(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳型用の絶縁性又は発熱性のフェルールと他のフィーディングヘッドと供給要素とをブロー成形及び冷却型硬化により製造するための組成物であって、
（i）アルミナ含有量が３８重量％より少ない珪酸アルミニウムの中空マイクロビーズと、
（ii）冷却型硬化固化剤と、
（iii）非繊維状のロードと、を含み、
前記非繊維状のロードが、少なくとも酸化可能な金属を含み、
前記酸化可能な金属が、アルミニウムであり、
前記酸化可能な金属の含有量が４０重量％以下であることを特徴とする組成物。
【請求項２】
前記珪酸アルミニウムの中空マイクロビーズが、２０乃至３８重量％のアルミナを含有することを特徴とする、請求項１記載の組成物。
【請求項３】
前記珪酸アルミニウムの中空マイクロビーズが、３ｍｍまでの粒径を有することを特徴とする、請求項１記載の組成物。
【請求項４】
前記冷却型硬化固化剤が、アミンで活性化したフェノール-ウレタン樹脂と、ＳＯ2で活性化したエポキシ−アクリル酸樹脂と、ＣＯ2または蟻酸メチルで活性化したアルカリ性のフェノール樹脂と、ＣＯ2で活性化した珪酸ソーダ樹脂と、からなるグループから選ばれた樹脂であることを特徴とする、請求項１記載の組成物。
【請求項５】
オキシダントをさらに備えてなり、前記オキシダントが、アルカリまたはアルカリ土類の金属塩と、金属酸化物と、からなるグループから選ばれることを特徴とする、請求項１記載の組成物。
【請求項６】
前記金属酸化物が、鉄及びマンガンの酸化物から選ばれることを特徴とする、請求項５記載の組成物。
【請求項７】
無機のフッ素フラックスをさらに備えてなり、前記無機のフッ素フラックスが、氷晶石（Ｎａ3ＡｌＦ6）と、アルミニウムとカリウムの４フッ化物と、アルミニウムとカリウムの６フッ化物とからなるグループから選ばれることを特徴とする、請求項１記載の組成物。
【請求項８】
構成要素                                        重量％
アルミナ含有量が２０乃至３８重量％である
珪酸アルミニウムの中空マイクロビーズ        １０乃至９０％
粉体又は粒子のアルミニウム                    ７乃至４０％
固化剤                                        １乃至１０％
を備えることを特徴とする、請求項１記載の組成物。
【請求項９】
無機のフッ素フラックスを５重量％まで備え、オキシダントを１０重量％まで備えることを特徴とする、請求項８記載の組成物。
【請求項１０】
構成要素                                        重量％
アルミナ含有量が２０乃至３８重量％である
珪酸アルミニウムの中空マイクロビーズ        ８５乃至９９％
粒子のアルミニウム                            １０％以下
固化剤                                        １乃至１０％
を備えることを特徴とする、請求項１記載の組成物。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の組成物を手動成形又はブロー成形するステップを備えて、固化剤として用いた樹脂を重合させることを特徴とする、鋳型用のフェルールと他のフィーディングヘッドと供給要素とを製造するための製造方法。
【請求項１２】
請求項１乃至１０のいずれかに記載された組成物を備えることを特徴とするフェルール。
【請求項１３】
挿入ステージとブロー成形ステージとを備え、
前記挿入ステージは、混合物から作られたインサートを成形型に挿入し、該混合物が、酸化可能な金属と、オキシダント及び無機のフッ素フラックスと、珪酸アルミニウムの中空マイクロビーズ又は発熱状態を希薄にするか調節するための別のエレメントと、を備え、インサートの重量が、フェルール，フィーディングヘッド，供給要素の全重量の５乃至２０％であり、インサートが発熱反応の開始剤として作用するステージであり、
前記ブロー成形ステージは、混合物を成形型の内部でブロー成形し、該混合物は、アルミナ含有量が２０乃至３８重量％である珪酸アルミニウムの中空マイクロビーズと、酸化可能な金属とオキシダントと、固化剤とからなり、その操作でインサートがフェルール又はエレメントの中に部分的に埋め込まれるステージである、
鋳型用であって節のある鋳込に用いられる発熱性のフェルールとフィーディングヘッドと供給要素を製造するための製造方法。
【請求項１４】
前記酸化可能な金属が、アルミニウムとマグネシウムとシリコンとからなるグループから選ばれることを特徴とする、請求項１３記載の製造方法。
【請求項１５】
前記オキシダントが、アルカリまたはアルカリ土類の金属塩と、金属酸化物と、からなるグループから選ばれることを特徴とする、請求項１３記載の製造方法。
【請求項１６】
前記無機のフッ素フラックスが、氷晶石（Ｎａ3ＡｌＦ6）と、アルミニウムとカリウムの４フッ化物と、からなるグループから選ばれることを特徴とする、請求項１３記載の製造方法。
【請求項１７】
前記固化剤が、加熱型硬化樹脂と冷却型硬化樹脂と自己凝固硬化樹脂とからなるグループから選ばれることを特徴とする、請求項１３記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、金属部分の製造に適切な、鋳型用の、フェルールと、他のフィーディングヘッドと、供給要素とに関し、それらの作製のための手順に関し、それらの製造用に適切な組成物に関する。
背景技術
よく知られているように、成形による金属部分の作製は、型に鋳造金属の注湯、冷却による金属の凝固、型の除去または破壊によって成形品の取り出しを備える。
前記型は、金属であり、異なる材料（セミックス、黒鉛、特に砂）の集合体によって形成され、一般に、固化剤の働きによって硬化する。通常、砂型は成形型を砂で満たすことによって得られる。
前記型は、内部空洞と外部空洞との間をつなぐためのゲート又はオリフィスを備え、それを介して成形又は鋳造時の鋳造金属が注がれる。同様に、冷却時の金属の収縮によって、型は垂直な空洞又はフェルールを備え、それらは、金属の収縮を補正するフィーディングヘッドを形成する目的で予備の鋳型金属で満たされる。
フィーディングヘッドの目的は、メディアが同様に縮んだとき、部分に供給することである。それによって、金属は、部分より長い時間、液状でフィーディングヘッドに保たれる。このために、フェルールは、一般に鋳造金属の収縮が生み出されるときその鋳造性を確実にするためにフィーディングヘッドに含まれた金属の冷却を遅らせる、吸熱性又は発熱性の耐火材料（絶縁体）で作られたフェルールでおおわれている。
鋳造金属が注がれるゲートは、フェルールに類似した構成で、耐火性があり、絶縁性があり、さらに発熱性の材料からつくられる。
適切な絶縁性耐火物の構成は、絶縁性を有する、鋳型のための、フェルール，他のフィーディングヘッド，供給要素の製造用として知られており、粒子の耐火材料と、有機および／あるいは無機の繊維と、固化剤とからなる。
適切な発熱性耐火物の構成は、発熱性を有する、フェルール，他のフィーディングヘッド，供給要素の製造用として知られており、繊維又は粒子の耐火性充填剤材料と、固化剤とからできており、選択的に、前記金属を酸化させることができる、簡単に酸化可能な金属とオキシダント剤から選択したロードからなる。さらに、発熱性の耐火物構成の感度を改良するために、無機のフッ素フラックスが、通常備えられる。英国特許ＧＢ  ６２７６７８号，７７４４９１号，８８９４８４号，および９３９５４１号は、無機のフッ化物を含む発熱性の耐火物構成を開示する。
さらに、ＰＣＴ出願（国際公開番号ＷＯ９４／２３８６５）は、アルミナを含む中空マイクロビーズを備える金属鋳型用の構成を開示し、アルミナ含有量は少なくとも４０重量％である。
スペイン特許Ｎ  ＥＳ−８４０３３４６で言及されたように、世界的なレベルで消費されるフェルールの大多数は、真空成形と湿式成形とによって作られ、そのあと高温で樹脂を乾燥して重合する。この種の普通の手順は、
フェルールの製造で用いた材料によって形成された混合物（例えばアルミノ珪酸塩の繊維，アルミニウム，酸化鉄，およびフェノール樹脂）、あるいは、その代わりに、珪酸を含む砂，アルミニウム鉱滓，セルロース，アルミニウム，およびフェノール樹脂で形成した混合物の水の懸濁ステージと、
外部型と内部型を通る真空によって前記水の懸濁の吸引ステージと、
トレイに置かれ、２〜４時間で約２００℃で保持されるオーブンに順番に導入し、最後に冷却する、生又は湿ったフェルールの脱型ステージとを備える。
しばしば、その１部分が製品の必要量を減少させ最終製品のコストを低減することを目的にする前記アルミノ珪酸塩材料の中空マイクロビーズによって置き換えられるので、全てのアルミノ珪酸塩材料が繊維の形で見いだされるというわけではない。それから、そのようなマイクロビーズが、ロードエレメントとして用いられる。
この手順で、絶縁性又は発熱性のフェルールを作製するが、それには多数の不利な点（次のように見いだされている）がある。すなわち、型からの混合物の吸引は、内面のフェルール（型と接触するフェルール）で正確であるが他の面で正確でないので、非常に精密な外部寸法を持つフェルールを得ることが不可能である。この不正確が、寸法的にフェルールの内部の空洞と一致しない、フェルールの外部輪郭を作り、しばしばその配置と取付けとが非常に困難になる。二対の型があるときでも、生の条件でその後に取扱って測定値を維持することは難しい。この意味で、ドイツ特許Ｎ  ＤＥ  Ｐ  ２９２３  ３９３．０に開示されるように、
それは、長い製造時間を必要とし、
混合物の均質化が困難であることを示し、
それは、組成物における急速な変更の導入を不可能にし、
それは、製造工程の間のある程度の危険および残余水の汚染を示し、
繊維の形で用いた材料が、オペレーターに、うずうずするようなアラーギカル（ａｌｅｒｇｉｃａｌ）な病理、皮膚、粘液を分泌する苛立ちを引き起こす、それらのハウジングにおけるフェルールの配置用の技術が開発された。
フェルール製造用の他の手順は、砂，発熱性の材料，特殊なタイプ樹脂の混合にあり、例えば、珪酸ソーダ，アルカリ又はノボラックフェノール樹脂を混ぜ、その後手動又は、得られた混合物をブロー成形する。前記手順により、発熱性を有するが決して絶縁性を有しない、内部寸法と外部寸法が、非常に精密な部分が得られる。この手順が湿式より単純になるが、その使用が、重大な制限を示す。一方、それが絶縁性フェルールを得ることが不可能であり、他方、得られたフェルールが、異常に吸湿性である。
最後に、ＷＯ９４／２３８６５号出願は、そのアルミナ含有量が４０重量％を越えることを必要とするけれども、珪酸アルミニウムの中空マイクロビーズに基づくブロー成形可能な構成を開示する。工業製品として作り出された珪酸アルミニウムの中空マイクロビーズの非常に重要な部分は、アルミナが４０重量％より少ないので、それは、工業製品の非常に重要な部分で使えない。
認識されるように、手順は、不正確な寸法であるが、絶縁性で発熱性のフェルールを備える湿式成形と真空成形とによってフェルールを製造するためにあり、多数の不利な点を示すそれを開発するためにある。そして、他方、発熱性（絶縁性でないが正確な寸法を備える）フェルールの作製を容認するけれども、乾式と手動成形又はブロー成形によってフェルールの単純な製造手順が存在する。
絶縁性又は発熱性を備える、フェルール，他のフィーディングヘッド，供給要素を有することは非常に望ましく、それは、正確な寸法を示し、さらに、既知の手順に関する以前に示された不利に打ち勝つ単純な手順によって作られる。本発明は、鋳型用の、前記フェルール，フィーディングヘッド，供給要素の製造用の適切な構成の組成物において、アルミナ含有量が３８重量％より少ない中空マイクロビーズの形で、アルミニウムシリケートのような耐火材料を使用する前記問題に解決策を与える。
したがって、本発明の目的は、アルミナ含有量が３８重量％より少ない珪酸アルミニウムの中空マイクロビーズの使用によって構成され、ある構成の組成物において、全体として、絶縁性又は発熱性の材料であり、繊維状の耐火物からできており、絶縁性又は発熱性である、鋳型用の、フェルール，他のフィーディングヘッド，供給要素の製造に適切である。
本発明の他の目的は、鋳型用の、フェルール，他のフィーディングヘッド，供給要素の製造に適切な組成物によって構成され、珪酸アルミニウムの中空マイクロビーズ（アルミナ含有量が３８重量％より少ない）と、固化剤と、オプションのロードとを備える。前述の組成物を別にして作られた、フェルール，他のフィーディングヘッド，供給要素（絶縁性又は発熱性）が、それらの製造の手順と同様に、本発明のさらなる目的を構成する。
他方、節のある鋳込の工業的な経験は、シリコン量が２．８重量％以上であり、厚さが２０ｍｍ以上であり、生砂のフッ素含有量が３００ｐｐｍ以上である部分において、反応が、それらを無用にする部分の淡いポアーにおいて、起こることを明らかにする。
その部分を拒絶させるフッ素は、ベントナイト、水又は砂から来ているが、主に、発熱性のフェルール作製用の構成において用いた、フッ化物の誘導体から来ている。そのために、もしも前記フェルールが広く用いられるならば、生の砂サーキットがフッ素含有量の望ましくない限度に達するために作られている。
したがって、節のある鋳込用の、フェルール、他の適切な発熱性のエレメントは、フッ素に寄与しないこと、あるいは、フッ素寄与が非常に低減していることが、非常に望ましい。本発明が、インサートを使用する前記問題の解決策を示し、その構成は、節のある鋳込に適切な、フェルール，発熱性フィーディングヘッド，供給要素の製造の際に、無機のフッ素フラックスを含み、前記フェルールと要素のゾーンに取り付けられる。
したがって、本発明のさらなる目的は、節のある鋳込に適切な、フェルール，発熱性フィーディングヘッド，供給要素の製造用の手順によって構成され、それは、形成された構成の上に無機のフッ素フラックスからできたインサートの形成と取付けを与え、前記フェルール又は要素の前駆体は、珪酸アルミニウム中空マイクロビーズ（アルミナ含有量が３８重量％より少ない）と、固化剤と、オプションのロードとによって構成される。
【図面の簡単な説明】
図１は、工程の主たる要素をまとめ、金属部分の鋳込の実際的な実施形態を表す。観察されるように、この図は、部分（１）の、伝統的な鋳造工程の実際的で通常の実施例を表し、そしてその鋳造工程において、上フェルール（２）と、横フェルール（３）と、ゲート（４）と、そのフィルタ（５）とが用いられている。部分（１）が、冷やされるとき、フェルール（２），（３）から、金属を吸収しながら収縮し、一方、それが冷却する間、部分によって必要な材料を供給できないので、前記材料が部分の方へ流れることができるように、液相の前記鋳造材料を備えていなければならない。
図２は、フェルール厚さが増加するならば、一般に、同じフェルール直径に対して、金属の凝固時間が増加することを示す、用いたフェルールの厚さに基づく金属冷却曲線を示すグラフである。前記の図において目立つのは、下部の曲線（横軸に最も近い曲線）であり、それはフェルールを用いないときの冷却曲線、及び材料の冷却が非常に急速であることを表す。上の曲線は、より厚みを持つフェルールの組込により得られた冷却曲線を規定し、フェルールの厚さが厚くなるほど冷却が遅くなることを示す。
図３が、節のある鋳込に適切な発熱性のフェルールの実際的な実施形態を表わし、それがその底に取り付けたインサートを有し、無機のフッ素フラックスを備える。
発明の詳細な説明
本発明は、鋳型用の、絶縁性と発熱性がある、フェルール，他のフィーディングヘッド，供給要素の製造のための適切な組成物を備え、それは、珪酸アルミニウムの中空マイクロビーズ（アルミナ含有量が３８重量％より少なく、好ましくは２０〜３８重量％）、固化剤、非繊維形状のオプションのロードを備え、酸化可能な金属と、オキシダントと、無機のフッ素フラックスとからなるグループから選ばれる。前記組成物は、全体として、繊維状の耐火材料を欠く。
本発明で用いた珪酸アルミニウムの中空マイクロビーズ（Ａｌ2Ｏ3，ＳｉＯ2）は、すべての壁の厚さにおいて、アルミナ含有量が３８重量％より少なく（好ましくは２０〜３８重量％）、粒子径が３ｍｍまでである。しかしながら、本発明の好ましい実施形態において、珪酸アルミニウムの中空マイクロビーズが、１ｍｍより小さい平均直径で、粒子直径のおよそ１０％の壁厚さで用いられる。珪酸アルミニウムの中空マイクロビーズは、アルミナ含有量が３８重量％より少ない市販のものを本発明で用いる。
主に中空マイクロビーズの密度に依存し、適切な組成物は、絶縁性又は発熱性である、鋳型用の、フェルール，他のフィーディングヘッド，供給要素の製造のために得られる。このように、マイクロビーズは絶縁性が小さいが、中空マイクロビーズの密度が小さければ小さいほど、得られたフェルールの絶縁性が大きくなる。中空マイクロビーズの選択の他の重要な要因は、それらの比表面積である。なぜならば、それが小さければ小さいほど、固化剤（樹脂）の消費が小さくなり、その結果、フェルール，フィーディングヘッド，供給要素の全体的な製造原価が小さくなり、ガスの放出が小さくなる。
どんな種類の樹脂でも、固化剤（固体および液体）として用いられ、自己凝固によって、冷却型、加熱型等で組成物のブロー成形と成形のあと、適切な触媒により重合される。例えば、冷却型を硬化するために、アミン（ガス）で活性化したフェノールウレタン樹脂、ＳＯ2（ガス）で活性化したエポキシのアクリル酸樹脂、ＣＯ2または蟻酸メチル（ガス）で活性化したアルカリ性のフェノール樹脂、およびＣＯ2で活性化した珪酸ソーダ樹脂が、用いられる。加熱型を硬化するために、適切な触媒で活性化した、フラニックの、フェノールの、ノボラック樹脂が用いられる。自己凝固技術（雄型の手動充填）において、触媒として働くエステルで活性化したシリケート樹脂（例えば、珪酸ソーダ）が用いられ、ウレタンで活性化したアルキド樹脂、酸性の触媒で活性化したフラニック又はフェノールの樹脂、エステルで活性化したフェノールのアルカリ性の樹脂、ウレタンで活性化したフェノール樹脂および金属酸化物で活性化した燐酸塩樹脂が用いられる。全ての前記固化剤が、本発明による、発熱性で絶縁性の、フェルール，フィーディングヘッド，供給要素の製造のために適切であるが、実際的なテストが、コスト、抵抗、機械特性および寸法の正確さに基づいて行われ、フェノールウレタン樹脂はアミン（ガス）で活性化され、エポキシアクリル樹脂はＳＯ2（ガス）で活性化した。
本発明の組成物は、非繊維形状の、オプションのロードを含み、酸化可能な金属と、オキシダントと、無機のフッ素フラックスとからなるグループから選ばれる。
酸化可能な金属として、アルミニウム，マグネシウム，シリコン，好ましくはアルミニウムが、用いられる。オキシダントとして、アルカリ又はアルカリ土類の金属塩、例えば、硝酸塩，塩酸塩，アルカリとアルカリ土類の金属過マンガン酸塩，金属酸化物，例えば、鉄とマンガンの酸化物，好ましくは酸化鉄である。無機のフッ素フラックスとして、氷晶石（Ｎａ3ＡｌＦ6）と、アルミニウムとカリウムの４フッ化物、アルミニウムとカリウムの６フッ化物、好ましくは氷晶石とが用いられる。
本発明による通常の構成は、珪酸アルミニウムの中空マイクロビーズ（アルミナ含有量が２０〜３８重量％），アルミニウム，酸化鉄，氷晶石を備える。この場合、鋳造金属が注がれる（例えばスチールが型に）とき、発熱反応が始まり、この結果、アルミニウムの酸化が始まり、すでに、珪酸アルミニウムの中空マイクロビーズに含まれたものに加えて、アルミナをさらに生成し、フェルール，他のフィーディングヘッド，供給要素の耐火性を改良する。このように、低いアルミナ含有量（３８重量％より少ない）を持つ珪酸アルミニウムの中空マイクロビーズが用いられ、一方、推奨できる到達水準によって開示する（Ｗ０９４／２３８６５では４０重量％以上）が、アルミナの含有量が低いために、フェルール，他のフィーディングヘッド，供給要素の製造において耐火物として前は用いられていない。さらに、前記のアルミナ含有量の低いマイクロビーズが、高いアルミナ含有量のそれより安く、それによってその使用は２つの重要な意味、すなわち、主に火力発電所からできる製品を使用すること、およびフェルール，他のフィーディングヘッド，供給要素の製造原価を低減することである。
本発明の組成物は、絶縁性又は発熱性である、鋳型用の、フェルール，フィーディングヘッド，供給要素の作製に適切である。通常の組成物は、フェルールと発熱性のエレメントの製造に適切であり、組成物〔Ｉ〕として同定されている。
組成物〔Ｉ〕（発熱性のもの）
構成要素                                        重量％
珪酸アルミニウムの中空マイクロビーズ
（アルミナ含有量が２０〜３８重量％）        １０〜９０％
アルミニウム（粉体又は粒子）                  ７〜４０％
固化剤                                        １〜１０％
選択的に、組成物〔Ｉ〕は、氷晶石のような無機のフッ素フラックスを５重量％まで含み、酸化鉄又は過マンガン酸カリウム塩のようなオキシダントを１０重量％まで含む。
通常の組成物は、フェルール、絶縁性のフィーディングヘッド、供給要素の作製のために適切であり、組成物〔ＩＩ〕として同定されたものである。
組成物〔Ｉ〕（絶縁性のもの）
構成要素                                        重量％
珪酸アルミニウムの中空マイクロビーズ
（アルミナ含有量が２０〜３８重量％）        ８５〜９９％
アルミニウム（粒子）                          ０〜１０％
固化剤                                        １〜１０％
本発明の組成物は、全体的が均質になるまでそのエレメントを混ぜることによって簡単に得られる。
本発明の、フェルール，フィーディングヘッド，供給要素は、本発明の組成物のブロー成形によって、あるいは、フェルール、フィーディングヘッドのための自己凝固成形技術（手動の成形）によって自動的に製造され、これらの場合、小ロットの製造では機械設備投資を正当化しない。
本発明は、絶縁性又は発熱性がある、鋳型用の、フェルール，フィーディングヘッド，供給要素のための製造手順を与え、そしてそれは、ストック材料として記載した上述の発明の組成物の１つを使用し、手動又は従来のブロー機械のブロー成形による前記組成物の成形、適切な触媒を加えて用いた樹脂の重合、および時間の短い周期（通常数秒）でフェルールの作製を備える。この手順によって得られた寸法精度は、他の伝統的な成形手順によって得られるものより、非常に優れており、前記のフェルールとエレメントの精度の考慮を容認し、したがって製作したあと、追加の取り扱いをすることなく手動又は自動で鋳型に簡単に結合される。
本発明の手順が、耐火材料（アルミニウムシリケート）が繊維状構造の代わりに、中空マイクロビーズの形状を有し、どんな種類の樹脂を加えることができる組成物の成形を備える。非繊維状の固体材料を使用すると、均一な混合が難しく、ブロー成形で作製できる乾燥状態を得ることが難しく、短時間で、内部部分と外部部分の寸法を完全にすることが難しい。
この手順によって、発熱性又は絶縁性の、鋳型用の、フェルール，フィーディングヘッド，供給要素の製造することができ、ビーズの密度が小さければ小さいほど、製品の絶縁性が高くなるようにマイクロビーズの密度を変えることによって、いずれの場合も適切な組成物を用いる。その手順によって、固化剤の消費が少なくなり、フェルールの製造コストが減少する比表面積が小さなマイクロビーズを使用することができる。
大きな直径のフェルール又は金属成形用のフェルールを低い鋳造温度（アルミニウム）で製造する必要があるとき、フェルールの絶縁性許容度は優先順位を高くしなければならない。これに反して、小さな直径のフェルール又は高い鋳造温度の金属用のフェルールを製造する必要があるとき、フェルールの発熱性許容度に優先順位を与えることは重要である。
この手順の利点の１つは、それが全ての種類の樹脂を使用することができ、特定の種類の樹脂しか使用できないことはない。この手順の他の重要な利点は、得られたフェルールの内部形状と外部形状が非常に正確であるために、フェルールの内側の配置が非常に単純になるという事実である。この手順の他のさらなる利点は、それによって、繊維と湿式の伝統的な方法で製造するより、早くて経済的に、絶縁性または発熱性のフェルールが作製できるということである。
本発明による、ブロー成形された、フェルール，フィーディングヘッド，供給要素は、アルミナ含有量が３８重量％より少なく、好ましくは２０〜３８重量％である珪酸アルミニウムの中空マイクロビーズと、固化剤と、非繊維形状における他のオプションのロードとからなる。一般に、前記フェルールが、正確な寸法を有し、それによる製造の後で、追加の操作なしで手動又は自動で簡単に鋳型に結合される。
本発明の別の観点では、フェルール，発熱性のフィーディングヘッド，供給要素が開発され、節のある鋳込に適切であり、フェルールと供給要素は、いわゆる「設計」され、本発明の組成物から別に構成される、フッ素を最小量にすることができ、無機のフッ素フラックスから出るけれども、前記フェルール又は要素の製造に適切である。このために、アルミナ含有量が３８重量％より少なく、好ましくは２０〜３８重量％からなる珪酸アルミニウムの中空マイクロビーズと、前に示したそれらのような、酸化可能な金属とオキシダントから選ばれたオプションのロードとに基づく混合物から離れ、選ばれた固化剤樹脂と共に、混合物がフェルール又は当該の要素が形成される成形型の内側でブロー成形される。この混合物のブロー成形の操作は、インサートをフェルール又は当該のエレメントの底面に取り付け、あるいは同じものの適切なゾーンに取り付けるために使用される。そのエレメントは、無機のフッ素フラックスを備え、それは無機のフッ素フラックスから出される混合物のブロー成形の前に成形型に挿入される。前記インサートは、発熱反応のプライマー又は開始剤として作用する。インサート（固化剤あるいは加圧成形によって生み出される）は、酸化可能な金属，オキシダント，無機のフッ素フラックスの混合物によって構成され、一般に、前に示したフェルール，他のフィーディング，供給要素の生産に用いられ、選択的に、珪酸アルミニウムの中空マイクロビーズ、又は発熱状態を希薄にするか、調節するための他の適切なエレメントの生産に用いられる。
特別であり好ましい実施形態において、前記インサートは、酸化鉄と氷晶石のアルミニウムベースの混合物から作られ、選択的に、発熱状態の希薄要素から作られる。
フェルール又は当該のエレメントに関するインサートの重量割合は、５〜２０重量％である。
前記デザインフェルールと発熱性エレメントにおいて、発熱反応は、鋳造金属がインサートと接触すると開始し、急速に広がり、そして／又は制御されながらフェルール又はエレメントの残りに広がる。しかしながら、フッ素が発熱反応の開始剤のみに由来するので、前記反応で分離したフッ素は最小である。フッ素の寄与は、前記インサートが用いられたとき（実施例２を参照）よりおよそ５倍小さい。
図３において、発熱性のフェルールが、節のある鋳込に適切である（６）と示され、珪酸アルミニウムの中空マイクロビーズ（アルミナ含有量が２０〜３８重量％）と、酸化可能な金属とオキシダントとの混合物によって構成され、それは、インサート（７）を備え、酸化可能な金属と、オキシダントと、無機のフッ素フラックスとに基づく発熱反応の開始剤である。
したがって、本発明の特別な実施形態において、手順は、鋳型用の、フェルール又はフィーディングヘッド及びエレメントの製造のために備え、発熱性であり、節のある鋳込に適している。それは、挿入とブロー成形のステージを備える。すなわち、
挿入は、酸化可能な金属，オキシダント，無機のフッ素フラックスからなり、選択的に、珪酸アルミニウムの中空マイクロビーズ、又は、他の希薄剤または発熱状態の調節エレメントからなる、混合物を備えるインサートの成形型への挿入であり、それは、フェルール又はエレメントの全重量の５〜２０％であり、発熱反応の開始剤として作用する。
ブロー成形は、珪酸アルミニウムの中空マイクロビーズ（アルミナ含有量が成形型の内側で３８重量％より少なく、好ましくは、２０〜３８重量％である）と、酸化可能な金属と、オキシダントと、固化剤との混合物をブロー成形する。このブロー成形の操作において、発熱反応の開始剤であるインサートは、フェルールに部分的に埋め込まれたままである。
その後、固化剤樹脂が硬化し、従来の方法で形成した部分は除去される。
実施例１
フェルールの作製
発熱性のフェルールと絶縁性のフェルールは、次の構成により準備する。
１．発熱性の混合物
構成要素                                        重量％
珪酸アルミニウムの中空マイクロビーズa)
（アルミナ含有量：２０〜３８重量％）            ５５％
アルミニウムb)（金属粉末）                      １６％
アルミニウムc)（金属粉末）                      １７％
酸化鉄d)                                          ７％
氷晶石e)                                          ５％
ａ）：ＳＧエクステンドスフェアーズ（ｅｘｔｅｎｄｏｓｐｈｅｒｅｓ）、ＰＱ社、オイル（１００ｇにつき）中の吸収：５７．５、密度：０．４ｇ／ｍｌ。
ｂ）：ピッチ＜２００、純度：９９％のアルミニウム。
ｃ）：グラニュロメトリー：≦１ｍ、純度：９６〜９９％のアルミニウム。
ｄ）：Ｆｅ３Ｏ４、グラニュロメトリー＜１５０μｍ。
ｅ）：グラニュロメトリー＜６３μｍ、純度：９９％。
２．絶縁性の混合物
構成要素                                        重量％
珪酸アルミニウムの中空マイクロビーズa)
（アルミナ含有量  ２０〜３８重量％）            ９５％
アルミニウムc)（金属粉末）                        ５％
ａ）：ＳＧエクステンドスフェアーズ（ｅｘｔｅｎｄｏｓｐｈｅｒｅｓ）、ＰＱ社、オイル（１００ｇにつき）中の吸収：５７．５、密度：０．４ｇ／ｍｌ。
ｃ）：グラニュロメトリー≦１ｍ、純度：９６〜９９％のＡｌ。
固化剤
両方の場合、イソキュアー（Ｉｓｏｃｕｒｅ）３２３のフェノールウレタン樹脂（Ａｓｈｌａｎｄ）とイソキュアー（Ｉｓｏｃｕｒｅ）６２３（Ａｓｈｌａｎｄ）と混合物が用いられ、ジメチルエチルアミン（イソキュアー（Ｉｓｏｃｕｒｅ）７０２，Ａｓｈｌａｎｄ）ベースの次の割合の触媒で、活性化される。
発熱性の混合物  １００ｋｇ
イソキュアー（Ｉｓｏｃｕｒｅ）３２３  ３ｋｇ
イソキュアー（Ｉｓｏｃｕｒｅ）６２３  ３ｋｇ
イソキュアー（Ｉｓｏｃｕｒｅ）７０２  ０．１ｋｇ
異なる構成要素の混合は、ブレードを持つ混合機械で行われ、シュート圧６ｋｇ／ｃｍ2のローパーワーク（Ｒｏｐｅｒｗｏｒｋ）で、金属の雄型でシュートする。雄型が満たされるならば、触媒（ガス）が通過するために作られ、すでにフェルールとして４５秒以内に、形成した混合物を堅くする。次に、それは脱型され、フェルールは、使用する準備ができている。
このようにして得られたフェルールのスクラッチ硬さと引っ張り強さ特性は、以下の表にまとめる。
0004610679.tif 000002
ここで、
ＳＨは、スクラッチ硬さである。
試験機械は、ダイエット・デトロイト  ６７４である。
ＴＳは、引っ張り強さである。
引っ張り強さの値は、断面３．５ｃｍ2の試料に対するｋｇである。
得られたフェルールの操作を研究するために、普通の成形と鋳造操作に続いて、１辺が９７ｍｍの成形した鋼の立方体が、鋳造される。
立方体の液体と凝固の収縮は、円筒形のフェルール(５０ｍｍの直径と７０ｍｍの高さ)によって供給され、先に示したように得られる。このフェルールは、発熱性のカバー材料の使用を不必要にするフェルールと同じ材料からなる上部カバーを与える。
立方体が、１．６ｃｍの凝固率（Ｍ）を有し、そのフィーディングに対して、フィーディングヘッドは、１．６ｃｍ以上の率が必要である
用いたフェルールの幾何学的な率（Ｍｍ）は、０．９５ｃｍであり、すなわち、１．７倍小さい。図面は立方体になっていないので、用いたサービス条件で、フェルールの拡張要因率（ＦＥＭ）は以下のようになる。
ＦＥＭ＝Ｍ／Ｍｍ＝１．７
すなわち、湿式で繊維とともに製造したフェルールのＦＥＭに類似している。
実施例２
インサートを持つ発熱性のフェルールの作製
２０ｍｍ（φ）×３０ｍｍ（ｈ）×１０ｍｍ（φ）の円錐台形状の８ｇのインサートが、凝集又は圧力によって、以下の構成により、準備される。
構成要素                                        重量％
アトマイズ処理したアルミニウム                  ７３
酸化鉄                                          １６
氷晶石                                          １１
インサートは、以下の混合物をブロー成形することで発熱性のフェルール（ベースフェルール）を作るのに役立つ雄型上の、選ばれたハウジングに配置される。
構成要素                                        重量％
珪酸アルミニウムの中空マイクロビーズ
（アルミナ含有量が３８重量％より少ない）        ６０
アトマイズ処理したアルミニウム                  ３３
酸化鉄                                            ７
それは、３重量％のイソキュアー（Ｉｓｏｃｕｒｅ）３２３（Ａｓｈｌａｎｄ）と３％重量のイソキュアー（Ｉｓｏｃｕｒｅ）６２３（Ａｓｈｌａｎｄ）との混合物で固化剤になった。雄型でブロー成形したあと、それがイソキュアー（Ｉｓｏｃｕｒｅ）７０２（Ａｓｈｌａｎｄ）でガス化され、ガスの働きで硬化する。
最終結果として、該部分が前記フェルールで鋳造される砂サーキットに、フッ素量を最小にするのに寄与する目的でベースフェルールに氷晶石（フッ素含有量が５５重量％）を用いる必要性を最小にし、プライマーとして作用する８ｇのインサートを持つ、全重量が１１３ｇのフェルールが、得られる。
１．ベースフェルールの重量：１０５ｇ
氷晶石におけるフッ素の寄与：  ０ｇ
２．インサートの重量：８ｇ
フッ素（８Ｘ０．１１Ｘ０．５５）の重量：０．４８ｇ
３．フェルールにおける全フッ素量：０．４８ｇ
しかしながら、実施例１に開示した手順で得られた発熱性のフェルールにおいて、フッ素量が２．５８５ｇであり、すなわち、生の砂サーキットに対するフッ素の寄与が実質的に大略５．４倍大きい。
【図１】
0004610679.tif 000003
【図２】
0004610679.tif 000004
【図３】
0004610679.tif 000005