR1020237020970 A KR 1020237020970A KR 20237020970 A KR20237020970 A KR 20237020970A KR 20230112675 A KR20230112675 A KR 20230112675A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- component
- curing
- self
- molding compound
- article
- Prior art date
Links
- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims abstract description 158
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 74
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 159
- 238000005058 metal casting Methods 0.000 title claims description 15
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 280
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 199
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 157
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 131
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 114
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 45
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 45
- 239000002585 base Substances 0.000 claims description 104
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 60
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 60
- 239000012778 molding material Substances 0.000 claims description 42
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- 239000003832 thermite Substances 0.000 claims description 39
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 37
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 25
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 21
- 230000008439 repair process Effects 0.000 claims description 18
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 claims description 16
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 16
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 13
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 13
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 12
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 11
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 11
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 10
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims description 8
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 8
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 8
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims description 7
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 7
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 7
- 229920003987 resole Polymers 0.000 claims description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 6
- 229920001228 polyisocyanate Polymers 0.000 claims description 6
- 239000005056 polyisocyanate Substances 0.000 claims description 6
- 150000003460 sulfonic acids Chemical class 0.000 claims description 6
- LXBGSDVWAMZHDD-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1h-imidazole Chemical compound CC1=NC=CN1 LXBGSDVWAMZHDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 5
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 claims description 5
- XLSZMDLNRCVEIJ-UHFFFAOYSA-N methylimidazole Natural products CC1=CNC=N1 XLSZMDLNRCVEIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 claims description 5
- 239000010450 olivine Substances 0.000 claims description 5
- 229910052609 olivine Inorganic materials 0.000 claims description 5
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 5
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 claims description 5
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 claims description 5
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 claims description 5
- 229910052845 zircon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N Methanesulfonic acid Chemical compound CS(O)(=O)=O AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 claims description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000002956 ash Substances 0.000 claims description 4
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 4
- 239000010903 husk Substances 0.000 claims description 4
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052912 lithium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 4
- 239000010451 perlite Substances 0.000 claims description 4
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 claims description 4
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 4
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 claims description 4
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000007849 furan resin Substances 0.000 claims description 3
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 claims description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims description 3
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 claims description 3
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- JIRHAGAOHOYLNO-UHFFFAOYSA-N (3-cyclopentyloxy-4-methoxyphenyl)methanol Chemical compound COC1=CC=C(CO)C=C1OC1CCCC1 JIRHAGAOHOYLNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- MUTGBJKUEZFXGO-OLQVQODUSA-N (3as,7ar)-3a,4,5,6,7,7a-hexahydro-2-benzofuran-1,3-dione Chemical compound C1CCC[C@@H]2C(=O)OC(=O)[C@@H]21 MUTGBJKUEZFXGO-OLQVQODUSA-N 0.000 claims description 2
- WZCQRUWWHSTZEM-UHFFFAOYSA-N 1,3-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=CC(N)=C1 WZCQRUWWHSTZEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OSSNTDFYBPYIEC-UHFFFAOYSA-N 1-ethenylimidazole Chemical compound C=CN1C=CN=C1 OSSNTDFYBPYIEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- AQIIVEISJBBUCR-UHFFFAOYSA-N 4-(3-phenylpropyl)pyridine Chemical compound C=1C=NC=CC=1CCCC1=CC=CC=C1 AQIIVEISJBBUCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229930185605 Bisphenol Natural products 0.000 claims description 2
- RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N Diethylenetriamine Chemical compound NCCNCCN RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004844 aliphatic epoxy resin Substances 0.000 claims description 2
- -1 aliphatic polyol compound Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910001963 alkali metal nitrate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 claims description 2
- SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-N benzenesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229940092714 benzenesulfonic acid Drugs 0.000 claims description 2
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000003055 glycidyl group Chemical group C(C1CO1)* 0.000 claims description 2
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical class CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 2
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L manganese oxide Inorganic materials [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- PPNAOCWZXJOHFK-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Mn+2] PPNAOCWZXJOHFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229940098779 methanesulfonic acid Drugs 0.000 claims description 2
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 claims description 2
- DGTNSSLYPYDJGL-UHFFFAOYSA-N phenyl isocyanate Chemical compound O=C=NC1=CC=CC=C1 DGTNSSLYPYDJGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 2
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 claims description 2
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 claims description 2
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-N sulfonic acid Chemical compound OS(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 claims 1
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 156
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 24
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 20
- 230000008569 process Effects 0.000 description 20
- LEOJDCQCOZOLTQ-UHFFFAOYSA-N dibutylcarbamothioyl n,n-dibutylcarbamodithioate Chemical compound CCCCN(CCCC)C(=S)SC(=S)N(CCCC)CCCC LEOJDCQCOZOLTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 13
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 11
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 10
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 8
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 8
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 description 6
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 6
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 4
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 4
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 241000209094 Oryza Species 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 239000003849 aromatic solvent Substances 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N Furan Chemical compound C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021486 amorphous silicon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 2
- PAZHGORSDKKUPI-UHFFFAOYSA-N lithium metasilicate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Si]([O-])=O PAZHGORSDKKUPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 239000003110 molding sand Substances 0.000 description 2
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007133 aluminothermic reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000000071 blow moulding Methods 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- WDPYDDUVWLUIDM-UHFFFAOYSA-N ethyl carbamate;phenol Chemical compound CCOC(N)=O.OC1=CC=CC=C1 WDPYDDUVWLUIDM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013038 hand mixing Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 150000004702 methyl esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000011325 microbead Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000001698 pyrogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
- B22C1/02—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by additives for special purposes, e.g. indicators, breakdown additives
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
- B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
- B22C1/18—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of inorganic agents
- B22C1/186—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of inorganic agents contaming ammonium or metal silicates, silica sols
- B22C1/188—Alkali metal silicates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
- B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
- B22C1/20—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents
- B22C1/22—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins
- B22C1/2233—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- B22C1/224—Furan polymers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
- B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
- B22C1/20—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents
- B22C1/22—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins
- B22C1/2233—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- B22C1/2246—Condensation polymers of aldehydes and ketones
- B22C1/2253—Condensation polymers of aldehydes and ketones with phenols
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
- B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
- B22C1/20—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents
- B22C1/22—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins
- B22C1/2233—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- B22C1/226—Polyepoxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
- B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
- B22C1/20—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents
- B22C1/22—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins
- B22C1/2233—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- B22C1/2273—Polyurethanes; Polyisocyanates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/08—Features with respect to supply of molten metal, e.g. ingates, circular gates, skim gates
- B22C9/088—Feeder heads
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/10—Cores; Manufacture or installation of cores
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
본 발명은, 주조 몰드, 코어, 피더, 및 주조 몰드, 코어, 또는 피더의 일부를 생산하기 위한 몰딩 화합물로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는 물품을 생산하는 방법에 관한 것으로서, (S1) 파운드리에서, 바인더 시스템의 제1 바인더 성분(b1) 및 제1 몰드 베이스 재료의 양을 포함하는 제1 성분(A), 및 이와는 공간적으로 분리되고 바인더 시스템의 제2 바인더 성분(b2) 및 제2 몰드 베이스 재료의 양을 포함하는 제2 성분(B)을 생산하거나 제공하는 단계로서, 제1 바인더 성분(b1)과 제2 바인더 성분(b2)은 제1 성분(A)과 제2 성분(B)의 혼합물의 경화 및 서로 간의 화학 반응에 적합한, 단계, 및 (S2) 미리 정해진 질량 비로 제1 성분(A)과 제2 성분(B)을 접촉시킴으로써 혼합하여, 자가-경화성 몰딩 화합물을 생산하는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 주조 몰드, 코어, 피더, 및 주조 몰드, 코어, 또는 피더의 일부를 생산하도록 자가-경화성(self-curing) 또는 경화된 몰딩 화합물로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는 물품을 생산하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법에 대한 추가 세부사항은 첨부된 특허청구범위 및 다음의 설명으로부터 명백해질 것이다. 본 발명은, 또한, 주조 몰드, 코어, 및 피더에 관한 것이다. 본 발명은, 또한, 본 발명의 방법에 사용하기 위한 키트에 관한 것이다. 본 발명은, 또한, 주조 몰드에서 금속 주조에 의해 금속 주물을 생산하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 첨부된 청구범위에서 정의되며 다음의 설명에서 상세히 설명된다.
로스트 몰드(lost mold)에서 주조하는 것은 그물 형상에 가까운 구성요소를 생산하는 널리 사용되는 방법이다. 주조 후, 몰드는 파괴되고, 주물이 제거된다. 로스트 몰드는 주조 몰드이므로, 음각형(negative)이다. 로스트 몰드는 주조될 캐비티를 포함하고, 이러한 캐비티는 제조될 주물을 둘러싼다. 향후 주물의 내측 윤곽은 코어에 의해 형성된다. 주조 몰드의 생산 시, 캐비티는 제조될 주물의 모델을 통해 몰딩 재료에서 성형된다(shaped). 문헌 DE 10 2017 107 531 A1의 단락 [0001] 내지 [0005]의 관련 세부사항을 참조한다.
파운드리 산업에서 금속 주물(주조 물품)을 생산할 때, 액체 금속이 주조 몰드 내에 도입되며, 여기에서 응고된다. 응고 작업은 금속 부피의 감소에 연관되며, 따라서, 주물 응고 시 부피의 부족을 보상하여 주물의 캐비티의 형성을 방지하기 위해 주조 몰드 내의 또는 상의 피더가 자주 사용된다. 피더는, 주물 또는 위험이 있는 주물 영역에 연결되며, 일반적으로 몰드 캐비티의 위에 및/또는 측면에 존재한다. 문헌 DE 10 2012 200 967 A1의 단락 [0003]의 관련 세부사항을 참조한다.
문헌 EP 0 913 215 B1은, 취입 몰딩 및 콜드 박스 경화에 의해 몰드를 주조하기 위한 절연성 또는 발열성 피더 및 기타 충전 깔때기 및 공급 요소의 생산에 적합한 조성물을 개시하고 있으며, 상기 조성물은 (i) 알루미나 함량이 38중량% 미만인 중공 알루미노실리케이트 마이크로비드, (ii) 콜드 박스 경화용 바인더, 및 선택사항으로 (iii) 충전재(여기서 충전재는 비섬유 형태임)를 함유한다.
문헌 DE 10 104 289 B4는, 쉽게 산화될 수 있는 금속, 쉽게 산화될 수 있는 금속용 산화제, 미립자 충전재, 및 바인더를 포함하는, 파운드리 산업용 피더 생산을 위한 성형가능한 발열성 조성물을 개시하고 있으며, 여기서 조성물은 발화 특성에 영향을 미치는 규산리튬의 비율을 포함한다.
문헌 DE 69 716 248 T2는, 콜드 박스 방법에 의해 얻을 수 있는 발열 특성, 절연 특성 또는 두 가지 특성을 모두 갖는 피더를 개시하고 있으며, 이 방법은, (A) 경화되지 않은 피더를 생산하기 위한 피더 혼합물을 피더 주조 몰드 내에 도입하는 단계로서, 피더 혼합물은, (1) 피더를 생산할 수 있고 (a) 산화가능한 금속 및 발열 반응을 생성할 수 있는 산화제; 또는 (b) 절연 내화 재료; 또는 (c) (a)와 (b)의 혼합물을 포함하는 피더 조성물; 및 (2) 페놀 수지, 페놀 우레탄 바인더, 푸란 바인더, 알칼리성 페놀-레졸 바인더 및 에폭시아크릴 바인더로부터 선택되는 유효량의 화학적 반응성 콜드 박스 바인더를 포함하는 것인, 단계; (B) (A)에서 생산된 경화되지 않은 피더를 증기 경화 촉매와 접촉시키는 단계; (C) 피더가 취급될 수 있을 때까지 (B)에 의해 획득된 피더가 경화될 수 있게 하는 단계; 및 (D) 주조 몰드로부터 피더를 제거하는 단계를 포함한다.
문헌 DE 10 065 270 B1은, 미립자(과립형) 충전재, 유기 바인더 시스템, 및 바인더 시스템용 산화제를 포함하는, 파운드리 산업용 피더를 생산하기 위한 성형가능한 발열 조성물을 개시하고, 여기서 조성물은 쉽게 산화될 수 있는 금속 0중량% 내지 4중량%를 포함하고, 산화제의 비율은 5중량% 내지 40중량% 범위에 있다. 또한, 쉽게 산화될 수 있는 금속, 쉽게 산화될 수 있는 금속용 산화제, 미립자 충전재, 바인더, 및 발화 특성에 영향을 미치는 규산리튬의 양을 혼합하는 단계를 갖는, 파운드리 산업용 피더를 생산하기 위한 성형가능한 발열 조성물의 생산 방법이 개시되어 있다.
문헌 DE 196 17 938 A1은, 성형된 본체를 제공하기 위해 바인더에 의해 결합된 통상적인 혼합재들과 절연성 및/또는 발열성 구성성분들의 혼합물로 이루어지는 피더 삽입부를 개시하고 있으며, 여기서는 폴리우레탄계 바인더가 사용되며, 이의 성분들은 자유 OH 기를 함유하는 페놀 수지 및 공반응물로서의 폴리이소시아네이트를 포함하며, 이들 중 적어도 하나는 주로 또는 전적으로 식물성 오일 메틸 에스테르로 이루어진 용매에 용해된다.
"Strukturen von Cold-Box-Bindersystemen and die Moglichkeit ihrer Veranderungen" [Structures of Cold Box Binder Systems and the Possibility of Changes Thereto] by the authors F. Iden, U. Pohlmann, W. Tilch and H.J. Wojtas appearing in technical magazine Giesserei-Rundschau, 58, 1/2 (2011)의 기술 기사에서는 콜드 박스 바인더의 강도와 관련된 기본 사항을 개시한다.
따라서, 종래 기술은 주조 몰드, 코어, 피더, 및 몰딩 화합물을 생산하는 방법을 이미 개시하고 있다.
종래 기술은, 또한, 절연 특성 또는 발열 특성을 갖는 피더가 생산될 수 있음을 개시하고 있다.
본 발명의 기술 분야에서는 일반적으로 낮은 수준의 장치 복잡성으로 파운드리에서 주조 몰드, 코어, 피더, 및 몰딩 화합물을 생산하는 것이 필요하다. 많은 경우에, 특히 본 발명의 분야에서 프로토타입의 생산 시, 복잡한 계량 및 혼합 장치의 사용은 바람직하지 않다.
또한, 몰딩 화합물의 경화에 있어 장치의 복잡성을 피할 필요가 있다. 많은 경우에, 이는, 본 발명의 분야에서, 특히 프로토타입의 반복 생산 및 표면 결함의 수리 또는 주조 몰드, 코어 또는 피더에서 의도된 오목부의 충전 시, 계량, 혼합, 및 경화에 장치가 필요하지 않은 경우에, 특히 바람직하다.
주조 프로토타입 생산 시, 캐비티가 자주 형성되며, 적절한 피더를 사용하더라도 모든 경우에 캐비티의 형성을 방지할 수는 없다. 본 발명의 분야에서, 상응하는 주조 몰드 또는 코어 상의 적절한 위치에 발열성 가열 패드를 장착하면 많은 경우에 캐비티의 형성을 피할 수 있다고 알려져 있다. 이러한 발열성 가열 패드는, 종래 기술, 예를 들어, EP 1 728 571 B1, DE 199 205 70 A1, 또는 Gießerei Lexikon [Foundry Lexicon] (cf. entry on "exothermes Heizkissen" [exothermic heating pad], page 198 in the Gießerei Lexikon, published by Simone Franke, Verlag Schiele und sch schon, Berlin; 20th edition, 2019; ISBN: 978-3-7949-0916-2)에 알려져 있다.
발열성 가열 패드의 생산은 비용이 많이 들고, 또한, 많은 시간이 소요되며, 파운드리 산업 분야에서 불리한 것으로 인식된다. 또한, (특히 복잡한 몰딩 프로토타입의 경우) 많은 경우에 해당 발열성 가열 패드가 제공되어야 하는 영역과 크기, 또는 특정 개별 사례에서 발열성 가열 패드에 의해 캐비티의 형성을 적어도 피할 수 있는지 여부를 신뢰성 있게 예측하는 것은 가능하지 않다. 따라서, 본 발명의 맥락에서 고 비용 및/또는 많은 시간을 들이지 않고, 캐비티의 형성에 대응하기 위해 발열성 가열 패드가 특정 주조 몰드에서 사용될 수 있는 위치와 양을 결정하는 것이 특히 바람직하다.
특히, 앞서 언급한 요구 사항을 전체적으로 또는 부분적으로 충족하면서 동시에 파운드리에서 자원 효율적인 방식으로 구현될 수 있는 방법이 필요하다.
또한, 본 발명의 분야에서 에너지 효율적인 방식으로 그리고 자원을 환경적으로 보존하면서 구현될 수 있는 방법에 대한 필요성이 커지고 있다.
본 발명은,
- 주조 몰드, 코어, 피더, 및 주조 몰드, 코어, 또는 피더의 일부를 생산하기 위한, 바람직하게는 주조 몰드, 코어, 또는 피더의 프로토타입을 생산하거나 대응하는 결함있거나 불완전한 물품의 수리 또는 완성에 의해 주조 몰드, 코어, 또는 피더를 생산하기 위한 몰딩 화합물로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는 물품을 생산하는 방법,
- 주조 몰드, 코어, 피더로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는 물품,
- 본 발명의 방법에 사용하기 위한 키트,
- 주조 몰드에서 금속 주조에 의해 금속 주물을 생산하는 방법에 관한 것이다.
이러한 범주들 중 하나와 연관되어 바람직한 것으로 설명되거나 식별된 특정 실시예, 양태 또는 속성 각각은 나머지 각 범주에 대해서도 상응하게 또는 유사하게 적용가능한 것으로 간주되며, 그 반대의 경우도 마찬가지이다.
달리 언급되지 않는 한, 본 발명의 바람직한 양태 또는 실시예 및 이의 다양한 범주는, 본 발명의 다른 양태 또는 실시예 및 이의 다양한 범주, 특히 다른 바람직한 양태 또는 실시예와 조합될 수 있다. 각각의 바람직한 양태들 또는 실시예들의 서로 간의 조합도 각각 마찬가지로 본 발명의 바람직한 양태 또는 실시예를 생성한다.
본 발명의 주요 양태에서, 위에서 특정된 문제점들은 해결되며, 목적은 주조 몰드, 코어, 피더, 및 주조 몰드, 코어, 또는 피더의 일부를 생산하도록 자가-경화성 또는 경화된 몰딩 화합물로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는 물품을 생산하는 방법에 의해 달성되며, 이 방법은, 적어도,
(S1) 파운드리에서,
- 바인더 시스템의 제1 바인더 성분(b1) 및 제1 몰드 베이스 재료의 양을 포함하는 제1 성분(A),
및 이와는 공간적으로 분리된,
- 바인더 시스템의 제2 바인더 성분(b2) 및 제2 몰드 베이스 재료의 양을 포함하는 제2 성분(B)을 생산하거나 제공하는 단계로서,
- 제1 바인더 성분(b1)과 제2 바인더 성분(b2)은 서로 간의 화학 반응에 적합하고 제1 성분(A)과 제2 성분(B)의 혼합물의 경화에 적합한, 단계, 및
(S2) 적어도 제1 성분(A)과 제2 성분(B)을 접촉시켜 특정 질량 비로 혼합하여, 자가-경화성 몰딩 화합물을 생성하는 단계를 포함한다.
단계 (S2)에서, 제1 성분(A)과 제2 성분(B)은 미리 정해진 질량 비로 접촉에 의해 혼합되어, 자가-경화성 몰딩 화합물을 생성하고, 동시에 또는 그 후에, 하나(제3) 또는 그 이상의 추가 성분이 이들 두 성분의 혼합물과 접촉될 수 있다. 그러나, 많은 경우에, 단계 (S2)에서, 제1 성분(A)과 제2 성분(B)만을 사용하는 것이 바람직하다. 다른 일부 경우에는, 제1 성분(A)과 제2 성분(B)의 혼합 시 또는 이들 성분의 혼합 후에 제3 성분이 첨가된다. 사용되는 바람직한 제3 또는 추가 성분(들)은 흔히 몰딩 재료 혼합물의 생산 시 파운드리 실무에서 이미 사용되고 있는 통상적인 혼화제(첨가제)이다. 예를 들어, 사용되는 제3 성분은 착색 안료일 수 있다. 일부 경우에는, 제3 성분이 (제1 바인더 성분(b1) 및 제2 바인더 성분(b2)을 서로 경화시키기 위한) 촉매를 포함하는 것이 바람직하다. 다른 경우에, 제3 성분은 (제1 바인더 성분(b1) 및 제2 바인더 성분(b2)을 서로 경화시키기 위한) 촉매인 것이 바람직하다. 사용되는 하나 이상의 추가 성분은 자가-경화성 몰딩 화합물의 일부가 된다.
제1 성분(A)은 바인더 시스템의 제1 바인더 성분(b1) 및 제1 몰드 베이스 재료의 양을 포함하고, 적절한 경우, 추가 구성성분이 추가로 존재한다. 바인더 시스템의 제2 바인더 성분(b2)은 제1 성분(A)에 존재하지 않는다.
제2 성분(B)은 바인더 시스템의 제2 바인더 성분(b2) 및 제2 몰드 베이스 재료의 양을 포함하고, 적절한 경우, 추가 구성성분이 추가로 존재한다. 바인더 시스템의 제1 바인더 성분(b1)은 제2 성분(B)에 존재하지 않는다.
단계 (S-2)에서 제1 성분(A)과 제2 성분(B)이 접촉에 의해 혼합되는 경우에만, 제1 바인더 성분(b1)과 제2 바인더 성분(b2)이 접촉하여, 자가-경화성 몰딩 화합물이 생성된다. 대조적으로, 제1 성분(A1)은, 바인더 성분(b1)만을 함유하고 바인더 성분(b2)을 함유하지 않으므로, 자가-경화성 몰딩 화합물이 아니다. 제2 성분(B1)도, 마찬가지로 바인더 성분(b2)만을 함유하고 바인더 성분(b1)을 함유하지 않으므로, 자가-경화성 몰딩 화합물이 아니다.
많은 경우에, 두 개의 성분 (A)와 (B) 중 하나는 (추가 구성성분으로서) 제1 바인더 성분(b1)과 제2 바인더 성분(b2)을 서로 경화시키기 위한 촉매를 포함한다.
주조 몰드, 코어 또는 피더의 "생산"은 바람직하게는 대응하는 전구체의 수리 또는 완성에 의한 생산이다.
본 발명의 방법에 사용되는 바인더 시스템은, 언급된 2개의 바인더 성분인 제1 바인더 성분(b1) 및 제2 바인더 성분(b2)을 포함하거나 이러한 성분들로 이루어지며, 본 발명의 방법의 단계 (S1)에서, 제1 바인더 성분(b1) 및 제2 바인더 성분(b2)은 각각 공간적으로 분리된 컨테이너들에 (제1 바인더 성분(b1)을 포함하는) 제1 성분(A) 또는 (제2 바인더 성분(b2)을 포함하는) 제2 성분(B)의 구성성분들로서 존재한다.
본 발명의 방법의 바람직한 구성은 하기 설명 및 첨부된 청구범위에서 정의된다.
종래 기술로부터 공지된 방법에서, 단순한 자가-경화성 몰딩 화합물의 경우에도, 적어도 하나의 몰드 베이스 재료 및 두 개의 바인더 성분을 파운드리 현장에 투입하는 것이 지금까지 필요하였고, 그 결과, 많은 경우에, 이러한 방법은 특히 프로토타입 생산 및 수리의 요구에 적합하지 않은 장치에 대한 필요성 또는 시간 요구가 있는 경우에만 수행될 수 있었다(위 참조). 본 발명의 방법은, 이제 파운드리 현장에서 제1 성분(A) 또는 제2 성분(B)(특히 바인더 성분)에 존재하는 개별 물질에 대한 투입 단계를 전혀 필요로 하지 않으면서 이전에 생산되었거나 제공된 두 개의 성분, 즉, 제 성분(A)과 제2 성분(B)만을 접촉시켜 미리 정해진 혼합 비로 혼합함으로써 자가-경화성 몰딩 화합물의 생산을 가능하게 한다. 성분 (A)와 성분 (B)는 각각 그 자체가 바람직하게는 자가-경화되지 않으며, 몇 주에 걸쳐 저장-안정성이 있다.
본 발명의 방법에서는, 구성성분들이 제1 바인더 성분(b1) 및 제2 바인더 성분(b2)의 형태를 취하고 서로 화학 반응에 의해 제1 성분(A) 및 제2 성분(B)의 혼합물의 경화에 적합한 다수의 바인더 시스템을 사용하는 것이 가능하다. 각각의 경우에, 언급된 바인더 성분들((b1) 및 (b2))은 상이한 몰드 베이스 재료 및 선택적으로 추가 물질과 조합될 수 있어서, 제1 성분(A) 및 제2 성분(B)의 생산 및/또는 제공에 있어서도, 조성물의 숙련된 선택에 의해, 단계 (S2)에서 발생하는 자가-경화성 몰딩 화합물의 적합한 일관성 및 경화 시간을 초래할 수 있다. 이러한 방식으로, 개별 경우의 각 필요에 따라, 본 발명의 방법에서 중간체 또는 산물로서 나타나는 물품에 대한 요구는 본 발명의 방법에 의해 특히 간단하고 효율적인 방식으로 충족된다.
단계 (S1)에서 생산되거나 제공되는 성분들((A) 및 (B)), 즉, 제1 성분(A) 및 제2 성분(B)은 제1 및 제2 몰드 베이스 재료의 각각의 양을 여러 구성성분 중 하나로서 포함한다.
본 발명의 방법에서는, 내화성 몰드 베이스 재료 및/또는 단열 충전재를 몰드 베이스 재료로서 사용하는 것이 바람직하다. 일부 경우에, 본 발명의 방법에서, 단열 충전재 및 내화성 몰드 베이스 재료를 조합하여 몰드 베이스 재료로서 사용하는 것이 바람직하다. 각각 제1 성분(A) 또는 제2 성분(B)의 구성성분으로서 본 발명의 방법에 사용되는 몰드 베이스 재료의 적절한 선택은, 단계 (S2)에서 발생하는 몰딩 화합물 및 이로부터 생산되는 물품의 열 전도성 또는 절연 특성이 제어되는 방식으로 영향을 받을 수 있게 한다.
본원에서 "내화물"은, 통상의 기술자의 통상적인 이해에 따라, 주조 작업 또는 금속 용융물, 바람직하게, 강철, 철, 또는 주조 용융물 뿐만 아니라 예컨대 청동 또는 알루미늄 용융물의 응고 시 열 응력을 적어도 잠깐 동안 견딜 수 있는 화합물, 재료, 및 특히 몰드 베이스 재료; 바람직하게는 2000년 6월 버전의 DIN 51060에 따라 "내화물"로서 정의된 화합물, 재료, 및 특히 몰드 베이스 재료를 가리킨다. 적합한 내화성 몰드 베이스 재료는, 천연 및 합성 내화성 몰드 베이스 재료, 예를 들어, 석영 모래, 지르콘 모래, 또는 크로마이트 모래, 감람석, 질석, 보크사이트 또는 내화 점토이다.
사용되는 단열 충전재는 바람직하게 전술한 내화성 몰드 베이스 재료보다 열 전도율이 낮은 재료이다. 하기로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는, 본 발명의 방법에서 바람직하게 사용되는 단열 충전재가 특히 바람직하다:
- 중공체, 바람직하게는 비산재의 중공 구체,
- 다공체, 바람직하게는 펄라이트, 하소된 왕겨 재, 하소된 규조토, 폐쇄된-기공 마이크로스피어,
- 코어-쉘 입자 및
- 이들의 혼합물.
본 발명의 방법의 문맥과 관련하여 바람직하게 사용되는 바와 같은 하소된 규조토는, 예를 들어, DE 10 2012 200 967 A1에 기재되어 있다. 본 발명의 방법의 문맥과 관련하여 바람직하게 사용되는 바와 같은 폐쇄된-기공 중공 미소구체는, 예를 들어, WO 2017/174826 A1에 기재되어 있다.
본 발명의 방법의 문맥과 관련하여 바람직하게 사용되는 바와 같은 단열 코어-쉘 입자는, 예를 들어, EP 2 139 626 B1에 기재되어 있다.
단계 (S1)에서 생성되거나 제공되는 제1 성분(A)은 제1 몰드 베이스 재료의 양을 포함하고, 단계 (S1)에서 이와 공간적으로 분리되어 생산되거나 제공되는 제2 성분(B)은 제2 몰드 베이스 재료의 양을 포함하고, 많은 경우에 사용되는 제1 몰드 베이스 재료와 제2 몰드 베이스 재료는 상이한 몰드 베이스 재료들이다. 그러나, 많은 경우에, 제1 몰드 베이스 재료 및 제2 몰드 베이스 재료와 동일한 몰드 베이스 재료를 사용하는 것도 바람직하다.
이는, 많은 경우에, 제1 성분(A)의 제1 바인더 성분(b1)이 제1 몰드 베이스 재료의 양과 부분적으로 또는 완전히 사전 혼합되고, 바람직하게는 완전히 사전 혼합될 때 그리고 제2 성분(B)의 제2 바인더 성분(b2)이 제2 몰드 베이스 재료의 양과 부분적으로 또는 완전히 사전 혼합되고, 바람직하게는 완전히 사전 혼합될 때 바람직하다.
"몰딩 화합물"이라는 용어는 "자가-경화성 몰딩 화합물" 및 "경화된 몰딩 화합물" 모두를 포함한다. "자가-경화성 몰딩 화합물"은 (제1 성분(A)과 제2 성분(B)의) "경화된 몰딩 화합물" 또는 "경화되고 성형된 산물"의 생산에서의 중간체이다. 주조 몰드, 코어, 및 피더는, 바람직하게 대응하는 (불완전하거나 결함있는) 전구체(베이스 본체)의 수리 또는 완성을 목적으로 (제1 성분(A)과 제2 성분(B)의) "경화된 몰딩 화합물" 또는 "경화되고 성형된 산물"을 포함하거나 이로 이루어지는 물품이다. 자가-경화성 또는 경화된 몰딩 화합물은 주조 몰드, 코어 또는 피더의 일부의 생산에 적합하다.
단계 (S2)에서 제1 성분(A)과 제2 성분(B)의 "접촉에 의한 혼합"은, 제1 성분(A)이 제2 성분(B)과 접촉하는 즉시 개시되고, 혼합 작업이 자가-경화성 몰딩 화합물을 제공할 때 종료된다.
"자가-경화성"이라는 용어는, 추가 조치 없이 경화가 진행되는 것을 의미하지만, 경화를 보조하기 위한 추가 조치가 배제되지는 않는다. 통상의 기술자는, 자가-경화성 몰딩 화합물의 자가-경화가 본 발명의 방법의 수행 시 경화를 보조하는 방법에 의해 보조되는지 또는 보조되어야 하는지 여부를 개별 사례의 요구 사항에 따라 결정할 것이다.
단계 (S2)에서 제1 성분(A)과 제2 성분(B)을 미리 정해진 질량 비로 서로 접촉시켜 혼합한다는 것은, (예를 들어, 형성에 따라) 각 개별 성분의 미리 정의된 질량이 사용됨을 의미한다. 많은 경우에, 단계 (S1)에서 제1 성분(A) 및 제2 성분(B)이 각각 이미 이러한 미리 정의된 질량으로 생산되어 있거나 제공되어 있을 때, 상기 성분들 (A) 및 (B)의 상기 미리 정의된 질량이 단계 (S2)에서 전체적으로 각각 사용되는 것이 바람직하다. 이러한 경우에, 단계 (S1)에서 생산 또는 제공하는 것과 단계 (S2)에서 제1 성분(A) 및 제2 성분(B)을 미리 정해진 질량 비로 서로 접촉시켜 혼합하는 것 사이에는 추가 투입 단계가 없다.
이러한 방법에 의해, 파운드리 몰드, 코어, 및 피더의 위에서 식별된 물품 또는 부품은, 특히 프로토타입으로서 및/또는 전구체의 수리 또는 완성에 의한 생산에서 특히 효율적이고 시간 및 자원을 보존하는 방식으로 생산된다.
본 발명은, 더욱 구체적으로 및 바람직하게는 (전술한 바와 같이, 바람직하게는 상기에서 바람직한 것으로 식별된 바와 같은) 방법에 관한 것으로서, 단계 (S2)에서 발생하는 자가-경화성 몰딩 화합물은 기계에 의해 및/또는 수동으로, 바람직하게는 수동으로 혼련되고, 바람직하게는 하나 이상의 후속 단계에서 균질하게 혼합된다(또한, 추가 단계 (S3)에 관한 더 아래의 세부 사항을 참조).
많은 경우에, 생성되는 자가-경화성 몰딩 화합물은 혼련에 의해 혼합되는 것이, 바람직하게는 혼련에 의해 균질하게 혼합되는 것이, 바람직하게는 수동으로 혼련되는 것이 본 발명의 방법의 구현에 바람직하고, 이러한 경우에, 재료는 변형가능한, 바람직하게는 수동으로 변형가능한, 모델링가능한 플라스틱 덩어리이다. 따라서, 몰딩 화합물은, 바람직하게는 항복점을 초과한 후 바람직하게는 힘의 수동 인가 하에 비가역적으로 변형될 수 있고, 힘의 인가 후에 얻어진 형상을 유지한다. 본 발명의 바람직한 방법으로 혼련되는 자가-경화성 몰딩 화합물은 자유 유동하지 않는다.
단계 (S2)에서 접촉에 의한 혼합, 바람직하게는 수동 혼련(바람직하게는 혼련에 의한 혼합)에 이어, 본 발명의 방법의 일 개발예에서, 바람직하게는 자가-경화성 몰딩 화합물을 다른 물품 상에, 특히 바람직하게는 예를 들어 불완전하거나 결함이 있는 전구체(베이스 본체)의 완성 또는 수리를 위해 성형된 본체 상에 수동으로 성형하는 단계가 후속한다. 예를 들어, 표면 결함을 자가-경화성 몰딩 화합물로 수동으로 충전하거나 자가-경화성 몰딩 화합물을 몰드 부품의 표면 상에 수동으로 모델링하는 것도, 이러한 방법들이 수동 압축과 성형을 포함한다면, 수동 표면 성형(manual shaping-on)에 의해 커버되는 것으로 간주된다. 혼련 작업 및 바람직하게는 또한 몰딩 화합물에 대한 성형 작업은, 바람직하게 몰딩 화합물의 경화 공정이 종료되기 전에 또는 (심지어 더 양호하게는) 경화가 시작되기 전에 종료되고, 이러한 방식으로, 몰딩 화합물 내에서 이미 형성된 바인더 브리지의 파괴가 방지된다.
자가-경화성 몰딩 화합물이 본 발명의 방법에서 혼련될 때, 많은 경우에 훨씬 더 자원을 보존하는 방식으로 작업하는 것이 가능하고 추가로 어떤 경우에는 방법을 더 빨리 수행하는 것이 가능하다. 예를 들어, 본 발명의 방법에서, 몰드 프로토타입의 표면 상의 자가-경화성 몰딩 화합물의 수동 모델링에서 자가-경화성 몰딩 화합물의 혼련은, 이러한 목적을 위해 몰드를 만들 필요 없이 그리고 파운드리 현장에서 제1 성분(A)과 제2 성분(B) 이외에 다른 것을 결합할 필요 없이, 이러한 몰드 프로토타입의 윤곽을 복제하게 된다.
주조 몰드, 코어, 및 피더로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는 물품을 생산하기 위한 (전술한 바와 같이, 바람직하게는 상기 바람직한 것으로 식별된 바와 같은) 본 발명의 방법이 바람직하며, 이 방법은,
(S3) 단계 (S2)에서 생성되는 자가-경화성 몰딩 화합물을 성형하고 (바람직하게는 수동으로 성형하고) 경화하여, 제1 성분(A)과 제2 성분(B)의 경화되고 몰딩된 산물을 생성하여, 생산 방법의 종료시 물품 또는 물품의 영역을 바람직하게 형성하는 단계를 포함하며,
이 방법은 바람직하게 수리 또는 완성에 의한 생산 방법이다.
특히 수리 또는 완성에 의한 생산 방법에서는, 경화되고 성형된 산물이 물품의 영역을 형성한다.
미리 정해진 질량 비로 제1 성분(A)과 제2 성분(B)을 접촉시켜 혼합함으로써 단계 (S2)에서 생성되는 자가-경화성 몰딩 화합물은, 단계 (S3)에서 성형되고 경화되어, 제1 성분(A)과 제2 성분(B)의 경화되고 성형된 산물을 얻게 된다.
바람직하게, 단계 (S3)에서, 단계 (S2)에서 생성되는 자가-경화성 몰딩 화합물의 성형은 혼련 작업, 바람직하게는 수동 혼련 작업, 바람직하게는 혼련에 의한 수동 혼합이다(위 참조).
단계 (S3)에서의 경화는, 전적으로 자가-경화성일 수 있거나, 예를 들어, 후술하는 경화 방법 또는 통상의 기술자에게 공지된 다른 경화 방법에 의해 보조될 수 있다.
많은 경우에, 본 발명의 방법에서 자가-경화성 몰딩 화합물의 자가-경화는, 경화를 보조하는 방법에 의해 보조되지 않으며, 특히, 경화는 기상 촉매의 존재 하에 및/또는 기상 공반응물의 존재 하에 수행되지 않는다.
그러나, 일부 경우에, 본 발명의 방법에서, 자가-경화성 몰딩 화합물의 경화는, 적합한 장비 및/또는 적합한 장치의 사용에 의해 보조되며, 보조 조치는 제1 및 제2 바인더 성분((b1) 및 (b2))의 특성 및 경화 메커니즘과 일치해야 한다.
보조는, 예를 들어, 고온 경화 공정에 의해 통상의 기술자에게 공지된 바와 같이, 제어되는 온도에서 공기와 함께 (바람직하게는 수동 혼련에 의해 성형된) 성형된 몰딩 재료 혼합물의 제어되는 가스 처리에 의해 구현될 수 있다. 공기는 바람직하게 100℃ 내지 250℃ 더 바람직하게는 110℃ 내지 180℃의 온도이다. 선택되는 바인더 유형에 따라(예를 들어, 산화음이온과 함께 알칼리 조건(페놀 레졸)에서 축합된 페놀 수지를 사용하는 경우("레졸-CO2 방법") 또는 물유리를 바인더로서 사용하는 경우)，몰딩 화합물의 경화는 또한 CO2 또는 CO2-공기 혼합물을 이용한 가스 처리에 의해 보조될 수 있다.
일부 바람직한 경우에, 성형된 자가-경화성 몰딩 화합물의 경화는, 또한, 마이크로웨이브의 작용에 의해 또는 전자기 복사, 특히 적외선 방사의 작용에 의해 보조된다. 이러한 목적을 위해, 경화 작업을 가속화하도록, 성형된 자가-경화성 몰딩 화합물이 오븐에 보관될 수 있거나 다른 열원, 예를 들어, IR 소스 또는 화염에 노출될 수 있다.
일부 경우에, 성형된 자가-경화성 몰딩 화합물의 경화는, 또한, 성형된 자가-경화성 몰딩 화합물을 통한 전류의 통과에 의해 보조되며, 상세한 내용은, 예를 들어, DE 10 2017 217 098 B3 및 이에 인용된 문헌에 개시되어 있다.
성형된 자가-경화성 몰딩 화합물의 경화는, 또한, 일부 경우에, 예를 들어, 텍스트북 Buhring-Polaczek, Michaeli and Spur: Handbuch Urformen [Primary Forming Handbook] (2013), Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG, ISBN 978-3-446-42035-9의 챕터 1.5.3에 설명되어 있는 바와 같이, 이산화탄소의 사용에 의해 보조된다.
성형된 자가-경화성 몰딩 화합물의 경화는, 또한, 일부 경우에, 예를 들어, GB 1 029 057에 또는 텍스트북 Buhring-Polaczek, Michaeli and Spur: Handbuch Urformen (2013), Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG, ISBN 978-3-446-42035-9의 챕터 1.5.3에 설명되어 있는 바와 같이, 에스테르의 사용에 의해 보조된다.
적층 제조 부문에서의 콜드 경화 방법 및 응용을 본 발명의 방법과 조합하는 것도 가능하다.
제조 방법의 종료 시 제1 성분(A)과 제2 성분(B)의 경화되고 성형된 산물에 의해 물품 또는 물품의 영역을 형성한다는 것은, (i) 물품이 제1 성분(A)과 제2 성분(B)의 경화되고 성형된 산물로만 이루어지거나, (ii) 제1 성분(A)과 제2 성분(B)의 경화되고 성형된 산물이 물품의 영역, 바람직하게는 물품의 주조 시 주조 금속과 접촉하는 물품의 영역을 형성하고, 물품의 나머지 부분은 다른 재료로 이루어짐을 의미한다.
일부 경우에는, 주조 몰드 또는 코어의 생산 시, 주조 금속과 접촉하도록 의도된 주조 몰드 또는 코어의 표면에 원치 않는 결함이 발생한다. 바람직하게, 이러한 경우에, 단계 (S2)에서 생성되는 자가-경화성 몰딩 화합물은, 주조 몰드 또는 코어가 자가-경화성 몰딩 화합물로부터 형성된 경화되고 성형된 산물과 동일한 재료로 이루어지는지에 상관없이, 본 발명의 방법에서 혼련되고, 바람직하게는 수동으로 혼련되고, 수리에 사용된다(즉, 이러한 표면 결함을 충전하는 데 사용된다). 결함있는 주조 몰드 또는 결함있는 코어가 경화되고 성형된 산물과는 다른 재료로 이루어지는 경우에, 경화되고 성형된 산물은, 완성된, 즉, 수리에 의해 생산된 물품(예를 들어, 주조 몰드)에서, 영역(예를 들어, 충전된 캐비티)을 형성한다. 더욱 바람직하게, 경화되고 성형된 산물은 주조 시 액체 주조 금속과 접촉하는 물품의 영역을 형성한다.
본 발명의 방법의 바람직한 구성에서, 이에 따라 제1 성분(A) 및 제2 성분(B)의 경화되고 성형된 산물로 필수적으로 이루어진, 바람직하게는 이러한 산물로 전체적으로 이루어져 생산된 물품은 윤곽 패드이다. 본 발명의 맥락에서 "윤곽 패드"라는 용어는, 이후 주물의 윤곽을 적어도 부분적으로 따르는 주조 몰드의 영역을 형성하는 몰딩 화합물 또는 몰딩 재료로 생산된 몰드 삽입부를 의미하는 것으로 이해된다. 해당 성분으로 인해 액체 주조 금속과 접촉하여 활성화된 후 테르밋 반응이 가능한 윤곽 패드는, 통상의 기술자의 통상적인 이해에 따라 본원 내에서 "발열성 가열 패드"라고도 지칭되며, 이에 관해서는, 본원에서 후술되는 발열성 가열 패드와 관련된 세부 사항을 또한 참조한다. 통상의 기술자에게 공지된 "절연성 패드"(the Gießerei Lexikon, edited by Simone Franke, Verlag Schiele und Schon, Berlin; 20th edition, 2019; ISBN: 978-3-7949-0916-2의 페이지 387-388, "Isolierkissen" [insulation pads], 항목 참조)도 마찬가지로 윤곽 패드이다.
이러한 윤곽 패드는 바람직하게 장치를 보조로 사용하여, 특히 몰딩 박스에 의해 파운드리에서 생산된다. 이와 같이 별도로 생산되는 윤곽 패드는 워크피스의 주조에 사용되는 주조 몰드와는 독립적으로 생산된다.
단계 (S2)에서 생성되는 자가-경화성 몰딩 화합물의 도움으로, 이러한 윤곽 패드는 파운드리에서 요구되는 대로 단순화된 방식으로, 심지어 수동으로도 생산될 수 있다.
많은 경우에, 본 발명의 방법에서, 자가-경화성 몰딩 화합물은 성형 모델 상에 수동으로 성형되며, 이 경우 바람직하게는 혼련이 수동 성형에 선행하였다. 이러한 경우에는 바람직하게 추가의 장치 보조를 사용할 필요가 없다.
현장에서 자동으로 미리 제작되거나 수동으로 성형된(바람직하게는 혼련에 의해 성형된) 하나 이상의 윤곽 패드는, 바람직하게 주조 몰드의 베이스 본체(즉, 전구체)에 존재하는 오목부에 배치되거나 성형된다. 하나 이상의 대응하는 윤곽 패드에 의해, 주조 작업에서 액체 주조 금속과 접촉하게 되는, 주물 생산에 사용되는 주조 몰드의 영역이 바람직하게 형성된다.
(상술한 바와 같이, 바람직하게는 위에서 바람직한 것으로 식별된 바와 같이) 본 발명의 방법이 바람직하며, 주조 금속을 수용하기 위한 캐비티의 적어도 섹션을 경계짓기 위한 물품은, 제1 경계 영역, 및 인접하고 바람직하게는 붙어있으며 조성이 상이한 제2 경계 영역을 갖고, 제1 경계 영역은 제1 성분(A)과 제2 성분(B)의 경화되고 성형된 산물로부터 형성된다. 예를 들어, 제2 경계 영역은 주조 몰드의 베이스 본체(전구체)의 일부일 수 있다. 제1 경계 영역은 이러한 베이스 본체의 충전된 오목부의 일부일 수 있고, 이러한 오목부는 바람직하게 전구체의 수리 또는 완성에 의한 물품의 생산 시에 충전된다.
세부 사항은 첨부 도면과 본원의 후술되는 설명으로부터 명백해질 것이다.
(상술한 바와 같이, 바람직하게는 위에서 바람직한 것으로 식별된 바와 같이) 본 발명의 방법이 바람직하고, 제1 성분(A) 및/또는 제2 성분(B)은, 테르밋 반응, 예를 들어, 가열에 의한 알루미늄열 반응 시 서로 반응할 수 있도록, 단계 (S3) 후에 적어도 경화되고 성형된 산물에 또는 생산 방법의 종료 후에 물품에 존재하는 구성성분들을 포함한다.
많은 경우에는, 생산 방법의 종료 후의 물품이 적절한 활성화에 의해 적어도 개별 영역의 성분들이 강한 발열 반응, 바람직하게는 테르밋 반응, 예를 들어, 알루미늄열 반응에서 서로 반응하도록 만들어질 수 있는 형태일 때가 바람직하다. 특히, 이것이 본 발명에 따른 방법으로 성형된 물품의 영역인 경우에 바람직하다.
테르밋 반응은 통상의 기술자에게 공지되어 있다. 본 발명의 방법에서는, 주조 동안 액체 금속에 의해 테르밋 반응이 활성화되는 것이 바람직하다. 일부 경우예는, 액체 주조 금속을 이용한 주조에 의해 테르밋 반응이 발생하는 것이 바람직하며, 이 경우, 본 발명의 방법에 사용되는 물질은, 단계 (S1)에서 생산되거나 제공되는 제1 성분(A)과 제2 성분(B) 중 하나 또는 모두의 구성성분으로서, 적합한 활성화 후에 테르밋 반응에서 서로 반응하는, 통상의 기술자에게 공지된 것일 것이다. 예를 들어, 통상의 기술자는, 제1 성분(A) 및/또는 제2 성분(B)에 알루미늄을 사용하고 상기 성분들 (A) 및 (B) 중의 각각 동일한 성분에 및/또는 다른 성분에 산화철을 사용할 것이다. 마찬가지로, 알루미늄과 함께 테르밋 반응을 가능하게 하기 위해 구리, 니켈, 티타늄, 크롬 및 망간과 같은 기타 금속을 첨가하는 것도 가능하다. 각각 생산되거나 제공된 제1 성분(A) 및/또는 제2 성분(B)에서 특정 구성성분 및 이의 각각의 질량 비율은 개별 사례의 필요에 따라 통상의 기술자에 의해 선택될 것이다.
본 발명의 방법은, 보다 바람직하게는 주조 프로토타입의 생산에 적합하며, 생산 방법의 반복적 최적화가 단순화되도록 기하학적 구조의 (특히 제1 경계 영역에 맞는) 개별적인 수동 조정을 가능하게 한다. 예를 들어, 불리하게 많은 시간 및/또는 비용 지출 없이, 개별 주조 실험에서 이후의 대량 생산을 위해 발열성 가열 패드의 사용이 가능한지 여부 및 가능하다면 어떠한 위치에서 가능한지를 테스트하는 것이 가능하다.
예를 들어, 주조 프로토타입의 주조 몰드를 사용하는 제1 주조 작업 시, 주조 프로토타입에 또는 주조 프로토타입 상에 캐비티가 형성된다면, 바람직하게 대응하는 주조 몰드의 개별 또는 다중 영역들은, 기능 면에서 발열성 가열 패드에 본질적으로 대응하도록 본 발명의 방법의 도움으로 재구성된다.
많은 경우에, 본 발명에 따른 방법에서, 주조 몰드의 베이스 본체 표면 상에 자가-경화성 몰딩 화합물을 수동 모델링으로 혼련하면, 몰딩 박스를 만들 필요 없이 그리고 파운드리 현장에서 제1 성분(A) 및 제2 성분(B)보다 많은 양을 투입할 필요 없이 몰딩 화합물에 의해 이러한 베이스 본체의 윤곽이 복제되며, 동시에, 적절한 재료가 선택되면(위 참조)，그 결과 경화되고 성형된 산물 또는 물품의 영역이 가열에 의해, 바람직하게는 액체 주조 금속과의 접촉에 의한 가열에 의해 테르밋 반응에서 반응하도록 만들어질 수 있다. 따라서, 이러한 방법의 구성에서, 주조 몰드의 개별 또는 다중 영역들은, 기능 면에서 발열성 가열 패드에 본질적으로 대응하도록 시간, 비용, 및 자원을 보존하는 방식으로 구성된다.
따라서, (발열성 가열 패드의 복잡한 별도의 생산 없이) 하나 이상의 영역이 주조 금속과 접촉할 때 열 에너지를 방출하여 제어되는 방식으로 해당 영역에서 주조 금속의 응고 특성에 영향을 미치는 주조 몰드가 생산된다. 발열성 가열 패드의 생산에 연관된 통상적인 단점은 본 발명의 방법의 수행 시 많은 경우에 전체적으로 또는 부분적으로 피해지며, 이러한 단점은, 예를 들어, (i) 개별 사례의 요구에 맞게 조정되는 발열성 가열 패드의 생산에 적합한 도구의 비용이 많이 드는 생산 및/또는 모델의 정확한 기하학적 데이터의 생성, (ii) 발열성 가열 패드의 생산에 소요되는 많은 시간, 종종 산업용 파운드리 작업 분야에서 용납할 수 없을 정도로 많은 시간, 및 (iii) 전체적으로 발열성 가열 패드의 생산에 연관된 높은 비용이다. 많은 경우에, 본 발명의 방법은 전술한 단점들을 완전히 또는 부분적으로 피하면서 필적하는, 바람직하게는, 동등한 결과를 가져온다.
바람직하게, 본 발명의 방법은, 비용 및/또는 시간의 바람직하지 않은 높은 지출 없이, 시험 방법의 방식으로, 발열성 가열 패드의 사용이 캐비티의 형성을 피할 수 있는지 여부를 결정한다.
또한, 절차가 근본적으로 적합한 것으로 밝혀진 경우, 본 발명의 방법은, 바람직하게, 비용 및/또는 시간의 바람직하지 못한 높은 지출 없이, 캐비티의 형성을 피하기 위해 프로토타입을 주조하기 위한 각 주조 몰드에서 발열성 가열 패드가 사용되어야 하는 지점, 부피, 및 개수를 결정할 수 있다.
따라서, 이 경우에 발열성 가열 패드의 대량 생산에 본 발명의 방법이 선행한다.
본 발명의 방법에서는, 많은 경우에, 단계 (S2)에서 생성되는 제1 성분(A)과 제2 성분(B)으로 구성된 몰딩 화합물이 경화 전에 혼련되고(바람직하게는 혼련 중에 또는 훈련 후에 성형되고, 특히, 몰딩되거나 물품 상에 몰딩되고)，이어서 단계 (S3) 후에 경화되고 성형된 산물에 존재하거나, 가열에 의한 테르밋 반응에서 반응시킬 수 있도록 생산 방법의 종료 시 물품에 존재한다.
(상술한 바와 같이, 바람직하게는 위에서 바람직한 것으로 확인된 바와 같이) 본 발명의 방법이 바람직하며,
- 단계 (S3)의 성형은 수동이거나 자동화되고, 바람직하게는 수동이고,
및/또는 (바람직하게는 "및")
- 제2 경계 영역의 생성은, 자동화된 성형 시스템을 사용하여 몰딩 재료(즉, 몰드 베이스 재료(예를 들어, 내화성 몰드 베이스 재료 또는 단열 충전재), 바인더, 및 선택적으로 첨가제를 포함하는 몰딩 재료 혼합물)를 성형하는 것을 수반한다.
일부 경우에는, 단계 (S3)에서, 단계 (S2)에서 생성되는 자가-경화성 몰딩 화합물의 성형이 자동화될 때, 보다 바람직하게는 장치 보조, 특히 성형 장치를 사용하여 자동화되는 것이 바람직하다. 바람직하게 단계 (S2)에서 생성되는 자가-경화성 몰딩 화합물이 성형 장치에 반복되는 순서로 공급된다. 이러한 경우, 자가-경화성 몰딩 화합물을 사용하여 연속적인 순서로 경화성 물품을 생산한다. 예를 들어, 천연 피더와 함께 사용되는 자가-경화성 몰딩 화합물로부터 자동화된 방식으로 "엑소태블릿"(exotablet) 또는 "발열성 뚜껑"을 생산하는 것이 바람직하다. "엑소태블릿"이라는 용어는, 예를 들어, HA KOVOCHEM에 의해 "exotablet"으로서 판매되고 있는 몰딩 화합물 또는 몰딩 재료로부터 생산된 고체 정제를 가리킨다. 엑소태블릿은, 흔히 주조 금속으로 주조할 때 방출되는 열의 작용으로 강도를 잃고, 분해되어 발열 반응하는 분말을 제공할 수 있으므로, 발열성 피더 커버로서 기능할 수 있다.
생산된 "엑소태블릿" 또는 "발열성 뚜껑"에 의해, 주조 작업은 용융물의 상부측에서 피더의 폐쇄를 야기하여 열적 절연을 일으키고, 바람직하게는 이의 발열 작용이 피더 내 용융물의 조기 냉각을 방지한다.
그러나, 많은 경우에, 특히 자가-경화성 몰딩 화합물이 혼련될 때, 추가 처리 단계가 수행되는 방법에 관계없이 단계 (S3)에서 성형이 수동으로 수행되는 것이 바람직하다.
본 발명의 방법의 대체 또는 선택적 구성에서, 제2 경계 영역의 생성은, 자동화된 성형 시스템, 바람직하게는 수직 형상 분리를 이용하는 성형 시스템을 사용하여 몰딩 화합물을 성형하는 것을 수반한다. 이는 바람직하게 주조 몰드의 적어도 일부가 주조 금속을 수용하도록 제1 경계 영역에 인접한 제2 경계 영역을 형성하게 된다.
이러한 성형 시스템은 바람직하게 2개의 모델 절반부를 가지며, 그 중 하나의 모델 절반부는 본질적으로 이동할 수 있는, 더 바람직하게는 선형으로 이동할 수 있는 플런저에 특히 고정되거나 장착되고, 제2 몰드 절반부는 바람직하게는 피벗 회전 가능하고 동시에 선형으로 이동할 수 있는 몰드 판에 장착된다. 제1 및 제2 모델 절반부들은, 제조될 물품의 제2 경계 영역의 형성을 위해 성형 재료가 도입되는, 적어도 성형 시스템에서 몰딩 챔버의 측방향 경계를 형성한다. 물품을 적어도 부분적으로 형성하는 제2 경계 영역은, 주조 몰드의 일부를 제공하기 위해 제1 경계 영역을 형성하는 자가-경화성 몰딩 화합물을 사용하거나 사용하지 않고 성형될 수 있다.
(상술한 바와 같이, 바람직하게는 위에서 바람직한 것으로 확인된 바와 같이) 본 발명의 방법이 바람직하며,
- 먼저 물품의 제1 경계 영역이 형성된 다음, 바람직하게는 제1 경계 영역을 성형 모델 상에 성형함으로써 제2 경계 영역이 제1 경계 영역 상에 성형되고,
또는
- 먼저 물품의 제2 경계 영역이 성형된 다음, 제1 경계 영역이 제2 경계 영역 상에 성형된다.
세부 사항은 첨부 도면과 본원의 후술되는 설명에서 명백해질 것이다.
(상술한 바와 같이, 바람직하게는 위에서 바람직한 것으로 확인된 바와 같이) 본 발명의 방법이 바람직하며, 단계 (S2)에서 제1 성분(A)과 제2 성분(B)을 접촉시켜 혼합하는 단계는,
- 적어도 부분적으로 수동으로, 바람직하게는 전적으로 수동으로,
및/또는
- 적어도 부분적으로 혼합 작업을 전기적으로 보조하지 않으면서
이루어진다.
바람직한 구성에서, 단계 (S2)에서의 접촉에 의한 혼합은 후속 방법 단계, 예를 들어, 성형 단계(바람직하게는 단계 (S3))로 직접 병합된다. 각 경우에 접촉에 의한 수동 혼합이 선호되지만, 접촉에 의한 혼합은 또한 기계에 의해 보조되거나 수행될 수 있다.
바람직하게, 본 발명의 방법에서, 접촉에 의한 혼합은, 수동으로 수행되며, 특히 자가-경화성 몰딩 화합물이 방법에서 혼련될 때, 바람직하게는 수동으로 혼련될 때 수행된다. 보다 바람직하게, 접촉에 의한 혼합은 수동으로 수행된다.
(상술한 바와 같이, 바람직하게는 위에서 바람직한 것으로 확인된 바와 같이) 본 발명의 방법이 바람직하며, 하기 단계를 갖는다:
- 몰드 부품의 표면 영역, 바람직하게는 주조 금속을 수용하기 위한 캐비티의 적어도 섹션을 경계짓기 위한 영역에서의 의도하거나 의도하지 않은 오목부를, 단계 (S2)에서 생성되는 자가-경화성 몰딩 화합물로 충전(즉, 완성 또는 수리)하는 단계.
이 방법은, 예를 들어, 주조 몰드의 표면 결함을 특히 신속하게 수리해야 하는 경우, 특히 수리를 위해 주조 몰드를 운반하는 것이 바람직하지 않은 경우에 사용된다. 많은 경우에, 본 발명의 방법의 수행 시, 단계 (S2)에서 제1 성분(A)과 제2 성분(B)의 접촉에 의한 혼합이 수동인 경우가 바람직하다(상기 참조). 이어서, 본 발명의 방법은 동작 순서에 지연이 없도록 많은 경우에 현장에서 수행된다. 이러한 점에서 기여 인자는, 바람직하게 단지 2개의 성분을 미리 정해진 질량 비로 서로 접촉시키는 수동 혼합이며, 바람직하게는 혼련이다. 이러한 방식으로, 이 방법은 특히 간단한 방식으로 수동으로 수행될 수 있다.
또한, 본 발명의 방법은, 주조 몰드의 개별 영역에만 절연 특성 또는 발열 특성이 부여되는 자원 효율적인 방식으로 신속하게 사용된다. 예를 들어, 주조 몰드의 이러한 영역은 먼저 의도적으로 함몰되거나 깨끗하게 한 다음 본 발명의 방법에서 자가-경화성 몰딩 화합물로 충전된다(즉, 완성된다).
자가-경화성 몰딩 화합물에 의한 수리 또는 완성을 위한 몰드 부품 상의 오목부의 충전은 바람직하게 제1 경계 영역을 소급적으로 형성한다. 몰딩 화합물은 제2 경계 영역을 형성하는 몰딩 재료에 직접 붙어 있다. 물품의 표면 영역의 오목부는 바람직하게 이 영역에 배치될 수 있는 모델 섹션 또는 형태 게이지를 사용하여 충전된다. 이는, 자가-경화성 몰딩 화합물에 의해 충전된 오목부 영역에서, 물품, 특히 주조 몰드에서 미리 결정된 윤곽이 생성되어 생산될 주물의 원하는 형상을 보장한다.
(상술한 바와 같이, 바람직하게는 위에서 바람직한 것으로 확인된 바와 같이) 본 발명의 방법이 바람직하며, 여기서 제1 성분(A) 및/또는 제2 성분(B)은 제1 바인더 성분(b1)과 제2 바인더 성분(b2) 간의 화학 반응을 촉진하기 위한 촉매(c)를 포함한다.
많은 경우에, 제1 성분(A) 및/또는 제2 성분(B)이 제1 바인더 성분(b1)과 제2 바인더 성분(b2) 간의 화학 반응을 촉진하는 촉매(c)를 포함하는 경우가 바람직하다.
많은 경우에 적합한 촉매를 사용하면, 경화의 가속 또는 경화 시간의 조정이 가능하여 자가-경화성 몰딩 화합물의 경화를 위한 재현가능한 기간을 얻을 수 있고, 이에 따라 많은 경우에 특히 예측가능하고 자원을 보존하는 방식으로 특히 파운드리의 다른 작업 순서에 대한 어떠한 지연도 없이 방법이 수행될 수 있다.
(상술한 바와 같이, 바람직하게는 위에서 바람직한 것으로 확인된 바와 같이) 본 발명의 방법이 바람직하며,
제1 성분(A) 및/또는 제2 성분(B)에서 바람직하게 몰드 베이스 재료로서 단계 (S1)에서 사용되는 몰드 베이스 재료의 구성성분은, DIN 51060에 따른 내화물로서 지정된 내화성 몰드 베이스 재료이며,
- 바람직하게는 천연 및 합성 몰드 베이스 혼합물 및 이의 재료로 이루어지는 그룹 중에서 선택되고,
- 바람직하게는 석영 모래, 지르콘 모래 또는 크로마이트 모래, 감람석, 질석, 보크사이트, 내화 점토 및 이들의 혼합물로 이루어지는 그룹 중에서 전체적으로 또는 부분적으로 선택되고,
및/또는
제1 성분(A) 및/또는 제2 성분(B)에서 바람직하게 몰드 베이스 재료로서 단계 (S1)에서 사용되는 몰드 베이스 재료의 구성성분은, 단열 충전재이고, 바람직하게는
- 중공체, 바람직하게는 비산재의 중공 구체,
- 다공체, 바람직하게는 펄라이트, 하소된 왕겨 재, 하소된 규조토, 폐쇄된-기공 마이크로스피어,
- 코어-쉘 입자
로 이루어지는 그룹 중에서 선택되고,
및/또는
- 제1 성분(A)은 바인더 성분(b1)을 포함하고,
및/또는
- 제2 성분(B)은 바인더 성분(b2)을 포함하고,
추가적으로,
- 알루미늄, 마그네슘, 규소, 티타늄, 이들의 합금 및 이들의 혼합물 또는 이들 금속과 다른 금속 재료와의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 금속 재료,
- 바람직하게는 산화철, 산화망간 및 이들의 혼합물로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는 금속 산화물,
- 규산리튬,
- 근청석,
및
- 바람직하게는 질산나트륨, 질산칼륨 및 이들의 혼합물로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는 알칼리 금속 질산염
으로 이루어지는 그룹 중에서 독립적으로 선택되는 한 개, 두 개, 세 개, 또는 그 이상의 추가 성분을 포함한다.
몰딩 화합물 및 이로부터 생산된 물품에서 열거된 성분 및 이의 사용은 통상의 기술자에게 공지되어 있다. 언급된 그룹으로부터 하나, 둘, 셋 또는 그 이상의 추가 성분을 독립적으로 선택한다는 것은, 제1 재료의 선택이 후속 재료 또는 후속 재료들의 선택에 영향을 미치지 않는다는 것을 의미한다. 마찬가지로, 어떠한 추가 재료를 선택해도 후속 재료들의 선택에는 영향을 미치지 않는다.
통상의 기술자는 개별 사례의 요건에 따라 사용될 재료를 선택할 것이다.
(상술한 바와 같이, 바람직하게는 위에서 바람직한 것으로 확인된 바와 같이) 본 발명의 방법이 바람직하며,
여기서 바인더 시스템은,
(G1) 폴리우레탄 노-베이크 시스템으로서,
제1 바인더 성분(b1)은 바람직하게 폴리올 성분, 바람직하게는 페놀 수지, 바람직하게는 오르토-, 오르토'-융합된 페놀 레졸, 및 지방족 폴리올 화합물로 이루어지는 그룹 중에서 선택되고, 제2 바인더 성분(b2)은 폴리이소시아네이트 성분, 바람직하게는 메틸렌디(페닐 이소시아네이트)를 포함하는 폴리이소시아네이트 성분이고,
제1 성분(A) 및/또는 제2 성분(B), 바람직하게 제1 성분(A)은 4-페닐프로필피리딘 및 액체 아민, 바람직하게는 메틸이미다졸 또는 비닐이미다졸로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는 촉매(c)를 함유함;
(G2) 산-경화성 냉수지로서,
제1 바인더 성분(b1)은
- 푸란 수지, 페놀 수지 또는 이들의 조합 중에서 바람직하게 선택되고,
제2 바인더 성분(b2)은
- 술폰산, 보다 바람직하게는 파라톨루엔술폰산, 크실렌술폰산, 벤젠술폰산, 메탄술폰산;
- 술폰산과 유기산의 혼합물, 더욱 바람직하게는 술폰산과 락트산의 혼합물;
- 바람직하게는 하나 이상의 술폰산 및/또는 하나 이상의 인산이 혼합물에 존재하는 무기산의 혼합물;
중에서 독립적으로 선택되는 하나 이상의 산성 성분을 포함함;
(G3) 무기 바인더 시스템으로서,
바람직하게 물유리를 포함하고, 보다 바람직하게 (i) 물유리 및 에스테르 또는 (ii) 물유리 및 비정질 미립자 이산화규소를 포함하는 무기 바인더 시스템;
(G4) 에폭시 수지(여기서 제1 바인더 성분(b1)은, 바람직하게는 글리시딜계 에폭시 수지, 비스페놀계 에폭시 수지, 노볼락 에폭시 수지, 지방족 에폭시 수지 및/또는 할로겐화 에폭시 수지로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는 에폭시 화합물을 바람직하게 포함하고, 제2 바인더 성분(b2)은 바람직하게는 다관능성 방향족 아민, 바람직하게는 1,3-디아미노벤젠, 다관능성 지방족 아민, 바람직하게는 디에틸렌트리아민 또는 4,4'-메틸렌비스(시클로헥실아민) 및/또는 디카르복실산 무수물, 바람직하게는 헥사히드로프탈산 무수물로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는 다관능성 아민을 포함함)
로 이루어지는 그룹 중에서 선택된다.
본 발명의 방법에서 폴리우레탄 노-베이크 시스템(G1)을 사용하는 것이 많은 경우에 바람직하다. 폴리우레탄 노-베이크 시스템(G1)은, 예를 들어, 종래 기술, 예를 들어, DE10104289 B1에서 사용되는 폴리우레탄 콜드-박스 바인더 시스템에 비해 이점을 가져서, 기상 촉매(3급 아민)로 가스 처리할 필요가 없고, 이에 따라 상응하는 장치 복잡도가 필요 없다.
일반적으로 단계 (S2)에서 생성되는 자가-경화성 몰딩 화합물의 경화가 기체 촉매의 존재 및/또는 기체 공반응물의 존재 하에 수행되지 않도록 본 발명의 방법을 수행하는 것이 바람직하다.
위에서 정의된 바와 같은 폴리우레탄 노-베이크 바인더 시스템(G1)의 제1 바인더 성분(b1)은 어떠한 폴리이소시아네이트도 함유하지 않으며, 위에서 정의된 바와 같은 폴리우레탄 노-베이크 바인더 시스템(G1)의 제2 바인더 성분(b2)은 어떠한 폴리올도 함유하지 않는다.
그러나, 개별 사례의 요구 사항에 따라, 일부 경우에는 다른 바인더 시스템을 사용하는 것이 바람직하다.
위에서 정의된 바와 같은 산-경화성 냉 수지(G2)의 제1 바인더 성분(b1)은, 설폰산, 설폰산과 유기산의 혼합물, 및 무기산의 혼합물로부터 선택되는 어떠한 산성 구성성분도 함유하지 않는다. 위에서 정의된 바와 같은 산-경화성 냉 수지(G2)의 제2 바인더 성분(b1)은 푸란 수지, 페놀 수지 및 이들의 조합으로부터 선택되는 어떠한 구성성분도 함유하지 않는다.
본 발명의 방법에서 산-경화성 냉 수지의 사용은 자가-경화성 또는 경화 후에 적절한 활성화에 의해 테르밋 반응에서 성분들을 반응시키는 실시예에 바람직하지 않다. 원칙적으로, 제형은 바인더 시스템의 구성성분들이 몰딩 화합물의 다른 구성성분들과 바람직하지 않게 반응하지 않도록 설계되어야 한다. 예를 들어, 알루미늄은 산 및 알칼리와 반응하여 수소를 방출하며, 따라서 해당 조합을 피해야 한다.
무기 바인더 시스템(G3)이 본 발명의 방법에 사용되는 경우, 제1 바인더 성분(b1)이 물유리, 바람직하게는 물유리 및 계면활성제를 포함하고, 제2 바인더 성분(b2)이 에스테르, 바람직하게는 에스테르 및 미립성 비정질 SiO2를 포함하는 경우가 바람직하다. 이러한 바람직한 변형예에서, 무기 바인더 시스템(G3)의 제1 바인더 성분은 어떠한 에스테르 또는 어떠한 미립성 비정질 SiO2도 포함하지 않고, 무기 바인더 시스템(G3)의 제2 바인더 성분은 어떠한 물유리도 함유하지 않는다.
위에서 정의된 바와 같은 에폭시 수지 바인더 시스템(G4)의 제1 바인더 성분(b1)은 어떠한 다관능성 아민도 함유하지 않으며, 위에서 정의된 바와 같은 에폭시 수지 바인더 시스템(G4)의 제2 바인더 성분(b2)은 어떠한 에폭시 수지도 함유하지 않는다.
통상의 기술자는, 바람직하게 제1 바인더 성분(b1)의 구성성분과 제2 바인더 성분(b2)의 구성성분 간의 반응이 단계 (S2)에서 제1 성분(A)과 제2 성분(B)의 접촉에 의한 혼합시에만 발생하는 방식으로, 제1 바인더 성분(b1) 및 제2 바인더 성분(b2)의 각각의 화학적 조성을 선택할 것이다.
(상술한 바와 같이, 바람직하게는 위에서 바람직한 것으로 확인된 바와 같이) 본 발명의 방법이 바람직하며, 여기서
단계 (S2)에서 생성되는 자가-경화성 몰딩 화합물은,
- 몰드 베이스 재료 82중량% 내지 98중량%, 바람직하게는 84중량% 내지 96 중량%, 보다 바람직하게는 86중량% 내지 96중량%, 가장 바람직하게는 92중량% 내지 95중량%
및/또는
- 몰드 베이스 재료가 아닌 구성성분 2중량% 내지 18중량%, 바람직하게는 4중량% 내지 16중량%, 보다 바람직하게는 4중량% 내지 14중량%, 가장 바람직하게는 5중량% 내지 8중량%을 포함하고,
여기서 중량 백분율은 자가-경화성 몰딩 화합물의 총 질량을 기준으로 한다.
통상의 기술자는, 개별 사례의 요구 사항에 따라 제1 성분(A)과 제2 성분(B) 및 단계 (S2)에서 생성되는 자가-경화성 몰딩 화합물에서의 몰드 베이스 재료의 최소 비율을 선택할 것이다.
많은 경우에, (상술한 바와 같이, 바람직하게는 위에서 바람직한 것으로 확인된 바와 같이) 본 발명의 방법에서, 내화성 몰드 베이스 재료를 사용하는 것이 바람직하며, 단계 (S2)에서 생성되는 자가-경화성 몰딩 화합물은 하기를 포함하는 것이 바람직하다:
- 바람직하게는 하기로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는 내화성 몰드 베이스 재료 84중량% 이하, 바람직하게는 40중량% 내지 80중량%, 보다 바람직하게는 60중량% 내지 80중량%:
- 천연 및 합성 몰드 베이스 혼합물 및 이의 재료,
바람직하게는 하기로 이루어지는 그룹 중에서 전체적으로 또는 부분적으로 선택된다:
- 석영 모래, 지르콘 모래 또는 크로마이트 모래, 감람석, 질석, 보크사이트, 내화 점토, 및 이들의 혼합물.
많은 경우에, (상술한 바와 같이, 바람직하게는 위에서 바람직한 것으로 확인된 바와 같이) 본 발명의 방법에서, 단열 충전재를 사용하는 것이 바람직하고, 단계 (S2)에서 생성되는 자가-경화성 몰딩 화합물은 하기를 포함하는 것이 바람직하다:
- 바람직하게는 하기로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는 단열 충전재 84중량% 이하, 바람직하게는 40중량% 내지 80중량%, 보다 바람직하게는 60중량% 내지 80중량%:
- 중공체, 바람직하게는 비산재의 중공 구체,
- 다공체, 바람직하게는 펄라이트, 하소된 왕겨 재, 하소된 규조토, 폐쇄된-기공 마이크로스피어,
- 코어-쉘 입자.
통상의 기술자는, 개별 경우에 각각 바람직한 특성을 갖는 물품을 생성하도록 개별 사례의 요구 사항에 따라 단계 (S2)에서 생성되는 자가-경화성 몰딩 화합물의 조성을 선택할 것이다. 보다 구체적으로, 통상의 기술자는, 사용되는 재료들 서로 간의 반응성, 사용되는 물질들의 밀도, 열 전도율(절연 작용) 및 열 안정성에 주목할 것이다.
(상술한 바와 같이, 바람직하게는 위에서 바람직한 것으로 확인된 바와 같이) 본 발명의 방법이 바람직하며, 여기서 제1 몰드 베이스 재료 및 제2 몰드 베이스 재료는,
- 본질적으로 같거나 동일한 화학적 조성을 갖고,
또는
- 상이한 화학적 조성을 갖는다.
양측 변형예는, 개별 사례의 요구 사항에 따라 바람직하며, 통상의 기술자에 의해 상응하게 선택될 것이다.
(상술한 바와 같이, 바람직하게는 위에서 바람직한 것으로 확인된 바와 같이) 본 발명의 방법이 바람직하며,
- 제1 몰드 베이스 재료와 제2 몰드 베이스 재료는 상이한 평균 입경을 가지며,
또는
_ 제1 몰드 베이스 재료와 제2 몰드 베이스 재료는,
- 본질적으로 동일한 평균 입경을 갖고,
및/또는
- 1.3 mm 미만, 바람직하게는 0.1 mm 내지 0.7 mm, 보다 바람직하게는 0.1 mm 내지 0.5 mm의 평균 입경을 갖는다.
(평균) 입경은, DIN ISO 3310에 따른 테스트 시브(sieve)의 사용을 특정하는, VDG Merkblatt(즉, "Verein deutscher Gießereifachleute" [Society of German Foundry Experts]) P 27 dated October 1999, point 4.3의 워크시트에 따른 시브 처리에 의해 결정된다.
(상술한 바와 같이, 바람직하게는 위에서 바람직한 것으로 확인된 바와 같이) 본 발명의 방법이 바람직하며,
- 제1 및/또는 제2 몰드 베이스 재료는, 천연 및 합성 몰드 베이스 재료 및 이들의 혼합물로 이루어지는 그룹 중에서 선택되고, 바람직하게는 석영 모래, 지르콘 모래 또는 크로마이트 모래, 감람석, 질석, 보크사이트, 내화 점토 및 이들의 혼합물로 이루어지는 그룹 중에서 전체적으로 또는 부분적으로 선택되고,
및/또는
- 제1 및/또는 제2 몰드 베이스 재료는, 적어도 부분적으로 재활용된 몰드 베이스 재료로 이루어지고, 바람직하게는 재활용된 몰드 베이스 재료의 적어도 30중량% 정도로, 더 바람직하게는 적어도 60중량% 정도로, 가장 바람직하게는 적어도 90중량% 정도로 이루어진다.
(상술한 바와 같이, 바람직하게는 위에서 바람직한 것으로 확인된 바와 같이) 본 발명의 방법이 바람직하며, 여기서 단계 (S2)에서의 접촉 시, 제1 성분(A)과 제2 성분(B)의 온도는 각각 5℃ 내지 40℃범위 내에 있다.
특히, 단계 (S2)에서 본 발명의 방법에서 제1 성분(A)과 제2 성분(B)의 접촉에 의한 수동 혼합이 있는 경우, 바람직하게는 단계 (S2)에서 본 발명의 방법에서 제1 성분(A)과 제2 성분(B)의 접촉에 의한 수동 혼합이 있고 자가-경화성 몰딩 화합물이 바람직하게 단계 (S3)에서 하나 이상의 후속 단계에서 수동으로 혼련되는 경우, 단계 (S2)에서 여기서 특정된 온도 범위가 바람직하다. 따라서, 수동 처리를 위한 바람직한 작업 조건을 생성하기 위해 단계 (S2)에서의 접촉에 의한 혼합과 하나 이상의 후속 단계에서의 수동 혼련 사이에 가열 또는 냉각을 필요로 하지 않고 수동 혼련이 수행될 수 있다. 그러나, 특정된 온도 범위는, 또한, 예를 들어, 자가-경화성 성형가능 화합물이 자유 유동 형태이거나 본 발명의 방법에서 수동 혼합이 없는 경우와 같은 많은 다른 경우에도 바람직하다.
(상술한 바와 같이, 바람직하게는 위에서 바람직한 것으로 확인된 바와 같이) 본 발명의 방법이 바람직하며, 여기서
- 경화된 몰딩 화합물은 (바람직하게는 가열에 의한) 테르밋 반응에서 서로 반응하도록 만들어질 수 있는 구성성분들을 포함하고,
및/또는 (바람직하게는 "및")
- 경화된 몰딩 화합물은, 100 N/cm2 초과, 바람직하게는 200 N/cm2 초과, 더 바람직하게는 300 N/cm2 초과의 굴곡 강도를 갖고(굴곡 강도는 +GF+ 테스트 바에 의해 및 MOREK의 Multiserw 굴곡 강도 테스터에 의해 결정되었고,
바람직하게는 GF 테스트 막대를 사용하여 1999년 10월 버전의 VDG-Merkblatt P72, 포인트 4 및 5.3을 참조하여 결정되었음),
및/또는 (바람직하게는 "및")
- 단계 (S3)의 단계 (S2)에서 생성되는 자가-경화성 몰딩 화합물의 성형 및 경화는, 1분 내지 60분의 기간 내에, 바람직하게는 2분 내지 30분의 기간 내에, 더 바람직하게는 5분 내지 20분의 기간 내에, 가장 바람직하게는 5분 내지 10분의 기간 내에 실행된다.
테르밋 반응 및 이에 사용되는 물질에 대해서는, 위의 세부 사항을 참조한다.
(상술한 바와 같이, 바람직하게는 위에서 바람직한 것으로 확인된 바와 같이) 주조 몰드, 코어 및 피더로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는 물품을 생산하는 본 발명의 방법이 바람직하며, 이 방법은, 단계 (S2)에서 제1 성분(A)과 제2 성분(B)의 접촉에 의한 혼합 후에,
- 바람직하게는 성형 모델 또는 모델 판과 접촉하는 몰딩 챔버 또는 몰딩 박스에 자가-경화성 몰딩 화합물을 배치하는 단계로서, 여기서 배치는 바람직하게는 자가-경화성 몰딩 화합물의 성형을 포함하는, 단계, 및
- 이어서, 자가-경화성 몰딩 화합물의 경화 동안 또는 경화 후에, 몰딩 재료를 몰딩 챔버 또는 몰딩 박스 내로 도입하는 단계로서, 여기서 몰딩 챔버 또는 몰딩 박스에 배치된 몰딩 화합물은 바람직하게 적어도 성형 재료에 의해 영역들에서 둘러싸이는, 단계를 포함한다.
본 발명의 방법의 이러한 구성에서, 자가-경화성 몰딩 화합물은 특히 몰딩 챔버 또는 몰딩 박스에 위치되고, 바람직한 구성은 몰딩 챔버 또는 몰딩 박스에 자가-경화성 몰딩 화합물을 배치하는 것을 고려하며, 여기서 몰딩 화합물은 바람직하게 성형 모델 또는 모델 판과 접촉하게 된다. 자가-경화성 몰딩 화합물은, 바람직하게 액체 주조 금속으로 주조할 때 액체 주조 금속과 접촉하게 되는 미리 결정된 부위 또는 미리 정해진 위치에 배치되고, 바람직하게, 각각의 부위 또는 위치에서의 자가-경화성 몰딩 화합물은 최소 기간, 보다 바람직하게는 미리 정해진 최소 기간 동안 주조 금속을 액체 상태로 유지하는 데 기여한다.
여전히 자가-경화성 몰딩 화합물의 경화 동안 또는 몰딩 화합물의 경화 후에, 후속 단계에서, 몰딩 재료가 몰딩 챔버 또는 몰딩 박스 내에 도입되고, 많은 경우에, 이전 단계에서 몰딩 챔버 또는 몰딩 박스에 배치된 자가-경화성 몰딩 화합물의 조성과는 다른 화학적 조성을 갖는 몰딩 재료가 이러한 목적을 위해 사용된다. 이어서, 후속 단계에서 추가된 몰딩 재료는, 결과에 따른 물품에서, 주조 금속을 수용하기 위한 캐비티의 적어도 섹션을 경계짓는 상이한 조성을 갖는 제2 경계 영역을 형성한다.
(상술한 바와 같이, 바람직하게는 상기에서 바람직한 것으로 확인된 바와 같이) 본 발명의 방법이 바람직하며, 여기서 자가-경화성 몰딩 화합물을 몰딩 챔버 또는 몰딩 박스에 배치하는 단계는,
- 몰딩 챔버를 경계짓는 모델 판 상에 및/또는 생산될 물품의 몰드 캐비티를 형성하는 성형 모델 상에 자가-경화성 몰딩 화합물을 성형하는 단계로서, 자가-경화성 몰딩 화합물은 바람직하게 (바람직하게 가열에 의한) 테르밋 반응에서 서로 반응하도록 만들어질 수 있는 구성성분들을 포함하는, 단계,
및/또는
- 피더 또는 코어를 몰딩 챔버 또는 몰딩 박스 내에 배치함으로써 여기에 배치된 피더 또는 코어를 갖는 주조 몰드를 생산하는 단계로서, 피더 및/또는 코어의 영역은 제1 성분(A)과 제2 성분(B)의 경화되고 성형된 산물인, 단계를 포함한다.
테르밋 반응 및 이에 사용되는 물질에 대해서는, 위의 세부 사항을 참조한다.
주조 몰드용 몰딩 챔버를 경계짓는 모델 판 및/또는 생산될 물품의 몰드 캐비티를 형성하는 성형 모델 상에 자가-경화성 몰딩 화합물을 성형하는 것은 바람직하게는 수동으로 수행된다. 자가-경화성 몰딩 화합물은, 제1 성분(A)과 제2 성분(B)의 접촉에 의한 혼합 후, 모델 판 및/또는 성형 모델의 의도된 영역 상에 성형된다. 보다 바람직하게, 자가-경화성 몰딩 화합물이 부여된 모델 판 및/또는 성형 모델의 영역은, 모델 판 또는 성형 모델의 제거 후 주조 금속의 수용을 위한 캐비티의 적어도 섹션을 경계짓는 표면 영역을 정의한다.
대안으로 또는 선택적으로, 자가-경화성 몰딩 화합물은, 몰딩 챔버 또는 몰딩 박스 내에 피더 또는 코어를 삽입함으로써 몰딩 챔버 또는 몰딩 박스에 배치된다. 여전히 혼련될 수 있고 이어서 자가-경화되는 몰딩 화합물을 몰딩 챔버 또는 몰딩 박스에 도입하는 것보다, 몰딩 챔버 또는 몰딩 박스 내에 이미 경화된 몰딩 화합물을 피더 또는 코어(의 일부) 형태의 경화되고 성형된 산물로서 배치하는 것이 바람직하다. 경화되고 성형된 산물은 바람직하게 본 발명의 방법의 단계 (S3)에서 형성된다.
이러한 피더 또는 코어는, 수동으로 또는 자동화된 방식으로, 바람직하게는 수동으로 산물을 제공하기 위해 혼합 및 성형된, 바람직하게 제1 성분(A)과 제2 성분(B)의 경화되고 성형된 산물로 적어도 부분적으로 이루어지는 미리 제조된 산물이다. 완성된 주조 몰드 내에 도입된 주조 금속과의 접촉 시, 경화되고 성형된 산물에서 테르밋 반응이 일어나는 것이 바람직하며, 이는 경화되고 성형된 산물이 부여된 캐비티의 영역에서 장기간 동안 주조 금속을 액체 상태로 유지한다. 이는 제어되는 방식으로 주조 영역의 응고 특성에 영향을 미치므로, 주조 시 원치않는 재료 결함을 감소시키고 바람직하게는 피한다.
(상술한 바와 같이, 바람직하게는 상기에서 바람직한 것으로 확인된 바와 같이) 본 발명의 방법이 바람직하며, 여기서 생산된 물품은 모델 판 또는 성형 모델로부터 분리된다.
물품은, 예를 들어, 자동화된 성형 시스템의 몰딩 챔버에서 생산될 수 있고, 이를 위해, 몰딩 재료가 몰딩 챔버 내로 샷 주입(shot)되고 바람직하게는 내부에서 압축된다. 몰딩 챔버는 물품 생산을 위한 몰딩 공간이며, 이의 벽 영역은 생산될 물품의 에리어(area) 영역을 정의한다. 사용되는 몰드 베이스 재료는 바람직하게는 자연 모래, 반합성 몰딩 모래 또는 합성 몰딩 재료이며, 이들은 몰딩 챔버 내에 도입되고, 바람직하게는 고압 하에서 몰딩 챔버 내로 샷 주입된다.
몰딩 재료의 도입은 바람직하게 몰딩 재료를 미리 압착한다. 몰딩 챔버 내로 도입된 몰딩 재료는 바람직하게 몰딩 재료에 작용하는 압축력에 의해 추가로 압착된다.
예를 들어, 서로에 대해 이동가능한 자동화된 성형 시스템의 2개의 모델 판의 도움으로 압착이 이루어질 수 있다. 모델 판들 간의 상대 이동을 생성하기 위해, 모델 판들 중 적어도 하나가 상대적으로 나머지 하나를 향해 선형 이동한다. 이는 모델 판들 사이의 거리를 감소시키고, 그 안에 존재하는 몰딩 재료가 압축된다. 본질적으로 서로 평행한 모델 판들은 고정된 챔버 벽들에 의해 주변이 둘러싸여 있다. 몰딩 재료의 압착 후, 물품은 모델 판 또는 성형 모델로부터 분리될 수 있을 정도로 응고된다. 모델 판 및/또는 성형 모델로부터 물품을 분리함으로써, 주조 금속을 수용하도록 생산된 물품의 캐비티에 접근할 수 있다.
자동화된 생산 공정에 의하지 않고, 본 발명의 방법은 많은 경우에 수작업 비율이 높은 통상적인 몰딩 박스를 사용하여 실행된다.
본 발명은, 또 다른 양태에서, 상술한 바와 같이, 바람직하게는 상기에서 바람직한 것으로 확인된 바와 같이 본 발명의 방법에 의해 생산가능한, 주조 몰드, 코어 및 피더로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는 물품에 관한 것으로서, 제1 성분(A)과 제2 성분(B)의 경화되고 성형된 산물로부터 형성된 제1 영역, 및 상이한 조성의 재료로 형성된 제2 영역을 포함한다.
본 발명은, 주조 몰드, 코어 또는 피더의 형태를 취하고 바람직하게는 전술한 바람직한 실시예들에 따른 방법에 의해 생산될 수 있는 본 발명의 물품을 사용하여, 주물의 생산이 가능하고, 이의 응고 특성은 냉각 작업 동안 제어되는 방식으로 영향을 받으므로, 주물 내에 재료 결함이 형성되는 것을 피할 수 있다는 발견에 기초한다. 본 발명의 물품은, 제1 성분(A)과 제2 성분(B)의 경화되고 성형된 산물로부터 형성된, 제1 영역이라고도 하는 적어도 하나의 영역을 포함한다. 바람직하게, 본 발명에 따라 생산된 이러한 물품은 경화된 성형된 산물로 구성된 이러한 제1 영역을 복수개 가질 수 있다.
제2 영역은 바람직하게 상이한 조성의 재료로 이루어진다. 물품은, 바람직하게는 주로, 즉, 50% 초과, 바람직하게는 80% 초과의 정도로 상이한 조성을 갖는 상기 재료로 이루어지므로, 제1 성분(A) 및 제2 성분(B)의 산물로 이루어지지 않는다.
(상술한 바와 같이, 바람직하게는 상기에서 바람직한 것으로 확인된 바와 같이) 본 발명의 물품이 바람직하며, 여기서 물품은, 주조 금속을 수용하기 위한 캐비티의 적어도 섹션을 경계짓기 위해, 제1 경계 영역, 및 인접하고, 바람직하게는 붙어있으며 상이한 조성의 제2 경계 영역을 갖고, 제1 경계 영역은 제1 성분(A)과 제2 성분(B)의 경화되고 성형된 산물로 형성된다.
본 발명의 물품에서, 제1 성분(A)과 제2 성분(B)으로 이루어지는 경화되고 성형된 산물은, 주조 금속을 수용하기 위한 캐비티의 적어도 섹션들이 경계를 이루는 적어도 하나의 표면 영역을 형성한다. 본 발명의 바람직한 방법의 단계 (S3)에서 생성되는 제1 성분(A)과 제2 성분(B)의 경화되고 성형된 산물은, 바람직하게 예를 들어, 주조 몰드에서, 코어 상에서, 또는 피더 상에서 몰드 캐비티의 표면에 근접하게 배치되거나 그 표면의 일부를 형성한다.
많은 경우에, 경화되고 성형된 산물이 액체 주조 금속과의 접촉 시 테르밋 반응에서 서로 반응하는 구성성분들을 포함하는 경우가 바람직하고, 따라서, 제1 성분(A)과 제2 성분(B)의 경화되고 성형된 산물은, 바람직하게 주조 몰드의 캐비티 내에 도입되었거나 피더 내에서 상승하는 주물 금속과 직접 접촉한다. 그 결과, 바람직하게 제1 성분(A)과 제2 성분(B)의 경화되고 성형된 산물로 형성되는 캐비티의 제1 경계 영역이 주조 금속에 의해 가열되고, 이어서 진행되는 테르밋 반응을 위해 도달할 개시 온도에 도달한다. 주조 금속을 수용하기 위한 캐비티를 또한 경계짓는 제2 경계 영역은, 상이한 조성의 재료, 예를 들어, 주조 몰드 또는 주조 몰드의 개별 몰드 부품, 혹은 코어 및/또는 피더를 형성하는 데 사용되는 몰딩 재료로 형성되고, 대응하는 몰딩 재료들은 파운드리 산업 분야에서 통상적이며 통상의 기술자에게 공지되어 있다.
본 발명은, 또한, (상술한 바와 같이, 바람직하게는 상기에서 바람직한 것으로 확인된 바와 같은) 방법에 사용하기 위한 키트에 관한 것으로서, 적어도,
- 키트의 제1 구성성분으로서 또는 제1 구성성분에, 제1 바인더 성분(b1)과 몰드 베이스 재료를 포함하는 제1 성분(A)의 양,
- 키트의 제2 구성성분으로서 또는 제2 구성성분에, 제2 바인더 성분(b2)과 몰드 베이스 재료를 포함하는 제2 성분(B)의 양을 포함하고,
키트의 제1 및 제2 구성성분들은 공간적으로 분리되어 배열된다.
본 발명의 방법 및 본 발명의 물품과 관련하여 전술한 이점들은 본 발명의 키트를 사용하여 특히 유리한 방식으로 실현된다.
본 발명은, 또한, 추가 양태에서 주조 몰드에서 금속 주조에 의해 금속 주물을 생산하는 방법에 관한 것으로서,
- 전술한 바와 같이, 바람직하게는 상기에서 바람직한 것으로 확인된 바와 같은 본 발명의 방법에 의해 주조 몰드, 코어, 및 피더로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는 물품을 생산하고, 주조 금속을 수용하기 위한 캐비티의 적어도 섹션들을 경계짓기 위해 물품을 삽입하는 단계로서, 물품은 제1 경계 영역, 및 인접하고 바람직하게는 붙어 있으며 상이한 조성의 제2 경계 영역을 갖고, 제1 경계 영역은 제1 성분(A)과 제2 성분(B)의 경화되고 성형된 산물로부터 형성되는, 단계, 및
- 적어도 주조 동안 생산되는 물품의 제1 경계 영역과 주조 금속을 접촉시키는 단계를 포함한다.
금속 주물을 생산하기 위한 본 발명의 방법은, 단순화된 방식으로 금속 주물의 생산에 기여하고, 주조 작업에서 냉각 동안 이의 응고 특성에 영향을 미쳐 주조 결함이 발생하지 않고 완성된 주물이 어떠한 재료 결함도 갖지 않도록 기여한다. 이러한 목적을 위해, 주물 생산에 사용되는 주조 몰드와 코어, 및 또한 주조 몰드의 캐비티의 밀봉에 통상적으로 사용되는 피더 모두는, 적어도 부분적으로 제1 성분(A)과 제2 성분(B)으로부터 생산된 경화되고 성형된 산물(경화되고 성형된 몰딩 화합물)로 이루어질 수 있다. 본 발명의 방법은 주조 프로토타입의 생산에 특히 적합하며, 기하학적 구조의(특히 경계 영역의) 개별 수동 조정을 가능하게 하여, 생산 방법의 반복적 최적화가 단순화된다.
제1 방법 단계에서 생산되는 물품은, (적어도) 경화되고 성형된 산물(경화되고 성형된 몰딩 화합물)로 이루어지고 캐비티가 주조 금속을 수용하기 위한 섹션들에서 적어도 경계를 이루게 하는 제1 경계 영역을 포함한다. 이에 인접하며, 바람직하게는 붙어 있는, (적어도) 상이한 조성을 갖는 제2 경계 영역이 제공된다.
주조 작업 동안 생산되는 물품의 제1 경계 영역에 주조 금속이 접촉하는 순간, 제1 경계 영역이 가열된다. 바람직한 구성에서, 주조 금속에 대한 캐비티의 제1 경계 영역을 형성하는 경화된 몰딩 화합물에서 미리 정해진 개시 온도에 도달한 후, 테르밋 반응이 개시된다. 그 결과, 이 구성에서, 주조 금속의 특정 부피 영역은, 주조 금속의 다른 부피 영역보다 나중에 응고될 때까지 액체 형태로 유지되고, 따라서 본 발명의 방법에 의해 주물 내의 주조 결함의 발생을 피하거나 감소시키는 것이 가능하다. 해당하는 세부 사항을 더 상세히 참조하고, 이는 여기에도 적용가능하다.
물품을 생산하기 위한 본 발명의 방법과 관련하여 더 설명된 바람직한 실시예 또는 개발예는, 동시에, 또한 본 발명의 물품, 사용하기 위한 키트, 및 금속 주물을 생산하기 위한 본 발명의 방법의 바람직한 실시예들이다. 금속 주물을 생산하기 위한 본 발명의 방법, 본 발명의 물품 및 사용하기 위한 키트와 관련하여 설명된 바람직한 실시예 또는 개발예는, 동시에, 또한 물품 등을 생산하기 위한 본 발명의 방법의 바람직한 실시예들이다.
본 발명은 이하 예들에 의해 상세히 설명된다.
사용되는 혼합 비, 사용되는 재료, 즉, 몰드 베이스 재료, 바인더 성분, 촉매, 및 기타 구성성분은 단지 예시일 뿐이며, 상이한 농도, 재료, 및 재료 조합을 사용하는 것도 가능하고, 해당 속성과 관련해서는 위 설명을 참조한다.
사용된 Pentex 34V44, Pentex 35V92, Pentex 36003, 및 Pentex 36003B 부품 들은 HA France(ZI de Pont-Brenouille, BP 309, 60723 Pont Ste Maxence, France)에서 공급되었다. 사용된 석영 모래는 Quarzwerke GmbH의 유형 H32 석영 모래이다.
예 1 - 자가-경화성 몰딩 화합물의 생산 및 사용
본 예는 테르밋 혼합물을 사용하는 경우와 사용하지 않는 경우의 자가-경화성 몰딩 화합물을 생산하기 위한 본 발명의 방법의 수행을 예로서 설명한다.
1.1 제1 성분(A) 생산
1.1-1 (가열에 의한 테르밋 반응에서 반응할 수 있는 물질 없이) 제1 성분(A)의 생산; 이하에서 제1 성분(A-0)이라고도 한다.
실험에서는(파운드리에서는), 1000 g의 H32 석영 모래(일례로서, Quarzwerke GmbH사의 AFS 입도 번호 45; 본 발명의 방법에서 다른 몰드 베이스 재료도 사용가능함), 70 g의 Pentex 34V44(지방족 용매 중의 o,o' 융합된 페놀 레졸; 제1 바인더 성분(b1)의 일례이며, 다른 물질도 제1 바인더 성분(b1)으로서 본 발명의 방법에서 사용가능함), 및 1.4 g의 Pentex 36003(방향족 용매 중의 메틸이미다졸; 사용된 Pentex 34V44의 양을 기준으로 2중량%에 해당; 촉매의 일례이며, 다른 촉매도 본 발명의 방법에 사용가능함)을 제1 용기(용기(1.1-1))에 두고, 진동 혼합기(KLEIN사, 모델 SM511)로 옮겨 30초 동안 혼합하여, 바인더 시스템의 제1 바인더 성분(b1) 및 제1 몰드 베이스 재료의 양을 포함하는 혼합물을 제1 성분(A)의 일례로서 생산하였다.
1.1-2 (가열에 의한 테르밋 반응에서 반응할 수 있는 물질을 사용하는) 제1 성분(A)의 생산; 이하에서 제1 성분(A-T)이라고도 한다.
예 1.1-1에 따른 조성물에서, 1000 g의 석영 모래를, (가열에 의한 테르밋 반응에서 서로 반응하도록 만들어질 수 있는 물질들의 예를 통해) 알루미늄 분말, 미세 분말 Fe2O3, 질산칼륨 분말, 충전재, 및 스타터를 포함하는 통상적인 테르밋 혼합물로 교체하고, 용기(1.1-1)가 아니라 용기(1.1-2)를 사용하였다. 따라서, 예 1.1-1의 절차에 따른 이러한 변화와는 별개로, 바인더 시스템의 제1 바인더 성분(b1), 제1 몰드 베이스 재료의 양, 및 가열에 의한 테르밋 반응에서 서로 반응하도록 만들어질 수 있는 물질들을 포함하는 혼합물을 제1 성분(A)(성분(A-T))의 일례로서 생산하였다.
1.2 제2 성분(B) 생산
1.2-1 (가열에 의한 테르밋 반응에서 서로 반응할 수 있는 물질들 없이) 제2 성분(B)의 생산; 이하에서 제2 성분(B-0)이라고도 한다.
실험에서는(파운드리에서는), 1000 g의 H32 석영 모래(일례로서, Quarzwerke GmbH사의 AFS 입도 번호 45; 본 발명의 방법에서 다른 몰드 베이스 재료도 사용가능함), 및 제2 바인더 성분(b2)의 일례로서 70 g의 Pentex 35V92(지방족 용매 중의 p-MDI)(다른 물질도 제2 바인더 성분(b2)으로서 본 발명의 방법에서 사용가능함)를 제1 용기(용기(1.1-1 또는 1.1-2))와는 공간적으로 분리된 제2 용기(용기(1.2-1))에 두고, 진동 혼합기(KLEIN사, 모델 SM511)로 30초 동안 혼합하여, 바인더 시스템의 제2 바인더 성분(b2) 및 제2 몰드 베이스 재료의 양을 포함하는 혼합물을 제2 성분(B)(성분(B-0))의 일례로서 생산하였다.
1.2-2 (가열에 의한 테르밋 반응에서 서로 반응할 수 있는 물질들을 사용하는) 제2 성분(B)의 생산; 이하에서 제2 성분(B-T)이라고도 한다.
예 1.2-1에 따른 조성물에서, 1000 g의 석영 모래를, (가열에 의한 테르밋 반응에서 서로 반응하도록 만들어질 수 있는 물질들의 예를 통해) 알루미늄 분말, 미세 분말 Fe2O3, 질산칼륨 분말, 충전재, 및 스타터를 포함하는 통상적인 테르밋 혼합물로 교체하고, 용기(1.2-1)가 아니라 용기(1.2-2)를 사용하였다. 따라서, 예 1.2-1의 절차에 따른 이러한 변화와는 별개로, 바인더 시스템의 제2 바인더 성분(b2), 제2 몰드 베이스 재료의 양, 및 가열에 의한 테르밋 반응에서 서로 반응하도록 만들어질 수 있는 물질들을 포함하는 혼합물을 제2 성분(B)(성분(B-T))의 일례로서 생산하였다.
1.3 제1 성분(A)과 제2 성분(B)의 접촉에 의한 혼합
1.3-1 생산된 제1 성분(A-0)과 제2 성분(B-0)의 접촉에 의한 혼합
상술한 예 1.1-l에 따라 생산된 제1 성분(A)(성분(A-0)) 및 상술한 예 1.2-1에 따라 생산된 제2 성분(B)(성분(B-0))의 각각의 생산된 완전량을, 질소 분위기 하에서 각각의 용기(용기(1.1-1 및 1.2-1))로부터 별도의 스크루탑 용기(용기(1.1-1N 및 1.2-1N))로 옮겨 약 6주 동안 보관하였다. 자가-경화성 몰딩 화합물을 생산하기 위해, 성분(A)(성분(A-0)) 및 성분(B)(성분(B-0))을 혼합 용기(용기(1.3-1))에서 약 2분 동안 수동 접촉 방식으로 손으로 서로 친밀하게(intimately) 동량으로 혼합 및 혼련하여, 자가-경화성 몰딩 화합물을 생산하였다.
1.3-2 자가-경화성 몰딩 화합물을 제공하도록 생산된 제1 성분(A-T)과 (B-T)의 접촉에 의한 혼합
상술한 예 1.1-2에 따라 생산된 제1 성분(A)(성분(A-T)) 및 상술한 예 1.2-2에 따라 생산된 제2 성분(B)(성분(B-T))의 각각의 생산된 완전량을, 각자의 용기로부터, 질소 분위기 하에서 별도의 스크루탑 용기(용기(1.1-2N 및 1.2-2N))로 옮기고 약 6주 동안 보관하였다. 자가-경화성 몰딩 화합물을 생산하기 위해, 성분(A)(성분(A-T)) 및 성분(B)(성분(B-T))을 혼합 용기(용기(1.3-2))에서 약 2분 동안 수동 접촉 방식으로 손으로 서로 친밀하게 동량으로 혼합하고 혼련하여, 자가-경화성 몰딩 화합물을 생산하였다.
주의: 유사한 방식으로, (A-0)을 (B-T)와 또는 (A-T)를 (B-0)과 조합하는 것도 가능하다.
1.4 프로토타입 모델 상에 자가-경화성 몰딩 화합물을 성형
각각의 경우에 상술한 예 1.3-1 및 1.3-2에 따라 생산되고 혼련된 하나의 자가-경화성 몰딩 화합물을 압축 혼련에 의해 프로토타입 모델 상에 성형하고 실온(약 20℃에서 자가-경화를 위해 그 모델 상에 두었다. 약 30분의 대기 시간 후, 각각의 자가-경화성 몰딩 화합물을 주철 주조 시 몰드 부품의 일부로서 사용할 수 있을 정도로 경화하였다.
1.5 베이스 본체 수리
각각 표면 결함(결함 부피 약 20 cm3)이 있는 2개의 주조 몰드를 베이스 본체(전구체)로서 제공하였다. 각각의 경우에 상술한 예 1.3-1 및 1.3-2에 따라 생산되고 혼련된 하나의 자가-경화성 몰딩 화합물을 압축 혼련에 의해 각각의 표면 결함으로 성형하였으며, 이어서 주걱을 사용하여, 도입된 몰딩 화합물의 윤곽을 각 주조 몰드의 윤곽 프로파일과 일치시켰다. 실온(약 20℃에서 약 30분의 대기 시간 후, 각각의 자가-경화성 몰딩 화합물을, 철 주조에 사용될 수 있는 (수리에 의해 생산된 물품의 일례로서의) 주조 몰드가 생산될 정도로 경화하였다.
예 2 - 강도 및 처리 시간에 대한 바인더의 양의 영향
강도 및 처리 시간에 대한 바인더의 양의 영향을 확인하기 위해, 3개의 상이한 바인더 함량을 갖는 혼합물을 생산하였다. 모든 예는 H32 석영 모래를 베이스 재료(몰드 베이스 재료)로서 사용하여 수행되었다.
2.1 (가열에 의한 테르밋 반응에서 서로 반응하도록 만들어질 수 있는 물질들 없이) 제1 성분(A)의 생산
본 실험에서는, 1000 g의 H32 석영 모래(Quarzwerke GmbH사의 AFS 입도 번호 45) 및 Pentex 34V44(지방족 용매 중의 o,o' 레졸) 및 Pentex 36003(방향족 용매 중의 메틸이미다졸; 사용된 Pentex 34V44의 양을 기준으로 2중량%에 해당)을, 각각 표 1에 따른 적절한 양으로, 제1 용기(용기(2.1-1, 2.1-2 및 2.1-3))에 각각 두고, 진동 혼합기(KLEIN사, 모델 SM511)로 옮겨 30초 동안 혼합하여, 각 경우에 바인더 시스템의 제1 바인더 성분(b1) 및 제1 몰드 베이스 재료의 양을 포함하는 혼합물을 제1 성분(A)(성분(A1) 또는 성분(A2) 또는 성분(A3))의 일례로서 생산하였다.
표 1에 특정된 제형에 따라 총 3개의 혼합물을 생산하였다:
| 성분 A | 용기 | 베이스 재료: 모래, H32 [g] | Pentex 34V44 수지 [g] |
Pentex 36003 [g] |
| A1 | 2.1-1 | 1000 | 30 | 0.6 |
| A2 | 2.1-2 | 1000 | 50 | 1.0 |
| A3 | 2.1-3 | 1000 | 70 | 1.4 |
2.2 제2 성분(B) 생산
본 실험에서는, 1000 g의 테르밋 혼합물(Chemex) 및 Pentex 35V92(지방족 용매 중의 p-MDI)를, 각각 표 2에 따른 적절한 양으로, 각 경우에 제1 용기(용기(2.1-1, 2.1-2 및 2.1-3))와는 공간적으로 각각 분리된 제2 용기(용기(2.2-1, 2.2-2 및 2.2-3))에 각각 두고, 진동 혼합기(KLEIN사, 모델 SM511)로 옮겨 30초 동안 혼합하여, 각 경우에 바인더 시스템의 제2 바인더 성분(b2) 및 제2 몰드 베이스 재료의 양을 포함하는 혼합물을 제2 성분(B)(성분(B1) 또는 성분(B2) 또는 성분(B3))의 일례로서 생산하였다.
표 2에 특정된 제형에 따라 총 3개의 혼합물을 생산하였다.
| 성분 B | 용기 | 베이스 재료: Chemex 테르밋 혼합물 [g] |
Pentex 35V92 [g] |
| B1 | 2.2-1 | 1000 | 30 |
| B2 | 2.2-2 | 1000 | 50 |
| B3 | 2.2-3 | 1000 | 70 |
2.3 생산된 제1 성분(A)과 생산된 제2 성분(B)의 혼합
상술한 예 2.1에 따라 생산된 제1 성분(A) 및 상술한 예 2.2에 따라 생산된 제2 성분(B)의 각각의 생산된 완전량을, 각각의 용기(성분(A)을 갖는 용기(2.1-1, 2.1-2 및 2.1-3), 및 성분(B)을 갖는 용기(2.2-1, 2.2-2 및 2.2-3))로부터, 질소 분위기 하에서 별도의 스크루탑 용기(성분(A)을 갖는 용기(2.1-1N, 2.1-2N, 2.1-3N) 및 성분(B)을 갖는 용기(2.2-1N, 2.2-2N 및 2.2-3N)) 내로 충전하여 약 6주 동안 보관하였다. 자가-경화성 몰딩 화합물을 생산하기 위해, 성분(A) 및 성분(B)을 각각의 제3 혼합 용기(용기(2.3-1, 2.3-2 및 2.3-3))에서 약 2분 동안 수동 접촉 방식으로 손으로 서로 친밀하게 중량 기준 동량으로 혼합 및 혼련하였으며, 각 경우에, (표 1에 따른) 성분(A1)을 (표 2에 따른) 성분(B1)과 혼합하고, (표 1에 따른) 성분(A2)을 (표 2에 따른) 성분(B2)과 혼합하고, (표 1에 따른) 성분(A3)을 (표 2에 따른) 성분(B3)과 혼합하여, 각 경우에 자가-경화성 몰딩 화합물을 생산하였으며, 성분(A1, B1)으로부터 몰딩 화합물(F2-1)을 생산하였으며, 성분(A2, B2)으로부터 몰딩 화합물(F2-2)을 생산하였으며, 성분(A3, B3)으로부터 몰딩 화합물(F2-3)을 생산하였다.
2.4 프로토타입 모델 상의 자가-경화성 몰딩 화합물의 성형
각 경우의 상술한 예 2.3에 따라 혼련된 하나의 자가-경화성 몰딩 화합물(몰딩 화합물((F2-1), (F2-2) 및 (F2-3))을, 혼련 압축에 의해 프로토타입 모델 상에 성형하고, 실온(약 20℃에서 자가-경화를 위해 그 표면 상에 남겨두었다. 약 30분의 대기 시간 후에, 각 경우의 자가-경화성 몰딩 화합물은 주철 주조 시 몰드 부품의 일부로서 사용할 수 있을 정도로 경화되었다.
2.5 베이스 본체 수리
각 경우에 표면 결함(결함 부피 약 20 cm3)이 있는 하나의 주조 몰드를 베이스 본체(전구체)로서 제공하였다. 각 경우에 상술한 예 2.3에 따라 혼련된 하나의 자가-경화성 몰딩 화합물(몰딩 화합물(F2-1), (F2-2) 및 (F2-3))을 압축 혼련에 의해 각각의 표면 결함으로 성형하였고, 이어서 주걱을 사용하여, 도입된 몰딩 화합물의 윤곽을 각 주조 몰드의 윤곽 프로파일과 일치시켰다. 실온(약 20℃에서 약 30분의 대기 시간 후에, 자가-경화성 몰딩 화합물은 각 경우에 주철 주조에 사용될 수 있는 주조 몰드가 생산될 정도로 (수리에 의해 생산된 물품의 일례로서) 경화되었다.
2.6 몰딩 재료 혼합물의 작업 시간 연구
혼합물의 작업 시간(표 3의 "작업 시간"에 해당하는 수치 참조)은, 각 경우에 용기(용기(2.6-1, 2.6-2 및 2.6-3))에 각 경우의 상술한 예 2.3에 따라 새로 생산된 하나의 몰딩 화합물(몰딩 화합물(F2-1), (F2-2) 및 (F2-3))을 두고, 각 경우의 혼합물을 수동으로 압착하고, 표면을 평활화(smoothing)함으로써 결정된다. 평활화 직후에, 스톱워치가 시작된다. 이어서, 표면을, 80의 값에 도달할 때까지 볼 압입 방법(볼 직경 4 mm)에 의해 형상 압축 테스터(Georg Fischer AG사의 GF80 유형)로 일정한 간격으로 테스트한다. 이 시간은 분 단위(반올림됨)의 혼합물의 "작업 시간"으로 표시된다(표 3의 "작업 시간"에 해당하는 수치 참조).
2.7 몰딩 재료 혼합물의 박리 시간 연구
혼합물의 박리 시간(표 3의 "박리 시간"에 해당하는 수치 참조)을, 테스터(PROLABO의 모델 VC40)를 사용하여 다음과 같이 측정하였다: 상술한 예 2.3에 따라 새로 생산된 각 혼합물(몰딩 화합물(F2-1), (F2-2) 및 (F2-3))을 용기(용기(2.7-1, 2.7-2 및 2.7-3))에 두고, 혼합물을 각 경우에 수동으로 압착하고, 표면을 평활화한다. 평활화 직후에, 스톱워치가 시작된다. 각 경우에 용기를 테스터의 바늘(중량 300 g, 직경 1 mm) 아래에 두고, 바늘이 모래 혼합물 내에 더 이상 침투하지 않을 때까지 테스트를 수행한다. 이때, 스톱워치는 정지되고, 시간은 박리 시간으로서 분 단위(반올림됨)로 표시된다(표 3의 "박리 시간"에 해당하는 수치 참조).
예 3 - 강도 및 처리 시간에 대한 촉매량의 영향
강도 및 처리 시간에 대한 촉매량의 영향을 확인하기 위해, 3개의 상이한 양의 촉매로 혼합물을 생산하였다. 모든 예는 석영 모래를 베이스 재료(몰드 베이스 재료)로서 사용하여 수행되었다.
3.1 제1 성분(A) 생산
실험에서는(파운드리에서는), 1000 g의 H32 석영 모래(일례로, Quarzwerke GmbH사의 AFS 입도 번호 45; 본 발명의 방법에서 다른 몰드 베이스 재료도 사용가능함), Pentex 34V44(제1 바인더 성분(b1)의 일례로, 지방족 용매 중의 o,o' 융합된 페놀 레졸; 본 발명의 방법에서 다른 물질도 제1 바인더 성분(b1)으로서 사용가능함), 및 Pentex 36003B(방향족 용매 중의 메틸이미다졸; 사용된 Pentex 34V44의 양을 기준으로 2중량%에 해당; 촉매의 일례이며, 다른 촉매도 본 발명의 방법에서 사용가능함)를, 표 4의 몰딩 화합물(F3-1, F3-2 및 F3-3)용 혼합물에 대해 명시된 양에 따른 양으로, 각각의 제1 용기(용기(3.1-1, 3.1-2 및 3.1-3))에 두고, 진동 혼합기(KLEIN사의 모델 SM511) 내로 각각 옮기고, 30초 동안 혼합하여, 각 경우에 바인더 시스템의 제1 바인더 성분(b1)과 제1 몰드 베이스 재료의 양을 포함하는 혼합물을 제1 성분(A)의 일례로서 생산하였다.
3.2 제2 성분(B) 생산
실험에서는(파운드리에서는), 1000 g의 H32 석영 모래(Quarzwerke GmbH사의 AFS 입도 번호 45) 및 5 g의 Pentex 35V92(지방족 용매 중의 p-MDI)를, 제1 용기(용기(3.1-1, 3.1-2 및 3.1-3))와는 공간적으로 분리된 제2 용기(용기(3.2-1, 3.2-2 및 3.2-3))에 두고, 진동 혼합기(KLEIN사의 모델 SM511)로 30초 동안 혼합하여, 바인더 시스템의 제2 바인더 성분(b2)과 제2 몰드 베이스 재료의 양을 포함하는 혼합물을 제2 성분(B)의 일례로서 생산하였다.
3.3 생산된 제1 성분(A)과 생산된 제2 성분(B)의 혼합
상술한 예 3.1에 따라 생산된 제1 성분(A) 및 상술한 예 3.2에 따라 생산된 제2 성분(B)의 각각의 생산된 완전량을, 각각의 용기(성분(A)을 갖는 용기(3.1-1, 3.1-2 및 3.1-3), 및 성분(B)을 갖는 용기(3.2-1, 3.2-2 및 3.2-3))로부터, 질소 분위기 하에서 별도의 스크루탑 용기(성분(A)을 갖는 용기(3.1-1N, 3.1-2N, 3.1-3N) 및 성분(B)을 갖는 용기(3.2-1N, 3.2-2N 및 3.2-3N)) 내로 충전하여 약 6주 동안 보관하였다. 자가-경화성 몰딩 화합물을 생산하기 위해, 성분(A) 및 성분(B)을 각각 혼합 용기(용기(3.3-1, 3.3-2, 3.3-3, 3.3-4, 3.3-5 및 3.3-6))에서 약 2분 동안 수동 접촉 방식으로 친밀하게 중량 기준 동량으로 혼합 및 혼련하여, 자가-경화성 몰딩 화합물을 생산하였다(각 경우, 생산된 성분들(A, B)을 서로 혼합하여 표 4에 특정된 제형에 따른 혼합물인, 몰딩 화합물((F3-1), (F3-2) 및 (F3-3))을 생산하였다).
3.4 프로토타입 모델 상의 자가-경화성 몰딩 화합물의 성형
각 경우의 상술한 예 3.3에 따라 혼련된 하나의 자가-경화성 몰딩 화합물(몰딩 화합물((F3-1), (F3-2) 및 (F3-3))을, 혼련 압축에 의해 프로토타입 모델 상에 성형하고, 실온(약 20℃에서 자가-경화를 위해 그 표면 상에 남겨두었다. 약 30분의 대기 시간 후에, 각각의 자가-경화성 몰딩 화합물은 주철 주조 시 몰드 부품의 일부로서 사용할 수 있을 정도로 경화되었다.
3.5 베이스 본체 수리
각 경우에 표면 결함(결함 부피 약 20 cm3)이 있는 하나의 주조 몰드를 베이스 본체(전구체)로서 제공하였다. 각 경우에 상술한 예 3.3에 따라 혼련된 하나의 자가-경화성 몰딩 화합물(몰딩 화합물(F3-1), (F3-2) 및 (F3-3))을 압축 혼련에 의해 각각의 표면 결함으로 성형하였고, 이어서 주걱을 사용하여, 도입된 몰딩 화합물의 윤곽을 각 주조 몰드의 윤곽 프로파일과 일치시켰다. 실온(약 20℃에서 약 30분의 대기 시간 후에, 자가-경화성 몰딩 화합물은 각 경우에 주철 주조에 사용될 수 있는 주조 몰드(수리에 의해 생산된 물품의 일례)가 생산될 정도로 경화되었다.
3.6 몰딩 재료 혼합물의 작업 시간 연구
혼합물의 작업 시간(표 4의 "작업 시간"에 해당하는 수치 참조)은, 각 경우에 용기(용기(3.6-1, 3.6-2 및 3.6-3))에 각 경우의 상술한 예 3.3에 따라 새로 생산된 하나의 혼합물(몰딩 화합물(F3-1), (F3-2) 및 (F3-3))을 두고, 각 경우의 혼합물을 수동으로 압착하고, 표면을 평활화함으로써 결정된다. 평활화 직후에, 스톱워치가 시작된다. 이어서, 표면을, 80의 값에 도달할 때까지 볼 압입 방법(볼 직경 4 mm)에 의해 형상 압축 테스터(Georg Fischer AG사의 GF80 유형)로 일정한 간격으로 테스트한다. 이 시간은 분단위(반올림됨)의 혼합물의 "작업 시간"으로 표시된다(표 4의 "작업 시간"에 해당하는 수치 참조).
3.7 몰딩 재료 혼합물의 박리 시간 연구
혼합물의 박리 시간(표 4의 "박리 시간"에 해당하는 수치 참조)을, 테스터(PROLABO의 모델 VC40)를 사용하여 다음과 같이 측정하였다: 상술한 예 3.3에 따라 새로 생산된 각 혼합물(몰딩 화합물(F3-1), (F3-2) 및 (F3-3))을 용기(용기(3.7-1, 3.7-2 및 3.7-3))에 두고, 혼합물을 각 경우에 수동으로 압착하고, 표면을 각 경우에 평활화한다. 평활화 직후에, 스톱워치가 시작된다. 각 경우에 용기를 테스터의 바늘(중량 300 g, 직경 1 mm) 아래에 두고, 바늘이 모래 혼합물 내에 더 이상 침투하지 않을 때까지 바늘을 아래로 반복적으로 이동시킨다. 이때, 스톱워치는 정지되고, 시간은 박리 시간으로서 분 단위(반올림됨)로 표시된다(표 4의 "박리 시간"에 해당하는 수치 참조).
본 발명은 첨부된 개략도를 참조하여 물품 또는 주물을 생산하는 방법의 바람직한 실시예를 참조하여 이하에서 상세하게 설명된다.
도 1은 제공된 모델 판 및 그 위에 배치된 성형 모델의 도면이다.
도 2는 모델 판, 및 성형 모델 상의 금속 주조를 위한 임계 영역 상으로 성형된 자가-경화성 몰딩 화합물이 있는 기타 모델의 도면이다.
도 3은 모델 판 및 자가-경화성 몰딩 화합물이 있는 성형 모델이 배치되는 몰딩 챔버 또는 몰딩 박스로부터의 상세도로서, 여기서 몰딩 챔버는 몰딩 재료로 충전되어 있다.
도 4는 생산된 물품, 특히 생성된 주조 몰드의 몰드 부품의 적어도 부분도이다.
도 5는, 2개의 몰드 부품으로 구성되고 주조 몰드의 캐비티 내에 배치된 경화된 몰딩 화합물을 갖는 주조 몰드의 도면으로서, 여기서 주조 몰드는 주조 금속으로 충전되어 있다.
도 6은 주조 몰드로부터 이형된 완성된 주물의 도면이다.
도 1은 제공된 모델 판 및 그 위에 배치된 성형 모델의 도면이다.
도 2는 모델 판, 및 성형 모델 상의 금속 주조를 위한 임계 영역 상으로 성형된 자가-경화성 몰딩 화합물이 있는 기타 모델의 도면이다.
도 3은 모델 판 및 자가-경화성 몰딩 화합물이 있는 성형 모델이 배치되는 몰딩 챔버 또는 몰딩 박스로부터의 상세도로서, 여기서 몰딩 챔버는 몰딩 재료로 충전되어 있다.
도 4는 생산된 물품, 특히 생성된 주조 몰드의 몰드 부품의 적어도 부분도이다.
도 5는, 2개의 몰드 부품으로 구성되고 주조 몰드의 캐비티 내에 배치된 경화된 몰딩 화합물을 갖는 주조 몰드의 도면으로서, 여기서 주조 몰드는 주조 금속으로 충전되어 있다.
도 6은 주조 몰드로부터 이형된 완성된 주물의 도면이다.
도 1은 본 발명의 물품(1)(도 4), 바람직하게는 주조 몰드, 더욱 바람직하게는 주조 몰드의 제1 몰드 부품(10)(도 4)을 생산하는 방법에 사용되는 성형 모델(4)이 위에 배치된 모델 판(2)을 도시한다.
몰드 판(2)은, 위에 배치된 성형 모델(4)과 함께 통상적으로 사용되는 경우, 예를 들어, 몰딩 박스(자세히 도시되지는 않음)에서 사용될 수 있거나, 자동화된 성형 시스템의 모바일 프레스 판(자세히 도시되지는 않음)의 형태로 몰딩 챔버의 구성요소를 형성한다. 모델 판(2)의 도움으로, 성형 시스템의 몰딩 박스 또는 몰딩 챔버의 적어도 영역들이 경계를 이룬다.
도 2에 따르면, 자가-경화성 몰딩 화합물(6)은 성형 모델(4)의 "임계 영역" 상에 배치, 특히 성형되며, 여기서 몰딩 화합물(6)은 바람직하게 수동 혼련에 의해 성형된다. 몰딩 화합물은, 본 발명의 방법에 의해 제1 성분(A) 및 제2 성분(B)으로부터 생산되었다(위의 추가 설명 참조). "임계 영역"은, 재료 결함, 특히 주조 금속 내의 캐비티가 특히 불충분한 추가 공급으로 인해 주조 금속의 응고시 발생할 수 있는 근처의 성형 모델의 영역을 가리킨다. 성형 모델은, 수축 정도를 고려하여 완성된 주조에 비해 크기가 상응하여 커질 수 있는 성형 모델을 이용하는 후기 주조의 형상에 본질적으로 해당한다. 본 발명의 바람직한 구성에 따라, 제1 성분(A) 및 제2 성분(B)으로부터 형성된 몰딩 화합물(6)은 테르밋 반응에서 서로 반응하도록 만들어질 수 있는 구성요소들을 포함하고, 이들 구성요소는 이전에 제1 성분(A) 및/또는 제2 성분(B)에 존재하였다.
몰딩 화합물(6)은 바람직하게 성형 모델(4)의 "임계 영역" 상에 수동 혼련에 의해 성형되고 그 위에서 경화된다. 상세하게 도시되지 않은 본 발명의 방법의 구성에서는, 복수의 발열 중심을 형성하기 위해 성형 모델의 원주 둘레에 균일한 분포로 이러한 몰딩 화합물(6)의 다수의 양을 배열하는 것이 가능하다.
상세하게 도시되지 않은 추가 실시예에서, 몰딩 화합물은 미리 제조된 윤곽 패드의 형태를 취할 수 있다. 자가-경화성 몰딩 화합물은, 몰딩 화합물로서 수동으로 임의로 성형되는 것이 아니라, 이 경우 바람직하게 미리 정의된 형상의 윤곽 패드를 제공하기 위한 목적으로 의도된 몰드에서 미리 성형된다. 이러한 미리 제조되고 통상적으로 이미 경화되어 있는 윤곽 패드는, 윤곽 패드가 배치될 성형 모델(4)의 각각의 영역에 일치하는 형상을 갖는다. 윤곽 패드는 그 목적을 위해 의도된 성형 모델의 영역에 경화되거나 배치되고 선택적으로 그 위에 고정된다.
도 3은, 바인더 및 몰드 베이스 재료, 예를 들어, 천연 모래, 반합성 몰딩 모래, 또는 합성 몰드 베이스 재료를 포함하는 몰딩 재료(8)가 몰딩 박스(상세히 도시되지는 않음) 또는 몰딩 챔버 내에 도입되는 본 발명 방법의 후속 단계의 결과를 도시한다. 몰딩 재료(8)는, 몰딩 챔버 또는 몰딩 박스 내에 도입된 후, 압축된다. 압축은 몰딩 재료(8)에 작용하는 압축력을 가함으로써 이루어진다. 압축 및 임의의 연관된 경화 공정은, 몰딩 화합물(6)과 함께 본 발명의 물품(1), 본 맥락에서는 주조 몰드의 몰드 부품(10)을 형성하는 데 필요한 강도를 몰딩 재료(8)에 부여한다.
도 3에서 명백한 바와 같이, 여기서 몰딩 재료(8)는 성형 모델(4) 상에 성형된 몰딩 화합물(6)을 둘러싼다. 몰딩 재료(8)의 압축은 몰딩 화합물(6)을 몰딩 재료(8) 내에 매립하여, 몰딩 화합물(6)과 몰딩 재료(8) 간에 견고한 결합이 확립되게 한다.
본 발명에 따라 바람직한 방법의 다음 단계에서는, 성형 모델(4)과 함께 모델 판(2)이, 생산된 몰드 부품(10)으로부터 분리된다. 미리, 분리 작업과 함께 또는 분리 작업 후에, (몰딩 화합물(6)을 포함하는) 몰드 부품(10)은 몰딩 박스 (도시되지 않음) 또는 몰딩 챔버로부터 제거된다. 도 4는 이러한 조치의 수행 후 매립된 몰딩 화합물(6)을 갖는 몰드 부품(10)을 도시한다.
도 4에 추가로 예시된 바와 같이, 특히 제1 성분(A) 및 제2 성분(B)으로부터 형성된 몰딩 화합물(6)은, 주조 금속의 수용을 위한 캐비티(16)의 섹션을 경계짓는 물품(1)의 제1 경계 영역(12)을 형성한다. 몰딩 재료(8)는 제1 경계 영역(12)에 인접하고 바람직하게는 붙어 있는 제2 경계 영역(14)을 형성한다. 마찬가지로 주조 금속을 수용하기 위한 캐비티(16)의 섹션을 경계짓는 물품(1)의 제2 경계 영역(14)은, 경계 영역(12)과는 상이한 조성을 갖는다(예를 들어, 테르밋 반응이 가능하지 않다). 생산된 몰드 부품(10)으로부터 성형 모델(4)을 제거함으로써, 생산될 주물(24)(도 6)의 적어도 일부에 해당하는 몰드 캐비티(16)가 만들어졌다.
다음 단계에서, 본 발명의 물품(1)으로서의 (제1 경계 영역을 정의하는 몰딩 화합물(6)을 포함하는) 제1 몰드 부품(10)은 추가 몰드 부품(18)에 결합되어 완전한 주조 몰드를 제공한다. 몰드 부품들(10 및 18)이 밀봉부와 병치되는 결합 후에, 본 발명의 도시된 방법의 실행에서 2개의 몰드 부품(10 및 18)은 180° 회전된다. 따라서, 몰드 부품(18)은 이제 물품(1)의 상부측을 형성한다. 후속하여, 주조 금속(22)은, 몰드 부품(18)에 형성되었거나 바람직하게 주조 몰드의 형태인 물품(1)의 캐비티(16) 내로 몰드 부품(18)에 후속 생산된 입구(20)를 통해 도입되며, 이러한 주조 금속은 캐비티(16)를 완전히 충전하고 입구(22) 내로 차오른다. 주조 금속(22)이 캐비티(16)의 제1 경계 영역(12)을 형성하는 몰딩 화합물(6)과 접촉하게 되면, 몰딩 화합물(6)에서 발열 반응, 특히 테르밋 반응이 진행될 정도로 몰딩 화합물이 가열된다. 그 결과, 주조 몰드의 이 영역에 있는 주조 금속(22)은 장기간 액체 상태로 유지되며, 이는 생산될 주물(24)의 지속적인 공급 공정에 유리한 영향을 미친다. 이 단계의 결과는 도 5에 도시되어 있다.
주조 작업의 종료 및 주조 금속(22)의 응고 및 생산된 주물(24)의 적어도 부분 냉각 후에, 주물이 주조 몰드로부터 제거되고, 존재하는 임의의 주조 잔류물이 제거된다. 이러한 조치의 결과, 도 6에 도시된 완성된 주물(24)이 생산되었다.
1 물품/주조 몰드
2 모델 판
4 성형 모델
6 몰딩 화합물
8 몰딩 재료
10 몰드 부품
12 경계 영역
14 경계 영역
16 캐비티
18 몰드 부품
20 주조 금속
22 마우스
24 주물
2 모델 판
4 성형 모델
6 몰딩 화합물
8 몰딩 재료
10 몰드 부품
12 경계 영역
14 경계 영역
16 캐비티
18 몰드 부품
20 주조 금속
22 마우스
24 주물
Claims (23)
- 주조 몰드, 코어, 피더, 및 주조 몰드, 코어, 또는 피더의 일부를 생산하도록 자가-경화성 또는 경화된 몰딩 화합물로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는 물품을 생산하는 방법으로서,
적어도,
(S1) 파운드리에서,
- 바인더 시스템의 제1 바인더 성분(b1) 및 제1 몰드 베이스 재료의 양을 포함하는 제1 성분(A),
및 이와는 공간적으로 분리되고,
- 상기 바인더 시스템의 제2 바인더 성분(b2) 및 제2 몰드 베이스 재료의 양을 포함하는 제2 성분(B)을 생산하거나 제공하는 단계로서,
- 상기 제1 바인더 성분(b1)과 상기 제2 바인더 성분(b2)은 서로 간의 화학 반응에 적합하고 상기 제1 성분(A)과 상기 제2 성분(B)의 혼합물의 경화에 적합하며,
- 상기 제1 바인더 성분(b1)과 상기 제2 바인더 성분(b2) 각각은 공간적으로 분리된 용기들에 상기 제1 성분(A) 또는 상기 제2 성분(B)의 구성성분으로서 존재하는, 단계, 및
(S2) 공간적으로 분리되어 생산되었거나 제공된 적어도 상기 제1 성분(A)과 상기 제2 성분(B)을 접촉시켜 특정 질량 비로 혼합하여, 자가-경화성(self-curing) 몰딩 화합물을 생성하는 단계를 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서, 단계 (S2)에서 생성되는 상기 자가-경화성 화합물은 기계에 의해 또는 수동으로, 바람직하게는 수동으로 하나 이상의 후속 단계에서 혼련되고, 바람직하게는 균질하게 혼합되는, 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 주조 몰드, 코어, 및 피더로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는 물품을 생산하기 위해,
(S3) 단계 (S2)에서 생성되는 상기 자가-경화성 몰딩 화합물을 성형하고 경화하여, 상기 제1 성분(A)과 상기 제2 성분(B)의 경화되고 몰딩된 산물을 생성하여, 생산 방법의 종료시 물품 또는 상기 물품의 영역을 바람직하게 형성하는 단계를 포함하고,
상기 방법은 바람직하게 수리 또는 완성에 의한 생산 방법인, 방법. - 제3항에 있어서, 주조 금속을 수용하기 위한 캐비티의 적어도 섹션들을 경계짓기 위한 물품은, 제1 경계 영역(12) 및 인접하며 바람직하게는 붙어 있으며 상이한 조성의 제2 경계 영역(14)을 갖고, 상기 제1 경계 영역은 상기 제1 성분(A)과 상기 제2 성분(B)의 경화되고 성형된 산물로부터 형성되는, 방법.
- 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 제1 성분(A) 및/또는 상기 제2 성분(B)은, 적어도 단계 (S3) 후에 상기 경화되고 성형된 산물에 또는 생산 방법의 종료 후에 물품에 존재하는 구성성분들을 포함하여 가열에 의한 테르밋 반응 시 서로 반응하도록 만들어질 수 있는, 방법.
- 제3항 또는 제4항에 있어서,
- 단계 (S3)의 성형은 수동이거나 자동화되며, 바람직하게는 수동이고,
및/또는
- 상기 제2 경계 영역(14)의 생산은 자동화된 성형 시스템을 이용하는 몰딩 재료의 성형을 수반하는, 방법. - 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
- 상기 물품의 제1 경계 영역(12)이 먼저 성형되고 이어서 상기 제2 경계 영역(14)이 상기 제1 영역 상에 성형되며, 상기 제1 경계 영역은 바람직하게 성형 모델(4) 상에 성형되고,
또는
- 상기 물품의 제2 경계 영역이 먼저 성형되고 이어서 상기 제1 경계 영역이 상기 제2 경계 영역 상에 성형되는, 방법. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 (S2)에서 상기 제1 성분(A)과 상기 제2 성분(B)을 접촉시켜 혼합하는 것은,
- 적어도 부분적으로 수동이며, 바람직하게는 완전히 수동이고,
및/또는
- 적어도 부분적으로 혼합 작업의 전기적 지원이 없는, 방법. - 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
- 몰드 부품의 표면 영역, 바람직하게는 주조 금속을 수용하기 위한 캐비티의 적어도 섹션들을 경계짓기 위한 영역에 있는 의도된 또는 의도되지 않은 오목부를 단계 (S2)에서 생성되는 자가-경화성 몰딩 화합물로 충전하는 단계를 갖는, 방법. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 성분(A) 및/또는 상기 제2 성분(B)에서 바람직하게 몰드 베이스 재료로서 단계 (S1)에서 사용되는 몰드 베이스 재료의 구성성분은, DIN 51060에 따른 내화물로서 지정된 내화성 몰드 베이스 재료이며,
- 바람직하게는 천연 몰드 베이스 재료, 합성 몰드 베이스 재료 및 이들의 혼합물로 이루어지는 그룹 중에서 선택되고,
- 바람직하게는 석영 모래, 지르콘 모래 또는 크로마이트 모래, 감람석, 질석, 보크사이트, 내화 점토 및 이들의 혼합물로 이루어지는 그룹 중에서 전체적으로 또는 부분적으로 선택되고,
및/또는
상기 제1 성분(A) 및/또는 상기 제2 성분(B)에서 바람직하게 몰드 베이스 재료로서 단계 (S1)에서 사용되는 몰드 베이스 재료의 구성성분은, 단열 충전재이고, 바람직하게는
- 중공체, 바람직하게는 비산재의 중공 구체,
- 다공체, 바람직하게는 펄라이트, 하소된 왕겨 재, 하소된 규조토, 폐쇄된-기공 마이크로스피어,
- 코어-쉘 입자
로 이루어지는 그룹 중에서 선택되고,
및/또는
- 상기 제1 성분(A)은 바인더 성분(b1)을 포함하고,
및/또는
- 상기 제2 성분(B)은 바인더 성분(b2)을 포함하고,
추가적으로,
- 알루미늄, 마그네슘, 규소, 티타늄, 이들의 합금 및 이들의 혼합물 또는 이들 금속과 다른 금속 재료와의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 금속 재료,
- 바람직하게는 산화철, 산화망간 및 이들의 혼합물로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는 금속 산화물,
- 규산리튬,
- 근청석,
및
- 바람직하게는 질산나트륨, 질산칼륨 및 이들의 혼합물로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는 알칼리 금속 질산염
으로 이루어지는 그룹 중에서 독립적으로 선택되는 한 개, 두 개, 세 개, 또는 그 이상의 추가 성분을 더 포함하는, 방법. - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 바인더 시스템은,
(G1) 폴리우레탄 노-베이크 시스템으로서,
상기 제1 바인더 성분(b1)은 바람직하게 폴리올 성분, 바람직하게는 페놀 수지, 바람직하게는 오르토-, 오르토'-융합된 페놀 레졸, 및 지방족 폴리올 화합물로 이루어지는 그룹 중에서 선택되고, 상기 제2 바인더 성분(b2)은 폴리이소시아네이트 성분, 바람직하게는 메틸렌디(페닐 이소시아네이트)를 포함하는 폴리이소시아네이트 성분이고,
상기 제1 성분(A) 및/또는 상기 제2 성분(B)은, 바람직하게 4-페닐프로필피리딘 및 액체 아민, 바람직하게는 메틸이미다졸 또는 비닐이미다졸로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는 촉매(c)를 함유하는, 폴리우레탄 노-베이크 시스템;
(G2) 산-경화성 냉수지로서,
상기 제1 바인더 성분(b1)은
- 푸란 수지, 페놀 수지 또는 이들의 조합 중에서 바람직하게 선택되고,
상기 제2 바인더 성분(b2)은
- 술폰산, 보다 바람직하게는 파라톨루엔술폰산, 크실렌술폰산, 벤젠술폰산, 메탄술폰산;
- 술폰산과 유기산의 혼합물, 더욱 바람직하게는 술폰산과 락트산의 혼합물;
- 바람직하게는 하나 이상의 술폰산 및/또는 하나 이상의 인산이 혼합물에 존재하는 무기산의 혼합물;
중에서 독립적으로 선택되는 하나 이상의 산성 성분을 포함하는, 산-경화성 냉수지;
(G3) 무기 바인더 시스템으로서,
바람직하게 무기 바인더 시스템은 물유리를 포함하고, 보다 바람직하게 무기 바인더 시스템은 (i) 물유리 및 에스테르 또는 (ii) 물유리 및 비정질 미립자 이산화규소를 포함하는, 무기 바인더 시스템;
(G4) 에폭시 수지(여기서 상기 제1 바인더 성분(b1)은, 바람직하게는 글리시딜계 에폭시 수지, 비스페놀계 에폭시 수지, 노볼락 에폭시 수지, 지방족 에폭시 수지 및/또는 할로겐화 에폭시 수지로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는 에폭시 화합물을 포함하고, 상기 제2 바인더 성분(b2)은 바람직하게는 다관능성 방향족 아민, 바람직하게는 1,3-디아미노벤젠, 다관능성 지방족 아민, 바람직하게는 디에틸렌트리아민 또는 4,4'-메틸렌비스(시클로헥실아민) 및/또는 디카르복실산 무수물, 바람직하게는 헥사히드로프탈산 무수물로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는 다관능성 아민을 포함함)
로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는, 방법. - 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 (S2)에서 생성되는 상기 자가-경화성 몰딩 화합물은,
- 몰드 베이스 재료 82중량% 내지 98중량%, 바람직하게는 84중량% 내지 96중량%, 보다 바람직하게는 86중량% 내지 96중량%, 가장 바람직하게는 92중량% 내지 95중량%
및/또는
- 몰드 베이스 재료가 아닌 구성성분 2중량% 내지 18중량%, 바람직하게는 4중량% 내지 16중량%, 보다 바람직하게는 4중량% 내지 14중량%, 가장 바람직하게는 5중량% 내지 8중량%을 포함하고,
여기서 중량 백분율은 상기 자가-경화성 몰딩 화합물의 총 질량을 기준으로 하는, 방법. - 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 몰드 베이스 재료와 상기 제2 몰드 베이스 재료는,
- 본질적으로 같거나 동일한 화학적 조성을 갖고,
또는
- 상이한 화학적 조성을 갖는, 방법. - 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 (S2)의 접촉 작업 시, 상기 제1 성분(A)과 상기 제2 성분(B)의 온도는 각각 5℃ 내지 40℃범위 내에 있는, 방법.
- 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
- 상기 경화된 몰딩 화합물은 테르밋 반응에서 서로 반응하도록 만들어질 수 있는 구성성분들을 포함하고,
및/또는
- 상기 경화된 몰딩 화합물은 100 N/cm2 초과, 바람직하게는 200 N/cm2 초과, 더 바람직하게는 300 N/cm2 초과의 굴곡 강도를 갖고,
및/또는
- 단계 (S3)에서, 단계 (S2)에서 생성되는 자가-경화성 몰딩 화합물의 성형 및 경화는 1분 내지 60분의 기간 내에, 바람직하게는 2분 내지 30분의 기간 내에, 더욱 바람직하게는 5분 내지 20분의 기간 내에, 가장 바람직하게는 5분 내지 10분의 기간 내에 실행되는, 방법. - 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 (S2)에서 상기 제1 성분(A)과 상기 제2 성분(B)을 접촉시켜 혼합한 후 주조 몰드, 코어, 및 피더로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는 물품을 생산하기 위해,
- 바람직하게 성형 모델 또는 모델 판과 접촉하는 몰딩 챔버 또는 몰딩 박스에 상기 자가-경화성 몰딩 화합물을 배치하는 단계로서, 여기서 배치는 바람직하게 자가-경화성 몰딩 화합물의 성형을 포함하는, 단계, 및
- 이어서, 상기 자가-경화성 몰딩 화합물의 경화 동안 또는 경화 후에, 몰딩 재료를 상기 몰딩 챔버 또는 몰딩 박스 내에 도입하는 단계로서, 여기서 몰딩 챔버 또는 몰딩 박스에 배치된 몰딩 화합물은 바람직하게 적어도 상기 몰딩 재료에 의해 적어도 영역들에서 둘러싸이는, 단계
를 갖는, 방법. - 제16항에 있어서, 상기 몰딩 챔버 또는 몰딩 박스에 상기 자가-경화성 몰딩 화합물을 배치하는 단계는,
- 상기 몰딩 챔버를 경계짓는 모델 판 상에 및/또는 생산될 물품의 몰드 캐비티를 형성하는 성형 모델 상에 상기 자가-경화성 몰딩 화합물을 성형하는 단계로서, 여기서 상기 자가-경화성 몰딩 화합물은 바람직하게 테르밋 반응에서 서로 반응하도록 만들어질 수 있는 구성성분들을 포함하는, 단계,
및/또는
- 상기 몰딩 챔버 또는 몰딩 박스 내에 피더 또는 코어를 배치함으로써 상기 피더 또는 코어가 내부에 배치된 주조 몰드가 생산되는 단계로서, 여기서 상기 피더 및/또는 코어의 영역은 상기 제1 성분(A)과 상기 제2 성분(B)의 경화되고 성형된 산물인, 단계
를 포함하는, 방법. - 제16항 또는 제17항에 있어서, 생산되는 물품은 상기 모델 판 또는 성형 모델로부터 분리되는, 방법.
- 주조 몰드, 코어, 및 피더로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는 물품을 생산하는 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은, 기상 촉매가 존재하고/하거나 기상 공반응물이 존재하는 경우에 단계 (S2)에서 생성되는 상기 자가-경화성 몰딩 화합물의 경화가 실행되지 않는 방식으로 수행되는, 방법.
- 주조 몰드, 코어, 및 피더로 이루어지는 그룹 중에서 선택되고, 제1항 내지 제19항 중 어느 항의 방법에 의해 생산될 수 있는 물품으로서,
제1 성분(A)과 제2 성분(B)의 경화되고 성형된 산물로부터 형성된 제1 영역, 및 상이한 조성의 재료로 형성된 제2 영역을 포함하는, 물품. - 제20항에 있어서, 상기 물품은, 주조 금속을 수용하기 위한 캐비티의 적어도 섹션들을 경계짓기 위해, 제1 경계 영역(12), 및 인접하며 바람직하게 붙어 있으며 상이한 조성의 제2 경계 영역(14)을 갖고, 상기 제1 경계 영역은 상기 제1 성분(A)과 상기 제2 성분(B)의 경화되고 성형된 산물로부터 형성되는, 물품.
- 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항의 방법에 사용하기 위한 키트로서, 적어도,
- 상기 키트의 제1 구성성분으로서 또는 상기 제1 구성성분에, 제1 바인더 성분(b1)과 몰드 베이스 재료를 포함하는 제1 성분(A)의 양,
- 상기 키트의 제2 구성성분으로서 또는 상기 제2 구성성분에, 제2 바인더 성분(b2)과 몰드 베이스 재료를 포함하는 제2 성분(B)의 양을 포함하고,
상기 키트의 제1 및 제2 구성성분들은 공간적으로 분리되어 배열된, 키트. - 주조 몰드에서 금속 주조에 의해 금속 주물을 생산하는 방법으로서,
- 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 주조 몰드, 코어, 및 피더로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는 물품을 생산하고, 주조 금속을 수용하기 위한 캐비티의 적어도 섹션들을 경계짓기 위해 물품을 삽입하는 단계로서, 상기 물품은 제1 경계 영역(12), 및 인접하고 바람직하게는 붙어 있으며 상이한 조성의 제2 경계 영역(14)을 갖고, 상기 제1 경계 영역은 상기 제1 성분(A)과 상기 제2 성분(B)의 경화되고 성형된 산물로부터 형성되는, 단계, 및
- 적어도 주조 동안 생산되는 물품의 상기 제1 경계 영역과 상기 주조 금속을 접촉시키는 단계를 포함하는, 방법.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102020131492.2 | 2020-11-27 | ||
| DE102020131492.2A DE102020131492A1 (de) | 2020-11-27 | 2020-11-27 | Herstellverfahren, Gießformen, Kerne oder Speiser sowie Kit und Verfahren zur Herstellung eines metallischen Gussteils. |
| PCT/EP2021/083204 WO2022112515A1 (de) | 2020-11-27 | 2021-11-26 | HERSTELLVERFAHREN, GIEßFORMEN, KERNE ODER SPEISER SOWIE KIT UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES METALLISCHEN GUSSTEILS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230112675A true KR20230112675A (ko) | 2023-07-27 |
Family
ID=78822674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020237020970A KR20230112675A (ko) | 2020-11-27 | 2021-11-26 | 생산 방법, 주조 몰드, 코어 또는 피더 및 키트, 및 금속 주물 생산 방법 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20240001433A1 (ko) |
| EP (1) | EP4251344A1 (ko) |
| JP (1) | JP2023553338A (ko) |
| KR (1) | KR20230112675A (ko) |
| CN (1) | CN116568425A (ko) |
| DE (1) | DE102020131492A1 (ko) |
| MX (1) | MX2023006202A (ko) |
| WO (1) | WO2022112515A1 (ko) |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1029057A (en) | 1963-06-24 | 1966-05-11 | Fullers Earth Union Ltd | Foundry sand compositions |
| US3273211A (en) * | 1963-11-29 | 1966-09-20 | Archer Daniels Midland Co | Process of molding exothermic compositions |
| BR9601454C1 (pt) | 1996-03-25 | 2000-01-18 | Paulo Roberto Menon | Processo para produção de luvas exotérmicas e isolantes. |
| DE19617938A1 (de) | 1996-04-27 | 1997-11-06 | Chemex Gmbh | Speisereinsätze und deren Herstellung |
| ES2134729B1 (es) | 1996-07-18 | 2000-05-16 | Kemen Recupac Sa | Mejoras introducidas en objeto solicitud patente invencion española n. 9601607 por "procedimiento para fabricacion manguitos exactos y otros elementos de mazarotaje y alimentacion para moldes de fundicion, incluyendo la formulacion para obtencion de dichos manguitos y elementos". |
| DE19920570B4 (de) | 1999-05-04 | 2008-01-10 | Chemex Gmbh | Formbare exotherme Zusammensetzungen und Speiser daraus |
| DE10065270B4 (de) | 2000-12-29 | 2006-04-20 | Chemex Gmbh | Speiser und Zusammensetzungen zu deren Herstellung |
| DE10104289B4 (de) | 2001-01-30 | 2004-11-11 | Chemex Gmbh | Formbare exotherme Zusammensetzungen und Speiser daraus |
| DE102005025771B3 (de) | 2005-06-04 | 2006-12-28 | Chemex Gmbh | Isolierender Speiser und Verfahren zu dessen Herstellung |
| DE102007012660B4 (de) | 2007-03-16 | 2009-09-24 | Chemex Gmbh | Kern-Hülle-Partikel zur Verwendung als Füllstoff für Speisermassen |
| DE102012200967A1 (de) | 2012-01-24 | 2013-07-25 | Chemex Gmbh | Speiser und formbare Zusammensetzung zu deren Herstellung enthaltend kalzinierte Kieselgur |
| DE102016202795A1 (de) * | 2016-02-23 | 2017-08-24 | HÜTTENES-ALBERTUS Chemische Werke Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verwendung einer Zusammensetzung als Bindemittelkomponente zur Herstellung von Speiserelementen nach dem Cold-Box-Verfahren, entsprechende Verfahren und Speiserelemente |
| DE102016203896A1 (de) * | 2016-03-09 | 2017-09-14 | HÜTTENES-ALBERTUS Chemische Werke Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Zweikomponenten-Bindemittelsystem für den Polyurethan-Cold-Box-Prozess |
| DE102016205960A1 (de) | 2016-04-08 | 2017-10-12 | HÜTTENES-ALBERTUS Chemische Werke Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verwendung von geschlossen-porigen Mikro-Kugeln aus expandiertem Perlit als Füllstoff für die Herstellung von Formkörpern für die Gießereiindustrie |
| DE102017217098B3 (de) | 2016-12-06 | 2018-04-05 | Wolfram Bach | Verfahren und Form- oder Kernwerkzeug zur Herstellung von Formen oder Kernen |
| DE102017107531A1 (de) | 2017-04-07 | 2018-10-11 | HÜTTENES-ALBERTUS Chemische Werke Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zur Herstellung von Gießformen, Kernen und daraus regenerierten Formgrundstoffen |
-
2020
- 2020-11-27 DE DE102020131492.2A patent/DE102020131492A1/de active Pending
-
2021
- 2021-11-26 US US18/039,115 patent/US20240001433A1/en active Pending
- 2021-11-26 EP EP21820240.6A patent/EP4251344A1/de active Pending
- 2021-11-26 MX MX2023006202A patent/MX2023006202A/es unknown
- 2021-11-26 KR KR1020237020970A patent/KR20230112675A/ko unknown
- 2021-11-26 WO PCT/EP2021/083204 patent/WO2022112515A1/de active Application Filing
- 2021-11-26 CN CN202180079771.2A patent/CN116568425A/zh active Pending
- 2021-11-26 JP JP2023532154A patent/JP2023553338A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102020131492A1 (de) | 2022-06-02 |
| US20240001433A1 (en) | 2024-01-04 |
| JP2023553338A (ja) | 2023-12-21 |
| CN116568425A (zh) | 2023-08-08 |
| MX2023006202A (es) | 2023-08-16 |
| EP4251344A1 (de) | 2023-10-04 |
| WO2022112515A1 (de) | 2022-06-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2176575C2 (ru) | Способ изготовления втулок и других элементов литников и питателей для литейных форм и состав для их изготовления | |
| US5770136A (en) | Method for consolidating powdered materials to near net shape and full density | |
| US8122939B2 (en) | Method for the layered construction of models | |
| US6155331A (en) | Method for use in casting technology | |
| AU729980B2 (en) | Sleeves, their preparation, and use | |
| US3273211A (en) | Process of molding exothermic compositions | |
| WO2017141337A1 (ja) | 粒状材料、３次元積層造形鋳型、３次元積層造形鋳型の製造方法および３次元積層造形鋳型の製造装置 | |
| CN105734363A (zh) | 一种铝镁合金构件的成型方法 | |
| KR20230112675A (ko) | 생산 방법, 주조 몰드, 코어 또는 피더 및 키트, 및 금속 주물 생산 방법 | |
| US5077002A (en) | Process for shaping any desired component using a powder as the starting material | |
| CN115351237A (zh) | 型芯制备方法 | |
| US20040031580A1 (en) | Contour mold casting method | |
| JPS63242439A (ja) | インベストメント鋳造用鋳型の製造方法 | |
| EP2581149B1 (en) | Method for producing a metal part | |
| KR100495289B1 (ko) | 발열및(또는)단열특성을갖는슬리브의제조방법,상기방법으로제조된슬리브,상기슬리브를사용하여주조물을제조하는방법,상기방법으로제조된주조물 | |
| EP0099470A1 (en) | Casting non-ferrous metals | |
| AU756600B2 (en) | Sleeves, their preparation, and use | |
| JPS63295037A (ja) | 鋳造用鋳型の製造方法および中子 | |
| CN117125964A (zh) | 一种基于3d打印技术的陶瓷铸型的制备方法 | |
| Iqbal et al. | INTERNATIONAL JOURNAL OF ENGINEERING SCIENCES & RESEARCH TECHNOLOGY Shell Mold Casting Manufacture of Complex Parts with Thin Sections | |
| Piwonka | Molding Methods | |
| JPH08155584A (ja) | 鋳型成形方法 | |
| JPS6247098B2 (ko) | ||
| Nelson et al. | Slurry Molding | |
| JPH0234247A (ja) | セラミックス鋳型の製造方法 |