ES2567560T3 - Masas de revestimiento para moldes de fundición y núcleos para evitar defectos de gas de reacción - Google Patents

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Abstract

Revestimiento que comprende al menos: un líquido soporte; al menos un material refractario en forma de polvo; y al menos un polímero que contiene carbono como agente reductor, seleccionándose el polímero que contiene carbono de copolímeros de poliestireno, y como líquido soporte: a) se usa agua o b) se usa una mezcla de uno o varios alcoholes con un punto de ebullición inferior a 130 ºC y agua.

Description

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DESCRIPCION
Masas de revestimiento para moldes de fundicion y nucleos para evitar defectos de gas de reaccion
La invencion se refiere a un revestimiento, a un procedimiento para la fabricacion de un molde de fundicion, a un molde de fundicion, tal como puede obtenerse con el procedimiento, asi como al uso del molde de fundicion para la fundicion de metal.
La mayor parte de los productos de la industria del hierro y del acero asi como la industria metalurgica no ferrosa recorren procesos de fundicion para la primera conformacion. A este respecto se transforman los materiales fundidos, metales de hierro o metales no ferrosos, en objetos geometricamente determinados con determinadas propiedades de pieza de trabajo. Para la conformacion de piezas de fundicion deben fabricarse en primer lugar en parte moldes de fundicion muy complicados para el alojamiento de la masa fundida. Los moldes de fundicion se subdividen en moldes perdidos que se destruyen tras cada fundicion, asi como moldes permanentes con los que puede fabricarse respectivamente un gran numero de piezas de fundicion.
Los moldes perdidos estan constituidos en la mayoria de los casos por un material a moldear mineral, refractario en forma de grano que se mezcla con frecuencia aun con distintos aditivos adicionales, por ejemplo para la obtencion de buenas superficies de fundicion. Como material a moldear refractario en forma de grano se usa en la mayoria de los casos arena de cuarzo lavada, clasificada. Para determinadas aplicaciones, en las que deben cumplirse requerimientos especiales se usa tambien arena de cromita, de zirconio y de olivina. Ademas se usan aun materiales a moldear a base de chamota asi como a base de magnesita, silimanita o corindon. Los aglutinantes con los que se solidifican los materiales a moldear pueden ser de naturaleza inorganica u organica. Los moldes perdidos mas pequenos se fabrican predominantemente a partir de materiales a moldear que se solidifican mediante bentonita como aglutinante, mientras que para moldes mas grandes se usan en la mayoria de los casos polimeros organicos como aglutinante. La fabricacion de los moldes de fundicion discurre en la mayoria de los casos de manera que el material a moldear se mezcle en primer lugar con el aglutinante, de modo que los granos del material a moldear se hayan revestido con una pelicula delgada del aglutinante. Esta mezcla de material a moldear se introduce entonces en un correspondiente molde y eventualmente se compacta para conseguir una estabilidad suficiente del molde de fundicion. A continuacion se cura el molde de fundicion, por ejemplo calentandose este o anadiendose un catalizador que provoca una reaccion de curado. Si el molde de fundicion ha conseguido al menos un cierta resistencia inicial, este puede sacarse tambien del molde y transferirse para el curado completo por ejemplo a un horno, para calentarse alli durante un tiempo predeterminado hasta una determinada temperatura.
Los moldes permanentes se usan para la fabricacion de una pluralidad de piezas de fundicion. Estos deben soportar de manera intacta, por tanto, el proceso de fundicion y las cargas asociadas a ello. Como material para moldes permanentes han dado buen resultado, dependiendo del campo de aplicacion, especialmente hierro fundido asi como aceros no aleados y aleados, sin embargo tambien cobre, aluminio, grafito, metales sinterizados y materiales ceramicos. A los procedimientos de molde permanente pertenecen el procedimiento de fundicion de coquilla, de fundicion a presion, de fundicion centrifugada y de colada continua.
Los moldes de fundicion estan expuestos durante el proceso de fundicion a cargas termicas y mecanicas muy altas. En la superficie de contacto entre el metal liquido y el molde de fundicion pueden producirse por tanto defectos, por ejemplo agrietandose el molde de fundicion o introduciendose metal liquido en la estructura del molde de fundicion. En la mayoria de los casos se dotan por tanto aquellas superficies del molde de fundicion que estan en contacto con el metal liquido de un revestimiento protector, que se designa tambien como revestimiento. Un revestimiento de este tipo esta constituido en la mayoria de los casos por un material refractario inorganico y un aglutinante que estan disueltos o suspendidos en un liquido soporte adecuado, por ejemplo agua o alcohol.
Mediante estos revestimientos puede modificarse la superficie del molde de fundicion y adaptarse a las propiedades del metal que va a procesarse. Asi puede mejorarse mediante el revestimiento el aspecto de la pieza de fundicion, generandose una superficie lisa, dado que mediante el revestimiento se compensan irregularidades que se originan debido al tamano de los granos del material a moldear. Ademas puede influir metalurgicamente el revestimiento en la pieza de fundicion, transfiriendose aditivos a la pieza de fundicion, por ejemplo a traves del revestimiento de manera selectiva en la superficie de la pieza de fundicion, que mejoran las propiedades de superficie de la pieza de fundicion. Ademas, los revestimientos forman una capa que aisla quimicamente el molde de fundicion durante la fundicion del metal liquido. Debido a ello debe impedirse una adherencia entre la pieza de fundicion y el molde de fundicion, de modo que pueda separarse la pieza de fundicion sin dificultades del molde de fundicion. Ademas debe garantizar el revestimiento una separacion termica del molde de fundicion y la pieza de fundicion. Esto es importante en particular en moldes permanentes. Si no se cumple esta funcion, por ejemplo un molde de metal en el transcurso de los procesos de fundicion consecutivos experimenta cargas termicas tan altas que se destruye este antes de tiempo. El revestimiento puede usarse sin embargo tambien para controlar de manera dirigida la transmision de calor entre el metal liquido y el molde de fundicion, para provocar por ejemplo mediante la velocidad de enfriamiento la formacion de una determinada estructura metalica.
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Los revestimientos usados habitualmente contienen como sustancias basicas por ejemplo arcillas, cuarzo, tierra de diatomeas, cristobalita, tridimita, silicato de aluminio, silicato de zirconio, mica, chamota o tambien grafito. Estas sustancias basicas cubren la superficie del molde de fundicion y cierran los poros frente a la introduction del metal liquido en el molde de fundicion. Debido a su gran capacidad aislante se usan con frecuencia revestimientos que contienen dioxido de silicio o tierra de diatomeas como sustancias basicas, dado que estos revestimientos pueden fabricarse con bajo gasto de costes y estan disponibles en grandes cantidades.
Los procedimientos importantes para la fabrication de piezas metalicas, por ejemplo a partir de hierro fundido, son el procedimiento de fundicion a gran escala y el procedimiento de fundicion centrifugada.
En el procedimiento de fundicion a gran escala, con el que se fabrican piezas de fundicion mas grandes, se usan en la mayoria de los casos moldes perdidos. Debido al tamano de las piezas de fundicion que van a fabricarse actuan presiones metaloestaticas muy altas sobre el molde de fundicion. Mediante los tiempos de enfriamiento largos se expone el molde de fundicion tambien durante espacios de tiempo muy largos a una alta carga de temperatura. En este procedimiento adquiere el revestimiento una funcion de protection marcada para evitar una introduccion del metal en el material del molde de fundicion (penetration), un agrietamiento del molde de fundicion (formation de nervios de hoja) o una reaction entre el metal y el material del molde de fundicion (penetracion de metal).
En la fundicion centrifugada se introduce el metal liquido en una coquilla en forma de tubo o de anillo que gira alrededor de su eje, en la que el metal se moldea con action de la fuerza centrifuga para dar por ejemplo cojinetes, anillos y tubos. A este respecto es necesario sin falta que la pieza de fundicion este completamente solidificada antes de la extraction del molde de fundicion. Existe por tanto un tiempo de contacto bastante largo entre el molde de fundicion y la pieza de fundicion, durante el cual no debe influirse negativamente el molde de fundicion mediante la pieza de fundicion que se enfria. Los moldes de fundicion estan realizados en este caso como moldes permanentes, es decir no deben modificarse las propiedades y la forma del molde de fundicion tampoco tras la carga mediante el proceso de fundicion. En la fundicion centrifugada se reviste el molde de fundicion por tanto con un revestimiento aislante que se aplica en una capa individual o en forma de varias capas.
En el documento DE-B-1 433 973 se describe un revestimiento de coquilla en forma de una suspension acuosa, con el que por un lado deben evitarse durante la fundicion danos en la coquilla y que por otro lado deba facilitar el moldeo de las piezas de fundicion. El revestimiento esta compuesto esencialmente de acido silicico vitreo como material refractario asi como sol de acido silicico coloidal como aglutinante.
En el documento DE-AS-1 303 358 se describe un revestimiento refractario que se aplica sobre las paredes, la parte inferior o la placa de base de una coquilla. El revestimiento comprende un material refractario en forma de particula que contiene oxido de cromo asi como un aglutinante inorganico, que estan dispersados en un medio liquido. El material refractario en forma de particula esta compuesto de cromita y oxido de zirconio, oxido de magnesio, oxido de titanio o magnesita calcinada.
En el documento DE 42 03 904 C1 se describe un revestimiento para fines tecnicos de fundicion que contiene del 5 % al 40 % en peso de fibras. Del 10 % al 90 % de las fibras estan compuestas de un material organico y el resto de material inorganico refractario. Las fibras inorganicas presentan una longitud promedio de 50 a 400 ^m asi como un diametro de 1 a 25 ^m y las fibras organicas presentan una longitud promedio de 50 a 5.000 ^m y un diametro de 2 a 70 ^m.
Los revestimientos que contienen un liquido soporte, un material refractario en forma de polvo y un portador de carbono lustroso se conocen en si. Los documentos DD 213369 A1, GB 1532864 A y el documento JP 57-047548 A proponen como portador de carbono lustroso grafito, carbon u hollin. Los portadores de carbono particulados de este tipo no son polimeros. El documento US 4001468 A menciona polimeros como aditivos en revestimientos. Los revestimientos preven sin embargo disolventes que pueden disolver o disolver parcialmente los polimeros dados a conocer en el documento US 4001468 A, para formar sobre los nucleos peliculas continuas y planas resistentes al agua. El objetivo del documento US 4001468 A es facilitar un revestimiento que revista las masas moldeables curadas sensibles a la humedad con una pelicula protectora impermeable al agua y que sea compatible con los aglutinantes sensibles a la humedad de las masas moldeables. Puede partirse por tanto de que los revestimientos del documento US 4001468 A no deben presentar agua o disolventes “higroscopicos” tales como alcoholes como liquidos soportes.
Finalmente se conocen revestimientos del tipo mencionado anteriormente por el documento WO 2006/063696 A1.
Durante la fundicion pueden formarse en el lado exterior de la pieza de fundicion o de manera compacta por debajo de su superficie pequenas concavidades o burbujas de gas en forma de embudo, que empeoran la calidad de la superficie de la pieza de fundicion y hacen necesario un mecanizado posterior de la superficie de la pieza de fundicion. En particular en secciones en el interior de la pieza de fundicion, por ejemplo canales de alimentation de aceite en un bloque motor, es dificil o incluso se descarta un mecanizado posterior de este tipo. Tales secciones en el interior de la pieza de fundicion se representan con los denominados nucleos.
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Estos defectos de fundicion pueden atribuirse a distintas causas.
Dependiendo de la composition de la masa fundida se forman en los calderos de fundicion escorias silicaticas con un contenido de SO2 casi constante en el intervalo de aproximadamente el 40 %. Ademas, las escorias contienen esencialmente proporciones de MnO que oscilan en el intervalo del 15 % al 40 %, asi como Fe3O4 en proporciones en el intervalo del 5 % al 25 % en peso. Estas escorias de oxido de hierro-silicato se forman muy rapidamente y se encuentran, de manera asociada con azufre, muy frecuentemente en forma de una escoria espumosa. Las escorias tienen una action a modo de adhesivo y unen por ejemplo granos de arena sueltos que se han desprendido del material a moldear del molde de fundicion. Dado que las escorias pueden formarse ya a bajas temperaturas, pueden formarse estas no solo durante la obtencion del metal en el caldero sino tambien solo en un momento posterior, por ejemplo durante el vertido del metal liquido o durante la introduction del metal liquido en un molde de fundicion. Esencialmente, el Fe3O4 contenido en la escoria es responsable de la formation de burbujas de gas, dado que este puede reducirse facilmente mediante carbono, CO o H2, produciendose productos de reaction en forma de gas que conducen entonces a la formacion de los defectos de fundicion descritos. Para suprimir la formacion de burbujas de gas pueden tomarse distintas medidas. Asi puede contrarrestarse la formacion de una escoria que contiene Fe3O4, manteniendose lo mas bajo posible el contacto de la masa fundida con oxigeno o aire. Para ello puede tenerse como objetivo por ejemplo un tiempo de fundicion lo mas corto posible. Ademas debian evitarse tiempos de permanencia mas largos del hierro liquido o interrupciones del proceso de fundicion o tambien un vertido multiple del hierro liquido. Ademas pueden anadirse a la masa fundida elementos o compuestos afines a oxigeno, que compiten contra el hierro por el oxigeno que esta a disposition y asi suprimen la formacion de una escoria que contiene Fe3O4. Como medida adicional puede elevarse el contenido de manganeso de la masa fundida en mas del 0,5 % en peso, de modo que ya no se formen escorias de oxido de hierro-silicato. Finalmente puede elevarse la temperatura de la masa fundida tanto que las escorias se reduzcan con production de monoxido de carbono.
A las temperaturas que imperan durante la fundicion de metal se descomponen los aglutinantes organicos en el molde de fundicion con formacion de CO, CO2, N2, H2, NOx, NH3, H2O y CxHy. Mediante la reaccion de estos compuestos con hierro liquido se producen otros productos gaseosos que pueden enriquecerse en el hierro liquido o en la escoria. A continuation se exponen reacciones a modo de ejemplo:
Fe + CxHy ^ [C] + H2
Fe3O4 + CH4 ^ CO2 + 2 CH2O + 3 Fe
2 NH3 ^ N2 + 3 H2
2 [Al] + 3 H2O ^ Al2O3 + 3 H2
El nitrogeno y el hidrogeno se disuelven mejor en hierro liquido que en hierro solido. Durante la transition del estado liquido al solido se desprenden por tanto gases disueltos de la masa fundida, que en este estado presenta ya una viscosidad relativamente alta. Por tanto, las burbujas de gas tienen una forma que recuerda menos a una esfera, sino que presenta mas bien una semejanza a una cavidad. Como contramedida puede reducirse la cantidad del gas disuelto en el metal liquido, reduciendose la temperatura de la masa fundida. Ademas puede reducirse la proportion del aglutinante en el molde de fundicion, de modo que durante su descomposicion se produzcan cantidades mas bajas de gases indeseados. Finalmente puede elevarse la proporcion de titanio de la masa fundida para unir por ejemplo nitrogeno en forma de nitruro de titanio o puede reducirse la proporcion de aluminio para reprimir debido a ello la produccion de hidrogeno mediante la reduction de agua.
Las contramedidas descritas anteriormente se contradicen parcialmente o pueden influir en las propiedades de la pieza de fundicion, cuando se anaden, por ejemplo, aditivos a la masa fundida. Tampoco puede conducirse el proceso de fundicion probablemente de modo que se suprima en gran parte un contacto del metal liquido con el aire u oxigeno.
Los moldes de fundicion comprenden moldes y nucleos. Los moldes reproducen a este respecto el contorno exterior de la pieza de fundicion, mientras que los nucleos se usan para la formacion de cavidades en la pieza de fundicion. A este respecto, a los moldes se les exigen claramente menos requerimientos con respecto a la estabilidad y la composicion de la mezcla de material a moldear que a los nucleos. Asi deben soportar los moldes durante la fundicion cargas mecanicas claramente mas bajas. Los moldes se fabrican a este respecto en la mayoria de los casos a partir de arena empapada. Esta esta constituida esencialmente por un material refractario, tal como arena de cuarzo, bentonita como aglutinante y agente formador de carbono lustroso, por ejemplo polvo de carbon. Ademas, la arena empapada contiene agua para conferir a la mezcla de material a moldear una correspondiente flexibilidad y moldeabilidad y para hacer viable la bentonita como aglutinante. Los nucleos se fabrican en la mayoria de los casos a partir de una mezcla de material a moldear unida con resina. Como aglutinante esta contenido a este respecto un aglutinante organico. Los aglutinantes a modo de ejemplo son aglutinantes cold-box (caja fria) o aglutinantes hot-box (caja caliente). Mediante el uso de estos aglutinantes obtienen los nucleos una estabilidad claramente mas alta. Ademas, los nucleos no deben mostrar durante la fundicion un desarrollo de gases demasiado alto. Mientras que en el caso de los moldes esta a disposicion una superficie muy grande para evacuar los gases
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liberados durante la fundicion hacia fuera, estan a disposicion en el caso de los nucleos unicamente las marcas de nucleo que presentan una seccion transversal relativamente pequena. Las marcas de nucleo corresponden a las superficies de contacto de los nucleos en el modelo. En caso de un desarrollo de gases demasiado fuerte puede pasar por tanto gas al material metalico liquido y mediante las burbujas de gas originadas debido a ello puede conducir a defectos de fundicion, tales como orificios pequenos.
Por tanto, la invention se basaba en el objetivo de facilitar un agente con el que pudieran suprimirse en gran parte o completamente defectos de gas en piezas de fundicion y que requiriera a ser posible bajas limitaciones en relation a la composition de la masa fundida o en relacion a la fundicion de metal. Este agente debe poder usarse en particular en la fabrication de nucleos.
Este objetivo se consigue con un revestimiento con las caracteristicas de la reivindicacion 1. Perfeccionamientos ventajosos del revestimiento de acuerdo con la invencion son objeto de las reivindicaciones dependientes.
El revestimiento de acuerdo con la invencion contiene ademas de un liquido soporte y un material refractario en forma de polvo al menos un aditivo que presenta propiedades reductoras. El revestimiento forma en el molde de fundicion la superficie de contacto con el metal liquido. Mediante el calor del metal liquido obtiene el agente reductor una alta reactividad, de modo que puede reaccionar con el oxigeno o compuestos que contienen oxigeno y por consiguiente puede capturar a estos. Debido a ello se reprime en gran parte la formation de Fe3O4, que a su vez actua con production de productos gaseosos como agente oxidante para carbono o hidrocarburos. Mediante el agente reductor facilitado en la capa de revestimiento puede reprimirse claramente, por tanto, la produccion de gases en la superficie limite con respecto a la masa fundida y con ello tambien la produccion de orificios pequenos u otras inclusiones de gases en o cerca de la superficie exterior de la pieza de fundicion.
De acuerdo con la invencion se pone a disposicion por tanto un revestimiento que puede usarse como revestimiento para moldes de fundicion para la fundicion de metal, comprendiendo el revestimiento al menos:
- un liquido soporte;
- al menos un material refractario en forma de polvo; y
- al menos un agente reductor y se define en la reivindicacion 1. El agente reductor es un agente formador de carbono lustroso. El revestimiento comprende en primer lugar un liquido soporte, en el que pueden suspenderse o disolverse las otras partes constituyentes del revestimiento. Este liquido soporte se selecciona de manera adecuada de modo que pueda evaporarse completamente en las condiciones habituales en la fundicion de metal. El liquido soporte debia presentar por tanto preferentemente a presion normal un punto de ebullition inferior a aproximadamente 130 °C, preferentemente inferior a 110 °C. Como liquido soporte se usa agua o una mezcla de agua y al menos un componente organico volatil, usandose como componente organico volatil uno o varios alcoholes. Por un componente organico volatil se entiende a este respecto uno o varios alcoholes que presentan un punto de ebullicion inferior a 130 °C, en particular inferior a 110 °C. De manera especialmente preferente se usa un alcohol con 1 a 3 atomos de carbono, en particular etanol y/o isopropanol. La proportion de agua en el liquido soporte se selecciona, con respecto al revestimiento listo para su uso, preferentemente en el intervalo del 10 % al 80 % en peso, de manera especialmente preferente del 10 % al 20 % en peso y la proporcion del componente organico volatil preferentemente en el intervalo del 0 % al 70 % en peso, de manera especialmente preferente del 40 % al 60 % en peso. La proporcion del liquido soporte en el revestimiento listo para su uso asciende habitualmente a del 10 % al 99,9 % en peso, preferentemente a del 30 % al 70 % en peso.
En el liquido soporte esta suspendido al menos un material refractario en forma de polvo. Como material refractario pueden usarse materiales refractarios habituales en la fundicion de metal. Ejemplos de materiales refractarios adecuados son diatomita, caolines, caolines calcinados, caolinita, metacaolinita, oxido de hierro, cuarzo, oxido de aluminio, silicatos de aluminio, tales como pirofilita, cianita, andalucita o chamota, oxido de zirconio, silicato de zirconio, bauxita, olivina, talco, mica, feldespato.
El material refractario se proporciona en forma de polvo. El tamano de grano se selecciona a este respecto de modo que en el revestimiento se produzca una estructura estable y de modo que pueda distribuirse el revestimiento por ejemplo con un dispositivo pulverizador sin problemas en la pared del molde de fundicion. De manera adecuada presenta el material refractario un tamano de grano promedio en el intervalo de 0,1 a 500 ^m, en particular preferentemente en el intervalo de 1 a 200 ^m. Como material refractario son adecuados en particular materiales que presentan un punto de fusion que se encuentra al menos 200 °C por encima de la temperatura del metal liquido y que no contraen ninguna reaction con el metal. La proporcion del material refractario solido en polvo en el revestimiento listo para su uso se selecciona preferentemente en el intervalo del 10 % al 99,9 % en peso, preferentemente en el intervalo del 30 % al 70 % en peso.
Como compuesto que contiene carbono se usa un agente formador de carbono lustroso. Los agentes formadores de carbono lustroso son compuestos organicos o mezclas de compuestos organicos, de los que se volatilizan compuestos que contienen C-H con la action del calor del metal liquido. La fase gaseosa que se produce a este respecto esta sobresaturada con carbono y tiene por tanto propiedades reductoras. La sobresaturacion de la fase gaseosa con carbono se vuelve finalmente tan grande que se deposita carbono pirolitico en forma de carbono
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lustroso sobre la superficie del molde de fundicion. El grado de sobresaturacion de la fase gaseosa con carbono depende de la composition qmmica del agente formador de carbono lustroso, es decir la proportion C : H : O, de la concentration de carbono asi como de la temperatura. La deposition de carbono lustroso sobre la pared de la cavidad del molde del molde de fundicion produce una peor humectabilidad de la pared mediante la masa fundida. Los gases producidos influyen tambien en el choque del metal liquido contra la pared del molde de fundicion. Se observa un denominado “acolchado” de la masa fundida. Mediante la deposicion de carbono lustroso puede separarse ademas la pieza de fundicion mas facilmente del molde de fundicion y se influye ventajosamente en la descomposicion del molde de fundicion. Ademas se vuelve plastico el agente formador de carbono lustroso con la influencia del calor del metal liquido y con ello tampona por ejemplo la extension del cuarzo bajo la action de calor del metal liquido.
Como agente formador de carbono lustroso y como polimero que contiene carbono se usan copolimeros de poliestireno. Los copolimeros a modo de ejemplo son copolimeros de estireno-butadieno, de estireno-(met)acrilato y de butadieno-(met)acrilato. Se prefieren especialmente copolimeros de estireno, ascendiendo la proporcion de estireno en el polimero que contiene carbono preferentemente al menos al 25 % en moles, de manera especialmente preferente al menos al 50 % en moles.
Los polimeros que contienen carbono presentan preferentemente un peso molecular promedio en el intervalo de 2.000 a 20.000 g/mol. El peso molecular puede determinarse por ejemplo mediante cromatografia de exclusion usando patrones, tales como patrones de poliestireno (por ejemplo POLYMER STANDARDS SERVICE GmbH, In der Dalheimer Wiese 5,D-55120 Mainz).
La proporcion del agente reductor, preferentemente del agente formador de carbono lustroso se selecciona con respecto al contenido de solidos del revestimiento de acuerdo con la invention en preferentemente al menos el 1 % en peso, preferentemente en al menos el 5 % en peso, de manera especialmente preferente en al menos el 6 % en peso, en particular preferentemente en el intervalo del 8 % al 30 % en peso. De acuerdo con una forma de realization se selecciona la proporcion del agente formador de carbono lustroso mas baja del 20 % en peso, de acuerdo con otra forma de realizacion se selecciona mas baja del 15 % en peso. La cantidad del agente formador de carbono lustroso contenido en el revestimiento depende de la cantidad de carbono lustroso que puede formarse por el agente formador de carbono lustroso. Con respecto a la cantidad de carbono lustroso formada se selecciona la cantidad del agente formador de carbono lustroso preferentemente en al menos el 1 % en peso, de manera especialmente preferente en al menos el 2 % en peso y en particular preferentemente en el intervalo del 2,5 % al 10 % en peso.
En el revestimiento listo para su uso puede estar contenido el agente formador de carbono lustroso por ejemplo en una proporcion del 1 % al 8 % en peso.
El revestimiento de acuerdo con la invencion contiene una proporcion relativamente baja de agente reductor o agente formador de carbono lustroso. Debido a ello puede usarse tambien como revestimiento de nucleo, dado que muestra solo un bajo desarrollo de gases. Mediante la baja proporcion del agente formador de carbono lustroso puede suprimirse de manera eficaz, sin embargo, sorprendentemente no obstante una formation de orificios pequenos.
Ademas de los componentes mencionados puede comprender el revestimiento de acuerdo con la invencion aun otros componentes habituales. De acuerdo con una forma de realizacion de la invencion puede contener el revestimiento un aglutinante. La tarea del aglutinante se encuentra sobre todo en unir, tras el secado del revestimiento aplicado sobre un molde de fundicion, las sustancias constituyentes del revestimiento y garantizar asi una adherencia eficaz del revestimiento sobre la base. Preferentemente se anade un aglutinante que cura de manera irreversible. Se obtiene de esta manera un revestimiento con una alta resistencia a la abrasion. Esto es ventajoso cuando el molde de fundicion debe transportarse, por ejemplo, tras su fabrication y a este respecto esta expuesto a influencias mecanicas. Mediante la robustez mecanica marcada del revestimiento pueden evitarse danos en gran parte. Ademas se usan preferentemente aquellos aglutinantes que no se ablandan de nuevo bajo la accion de la humedad del aire.
En si pueden usarse todos los aglutinantes que se han usado ya en revestimientos. Como aglutinante pueden usarse por ejemplo almidon, dextrina, peptidos, poli(alcohol vinilico), copolimeros de poli(acetato de vinilo), poli(acido (met)acrilico), poliestireno, dispersiones de poli(acetato de vinilo)-poliacrilato, asi como mezclas de estos compuestos. De acuerdo con una forma de realizacion preferente contiene el revestimiento de acuerdo con la invencion una resina alquidica como aglutinante, que es soluble tanto en agua como en alcoholes, tal como etanol, propanol o isopropanol. El aglutinante esta contenido en el revestimiento listo para su uso preferentemente en una proporcion del 0,1 % al 5 % en peso, de manera especialmente preferente del 0,5 % al 2 % en peso.
Ademas de los materiales refractarios ya mencionados puede contener el revestimiento tambien aun un agente de fijacion. El agente de fijacion eleva la viscosidad del revestimiento. Con ello se impide por un lado una reduction de las partes constituyentes mas pesadas en el revestimiento, de modo que durante la aplicacion obtiene la capa de revestimiento siempre una composicion uniforme. Por otro lado, el agente de fijacion hace que ya no fluya el
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revestimiento tras la aplicacion sobre las superficies del molde de fundicion y por tanto se consigue un espesor de capa uniforme tambien sobre, por ejemplo, superficies perpendiculares del molde de fundicion. Como agente de fijacion pueden usarse por ejemplo silicatos de dos capas y silicatos de tres capas habituales en revestimientos, tales como atapulgita, serpentinas, esmectitas, tales como saponita, montmorillonita, beidellita y nontronita, vermiculita. Su proportion en el revestimiento listo para su uso asciende preferentemente a del 0,5 % al 4,0 % en peso, de manera especialmente preferente del 1,0 % al 2,0 % en peso.
Ademas, el revestimiento de acuerdo con la invention puede contener un agente humectante, que facilita la aplicacion del revestimiento sobre una base. Como agente humectante pueden usarse en si todos los tensioactivos anionicos y no anionicos conocidos por el experto de polaridad media y superior. Los tensioactivos presentan preferentemente un valor de HLB superior a 7. Los agentes humectantes se anaden preferentemente en una cantidad del 0,01 % al 1 % en peso, de manera especialmente preferente del 0,05 % al 0,3 % en peso, refiriendose los datos de porcentaje al revestimiento listo para su uso. Un ejemplo de un agente humectante adecuado es dioctilsulfosuccinato de disodio.
Para evitar una formation de espuma durante la fabrication del revestimiento o durante la aplicacion del revestimiento sobre la superficie del molde de fundicion, puede contener el revestimiento un agente desespumante. La formacion de espuma durante la aplicacion del revestimiento puede conducir a un espesor de capa no uniforme y orificios en la capa. Como agente desespumante pueden usarse por ejemplo aceite de silicona o aceite mineral. El agente desespumante esta contenido en el revestimiento listo para su uso preferentemente en una proporcion del 0,01 % al 1 % en peso, de manera especialmente preferente del 0,05 % al 0,3 % en peso.
Ademas, el revestimiento puede contener pigmentos o colorantes habituales. Estos se anaden eventualmente para conseguir, por ejemplo, un contraste entre distintas capas de revestimiento o entre el molde de fundicion como base y la capa de revestimiento dispuesta sobre el mismo, de modo que pueda comprobarse visualmente una aplicacion completa de la capa de revestimiento. Ejemplos de pigmentos adecuados son oxido de hierro rojo y amarillo asi como grafito. Los colorantes y pigmentos estan contenidos en el revestimiento listo para su uso preferentemente en una cantidad del 0,01 % al 10 % en peso, de manera especialmente preferente del 0,1 % al 5 % en peso.
En particular cuando el revestimiento esta realizado como revestimiento de agua, como liquido soporte se usa por tanto esencialmente solo agua, puede anadirse al revestimiento un biocida para evitar una infestation bacteriana y con ello una influencia negativa sobre la reologia y la fuerza de union del aglutinante. Ejemplos de biocidas adecuados son formaldehido, 2-metil-4-isotiazolin-3-ona (MIT), 5-cloro-2-metil-4-isotiazolin-3-ona (CIT) y 1,2- benzoisotiazolin-3-ona (BIT). Preferentemente se usan MIT, BIT o una mezcla de los mismos. Los biocidas se usan preferentemente en una cantidad de 10 a 1000 ppm, de manera especialmente preferente de 50 a 500 ppm, con respecto al revestimiento listo para su uso.
El revestimiento de acuerdo con la invencion presenta en el estado que puede usarse preferentemente un contenido de solidos en el intervalo del 20 % al 80 % en peso, de manera especialmente preferente del 30 % al 70 % en peso. De acuerdo con una forma de realization, el revestimiento presenta un contenido de solidos en el intervalo del 35 % al 55 % en peso.
El revestimiento de acuerdo con la invencion puede fabricarse segun procedimientos habituales. Por ejemplo puede fabricarse un revestimiento de acuerdo con la invencion disponiendo en primer lugar agua u otro liquido soporte adecuado en un agitador. Al agua se anade entonces por ejemplo el agente de fijacion, por ejemplo un silicato estratificado y se solubiliza este en condiciones de alto cizallamiento. A continuation se introducen mediante agitation el material refractario en forma de polvo asi como eventualmente pigmentos y colorantes y el agente formador de carbono lustroso, hasta que se produzca una mezcla homogenea. Para acabar se introducen mediante agitacion agentes humectantes, agentes desespumantes, biocidas y aglutinantes.
Para el uso tecnico puede proporcionarse y comercializarse el revestimiento de acuerdo con la invencion como formulation lista para su uso. Sin embargo es tambien posible fabricar y comercializar el revestimiento de acuerdo con la invencion en forma concentrada. Para obtener a partir del revestimiento concentrado un revestimiento listo para su uso, debe anadirse una cantidad adecuada de un componente disolvente que es necesario para ajustar las propiedades de viscosidad y densidad necesarias del revestimiento. Ademas puede proporcionarse el revestimiento de acuerdo con la invencion tambien en forma de un kit, previendose por ejemplo el componente solido y el componente disolvente uno junto al otro en recipientes separados. El componente solido puede proporcionarse a este respecto como mezcla de solidos en forma de polvo en un recipiente separado. Otros componentes liquidos que van a usarse eventualmente, tal como por ejemplo aglutinantes, agentes humectantes, agentes humectantes/desespumantes, pigmentos, colorantes y biocidas, pueden proporcionarse en este kit a su vez en un recipiente separado. El liquido soporte puede anadirse o bien a los otros componentes liquidos mencionados anteriormente o puede proporcionarse de manera separada de estos en un recipiente separado. Para la fabricacion de un revestimiento listo para su uso se mezclan entre si las cantidades adecuadas del componente solido, de los otros componentes liquidos y del liquido soporte. Ademas es tambien posible proporcionar un revestimiento de acuerdo con la invencion cuyo componente disolvente este compuesto en primer lugar solo de agua. Mediante la adicion de un alcohol volatil o mezcla de alcoholes, preferentemente etanol, propanol, isopropanol y mezclas de los
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mismos, en preferentemente cantidades del 40 % al 200 % en peso con respecto al revestimiento de agua, puede proporcionarse a partir de este revestimiento de agua un revestimiento de alcohol listo para su uso. El contenido de solidos de un revestimiento de alcohol de acuerdo con la invencion asciende a este respecto preferentemente a del 20 % al 60 % en peso, en particular preferentemente a del 30 % al 40 % en peso.
Dependiendo del uso deseado del revestimiento de acuerdo con la invencion, por ejemplo como revestimiento base o como revestimiento de cubierta, y del espesor de capa deseado de la capa de revestimiento que va a aplicarse pueden ajustarse otros parametros caracteristicos del revestimiento. Asi, un revestimiento de acuerdo con la invencion, que debe usarse para el revestimiento de moldes y nucleos en la tecnica de fundicion, presenta preferentemente una viscosidad de 11 a 25 s, de manera especialmente preferente de 12 a 15 s, determinada segun la norma DIN 53211; viscosimetro 4 mm, norma DIN-Cup. Preferentemente, un revestimiento listo para su uso presenta una densidad en el intervalo de 1 a 2,2 g/ml (de 0 a 120 °Be), de manera especialmente preferente en el intervalo de 1,1 a 1,4 g/ml (de 30 a 50 °Be), en particular de 1,2 a 1,3 g/ml, determinada segun el procedimiento de flotabilidad de Baume; norma DIN 12791.
El revestimiento de acuerdo con la invencion puede usarse para revestir moldes de fundicion. Por tanto es objetivo de la invencion tambien un procedimiento para la fabricacion de un molde de fundicion revestido, en el que se proporciona un molde de fundicion y se reviste el molde de fundicion al menos por secciones con una capa de revestimiento que comprende al menos proporcionalmente una capa de un revestimiento, tal como se ha descrito anteriormente.
Por un molde de fundicion se entiende todos los tipos de cuerpos que son necesarios para la fabricacion de una pieza de fundicion, o sea por ejemplo nucleos, moldes y coquillas. Los moldes de fundicion pueden estar fabricados en si de materiales discrecionales. Asi pueden estar fabricados los moldes de fundicion por ejemplo de un material a moldear refractario, tal como arena de cuarzo, que se ha solidificado con un aglutinante adecuado. A este respecto pueden usarse tanto aglutinantes inorganicos como organicos. Un ejemplo de un aglutinante inorganico es vidrio soluble, que se ha solidificado por ejemplo mediante extraction de agua mediante calentamiento o mediante conduction de dioxido de carbono. Ejemplos de aglutinantes organicos son aglutinantes cold-box o aglutinantes nobake (sin coccion), en caso de los cuales se curan un componente poliisocianato y un componente poliol bajo action de un catalizador basico.
De manera especialmente preferente se usa el revestimiento para revestir nucleos. Tal como se ha expuesto ya, el revestimiento de acuerdo con la invencion muestra un desarrollo de gases comparativamente bajo. Debido a ello se ha reprimido en gran parte durante la fundicion el riesgo de un paso de gases desde el nucleo al material metalico liquido.
De manera especialmente preferente, a este respecto como nucleos se usan nucleos unidos a resina sintetica.
En la fabricacion de nucleos unidos a resina sintetica de este tipo se usan preferentemente aglutinantes cold-box. Se trata a este respecto de un sistema de dos componentes. El primer componente esta constituido por la solution de un poliol, en la mayoria de los casos de una resina fenolica. El segundo componente es la solucion de un poliisocianato. Asi, de acuerdo con el documento US 3.409.579 A se llevan a reaction los dos componentes del aglutinante de poliuretano, conduciendose tras la conformation una amina terciaria en forma de gas por la mezcla constituida por el material base a moldear y el aglutinante.
Un sistema de aglutinantes muy similar a estos aglutinantes cold-box son los aglutinantes no-bake de poliuretano. A este respecto se hace reaccionar igualmente un componente poliisocianato con un componente poliol, anadiendose el catalizador sin embargo en forma liquida ya en la fabricacion de la mezcla de material a moldear. Como catalizador se usan igualmente aminas, por ejemplo aminas terciarias.
En el caso de la reaccion de curado de aglutinantes de poliuretano se trata de una poliadicion, es decir una reaccion sin disociacion de productos secundarios, tales como por ejemplo agua. A las ventajas del procedimiento cold-box y del procedimiento no-bake pertenecen buena productividad, precision dimensional de los moldes de fundicion asi como buenas propiedades tecnicas, tal como la resistencia de los moldes de fundicion, el tiempo de procesamiento de la mezcla constituida por material base a moldear y aglutinante, etc.
Otros aglutinantes adecuados son por ejemplo aglutinantes no-bake a base de resinas de furano o resinas fenolicas. Estos se presentan como sistemas de dos componentes, comprendiendo un componente una resina de furano o resina fenolica reactiva y el otro componente un acido que actua como catalizador para el curado del componente de resina reactivo. Como acidos se usan en la mayoria de los casos acidos sulfonicos aromaticos y en algunos casos especiales tambien acido fosforico o acido sulfurico.
Las resinas de furano contienen como componente esencial alcohol furfurilico. El alcohol furfurilico puede reaccionar consigo mismo con catalisis acida y puede formar un polimero. Dado que el alcohol furfurilico se prepara a partir de material vegetal, por ejemplo paja de trigo o cascaras de arroz, este es relativamente caro. Para la preparation de aglutinantes no-bake de furano no se usa, por tanto, generalmente alcohol furfurilico puro, sino que se anade al
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alcohol furfurilico otros compuestos que se introducen mediante polimerizacion en la resina. Ejemplos de compuestos de este tipo son aldehidos, tales como formaldehndo o furfural, cetonas, tales como acetona, fenoles, urea o tambien polioles, tales como alcoholes de azucar o etilenglicol. A las resinas pueden anadirse aun otros componentes que influyen en las propiedades de la resina, por ejemplo en su elasticidad. Por ejemplo puede anadirse melamina para unir formaldehido libre.
Los aglutinantes no-bake a base de resinas fenolicas contienen como componente de resina reactivo resoles, o sea resinas fenolicas, que se han preparado con un exceso de formaldehido. Las resinas fenolicas muestran en comparacion con las resinas de furano una reactividad claramente mas baja y requieren como catalizadores acidos sulfonicos fuertes.
Al procedimiento organico de curado en caliente pertenece el procedimiento hot-box a base de resinas fenolicas o de furano, el procedimiento warm-box a base de resinas de furano y el procedimiento croning (moldeo en cascara) a base de resinas de fenol-novolaca. En el procedimiento hot-box asi como en el procedimiento warm-box se procesan resinas liquidas con un agente endurecedor latente, eficaz solo a temperatura elevada para obtener una mezcla de material a moldear. En el procedimiento croning se envuelven materiales base a moldear, tal como cuarzo, arena de mineral de cromo, arena de zirconio, etc. a una temperatura de aproximadamente 100 a 160 °C con una resina de fenol-novolaca liquida a esta temperatura. Como componente de reaccion para el curado posterior se anade hexametilentetramina. En las tecnicas de curado en caliente mencionadas anteriormente tiene lugar la conformacion y el curado en moldes que pueden calentarse, que se calientan hasta una temperatura de hasta 300 °C.
Tales aglutinantes organicos para su uso en la fabricacion de moldes y nucleos los conoce en si el experto.
En el procedimiento de acuerdo con la invencion se proporciona en primer lugar un molde de fundicion o un nucleo. Sobre este se aplica entonces el revestimiento descrito anteriormente. A este respecto pueden usarse en si todos los procedimientos habituales. El revestimiento puede aplicarse por medio de un pincel. Sin embargo es tambien posible aplicar por pulverizacion el revestimiento por medio de una boquilla adecuada. Para la pulverizacion pueden usarse aparatos pulverizadores con recipiente a presion habituales en el comercio. Segun esto se introduce el revestimiento en estado preferentemente diluido en un recipiente a presion. Mediante la sobrepresion que impera en el recipiente se comprime el revestimiento en una pistola pulverizadora, donde se pulveriza con ayuda de aire atomizado que puede regularse por separado. La aplicacion por pulverizacion se realiza preferentemente de modo que el revestimiento aun humedo choca contra la superficie del molde de fundicion, de modo que pueda conseguirse una aplicacion uniforme.
Ademas puede aplicarse el revestimiento tambien sumergiendo el molde de fundicion en el revestimiento. La duracion durante la cual permanece sumergido el molde de fundicion en el revestimiento se selecciona preferentemente entre 2 segundos y 2 minutos. En la extraccion del molde de fundicion se escurre el revestimiento en exceso, dependiendo el tiempo que ocupa el escurrimiento del revestimiento en exceso tras la inmersion del comportamiento de escurrimiento del revestimiento usado. El revestimiento que queda sobre la superficie del molde de fundicion presenta entonces un espesor de capa determinado, pudiendose influir en el espesor de capa mediante las propiedades del revestimiento, por ejemplo su viscosidad o mediante la adicion de agentes de fijacion.
Ademas puede inundarse la cavidad del molde del molde de fundicion tambien con el revestimiento. Con el vertido del revestimiento queda entonces igualmente una capa del revestimiento en las paredes de la cavidad del molde, pudiendose influir en el espesor de capa de la capa por ejemplo mediante la viscosidad del revestimiento.
El revestimiento puede aplicarse en una capa individual. Sin embargo es tambien posible aplicar varias capas del revestimiento una sobre otra para conseguir, por ejemplo, un mayor espesor de capa. A este respecto, eventualmente en primer lugar puede secarse parcial o completamente la capa del revestimiento dispuesta mas profunda, antes de que se aplique la siguiente capa.
Preferentemente se revisten al menos las superficies del molde de fundicion con el revestimiento, que en la fundicion entran en contacto con el metal liquido. En particular preferentemente se revisten el o los nucleos del molde de fundicion con el revestimiento descrito anteriormente.
Tras la aplicacion se seca la capa de revestimiento y, siempre que el revestimiento contenga un aglutinante que puede curarse, se cura el aglutinante.
Para el secado pueden usarse todos los procedimientos conocidos. El revestimiento puede secarse al aire, pudiendose requerir el secado deshumidificandose, por ejemplo, el aire. Ademas puede calentarse tambien el molde de fundicion con la capa de revestimiento aplicada sobre el mismo. Para el calentamiento puede irradiarse el molde de fundicion, por ejemplo, con microondas o luz infrarroja. Sin embargo, el molde de fundicion revestido puede colocarse para el secado tambien en un horno de conveccion. De acuerdo con una forma de realization preferente del procedimiento de acuerdo con la invencion se seca el molde de fundicion revestido con el revestimiento en un horno de conveccion a de 100 °C a 250 °C, preferentemente de 120 °C a 180 °C. En caso de uso de revestimientos
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de alcohol se seca el revestimiento preferentemente mediante quemado del alcohol o de la mezcla de alcoholes. Mediante el calor de combustion que se produce a este respecto se calienta adicionalmente el molde de fundicion revestido.
El espesor de capa seca de la capa de revestimiento asciende preferentemente a al menos 0,1 mm, preferentemente a al menos 0,2 mm, de manera especialmente preferente a al menos 0,3 mm. Para una aplicacion especial pueden usarse tambien capas de revestimiento mas gruesas. El espesor de capa seca asciende en aplicaciones de este tipo preferentemente a al menos 0,4 mm y en particular preferentemente a al menos 0,5 mm. Los espesores de capa de este tipo se usan preferentemente cuando la carga termica del molde de fundicion es muy alta. En particular preferentemente se encuentra el espesor de la capa de revestimiento en el intervalo de 0,3 a 1,5 mm. El espesor de capa seca designa segun esto el espesor de capa de la capa de revestimiento secada, que se obtiene mediante separation esencialmente completa del liquido soporte y eventualmente curado posterior de la capa de revestimiento. El espesor de capa seca se determina preferentemente mediante medicion con el peine de espesor de capa humeda.
Antes de que se aplique el revestimiento puede dotarse el molde de fundicion tambien en primer lugar de un revestimiento base. El revestimiento base puede aplicarse sobre el molde de fundicion con todos los procedimientos conocidos en el estado de la tecnica, por ejemplo inmersion, inundation, pulverization o pintura. El revestimiento base cubre la superficie del molde de fundicion y cierra los poros de arena frente a una introduction del metal liquido. Ademas tiene el revestimiento base tambien la tarea de aislar termicamente el molde de fundicion frente al metal liquido. El revestimiento base puede contener como sustancia basica por ejemplo arcilla, talco, cuarzo, mica, silicato de zirconio, magnesita, silicato de aluminio o chamota en un liquido soporte adecuado, por ejemplo agua o alcohol. El espesor de capa seca del revestimiento base asciende preferentemente a al menos 0,1 mm, de manera especialmente preferente a al menos 0,2 mm, en particular preferentemente a al menos 0,45 mm. Preferentemente se selecciona el espesor de capa seca del revestimiento base en el intervalo de 0,3 a 1,5 mm. El revestimiento para el revestimiento base se realiza preferentemente como revestimiento de agua o como revestimiento de alcohol.
El revestimiento base puede diferenciarse en su composition del revestimiento de acuerdo con la invention. Sin embargo es tambien posible preparar el revestimiento base igualmente a partir del revestimiento de acuerdo con la invencion. Preferentemente se prepara el revestimiento base igualmente a partir del revestimiento de acuerdo con la invencion.
Con el uso de un molde de fundicion revestido, tal como se fabrica con el procedimiento descrito anteriormente, se obtienen piezas de fundicion que presentan en su superficie o cerca de su superficie pocos defectos que puedan atribuirse a inclusiones de gases. Por tanto es objeto de la invencion tambien un molde de fundicion, que comprende al menos secciones de una capa de revestimiento que se prepara a partir de un revestimiento, tal como se ha descrito anteriormente.
Los moldes de fundicion de acuerdo con la invencion son adecuados tanto para procedimientos de fundicion centrifugada como para procedimientos de fundicion a gran escala o generalmente procedimientos de fundicion a base de moldes perdidos. Por tanto es objetivo de la invencion tambien el uso del molde de fundicion descrito anteriormente para la fundicion de metal. Los moldes de fundicion que comprenden una capa que se ha preparado a partir del revestimiento de acuerdo con la invencion son adecuados, por ejemplo, para la fabrication de tubos, camisas cilindricas, motores y componentes de motores, bancadas y turbinas asi como para componentes de maquinas generales. En particular son adecuados los moldes de fundicion para la fundicion del hierro asi como del acero. En la fundicion del hierro o del acero se consiguen temperaturas relativamente altas en en el intervalo de aproximadamente 1400 °C, de modo que puede comenzar una formation eficaz de carbono lustroso.
La invencion se explica en mas detalle mediante los siguientes ejemplos.
Ejemplo 1
El revestimiento de nucleo usado en los siguientes ejemplos contiene las siguientes partes constituyentes (% en peso):
Componente
Proportion (% en peso) Fabricante
Pirofilita < 110 ^m
40,00 R.T.Vanderbilt
Grafito < 150 ^m
10,00 Luh
Mineral de arcilla
03,00 Engelhard Corporation
Dispersion de copolimero de butadieno-estireno
05,00 Lipatone®, Polymer Latex
Agente humectante
00,05 Henkel KGaA, DE
Agente desespumante
00,20 Henkel KgaA, DE
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Solution de aglutinante
02,00 Wacker AG, DE
Biocida
00,20 Thor
Agua
39,55
Para la preparation de los revestimientos se dispone en primer lugar el agua en un recipiente, que esta equipado con un dispositivo agitador de alto cizallamiento. El agitador se pone en marcha, se anade la arcilla y se solubiliza durante 15 minutos en condiciones de alto cizallamiento. A continuation se anaden pirofilita y grafito y se agita la mezcla durante otros 15 minutos, hasta que se obtiene una mezcla homogenea. Entonces se anaden los componentes restantes y se agita la mezcla durante otros 5 minutos.
El revestimiento obtenido se diluye con un 30 % en peso de agua desionizada y presenta entonces una viscosidad de 13 s, determinada segun la norma DIN 53211, viscosimetro 4 mm, y una densidad de 40 °Be, determinada segun el procedimiento de flotabilidad de Baume, norma DIN 12791.
Con el revestimiento se reviste un nucleo mediante aplicacion por pulverization. El espesor de la capa de revestimiento asciende a 300 ^m. El revestimiento muestra un buen comportamiento de flujo y una buena cobertura. A continuacion se seca el molde de fundicion en el horno de paso continuo con aire de circulation a de 160 °C a 180 °C.
Ejemplo de comparacion:
De manera analoga al ejemplo 1 se preparo un revestimiento de comparacion, no anadiendose sin embargo ninguna dispersion de copolimero de butadieno-estireno.
Ejemplo 2:
Se fabricaron en cada caso 10 nucleos cold-box (arena H32, aglutinante cold-box de poliuretano (PUCB) parte I 0,8 %, PUCB parte II 0,8 %) para turboalimentadores y se revistieron con los revestimientos preparados en ejemplo 1 o el ejemplo de comparacion. La resistencia a la friction de la capa de revestimiento se evaluo de manera subjetiva mediante frotamiento. La fundicion se realizo a continuacion con la aleacion SiMo para turboalimentadores a 1450 °C. Tras la separation del molde de fundicion se sometio a estudio la superficie de las piezas de fundicion para determinar defectos de fundicion.
Los resultados estan resumidos en la siguiente tabla:
Tabla: ensayos de fundicion
Revestimiento
Ejemplo de comparacion Ejemplo 1
Capa de revestimiento
200 ^m 200 ^m
Resistencia a la abrasion
buena muy buena
Piezas de fundicion con orificios pequenos
5 de 10 0 de 10

Claims (17)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
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    45
    50
    55
    60
    65
    REIVINDICACIONES
    1. Revestimiento que comprende al menos:
    un liquido soporte;
    al menos un material refractario en forma de polvo; y
    al menos un polimero que contiene carbono como agente reductor, seleccionandose el polimero que contiene carbono de copolimeros de poliestireno, y
    como liquido soporte:
    a) se usa agua o
    b) se usa una mezcla de uno o varios alcoholes con un punto de ebullicion inferior a 130 °C y agua.
  2. 2. Revestimiento segun la reivindicacion 1, en el que el polimero que contiene carbono presenta un contenido de oxigeno inferior al 10 % en peso.
  3. 3. Revestimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, en el que el agente reductor esta contenido, con respecto al peso del revestimiento listo para su uso, en una proporcion superior al 5 % en peso.
  4. 4. Revestimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, en el que el revestimiento contiene un aglutinante.
  5. 5. Revestimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, en el que el revestimiento presenta, con respecto al estado que puede usarse, un contenido de solidos del 20 % al 80 % en peso.
  6. 6. Revestimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el liquido soporte es una mezcla de agua y etanol y/o isopropanol.
  7. 7. Revestimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el liquido soporte es una mezcla de agua y un alcohol con 1 a 3 atomos de carbono.
  8. 8. Revestimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, en el que el material refractario en forma de polvo es un silicato de aluminio, en particular pirofilita, cianita, andalucita o chamota.
  9. 9. Revestimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el polimero que contiene carbono es un copolimero de estireno-butadieno, un copolimero de estireno-(met)acrilato o un copolimero de estireno-butadieno- (met)acrilato.
  10. 10. Revestimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 9, en el que la proporcion de estireno en el polimero que contiene carbono asciende a al menos el 25 % en moles, de manera especialmente preferente a al menos el 50 % en moles.
  11. 11. Procedimiento para la fabricacion de un molde de fundicion revestido, en el que se proporciona un molde de fundicion y se reviste el molde de fundicion al menos por secciones con una capa de revestimiento, que comprende al menos proporcionalmente una capa de un revestimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10.
  12. 12. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 11, en el que el molde de fundicion se reviste en primer lugar con al menos una capa de un revestimiento base, y sobre la capa del revestimiento base se aplica al menos una capa del revestimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, seleccionandose el revestimiento base preferentemente de manera diferente con respecto al revestimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10.
  13. 13. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 11 o 12, en el que el espesor de la capa de revestimiento se ajusta entre 0,3 y 1,5 mm.
  14. 14. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 11 a 13, en el que el molde de fundicion comprende al menos un nucleo y el al menos un nucleo esta revestido con el revestimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10.
  15. 15. Molde de fundicion, que comprende al menos secciones de una capa de revestimiento que esta fabricada a partir de un revestimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10.
  16. 16. Molde de fundicion de acuerdo con la reivindicacion 15, en donde el molde de fundicion comprende al menos un nucleo y el nucleo esta revestido con el revestimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10.
  17. 17. Uso de un molde de fundicion de acuerdo con las reivindicaciones 15 o 16 para la fundicion de metal, en particular para la fundicion del hierro o del acero.
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