ES2338468T3 - Procedimiento para la fabricacion de elementos de construccion con poros abiertos, a base de metal, plastico o ceramica, con estructura de reticula esponjosa ordenada. - Google Patents
Procedimiento para la fabricacion de elementos de construccion con poros abiertos, a base de metal, plastico o ceramica, con estructura de reticula esponjosa ordenada. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2338468T3 ES2338468T3 ES07007332T ES07007332T ES2338468T3 ES 2338468 T3 ES2338468 T3 ES 2338468T3 ES 07007332 T ES07007332 T ES 07007332T ES 07007332 T ES07007332 T ES 07007332T ES 2338468 T3 ES2338468 T3 ES 2338468T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- male
- grid
- males
- planes
- bodies
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
- B22D19/14—Casting in, on, or around objects which form part of the product the objects being filamentary or particulate in form
-
- 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
-
- 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
- B22C9/105—Salt cores
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D25/00—Special casting characterised by the nature of the product
- B22D25/005—Casting metal foams
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/08—Alloys with open or closed pores
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/08—Alloys with open or closed pores
- C22C1/081—Casting porous metals into porous preform skeleton without foaming
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Abstract
Procedimiento para fabricar elementos de construcción ligeros de poros abiertos, de metal, aleaciones metálicas, material plástico o cerámica, de cualquier forma geométrica deseada, en el que el elemento de construcción se fabrica mediante colada de material líquido en un dispositivo de colada (01), en el que un apilamiento de machos (04) se aloja en un molde de colada (03), se cuela y se expulsa, y el apilamiento de machos (04) está configurado como retícula de machos (09) multidimensional regular con planos de retícula de machos (12) definidos, en el que cada plano de retícula de machos (12) está construido con cuerpos de machos (10) regulares individuales, caracterizado porque para fabricar la retícula de machos (09) los planos de retícula de machos (12) individuales constituidos por cuerpos de machos (10) con volumen, esféricos, poligonales o de otro tipo, de dimensiones discrecionales y unidos por puentes, se unen entre sí en dos o más capas con retículas desplazadas, de forma que los cuerpos de machos (10) de los planos (12) individuales, previamente alisados o dotados de adhesivo, estén en contacto entre sí mediante puentes de ligante o de adhesivo.
Description
Procedimiento para la fabricación de elementos
de construcción con poros abiertos, a base de metal, plástico o
cerámica, con estructura de retícula esponjosa ordenada.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para fabricar elementos de construcción ligeros, de
poros abiertos, de metal, aleaciones metálicas, material plástico o
cerámica, de cualquier forma geométrica, según lo expuesto en la
reivindicación 1.
Para fabricar elementos de construcción de alta
resistencia y rigidez con densidad reducida se conocen en el estado
de la técnica procedimientos en los que se esponjan metales en
estado líquido mediante agentes expansores adecuados, por ejemplo,
gases, para fabricar elementos de construcción con las
características antes citadas. Sin embargo, estos procedimientos
conocidos presentan el inconveniente de que, debido a la
introducción a presión de los gases durante el proceso de
esponjado, se producen burbujas que adquieren tamaños diferentes,
no claramente definidos y/o previsibles o deseados. Así pues,
mediante este procedimiento se producen elementos de construcción
que poseen propiedades mecánicas difíciles de evaluar. Además, las
burbujas se acumulan hacia la superficie de los elementos de
construcción y no permiten que se forme una capa externa de grosor
definido, lo que sería necesario para obtener una función estática
calculable.
También se conocen procedimientos con los que se
fabrican moldes de colada con estructuras reticuladas amorfas
aleatorias, los cuales se rellenan en un dispositivo de colada. Con
la ayuda de estos moldes de colada interiores formados por esferas
individuales se pueden fabricar elementos de construcción de pared
exterior abierta o cerrada que en su interior poseen una estructura
reticulada indefinida amorfa, dado que el macho está constituido
por una acumulación de esferas unidas entre sí desordenadamente.
También en este caso es imposible definir claramente las
propiedades mecánicas del elemento de construcción, porque la
configuración del reticulado aleatorio en el interior de los
elementos de construcción es imprevisible.
El documento EP 1 174 200 A2 describe un
procedimiento de colada y un macho de colada a utilizar en este
procedimiento, con los que se obtienen elementos de construcción
ligeros y de poros abiertos. Un espacio intermedio entre un macho y
una envoltura exterior se rellena con una masa fundida líquida de un
metal ligero, de modo que la masa fundida penetre, como mínimo, en
la zona marginal del macho, y se aplica presión a la masa fundida
en estado semilíquido, a fin de evitar porosidad de
solidificación.
El macho es un macho perdido, es decir, un macho
que ya no está presente en el elemento de construcción terminado.
Para ello, el macho consta de un elevado número de esferas de
esponja mineral con diámetros de 1 a 8 mm, adheridas entre sí en
sus puntos de contacto. De este modo, el macho constituye un denso
paquete de esferas que se utiliza como apilamiento de machos. Los
elementos de construcción resultantes del procedimiento de colada
pueden ser de poros abiertos, ya que sólo es posible rellenar con
la masa fundida las zonas marginales del macho. No obstante, de
este modo, después de desechar el macho, se obtiene como mínimo un
lado de la pieza fundida que presenta poros abiertos. El
apilamiento de machos consta pues de un paquete de esferas en el que
las esferas están en contacto entre sí ya que están pegadas. No se
prevé el ajuste del espaciado de las esferas mediante puentes entre
las mismas y, con ello, una variación de las distancias entre los
poros.
Los documentos WO 02/26419 A1 y
US-A-6 155 331 describen,
respectivamente, un procedimiento para la fabricación por capas de
moldes de colada, y machos de colada de materiales arenosos. La
fabricación de los machos de colada se realiza uniendo primero
entre sí en una capa, mediante un agente ligante, partículas de
arena según el contorno de la pieza a fabricar. Una vez realizada
esta capa se construye sobre ella una nueva capa, en la que
igualmente se unen entre sí con un ligante las partículas de arena y
se liga esta capa a la capa fabricada con anterioridad. Así pues,
el macho de colada se forma por capas. Sin embargo, de ninguno de
los documentos citados se desprende que las partículas o granos de
arena de cada capa estén unidos por puentes y, además, los machos
de colada que dan a conocer no son adecuados para fabricar piezas
coladas de poros abiertos.
El artículo de revista "Giesstechnische
Herstellung offenporiger Metallschwämme mittels mineralischer
Platzhalter" ("Fabricación por técnica de colada de esponjas
de metal mediante marcadores de posición"), F. Grote, P. Busse,
Materialwissenschaft und Werkstofftechnik, VCH Verlagsgesellschaft,
Weinheim, DE, Vol. 31, 2000, páginas 415-418, ISSN:
0933-5137, da a conocer un procedimiento de
fabricación de un macho de colada para esponjas metálicas de poros
abiertos, en el que se amontonan posicionadores en cualquier molde
de arena o molde permanente. Sólo es posible una variación o
graduación del macho de colada mediante un adecuado fraccionamiento
de los posicionadores.
Así pues, del estado de la técnica sólo se
conoce la fabricación de machos de tipo perdido para piezas de
colada con poros abiertos realizando los machos de colada como
montón de esferas individuales de un diámetro determinado, unidas
entre sí mediante un ligante.
El objeto de la presente invención es dar a
conocer un procedimiento que permite fabricar elementos de
construcción ligeros de metal, aleaciones metálicas, material
plástico o cerámica, de cualquier forma geométrica, con el que,
mediante una conformación reticular interna claramente definida del
apilamiento de machos, es posible predecir las características
mecánicas, tales como la densidad, la rigidez o resistencia del
elemento de construcción y, en caso necesario, se puede fabricar
una capa exterior definida del espesor deseado.
Estos elementos de construcción se pueden
utilizar bajo el concepto general de "ligeros y rígidos" y/o
"absorbentes de energía y ruido" en todos los lugares en los
que, por ejemplo, las masas a desplazar deben poseer propiedades
adecuadas, por ejemplo, en la construcción de vehículos para
carreteras o raíles, en la construcción de aeronaves o la
construcción de máquinas o cinemática. Adicionalmente, dichos
elementos de construcción, gracias a su estructura reticular
esponjada, ordenada y de poros abiertos, son especialmente adecuados
para cambiadores de calor de cualquier clase, ya que separan entre
sí dos esferas de interconexión sencilla.
Este objetivo se consigue mediante el método del
procedimiento descrito en la reivindicación 1.
Según la invención, cuando se utiliza el
procedimiento para fabricar elementos de construcción ligeros de
poros abiertos hechos de metal, aleaciones metálicas, material
plástico o cerámica, de cualquier forma geométrica, el elemento de
construcción se fabrica colando materiales líquidos en un
dispositivo de colada. Para ello, en el molde de colada del
dispositivo de colada existe un apilamiento de machos, que se
soporta, se cuela y se expulsa. Este apilamiento de machos está
configurado como una retícula de machos multidimensional regular,
con planos de retícula definidos, en el que cada plano de retícula
está formado por cuerpos de machos individuales regulares. Esto
significa que para el procedimiento se puede utilizar un dispositivo
de colada según el estado de la técnica en el que, sin embargo, el
molde interior de colada como apilamiento de machos es diferente
porque está realizado en forma de retícula de machos ordenada
regular. La retícula de machos consta, como mínimo, de un plano de
retícula de machos, compuesto por cuerpos de machos individuales
regulares. La forma, tamaño y número de los cuerpos de machos, así
como su espaciado, determinan la porosidad y las propiedades
mecánicas de los elementos de construcción obtenidos con el
procedimiento. Se puede generar en los elementos de construcción
una envoltura exterior cerrada si el apilamiento de machos está a
una cierta distancia de la pared exterior del molde de colada,
espacio que se rellena con el material líquido y que forma la pared
exterior cerrada. La separación entre el apilamiento de machos y la
pared exterior del molde de colada determina el grosor de la pared
exterior del elemento de construcción. Así pues, mediante este
procedimiento se puede generar una estructura reticulada regular
macroscópica del material, de modo que el elemento de construcción
presenta una estructura portante macroscópica y posee las ventajas
características de las estructuras portantes, concretamente
densidad reducida, alta rigidez y resistencia elevada, combinadas
con las propiedades microscópicas del material. Así pues, la
utilización del procedimiento sirve para fabricar elementos de
construcción con propiedades típicas de metamateriales, es decir,
cuyos parámetros característicos están determinados no sólo por los
parámetros del material original, sino también por la configuración
macroscópica definida del elemento de construcción.
Según la invención, para la fabricación de la
retícula de machos se unen entre sí planos individuales de retícula
de machos, en forma de cuerpos de machos voluminosos de dimensiones
discrecionales y de forma esférica, poligonal o de otro tipo, en
dos o más capas de retícula desplazada, de manera que los cuerpos de
machos de cada plano anteriormente puestos en capas o dotados de
pegamento queden en contacto mediante puentes de ligante o
pegamento. De esta manera se fabrican primero los planos de
retícula definidos por una herramienta de caja de machos. Un plano
de retícula de machos se caracteriza porque los cuerpos de machos
voluminosos de dimensiones discrecionales y de forma esférica,
poligonal o de otro tipo están unidos entre sí por puentes. Así
pues, los cuerpos de machos pueden tener cualquier forma deseada y
no sólo la forma esférica tradicional, en especial pueden estar
conformados como esferas aplanadas, ser poligonales o tener
cualquier otra forma. Un plano de retícula puede constar de dos o
más cuerpos unidos entre sí y puede ser plano o bien tener una
curvatura esférica o de cualquier otra clase. Así se construye un
apilamiento de machos formado por planos de retícula de machos
individuales que de este modo puede rellenar el elemento de
construcción capa por capa.
En principio, el procedimiento para fabricar
cada plano de retícula de machos se puede ejecutar del modo que se
desee. Se ha observado que es especialmente ventajoso conformar cada
plano de retícula de machos en una primera etapa uniendo los
cuerpos de machos para formar placas sólidas planas, arqueadas o con
cualquier curvatura deseada. La forma de la retícula de machos se
genera sólo cuando los planos de retícula de machos se superponen
en capas. Ventajosamente, mediante esta construcción por capas es
posible fabricar la retícula de machos de forma independiente
después de la fabricación de los planos de retícula de machos, en
especial, se podrían prefabricar los planos de retícula de machos,
recortarlos en caso necesario a una forma deseada y ensamblarlos
para formar una retícula de machos. Esto hace posible fabricar la
retícula de machos de modo económico, racional y rápido a partir de
planos de retícula de machos prefabricados, en especial, a partir de
placas prefabricadas.
Básicamente, los planos individuales de retícula
de machos se pueden fabricar en la primera etapa de cualquier modo
deseado. No obstante, partiendo de la forma de realización antes
descrita, para la fabricación de los planos de retícula de machos
es ventajoso unir mediante puentes los cuerpos de machos contiguos
en un único proceso de conformación. Mediante las uniones con
puentes se consigue fijar de manera fiable los cuerpos de machos
del plano de retícula de machos, de modo que se puede fabricar de
forma estable una forma plana o discrecionalmente curvada del plano
de retícula de machos.
Una vez fabricados los planos de retícula de
machos según las formas de realización antes descritas, se deben
unir entre sí para crear un cuerpo de macho. Esto se puede realizar
de cualquier manera deseada, y es especialmente sencillo uniendo
los planos de retícula de machos individuales mediante un ligante
adecuado y un proceso de endurecimiento como los que son conocidos
en la técnica de colada para realizar cuerpos de machos. Así, por
ejemplo, un tratamiento con aire caliente, con dióxido de carbono o
con una amina, o simplemente un tratamiento térmico con microondas,
pueden ser adecuados para unir entre sí los planos de retícula de
machos. Como agentes ligantes se dispone de muchos agentes ligantes
de colada diferentes de base orgánica e inorgánica, que se
descomponen por efecto del calor del metal, material plástico u otro
material de colada caliente, o bien son solubles en agua para poder
ser eliminados del elemento de construcción después de colado el
material de colada.
El procedimiento para fabricar los planos de
retícula de machos individuales se puede realizar de cualquier
manera deseada. No obstante, los cuerpos dentro de la estructura de
retícula de machos tienen un tamaño definido, por ejemplo, 10 mm, y
se pueden fabricar en una red de retícula. Por ejemplo, se puede
mezclar una arena de colada adecuada con un ligante de arena para
machos conocido y conformar y endurecer este material de partida
para planos de retícula de machos mediante un procedimiento de
fabricación de machos adecuado. Para la fabricación de los planos
de retícula de machos individuales, es especialmente ventajoso
utilizar los conocidos procedimientos Betaset, Coldbox, Hotbox o
Croning con proporciones de ligantes orgánicos. Mediante estos
conocidos procedimientos para fabricar moldes de colada es posible
fabricar los planos de retícula de machos, de forma económica y
sencilla, sin necesidad de una adaptación especial del proceso de
colada.
Para la fabricación de los planos de retícula de
machos es especialmente ventajoso utilizar componentes ligantes
inorgánicos solubles en agua a base de sulfato de magnesio, fosfato
de magnesio o silicato de magnesio, o bien una mezcla de los
mismos. Estos ligantes inorgánicos son excelentes para fabricar de
forma económica y sencilla planos de retícula de machos robustos,
que se pueden ensamblar para formar apilamientos de machos
complejos.
En principio, el material utilizado para
conformar los planos de retícula de machos individuales se puede
elegir discrecionalmente del grupo de materiales que se emplean
tradicionalmente para moldes interiores de colada. Sin embargo, se
ha observado que para la fabricación de planos de retícula de machos
son especialmente adecuadas las sales o arenas inorgánicas, en
especial las constituidas por cuarzo, feldespato, óxido de aluminio,
chamota, olivino, mena de cromo, arcilla, caolín, fluorita,
silicato o bentonita, o bien una mezcla de los mismos. Con estos
materiales se pueden fabricar cuerpos de machos de forma
especialmente sencilla, ya que se pueden aglomerar con los ligantes
de arena para machos antes citados, lo que permite realizar planos
de retícula de machos especialmente duraderos y fáciles de
labrar.
Sin embargo, como alternativa a los materiales
antes citados, para la fabricación de los planos de retícula de
machos también se pueden utilizar sales, en especial cloruro sódico
(NaCl), cloruro potásico (KCl), sulfato potásico (K_{2}SO_{4})
o sulfato de magnesio (Mg_{2}SO_{4}). Los planos de retícula de
machos individuales se pueden conformar con estas sales, como
alternativa a los minerales antes descritos.
En principio, se pueden elegir libremente la
forma y el tamaño de los cuerpos de machos de la retícula de
machos. Sin embargo, se ha observado que es especialmente ventajoso
que los cuerpos de machos de la retícula de machos tengan un tamaño
de 1 mm a 30 cm. Sin embargo, se ha observado que es especialmente
ventajoso que los cuerpos de machos tengan un tamaño entre
aproximadamente 5 mm y 20 mm.
Una vez que los planos de retícula de machos
están solidificados, se recubren con un ligante o adhesivo o bien
se alisan y se apilan superpuestos en dos o más niveles, de modo que
capas de los cuerpos de machos de cada plano estén en contacto
entre sí con las retículas desplazadas. Mediante los puentes de
encolado o pegado que se pueden generar, los cuerpos de machos se
unen entre sí en los puntos o superficies de contacto. Básicamente,
esto se puede realizar de cualquier modo deseado, pero se ha
observado que es especialmente ventajoso fabricar los planos de
retícula de machos, en parte o por juegos, en una caja de machos
tipo sándwich múltiple, dentro de la cual los planos de retícula de
macho se alisan, se ensamblan y se depositan en dicha caja de
machos.
Se ha observado que para ello es especialmente
preferente que, para fabricar los planos de retícula de machos, los
marcos de retícula de machos sean parte integrante de una
herramienta, preferentemente una herramienta robotizada, que estén
dispuestos dentro de una herramienta para fabricar machos, y que el
alisado, el montaje y la disposición de la retícula de machos se
realicen fuera de la herramienta para fabricar machos. Esto
significa que los planos de retícula de machos individuales se
fabrican mediante un marco de retícula de machos dentro de una
herramienta para fabricar machos, preferentemente mediante una
herramienta robotizada, que circunda el marco de retícula de
machos. A continuación, se sacan de la herramienta para fabricar
machos los planos de retícula de machos individuales, y el alisado,
el montaje y la disposición de la retícula de machos se realizan
fuera de la herramienta para fabricar
machos.
machos.
Se ha observado que para mejorar la rapidez y la
eficiencia de la fabricación de la retícula de machos es
especialmente ventajoso emplear, como mínimo, dos robots que
trabajen sincronizadamente, de modo que un robot funciona en la
herramienta para fabricar machos, mientras que el segundo robot
realiza el alisado, montaje y disposición de la retícula de machos.
Gracias a ello, es posible que al mismo tiempo un robot fabrique un
plano de retícula de machos mientras que, fuera de la herramienta
para fabricar machos, un segundo robot ensambla, alisa y dispone
planos de retícula de machos ya fabricados. De esta forma se
consigue la máxima eficiencia y productividad en la fabricación del
apilamiento de machos.
El apilamiento de retícula de machos así
fabricada se puede alojar en un molde de colada, por ejemplo, una
coquilla. La futura forma geométrica y el grosor de la pared
exterior de la pieza fundida se pueden determinar mediante los
huecos entre los cuerpos de machos de cada capa de retícula de
machos y mediante la distancia entre la estructura de macho montada
y la pared del molde. Mediante un procedimiento de fundición
adecuado, estos espacios huecos se rellenan con metal, material
plástico, aleaciones metálicas o una masa cerámica.
Preferentemente, cuando se rellena con metal, se calienta
previamente toda la estructura de macho, por ejemplo, en un horno,
para asegurar que el metal fluye hasta dentro de los espacios
intermedios más finos.
Durante el proceso de colada, es ventajoso que
el material líquido fluya por la presión estática hasta el nivel
del depósito de fondo del molde, y luego se aspire dentro del molde
hasta llenarlo, mediante el vacío generado por una bomba de vacío.
Así pues, el proceso de colada se realiza en dos etapas. El material
líquido fluye hasta el nivel del depósito de fondo del molde, de
modo que el depósito de material se genera mediante la entrada de
material líquido procedente de un horno. Una vez que el material
líquido dentro del molde de colada ha alcanzado mediante presión
estática el nivel del depósito de fondo, una bomba de vacío aspira
al vacío el material elevándolo dentro del molde, de modo que
finalmente todo el molde esté relleno con el material líquido.
Una vez solidificada la masa líquida de metal,
material plástico o cerámica, todo el material del macho se puede
eliminar del elemento de construcción mediante vibración,
irradiación o suspensión en agua. Para ello, como mínimo un lado
del elemento de construcción se realiza sin pared exterior, o bien
la pared exterior se vuelve a abrir posteriormente en un lugar
adecuado, por ejemplo, taladrándola, de modo que se pueda eliminar
totalmente del macho sin dejar residuos, ya que todos los cuerpos de
machos, en contacto mediante puentes de ligante o cola, están
unidos entre sí.
Gracias a ello, ahora es posible fabricar
elementos de construcción con piel exterior definida, tamaño de
poros definido y con estructura reticulada esponjosa ordenada de
proceso repetible. Esto no es posible con los ya conocidos
procedimientos del estado de la técnica.
A continuación se explica con más detalle el
procedimiento y la configuración de un elemento de construcción
fabricado según el procedimiento, con referencia a los dibujos.
En los dibujos:
La figura 1 muestra esquemáticamente un
dispositivo de fundición para el procedimiento según la
invención.
La figura 2 muestra esquemáticamente la
configuración de un apilamiento de machos.
La figura 3 muestra esquemáticamente una sección
transversal de un elemento de construcción realizado con el
procedimiento según la invención.
En la figura 1 se muestra esquemáticamente un
dispositivo de colada (01) que contiene un molde de colada (03). En
el molde de colada (03) se puede introducir material líquido desde
un horno, mediante un conducto de material fundido (06), de modo
que el material líquido forma un depósito de fondo (07). El material
líquido fluye en el molde de colada (03) hasta la altura de la
presión estática del depósito de fondo (07). El dispositivo de
colada (01) está configurado de modo que el molde de colada (03) se
puede separar en una junta de molde (05), para extraer el elemento
de construcción colado del molde de colada (03). En el interior del
molde de colada (03) se encuentra un apilamiento de machos (04) que
consta de planos de retícula de machos individuales, compuestos por
cuerpos de machos individuales, que forman una retícula de machos
regular. Mediante una estación de vacío (02), a través de la
conducción de vacío (06), se genera vacío en el interior del molde
de colada (03), de modo que, dentro del apilamiento de machos (04),
el material líquido se aspira hacia arriba para llenar todo el
molde de colada (03).
La figura 2 muestra esquemáticamente una sección
transversal del apilamiento de machos (03) de la figura 1. El
apilamiento de machos (03) consta de una retícula de machos (09), en
la que existen cuerpos de machos (10) individuales, en este caso de
forma esférica, unidos entre sí mediante puentes (11). Los puentes
(11) de cada plano de retícula de machos (12) pueden estar
conformados como ligamentos y ser fabricados mediante un
procedimiento Betaset, Coldbox, Hotbox o Croning con proporciones
de ligantes orgánicos. Los planos de retícula de machos
individuales se ponen luego en contacto entre sí con puentes
adhesivos mediante ligamentos de ligante o adhesivo.
La figura 3 muestra esquemáticamente una sección
transversal de un elemento de construcción (13) procedente de la
colada de material líquido en el apilamiento de machos (03), que
consta de la retícula de machos (09). Se observa claramente el
material rellenado alrededor de cada cuerpo de macho.
Claims (14)
1. Procedimiento para fabricar elementos de
construcción ligeros de poros abiertos, de metal, aleaciones
metálicas, material plástico o cerámica, de cualquier forma
geométrica deseada, en el que el elemento de construcción se
fabrica mediante colada de material líquido en un dispositivo de
colada (01), en el que un apilamiento de machos (04) se aloja en un
molde de colada (03), se cuela y se expulsa, y el apilamiento de
machos (04) está configurado como retícula de machos (09)
multidimensional regular con planos de retícula de machos (12)
definidos, en el que cada plano de retícula de machos (12) está
construido con cuerpos de machos (10) regulares individuales,
caracterizado porque para fabricar la retícula de machos (09)
los planos de retícula de machos (12) individuales constituidos por
cuerpos de machos (10) con volumen, esféricos, poligonales o de otro
tipo, de dimensiones discrecionales y unidos por puentes, se unen
entre sí en dos o más capas con retículas desplazadas, de forma que
los cuerpos de machos (10) de los planos (12) individuales,
previamente alisados o dotados de adhesivo, estén en contacto entre
sí mediante puentes de ligante o de adhesivo.
2. Procedimiento, según la reivindicación 1,
caracterizado porque para fabricar la retícula de machos, en
una primera etapa de fabricación, los cuerpos de machos (10) se unen
entre sí en un plano de retícula de machos (12) para formar,
preferentemente, placas sólidas planas, curvadas o acodadas de
cualquier forma, de modo que la forma deseada de la retícula de
machos (9) se crea solamente mediante el apilado de los planos de
retícula de machos (10) individuales, en especial las placas.
3. Procedimiento, según la reivindicación 2,
caracterizado porque en la primera etapa de fabricación de la
retícula de machos los cuerpos de machos (10) contiguos se unen
entre sí mediante puentes en un proceso de conformado para la
fabricación de los planos de retícula de machos (12).
4. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unión de
los planos de retícula de machos (12) individuales se realiza
mediante un ligante y un procedimiento de endurecimiento
adecuados.
5. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los planos
de retícula de machos (12) se fabrican con proporciones de ligantes
orgánicos, mediante un procedimiento Betaset, Coldbox, Hotbox o
Croning conocido.
6. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los planos
de retícula de machos (12) se fabrican mediante un procedimiento
con componentes ligantes inorgánicos solubles en agua a base de
sulfato de magnesio, fosfato de magnesio o silicato de magnesio, o
bien una mezcla de los mismos.
7. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material
utilizado para fabricar los planos de retícula de machos (12) es
una harina o arena inorgánica, en especial, cuarzo, feldespato,
óxido de aluminio, chamota, olivino, mena de cromo, arcilla, caolín,
fluorita, silicato o bentonita, o bien una mezcla de los
mismos.
8. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el material
utilizado para fabricar los planos de retícula de machos (12) es
una sal, en especial, NaCl, KCl, K_{2}SO_{4} o
Mg_{2}SO_{4}.
9. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los cuerpos
de machos (10) dentro de la retícula de machos (09) tienen un
diámetro de 1 mm a 30 cm.
10. Procedimiento, según la reivindicación 9,
caracterizado porque los cuerpos de machos (10) dentro de la
retícula de machos (09) tienen un diámetro de 5 mm a 20 mm.
11. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los planos
de retícula de machos (12) se fabrican, en parte o por juegos, en
una caja de machos tipo sándwich múltiple, de modo que los planos
de retícula de machos (12) se alisan, se ensamblan y se depositan en
la caja de machos.
12. Procedimiento, según la reivindicación 11,
caracterizado porque los marcos de retícula de machos
utilizados para fabricar los planos de retícula de machos (12) son
parte integrante de una herramienta, preferentemente una
herramienta robotizada, dentro de una herramienta para fabricar
machos, y porque el alisado, el montaje y la disposición de la
retícula de machos se realizan fuera de la herramienta para fabricar
machos.
13. Procedimiento, según la reivindicación 12,
caracterizado porque, como mínimo, dos robots trabajan
sincronizadamente, de modo que un robot funciona en la herramienta
para fabricar machos, mientras que el segundo robot realiza el
alisado, montaje y disposición de la retícula de machos.
14. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque durante el
proceso de colada el material líquido fluye al molde por la presión
estática hasta el nivel del depósito de fondo del molde y luego se
aspira dentro del molde hasta llenarlo, mediante el vacío generado
por una estación de vacío (2).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102006017104A DE102006017104A1 (de) | 2006-04-10 | 2006-04-10 | Verfahren zur Herstellung von offenporigen Bauteilen aus Metall, Kunststoff oder Keramik mit geordneter Schaumgitterstruktur |
| DE102006017104 | 2006-04-10 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2338468T3 true ES2338468T3 (es) | 2010-05-07 |
Family
ID=38157540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES07007332T Active ES2338468T3 (es) | 2006-04-10 | 2007-04-10 | Procedimiento para la fabricacion de elementos de construccion con poros abiertos, a base de metal, plastico o ceramica, con estructura de reticula esponjosa ordenada. |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7588069B2 (es) |
| EP (1) | EP1844881B1 (es) |
| JP (1) | JP2007275992A (es) |
| AT (1) | ATE456410T1 (es) |
| DE (2) | DE102006017104A1 (es) |
| ES (1) | ES2338468T3 (es) |
Families Citing this family (38)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006017104A1 (de) | 2006-04-10 | 2007-10-11 | Kurtz Gmbh | Verfahren zur Herstellung von offenporigen Bauteilen aus Metall, Kunststoff oder Keramik mit geordneter Schaumgitterstruktur |
| FR2932705B1 (fr) * | 2008-06-19 | 2011-02-11 | C T I F Ct Tech Des Ind De La Fonderie | Preforme et procede pour la fabrique, par moulage, d'un materiau solide a structure cellulaire |
| EP2260937A1 (en) * | 2009-06-12 | 2010-12-15 | DSM IP Assets B.V. | Device for processing and conditioning of material transported through the device |
| FR2969938B1 (fr) * | 2010-12-29 | 2013-05-24 | Filtrauto | Preforme pour la realisation d'une mousse metallique |
| GB201113506D0 (en) * | 2011-08-05 | 2011-09-21 | Materialise Nv | Impregnated lattice structure |
| CN102489686B (zh) * | 2011-12-28 | 2015-03-11 | 昆明理工大学 | 消失模铸造陶瓷颗粒增强钢铁基复合材料的制备方法 |
| WO2013144881A2 (pt) * | 2012-03-27 | 2013-10-03 | Universidade Do Minho | Estrutura metálica leve e respectivo método de produção |
| DE102013019309B4 (de) * | 2012-11-14 | 2014-07-24 | Technische Universität Bergakademie Freiberg | Verfahren zum Gießen von offenporigen zellularen Metallteilen |
| DE102013015395A1 (de) * | 2013-09-17 | 2015-03-19 | Daimler Ag | Gussbauteil mit wenigstens einem durch einen Gießkern gebildeten porösen Metallkörper |
| CN104148616B (zh) * | 2014-08-04 | 2016-10-05 | 吴建化 | 一种金属网格增强体与金属基融合的铸造方法 |
| US10493522B2 (en) | 2014-12-19 | 2019-12-03 | Maynard Steel Casting Company | Steel foam and method for manufacturing steel foam |
| WO2016100598A1 (en) * | 2014-12-19 | 2016-06-23 | Maynard Steel Casting Company | Steel foam and method for manufacturing steel foam |
| US9623480B2 (en) | 2014-12-19 | 2017-04-18 | Hathibelagal M. Roshan | Steel foam and method for manufacturing steel foam |
| US10898331B2 (en) | 2015-07-17 | 2021-01-26 | Purdue Research Foundation | Bioresorbable porous metals for orthopaedic applications |
| US10046389B2 (en) | 2015-12-17 | 2018-08-14 | General Electric Company | Method and assembly for forming components having internal passages using a jacketed core |
| US9579714B1 (en) * | 2015-12-17 | 2017-02-28 | General Electric Company | Method and assembly for forming components having internal passages using a lattice structure |
| US10118217B2 (en) | 2015-12-17 | 2018-11-06 | General Electric Company | Method and assembly for forming components having internal passages using a jacketed core |
| US10150158B2 (en) | 2015-12-17 | 2018-12-11 | General Electric Company | Method and assembly for forming components having internal passages using a jacketed core |
| US10137499B2 (en) | 2015-12-17 | 2018-11-27 | General Electric Company | Method and assembly for forming components having an internal passage defined therein |
| US10099284B2 (en) | 2015-12-17 | 2018-10-16 | General Electric Company | Method and assembly for forming components having a catalyzed internal passage defined therein |
| US10099276B2 (en) | 2015-12-17 | 2018-10-16 | General Electric Company | Method and assembly for forming components having an internal passage defined therein |
| US9968991B2 (en) | 2015-12-17 | 2018-05-15 | General Electric Company | Method and assembly for forming components having internal passages using a lattice structure |
| US9987677B2 (en) | 2015-12-17 | 2018-06-05 | General Electric Company | Method and assembly for forming components having internal passages using a jacketed core |
| US10099283B2 (en) | 2015-12-17 | 2018-10-16 | General Electric Company | Method and assembly for forming components having an internal passage defined therein |
| US10286450B2 (en) | 2016-04-27 | 2019-05-14 | General Electric Company | Method and assembly for forming components using a jacketed core |
| US10335853B2 (en) | 2016-04-27 | 2019-07-02 | General Electric Company | Method and assembly for forming components using a jacketed core |
| KR101809970B1 (ko) | 2016-06-21 | 2018-01-26 | 한국생산기술연구원 | 철과 경량금속을 이용한 금속판재 및 이의 제조방법 |
| US11230503B2 (en) | 2017-06-27 | 2022-01-25 | General Electric Company | Resin for production of porous ceramic stereolithography and methods of its use |
| FR3069294B1 (fr) * | 2017-07-19 | 2019-08-23 | Ntn-Snr Roulements | Procede de fabrication d’une bague metallique monobloc allegee de palier lisse ou a roulement, et palier comportant au moins une bague obtenue par le procede |
| JP2019171441A (ja) * | 2018-03-29 | 2019-10-10 | アート金属工業株式会社 | ベースメタル一体型オープンポーラスメタル及びその製造方法 |
| CN108580852B (zh) * | 2018-05-14 | 2020-04-24 | 重庆大学 | 点阵材料增强AlFe复合铸件结合界面的方法 |
| CN108620561B (zh) * | 2018-05-14 | 2020-04-24 | 重庆大学 | MgFe复合铸件结合界面的强化方法 |
| US20190351642A1 (en) * | 2018-05-15 | 2019-11-21 | Divergent Technologies, Inc. | Self-supporting lattice structure |
| CN108555268B (zh) * | 2018-06-04 | 2020-07-28 | 张勇 | 一种渗流法制备泡沫铝的上压液压装置及其使用方法 |
| JP7267809B2 (ja) * | 2019-03-29 | 2023-05-02 | アート金属工業株式会社 | ベースメタル一体型の規則性オープンポーラスメタルの製造方法 |
| CN112355277B (zh) * | 2019-10-29 | 2022-02-08 | 沈阳铸造研究所有限公司 | 一种高熔点Kelvin结构点阵金属及其制备方法与应用 |
| CN111496194B (zh) * | 2020-04-22 | 2023-07-11 | 陈万红 | 一种多孔浇筑构件及其生产工艺 |
| CN116104893B (zh) * | 2023-01-03 | 2023-07-28 | 中国机械总院集团沈阳铸造研究所有限公司 | 一种高阻尼变刚度点阵复合结构减振器及其制备方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2419498A1 (fr) * | 1978-03-08 | 1979-10-05 | Merlin Gerin | Blindage composite coule |
| US6155331A (en) * | 1994-05-27 | 2000-12-05 | Eos Gmbh Electro Optical Systems | Method for use in casting technology |
| DE19653149A1 (de) * | 1996-12-19 | 1998-06-25 | Bayerische Motoren Werke Ag | Werkstück aus einem Leichtbau-Werkstoff und Verfahren zur Herstellung des Werkstückes |
| DE10035202A1 (de) * | 2000-07-20 | 2002-01-31 | Opel Adam Ag | Gießverfahren und Gusskern für die Verwendung in diesem Verfahren |
| AU2001216453A1 (en) * | 2000-09-25 | 2002-04-08 | Generis Gmbh | Method for producing a part using a deposition technique |
| US6767619B2 (en) * | 2001-05-17 | 2004-07-27 | Charles R. Owens | Preform for manufacturing a material having a plurality of voids and method of making the same |
| DE102006002227A1 (de) * | 2006-01-16 | 2007-07-19 | Bernd Kuhs | Verfahren zur Herstellung von offenporigen Bauteilen aus Metall, Kunststoff oder Keramik |
| DE102006017104A1 (de) | 2006-04-10 | 2007-10-11 | Kurtz Gmbh | Verfahren zur Herstellung von offenporigen Bauteilen aus Metall, Kunststoff oder Keramik mit geordneter Schaumgitterstruktur |
-
2006
- 2006-04-10 DE DE102006017104A patent/DE102006017104A1/de not_active Withdrawn
-
2007
- 2007-04-10 ES ES07007332T patent/ES2338468T3/es active Active
- 2007-04-10 EP EP07007332A patent/EP1844881B1/de not_active Not-in-force
- 2007-04-10 DE DE502007002714T patent/DE502007002714D1/de active Active
- 2007-04-10 US US11/786,155 patent/US7588069B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-04-10 JP JP2007103191A patent/JP2007275992A/ja active Pending
- 2007-04-10 AT AT07007332T patent/ATE456410T1/de active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1844881A2 (de) | 2007-10-17 |
| ATE456410T1 (de) | 2010-02-15 |
| JP2007275992A (ja) | 2007-10-25 |
| EP1844881B1 (de) | 2010-01-27 |
| DE102006017104A1 (de) | 2007-10-11 |
| DE502007002714D1 (de) | 2010-03-18 |
| US7588069B2 (en) | 2009-09-15 |
| US20070296106A1 (en) | 2007-12-27 |
| EP1844881A3 (de) | 2007-11-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2338468T3 (es) | Procedimiento para la fabricacion de elementos de construccion con poros abiertos, a base de metal, plastico o ceramica, con estructura de reticula esponjosa ordenada. | |
| ES2289005T3 (es) | Procedimiento para el desempaquetamiento de cuerpos moldeados empotrados dentro de un material en particulas no aglutinado. | |
| JP2008531306A5 (es) | ||
| ES2344372T3 (es) | Cuerpo de moldeo metalico y metodo para su fabricacion. | |
| CN100553823C (zh) | 气缸体铸件横隔板窗口的形成 | |
| IL175731A0 (en) | Methods and devices for fabricating three-dimensional nanoscale structures | |
| ES2307890T3 (es) | Componente de construccion ligero que contiene espuma de metal, y el procedimiento y el dispositivo para su fabricacion. | |
| WO2003041892A3 (en) | Method of reducing veining defects in sand-based foundry shapes | |
| KR101058205B1 (ko) | 조형물 및 이의 제작방법 | |
| ES2270102T3 (es) | Molde y procedimiento de moldeo de piezas de fundicion, en particular de bloques de motor, de aleacion ligera. | |
| CN107974936B (zh) | 一种桥梁路面用组件 | |
| CN207188734U (zh) | 一种床身消失模 | |
| ES2634319T3 (es) | Procedimiento para desmoldar de un molde de fundición una pieza de fundición fundida a partir de una masa de metal ligero | |
| ES2817923T3 (es) | Fabricación de componentes híbridos en un procedimiento de fundición | |
| ES2404381B1 (es) | Pieza para pavimentacion de superficies y proceso de fabricacion | |
| JP3202744U (ja) | 鋳造鋳型作成用原型模型 | |
| ES2276578B1 (es) | Proceso de fabricacion de piezas para pavimentacion y revestimiento y producto obtenido. | |
| CN204914335U (zh) | 一种用于动车组侧墙板的玻璃钢模具 | |
| WO2006096860A8 (en) | Composition and method of using the same to make a simulated rock climbing wall | |
| JP2004530565A (ja) | 外側の粗い表面を備えた軽金属製のシリンダライナを製造するための方法 | |
| JP2005021962A (ja) | 鋳型製造方法、その鋳型およびその鋳物 | |
| US1537336A (en) | Means for making tubular articles | |
| EP3233334B1 (en) | Steel foam and method for manufacturing steel foam | |
| JP3129391U (ja) | 自動車縦横用駐車棒(取りはずし式) | |
| ES2270645B1 (es) | Sistema de conduccion hidraulica abierta de mortero de cemento reforzado con fibra de vidrio (grc) aligerado. |