BRPI0614778A2 - massa para núcleos de fundição - Google Patents
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Abstract
MASSA PARA NúCLEOS DE FUNDIçãO. A presente invenção refere-se a um processo para produção de moldes ou fórmas para fundição, de material para moldes com base em material básico para moldes e aglutinantes orgânicos ou inorgânicos, sendo que ao material para moldes e/ou ao aglutinante são adicionados um aditivo de substância formadora de poros, açúcar refinado e/ou um composto de carbono similar e corante.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MASSA PA-RA NÚCLEOS DE FUNDIÇÃO".
A presente invenção refere-se a um processo para a preparaçãode núcleos de fundição ou moldes para fôrmas de fundição a partir de ummaterial-base para fôrmas e um aglutinante e núcleos de fundição ou fôrmaspreparadas de acordo com o processo.
Núcleos de fundição têm a tarefa de formar espaços ocos empeças de fundição ou formar contornos externos com interferência de corte.Estes tipos de núcleos de fundição são fabricados de maneira conhecida emcaixas de núcleos com dispositivos de disparar núcleos, em que a areia demoldar provida de aglutinante e eventualmente de aditivos é introduzida nosespaços ocos da caixa de núcleo, por meio de ar comprimido. Como agluti-nante são empregados, em geral, resinas sintéticas líquidas ou aglutinantesinorgânicos.
A invenção refere-se a todos os processos orgânicos e inorgâni-cos para fabricação de fôrmas e de núcleos, de preferência ao processo "U-rethan-Cold-Box" e/ou o processo Resol-C02. Igualmente apropriados sãoprocessos físicos, por exemplo, processos de ultra-som.
A fabricação de núcleos de acordo com o processo "Urethan-Cold-Box" ocorre em caixas de núcleos frias sob emprego de sistemas orgâ-nicos de aglutinação, que são diretamente endurecidos com gás na caixa denúcleos, por exemplo, por meio de aminas terciárias. A solidificação da mis-tura de material para moldagem (por exemplo, areia de quartzo, sistema or-gânico de aglutinação, acelerador) ocorre apôs o enchimento do materialpara moldagem nas caixas de núcleos frias por meio de um catalisador ga-soso ou por meio de uma amina terciária gasosa. A mistura dos componen-tes isolados ocorre previamente em instalações especiais. Uma vantagemdeste processo "Urethan-Cold-Box" consiste, entre outras, na obtenção deelevada solidez dos núcleos ou fôrmas.
Outros, por exemplo, os chamados processos Resol-C02, sãoprocessos de fabricação de núcleos com resina fenólica alcalinicamentecondensada como aglutinante, que, para solidificação, é gaseificado comdióxido de carbono. O material para moldagem, tal como no processo "Ure-than-Cold-Box", baseia-se em geral no material para moldagem básico areiade quartzo. Este processo distingue-se pelo fato de evitar a formação de"nervuras tipo folha" no processo de fundição. Desvantajoso neste processode gaseificação é o fato de apresentar menores estabilidades, fundamenta-das por erosões mais elevadas e insuficiente estabilidade térmica.
Os núcleos formados, prontos, podem ser utilizados sem reves-timentos, ou podem ser cobertos com uma camada de revestimento. Cama-das de revestimento são substâncias resistentes ao fogo, em forma de pó,forma líquida ou pastosa, para produzir um fino revestimento sobre os nú-cleos de fundição. O revestimento tem várias finalidades. Entre outras, acamada de revestimento serve para isolar calor, para alisar, evitar a aderên-cia de metal na parede da fôrma, formação de "nervuras tipo folha" e, assim,possibilitar uma separação segura da peça fundida da parede da fôrma, porocasião da desmoldagem.
Terminado o processo de fundição da peça fundida pronta, se-gue a remoção dos núcleos de fundição da peça fundida. Os núcleos defundição são removidos, por exemplo, por meio de radiações, vibrações, so-pro, batidas ou lavagens.
A patente DE 102 27 512 A1 descreve tal processo, com baseem um material básico para fôrmas contendo resina fenólica e isocianato,sendo que ao material básico para fôrmas é adicionada uma substância for-madora de poros.
A patente DE 195 25 307 A1 divulgou um núcleo de fundiçãopara fôrmas de fundição. É sugerido um núcleo de fundição para fôrmas defundição feito de um sicativo solidificado com um aglutinante, que, pela açãoda água, perde sua forma.
A patente DE 195 49 469 A1 descreve um núcleo de fundiçãopara fôrmas de fundição a partir de areia para moldar solidificada por meiode um aglutinante hidrossolúvel à base de polifosfatos, sendo que o agluti-nante é polifosfato de sódio instantâneo e que é adicionada uma proporçãode mistura de 3 até 7 partes em peso de aglutinante e 0,5 até 2 partes empeso de água em 100 partes em peso de areia para moldar.
A patente DE 199 14 586 A1 descreve um aglutinante com baseem resina para preparação de areias de fundição para uso em modos defundição. A mistura de aglutinantes para preparação de areia de núcleo con-siste em um componente isolado (resina isolada) ou em uma mistura de umou mais componentes isolados (mistura de resinas) com aditivos.
À invenção cabe a tarefa de fabricar núcleos/fôrmas não revesti-das, com apropriadas superfícies de fundição na área do núcleo e prolongara vida útil da areia na fabricação do núcleo. Além disso, deve ser evitado oaumento do misturador de areia e do funil de areia sobre as máquinas dedisparar núcleos.
Esta tarefa é cumprida, de acordo com a invenção, pelo fato dese adicionar à substância formadora de poros açúcar refinado e/ou um com-posto de carbono similar.
A adição de açúcar refinado usual no comércio aumenta a vidaútil da areia, isto é, a areia pode ser processada por mais tempo sem que ovalor mecânico dos núcleos produzidos evolua de modo desfavorável.
Além disso, o avanço dos misturadores de areia e funis de areiasobre as máquinas de disparar núcleos é evitado. A aptidão para escoamen-to no disparo dos núcleos é aperfeiçoada pela adição do açúcar refinado.
Além disso, é obtida melhor nitidez angular e formação do con-torno do núcleo.
Pela adição de açúcar refinado e/ou compostos de carbono simi-lares é formado, na fundição, um carbono brilhante e, com isso uma superfí-cie lisa na área do núcleo.
A adição de corante serve como outra medida preferida. Comisto, o operador da máquina pode observar se a mistura da areia do núcleotambém contém aditivo. Pela adição também pode ser monitorada a unidadede dosagem do misturador de areia.
De acordo com uma configuração particularmente preferida doprocesso, o aglutinante é composto de um componente de resina fenólica eum componente isocianato na proporção de 1:1, sendo que ambos os com-ponentes de aglutinante são introduzidos simultaneamente ou seguidamenteno material para moldagem e misturados a seguir.
O açúcar refinado e/ou composto de carbono similar e/ou coran-te são incorporados, de preferência, por mistura de modo a formar uma mis-tura homogênea.
A seguir é descrito um exemplo de execução particularmentevantajoso para a composição da mistura de areia de quartzo e aglutinantepara o processo de preparação de acordo com a invenção.
100% partes em peso de areia de quartzo0,5 - 0,8% partes em peso de resina (por exemplo, resina fenólica)0,5 - 0,8% partes em peso de ativador (por exemplo, isocianato)1,0 - 2,0% frações em peso de aditivo de acordo com a invenção (contendosubstância formadora de poros, açúcar refinado e corante).
As frações em peso de resina e isocianato podem situar-se entre0,5% e 0,8%, dependendo de cada vez da resistência desejada dos núcleosde fundição. Via de regra, são adicionadas quantidades iguais de resina eisocianato, isto é, na proporção de 1:1.
Exemplo de uma composição do aditivo de acordo com a invenção:
100% substância formadora de poros
1,0% 10% açúcar refinado usual no comércio, com granulação < 1 mm1,0% 5,0% corante (por exemplo, Hostaperm B4G-KR ou E131 azul-patente("Patentblau")).
O aditivo de acordo com a invenção é adicionado, via de regra,em quantidade de 1 % até 2% de frações em peso.
A seguir é descrito, a título de exemplo, um decurso típico doprocesso de preparação de um núcleo de fundição.
• Pesagem da areia de quartzo ou dosagem volumétrica
• Introdução da areia de quartzo em um misturador de carga
Dosagem do componente resina e isocianato por meio de bombas dedosagem. A dosagem pode ocorrer em paralelo ou em seqüência
• A adição do aditivo de acordo com a invenção é efetuada seqüenci-almente, em paralelo com a dosagem de areia no misturador de areia
• O tempo de mistura é de até 200 segundos, dependendo da exigênciae tipo de misturador desejados
• Processamento da mistura úmida na máquina de disparar núcleosRetirada dos núcleos
• Inserção dos núcleos prontos na fôrma de areia para o próprio pro-cesso de fundição.
Claims (5)
1. Processo para a preparação de núcleos ou fôrmas de fundi-ção a partir de um material para moldagem, com base em um material demoldagem básico e aglutinantes orgânicos ou inorgânicos, sendo que aomaterial de moldagem e/ou ao aglutinante é adicionada uma substância for-madora de poros, caracterizado pelo fato de que à substância formadora deporos é adicionado açúcar refinado e/ou um composto de carbono similar.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de se adicionar um corante.
3. Processo de acordo com pelo menos uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o núcleo formado ou a fôrma podemser submetidos ou não a um tratamento térmico.
4. Processo de acordo com pelo menos uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato de que o aglutinante é composto, emproporção variável, de um componente de resina fenólica e de um compo-nente isocianato, sendo que ambos os componentes do aglutinante são si-multaneamente introduzidos na areia de quartzo e misturados a seguir.
5. Processo de acordo com pelo menos uma das reivindicações 1 até 4, caracterizado pelo fato de o açúcar refinado e/ou o composto decarbono similar e/ou o corante serem incorporados, por mistura, de modo talque resulte uma mistura homogênea.
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