[发明专利]制造用于铸造工业的模制体的包含氨基酸的模制材料混合物

说明书

本发明涉及一种用于制造用于铸造工业的模制体的模制材料混合物，所述模制材料混合物尤其用于制造用于铸造工业的铸造模具、型芯或者馈料器，包括：A)一种或多种能倾注的、耐火填料，和B)粘合剂体系，包括i)甲醛、甲醛供体和/或甲醛构成的预缩合物，和ii)氨基酸。此外，本发明涉及一种氨基酸在用于制造用于铸造工业的模制体的模制材料混合物中或者用于制造用于铸造工业的模制体的应用，一种用于制造模制材料混合物的方法和一种用于制造用于铸造工业的模制体的方法。

技术领域

本发明涉及一种制造用于铸造工业的模制体的模制材料混合物、用于铸造工业的模制体、氨基酸在制造用于铸造工业的模制体的模制材料混合物中的应用或者用于制造用于铸造工业的模制体的应用、用于制造模制材料混合物的方法和用于制造用于铸造工业的模制体的方法。

背景技术

在铸造工业中，熔融材料、黑色金属或有色金属被转化为具有特定的工件特性的模制对象。为了将铸件成型，首先必须部分制造非常复杂的铸模来容纳金属熔融物。铸模被划分为非永久性模具以及永久性模具，所述非永久性模具在每次铸造之后被损毁，借助于所述永久性模具能够分别制造大量的铸件。非永久性模具大多由耐火的、能倾注的模制材料构成，所述模制材料借助于可固化的粘合剂硬化。

模具是阴模，所述阴模包含待浇铸的空腔，所述空腔产生待制成的铸件。在制造模具时，借助于待制成的铸件的模子将空腔模制到模制材料中。内部轮廓通过型芯来描述，所述型芯在单独的型芯盒中模制。

为了制造铸模能够使用有机的和无机的粘合剂，所述粘合剂的固化能够通过冷法和热法来实现。在此，将如下方法称为冷法，其中固化基本上在室温中进行而不需要加热模制材料混合物。固化在此大多通过化学反应来进行，所述化学反应例如能够通过如下方式来触发：气态的催化剂被引导穿过待固化的模制材料混合物，或者其方式是：给模制材料混合物添加液态的催化剂。在热法中，模制材料混合物在成型之后被加热到足够高的温度上，以便例如排出包含在粘合剂中的溶剂或者启动化学反应，通过所述化学反应借助交联使粘合剂固化。

制造铸模在此能够以如下方式进行：填料首先与粘合剂体系混合，使得耐火填料的颗粒被裹上粘合剂体系的薄的膜。从填料和粘合剂体系获得的模制材料混合物于是能够被引入到相应的模具中并且必要时被压实，以便实现铸模的足够的稳定性。紧接着，将铸模固化。如果铸模至少已达到一定起始强度，那么所述铸模能够从模具中取出。

当前，为了制造铸模经常使用有机的粘合剂例如聚氨酯树脂、呋喃树脂、酚醛树脂或脲醛树脂，其中粘合剂的固化通过添加催化剂来实现。

通过加热或者通过后续地添加催化剂来固化模制材料混合物的方法具有如下优点：对模制材料混合物的加工不受制于特殊的时间上的限制。模制材料混合物首先可以较大的量制造，所述较大的量于是在较长的时间段内，多大在数小时内被加工。模制材料混合物的固化仅在成型之后才进行，其中力求快速的反应。铸模可在固化之后直接从模制工具中取出，使得能够实现短的周期时间。

在制造用于大的铸件或者大的机器部件的铸模时，所述铸件例如是轮船柴油机的发动机缸体，所述机器部件如用于风力发电厂的转子的轮毂，大多使用所谓的“自硬粘合剂”。在“自硬法”中，耐火的模制基础材料(例如砂)常常首先被铺上催化剂(固化剂)，紧接着添加粘合剂并且通过混合均匀地分布在耐火的模制基础材料的已经用催化剂覆层的颗粒上。在该方法中，经常借助于所谓的连续的贯流混合器来工作。所产生的模制材料混合物于是可模制为模制体。因为粘合剂和催化剂均匀地分布在模制材料混合物中，所以即使在模制体大时固化也尽可能均匀地进行。

替选地，在“自硬法”中，耐火的模制基础材料(例如砂)能够首先与粘合剂混合并且紧接着给其添加固化剂。在该进程管理中，尤其在制造用于大的铸件的铸模时，由于固化剂的部分的、局部过高的浓度，会引起粘合剂的部分固化或交联，由此可能产生不均匀的模制材料。