組合物、所述組合物的製備方法,硬化織物的製備方法以及由此獲得的硬化織物,過濾裝置、所述過濾裝置的製造方法,液態金屬或其合金的過濾設備、過濾方法以及所述過濾裝置在液態金屬或其合金的過濾中的使用與流程
2023-06-27 22:25:51 3
本專利申請要求2014年1月23日提交的、申請號為61/930,800的美國臨時專利申請的優先權,在此結合引用該美國臨時專利申請的全部內容。
技術領域
本發明涉及用於製備耐熱纖維製成的硬化織物(rigidified fabric)的組合物(composition),特別是耐熱纖維製成的紡織線織物(fabric of woven threads)。優選地,所述耐熱纖維可由玻璃纖維或矽纖維組成。
本發明還涉及用於製造(manufacture)所述耐熱纖維製成的硬化織物的組合物的製備方法,特別是所述耐熱纖維製成的紡織線織物。
本發明還涉及耐熱纖維製成的硬化織物的製備方法,特別是所述耐熱纖維製成的紡織線織物,以由此獲得的硬化織物。
本發明還涉及用於液態金屬(如鋁)或其合金的過濾的過濾器的製造方法,所述過濾器由上述硬化織物製成。
本發明還涉及上述定義的過濾器用於過濾液態金屬(如鋁)或其合金,優選所述過濾是在低壓鑄造工藝中進行。
本發明還涉及上述定義的過濾器在過濾液態金屬(如鋁)或其合金中的使用,特別是在低壓鑄造工藝中的使用。本發明還涉及過濾液態金屬(如鋁)或其合金的方法,特別是在低壓鑄造工藝中,所述方法包括使用上述定義的過濾器過濾所述液態金屬的步驟。
本發明還涉及用於在低壓鑄造工藝中過濾液態金屬或其合金的新型過濾裝置,所述低壓鑄造工藝可用於低壓鑄造設備(low pressure casting installation) 中的模製品的形成,且所述過濾裝置由上述硬化織物製成。
本發明還涉及上述過濾裝置,所述過濾裝置還具有磁性材料製成的插入件,所述插入件允許具有磁性的工具操縱(handle)所述過濾裝置。
本發明還涉及上述新型過濾裝置的製造方法。
本發明還涉及上述新型過濾裝置在過濾液態金屬(如鋁)或其合金中的使用,特別是在低壓鑄造設備中進行的低壓鑄造工藝中的使用。
本發明還涉及過濾液態金屬(如鋁)或其合金的方法,特別是在低壓鑄造設備中進行的低壓鑄造工藝中,所述方法包括使用任一上述定義的新型過濾器過濾所述液態金屬的步驟。
本發明還涉及用於模塑液態金屬或其合金的低壓鑄造設備,所述低壓鑄造設備包括上述過濾裝置的過濾器。
本發明還涉及在低壓鑄造設備中形成模製品的低壓鑄造方法,其中所述低壓鑄造方法包括採用上述新型過濾裝置過濾液態金屬(如鋁)或其合金的步驟。
背景技術:
在本領域中已經建議在纖維製成的織物或用纖維製成的線上施加保護塗層(coating)。更特別的是,在冶金工業中,提供這樣的保護塗層,用於保護在液態金屬,如鋁的鑄造過程中使用的玻璃纖維織物製成的過濾器。
耐熱纖維或耐熱纖維構成的線所製成的硬化織物組成的過濾器是具備經濟效益的。實際上,鋁塊是通過將鋁製品在模具中鑄造形成的。包含過濾器的鋁塊將導入模具中的液態金屬過濾。由此可以重新獲得鋁塊並且接著將其熔化以進行回收。當鋁塊液化時,與將沉積在熔爐底部的鋼線製成的過濾器不同,耐熱纖維或耐熱纖維構成的線所製成的織物將浮在液態鋁或鋁合金的頂部,因此可以將他們很容易地取出。
已經做出一些嘗試,在將液態金屬(如液態鋁或鋁合金)倒入模具之前,採用織物纖維對其進行過濾。已知耐熱纖維或耐熱纖維構成的線所製成的織物,且他們具有塗覆上漿劑(如澱粉)的纖維(如玻璃纖維)。所述已知織物可以由無紡纖維或耐熱纖維構成的線所製成(以形成耐熱纖維氈(felt)),這 些線可以根據本領域技術人員眾所周知的紡織技術紡織到一起。根據現有技術,可以通過在其上施加硬化材料將該織物硬化,從而使得其足夠堅硬因此不會因為通過其開口的液態金屬(特別是液態鋁)的壓力導致變形。然而,在耐熱纖維的上漿劑上施加硬化材料將產生嚴重的弊端,進而妨礙本領域技術人員以這樣的方式製備過濾器。
申請人的美國專利6,254,810涉及耐熱纖維製成的織物的覆蓋、保護和硬化方法。所述方法包括以下步驟:
a)製備鈣矽石(wollastonite)、矽膠(colloidal silica)、糖和水的水懸浮液,所述水懸浮液具有足夠的黏度以覆蓋所述織物的纖維且同時避免堵塞所述纖維之間的自由空間,所述懸浮液具有無機部分和有機部分;
b)沉積在步驟a)中製備的懸浮液到所述織物上以浸漬所述織物的纖維,且消除多餘的所述懸浮液以避免堵塞所述織物的所述纖維之間的自由空間;
c)在130-160℃的溫度範圍內乾燥步驟b)中獲得的所述織物,其中所述溫度低於所述糖的熔化溫度;
d)通過將步驟c)中獲得的所述乾燥織物在160-200℃的軟化溫度範圍經歷熱成型處理以定形(giving a form)所述織物;以及
e)將在步驟d)中獲得的所述熱成型織物在200℃以上且高達400℃的溫度範圍內進行加熱處理以將所述懸浮液的有機部分轉換成聚合碳和/或完全消除所述有機部分。
同樣地,申請人的美國專利6,270,717涉及熔化金屬的過濾和分配裝置。該裝置是以包(bag)的形式,其具有固體的耐熱織物製成的部分和開放的紡織耐熱織物製成的開放區域,其中,至少某些固體的耐熱織物製成的部分由可模塑或可熱成型的組合物製成的剛性部分取代,所述可模塑或可熱成型的組合物由嵌入到耐熱無機材料製成的基質(matrix)的開放紡織耐熱織物組成,所述耐熱無機材料與所述開放紡織耐熱織物兼容(compatible),其中所述基質從漿劑形式的可模塑耐火組合物製備,其包括:
8-25%質量分數的磷酸水溶液,所述磷酸水溶液的磷酸的濃度範圍為40到85%的質量分數,通過蛭石中和,所述磷酸具有高達50%的原發性酸性功 能反應;以及
75-92%質量分數的鈣矽石和水懸浮液混合物,所述鈣矽石和水懸浮液的重量比範圍為0.5-1.2,所述水懸浮液含20-40%質量分數的矽膠。
美國專利8,273,289涉及熔化金屬過濾器,包括塗覆有耐火塗層的矽布(silica cloth),所述耐火塗層包括耐火顆粒和矽膠粘合劑。優選地,所述矽布是紡織的。此外,本美國專利8,273,289還涉及製造熔化金屬過濾器的方法,包括提供矽布過濾材料;採用包括耐火顆粒和矽膠粘合劑的耐火塗層塗覆所述矽布過濾材料的至少一部分。優選地,該方法進一步包括在塗覆步驟之前形成所述矽布過濾材料。
然而,如上所述,目前塗層存在一些缺點,其會使得本領域技術人員不會想到使用這樣的過濾器來過濾液態金屬例如液態鋁或鋁合金。實際上,獲得的織物的纖維上的塗層顯示以下缺點,即在線之間形成開口的阻塞和/或部分堵塞(即降低織物過濾器的篩孔尺寸)。同時,保護/硬化塗層通常是脆性的,從其脫落的顆粒可能汙染液態鋁,特別是當其施加到纖維的上漿劑(sizing agent)時,更是如此。
並且,現有的提供有保護/硬化塗層的耐熱纖維的織物製成的過濾器顯示的一些缺點將使得本領域技術人員不會考慮使用這樣的過濾器來過濾液態金屬例如液態鋁或鋁合金。實際上這些塗層可以阻塞和/或部分堵塞線之間的開口(即降低織物過濾器的篩孔尺寸(mesh size))。
並且,已知使用金屬線製成的過濾裝置在低壓鑄造工藝中過濾液態金屬或其合金。然而,到目前為止,採用硬化耐熱纖維(例如玻璃纖維或矽纖維)的織物製成的過濾器替換該種過濾器的嘗試仍然未能成功。
的確與金屬線織物製成的過濾裝置相反,現有的硬化耐熱纖維或耐熱纖維線的織物製成的過濾裝置沒有足夠的剛度以防止流過的液體壓力導致的變形,因此他們無法正常工作(即有效地實現液態金屬或其合金的過濾)。此外,即使現有的硬化耐熱纖維製成的過濾裝置能夠成型以具有增加的過濾表面,他們仍然存在以下缺點,即篩孔可能被用於織物硬化的物質部分的堵塞,從而減少所述過濾裝置的有效過濾表面。
同樣,如上所述,當模製品從模具中移除時,過濾裝置仍然被封閉(trap)在所述模製品塊(例如突出部分)中。該金屬塊接著通過本領域中眾所周知的方法從所述模製品塊移出,並重新熔化以回收金屬。
然而,很難從這些金屬塊有效回收金屬或金屬合金。實際上,金屬線織物製成的過濾裝置聚集在液態金屬或金屬合金的底部(使得他們很難重獲),並且他們可以部分地溶解到剩餘的熔化金屬或金屬合金中以汙染和/或改變其化學性質。或者,耐熱纖維線的硬化織物製成的現有的過濾裝置聚集在液態金屬或金屬合金的頂部(使得他們容易重獲)。任何簡單和/或快速重獲過濾裝置的方法是有經濟效益的。
耐熱纖維(如玻璃纖維)或由所述耐熱纖維製成的線,需要塗覆上漿劑如澱粉)。當然,該織物可以根據本領域技術人員眾所周知的方法製成。例如,所述織物可以通過無紡耐熱纖維(例如形成氈)製成,或優選所述織物根據本領域技術人員眾所周知的紡織技術由耐熱纖維紡織線製成。然而,纖維上漿劑的存在使得施加硬化材料會導致過濾器出現上述缺點。
現有的金屬線製成的過濾裝置通常具有下表面、上表面、外周邊緣、主體部分,以及環繞該主體部分的可選的外圍部分。所述可選的外圍部分可以在所述過濾裝置的下表面形成凸邊,以及在所述過濾裝置的上表面形成凹腔。所述凹腔是面向低壓鑄造設備的模具的填充入口定向,且所述外圍部分將至少部分抵靠坐位部分(seat portion)定位。所述坐位部分環繞所述低壓鑄造設備的升液管的上部開口。所述主體部分抵靠分流器(diffuser)定位,所述分流器覆蓋所述模具的填充入口定位。
然而,當所述過濾裝置由耐熱纖維(如玻璃纖維)製成的紡織線織物製成時,即使在獲得的織物上施加保護和/或硬化塗層也不足以使得其具有足夠的硬度以防止過濾裝置由於通過其的液體(如液態鋁或其合金)壓力變形。同時,由於在所述織物上提供的保護和/或硬化塗層可以在液體的過濾過程中部分地分解,因此將造成對所述液態金屬或液態金屬合金的汙染。
同時,由於在所述織物上提供的保護塗層可以在液體的過濾過程中部分地分解,因此將造成對所述液態金屬或液態金屬合金的汙染。
並且過濾器或過濾裝置的操縱很難集成到自動化和機器人化工藝處理中。事實上,過濾器通常放置成覆蓋所述模具的型腔的入口,且通過工具抓取手工操作。
因此,在織物過濾器產業,迫切需要能夠在將液態金屬導入模具之前過濾液態金屬,例如液態鋁或液態鋁合金,並且不導致與前述製造該織物過濾器的嘗試相關的缺陷。
並且,迫切需要硬化耐熱纖維或耐熱纖維線織物製成的新型過濾裝置,從而實現簡單和/或快速地從來自於從模製品獲得的金屬塊的液態金屬中重獲所述織物過濾器,從而獲得與現有過濾器相比更加經濟的優點。
並且,迫切需要硬化耐熱纖維或耐熱纖維線織物製成的新型過濾裝置,其可以克服和/或最小化上述缺陷。並且,迫切需要新型的過濾裝置以防止通過減少開口尺寸而減少其過濾表面,且優選允許通過改變其形狀增加過濾器表面和/或允許其更快地填裝(priming)。
並且,迫切需要上述新型過濾裝置,其可以通過具有磁性的工具簡單地操縱,優選該工具在自動化的低壓鑄造工藝中安裝到自動化裝置上。
並且,迫切需要製造上述新型過濾裝置的方法,以及獲得的過濾裝置。
並且,迫切需要在低壓鑄造工藝中,尤其是自動化低壓鑄造工藝中,硬化耐熱纖維(例如玻璃纖維或矽纖維)或所述耐熱纖維線織物製成的上述新型過濾裝置可用於在將物品在模具中鑄造的過程中成功地(with success)過濾液態金屬或其合金,特別是在自動化低壓鑄造設備中。
並且,迫切需要在低壓鑄造工藝中,尤其是自動化低壓鑄造工藝,上述新型過濾裝置可用於在將物品在模具中鑄造的過程中過濾液態金屬或其合金。
並且,迫切需要使用硬化耐熱纖維(例如玻璃纖維或矽纖維)或所述耐熱纖維線的織物製成的上述新型過濾裝置在低壓鑄造設備中將物品在模具中低壓鑄造的過程中過濾液態金屬或其合金,特別是在自動化低壓鑄造設備中。
並且,在冶金工業中,迫切需要在填充低壓鑄造設備中的模具的步驟之前採用硬化耐熱纖維或所述耐熱纖維線織物製成的過濾裝置過濾液態金屬或其合金,如液態鋁或其合金,並且不具有與現有過濾裝置相關的缺陷。
申請人現在已經發現了各種不同的實施方案,可以克服與現有的織物過濾器相關的眾多缺點。尤其值得一提的是,在上述的眾多優點中,根據本發明的所述織物過濾器通過防止纖維和/或線在彼此之上滑動、防止篩孔的局部阻塞和/或防止汙染過濾的液態金屬(如液態鋁或其合金)且同時與現有的過濾器(例如金屬線製成的過濾器)同樣有效來實現硬化。
並且,申請人現在已經發現了各種不同的實施方案,可以克服與現有的硬化耐熱纖維或耐熱纖維線織物製成的過濾裝置相關的缺點。尤其值得一提的是,在上述的眾多優點中,根據本發明的所述織物過濾器防止通過其的液體流導致的變形,防止篩孔的局部阻塞和/或防止汙染過濾的液態金屬(如液態鋁或其合金),和/或可選允許通過具有磁性的工具(特別是具有所述工具的機械臂)簡單地操作,同時與現有的過濾器(例如金屬線製成的過濾器)同樣有效。
並且,申請人非常驚訝地發現,當使用具有特定結構形狀和定向(orientation)的織物或硬化耐熱纖維製成的過濾裝置時,可以克服金屬線織物或耐熱纖維織物製成的過濾裝置的缺點。特別地,申請人發現,當顛倒定位由硬化耐熱纖維織物製成的某些過濾裝置時,可以避免流過其的液體(如液態金屬或液態金屬合金)導致該過濾裝置的變形的缺點。
更具體地,申請人令人驚訝地發現,包括上述意想不到的優點的優選的過濾裝置包括:
·下表面、上表面、外周邊緣、主體部分,以及環繞該主體部分的外圍部分;
·所述主體部分和所述外圍部分的一部分定位成覆蓋低壓鑄造設備的升液管的上部開口;
·所述主體部分定位成抵靠分流器,所述分流器覆蓋所述低壓鑄造設備的模具的填充入口定位;
·所述外圍部分可以在所述上表面形成凸邊,且在所述下表面形成凹腔,所述凹腔定向成朝向所述上部開口;且
所述外周邊緣抵靠所述升液管的坐位部分定位,所述坐位部分環繞所述上部開口。實際上,該過濾裝置可由耐熱纖維或耐熱纖維線而非金屬線製成。作 為非限定性例子,這有助於降低成本和易於使用的過濾裝置的回收。
更具體地,申請人令人驚訝地發現上述意想不到的優點涉及的優選過濾裝置具有一對籃狀體(basket),所述一對籃狀體形成具有中空型腔(hollowed cavity)的過濾體,所述型腔優選進一步提供有過濾墊,所述過濾體具有:
·具有結構形狀和定向,且提供有閉合型腔、上表面、下表面和側面,
·主體部分,且所述過濾體的下表面具有外圍部分,
·所述過濾體的主體部分用於抵靠分流器定位,所述分流器覆蓋所述低壓
鑄造設備的模具的填充入口定位;
·所述外圍部分定位成覆蓋所述低壓鑄造設備的升液管的上部開口;
所述外圍部分朝著所述升液管的上部開口定向且抵靠所述升液管的坐位部分定位,所述坐位部分環繞所述上部開口。實際上,該過濾裝置可由耐熱纖維或耐熱纖維線而非金屬線製成。作為非限定性例子,這有助於降低成本和易於使用的過濾裝置的回收。
技術實現要素:
本發明的實施例涉及用於製備耐熱纖維或耐熱纖維線優選耐熱纖維紡織線製成的硬化織物的組合物,所述組合物包括產物A和產物B的混合物:
-所述產物A通過碳水化合物單體(carbohydrate unit)的聚合反應獲得,所述碳水化合物單體是天然的或合成的,優選為糖類(saccharide),更優選為糖(sugar),例如葡萄糖、果糖、半乳糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖等;及
-所述產物B由至少一種添加劑例如粘合劑組成。
本發明的另一實施例涉及用於製備耐熱纖維或耐熱纖維線優選耐熱纖維紡織線製成的硬化織物的組合物,所述組合物包括產物A和產物B的混合物:
-所述產物A通過混合物M的焦糖化反應獲得,所述混合物M包括:
·蔗糖
·水;和
·可選的至少一種添加劑;
-所述產物B由至少一種無機膠體粘合劑(inorganic colloidal binding agent)組成。
本發明的另一實施例涉及用於製備耐熱纖維或耐熱纖維線優選耐熱纖維紡織線製成的硬化織物的組合物的製備方法,所述組合物包括產物A和產物B的混合物:
-所述產物A通過碳水化合物單體(unit)的聚合反應獲得,所述碳水化合物單體是天然的或合成的,優選為糖類(saccharide),更優選為糖(sugar),例如葡萄糖、果糖、半乳糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖等;及
-所述產物B由至少一種添加劑例如粘合劑組成;
所述方法包括以下步驟:
-聚合所述碳水化合物單體以獲得聚合碳水化合物;以及
-將產物A和產物B混合。
本發明的另一實施例涉及用於製備耐熱纖維或耐熱纖維線優選耐熱纖維紡織線製成的硬化織物的組合物的製備方法,所述組合物包括產物A和產物B的混合物:所述產物A通過焦糖化反應混合物M的獲得,所述混合物M包括:蔗糖、水和可選的至少一種添加劑;所述產物B由至少一種無機膠體粘合劑組成;
所述方法包括以下步驟:
-加熱包括蔗糖、水和可選的至少一種添加劑的所述混合物M以實現所述混合物M的焦糖化反應,接著將其冷卻以獲得產物A;
-將產物A和產物B混合。
本發明的另一實施例涉及耐熱纖維或耐熱纖維線製成的硬化織物的製備方法,所述方法包括以下步驟:
a)將採用上述組合物浸漬耐熱纖維或耐熱纖維線製成的織物以獲得由所述組合物浸漬的織物,所述耐熱纖維或所述耐熱纖維線的所述耐熱纖維基本無(free of)有機聚合物組成的一種或多種上漿劑;
b)將步驟a)中獲得的由所述組合物浸漬的織物在約101-160℃的溫度下進行加熱處理以將所述織物中浸漬的所述組合物置於軟化熱塑性狀態,並可選允 許冷卻獲得的織物;
c)可選將步驟b)中獲得的所述織物成形為所需的形狀並且可選的允許將獲得的織物冷卻;以及
d)通過將其加熱到熱固溫度對步驟b)或c)中獲得由所述組合物浸漬的織物進行熱固處理,從而將所述織物中浸漬的熱塑性組合物熱固,進而通過交聯所述耐熱纖維或所述線的耐熱纖維硬化所述織物。
本發明的另一實施例涉及耐熱纖維或耐熱纖維線製成的熱塑性硬化織物的製備方法,所述方法包括以下步驟:
a)將採用上述組合物浸漬耐熱纖維或耐熱纖維線製成的織物以獲得由所述組合物浸漬的織物,所述耐熱纖維或所述耐熱纖維線的所述耐熱纖維基本無(free of)有機聚合物組成的一種或多種上漿劑;
b)將步驟a)中獲得的由所述組合物浸漬的織物在約101-160℃的溫度下進行加熱處理以將所述織物中浸漬的所述組合物置於軟化熱塑性狀態,並可選允許冷卻獲得的織物;以及
c)可選將步驟b)中獲得的所述織物成形為所需的形狀以形成成型織物並且可選的允許將所述成型織物冷卻;
通過在熱固溫度經歷熱固處理以將所述織物中浸漬的熱塑性組合物熱固以通過交聯所述耐熱纖維或所述線的耐熱纖維硬化所述織物,將步驟b)或c)中獲得熱塑性織物熱固成硬化織物。
本發明的另一實施例涉及耐熱纖維或耐熱纖維線製成的熱塑性織物,其中所述熱塑性織物是通過上述耐熱纖維或耐熱纖維線製成的熱塑性硬化織物的製備方法獲得的。
本發明的另一實施例涉及耐熱纖維或耐熱纖維線製成的硬化織物的製備方法,所述方法包括將通過將其加熱到熱固溫度從而將所述織物中浸漬的熱塑性組合物熱固以通過交聯所述耐熱纖維或所述線的耐熱纖維硬化所述織物來使得上述熱塑性織物經歷熱固處理的步驟。
本發明的另一實施例涉及耐熱纖維或耐熱纖維線製成的硬化織物,所述硬化織物通過上述獲得根據本發明的所述硬化織物的方法中的任意一種方法獲 得。
本發明的另一實施例涉及用於過濾液態金屬或其合金的過濾裝置,所述過濾裝置由上述硬化織物製成,所述織物由耐熱纖維或耐熱纖維線製成。
本發明的另一實施例涉及用於過濾液態金屬或其合金的設備,所述設備包括:
·包含所述液態金屬或其合金的存儲器;
·具有型腔、填充入口以及裝配成覆蓋所述填充入口的分流器的模具;
·所述過濾裝置;
·升液管,所述升液管具有:
○下端,所述下端具有浸入包含在所述存儲器中的所述液態金屬或其合金的下部開口;
○上端,所述上端具有與所述模具的所述填充入口連接的上部開口,以及環繞所述上部開口的坐位部分;以及
○連接所述上部開口和所述下部開口,以在當所述上部開口與所述填充入口連接且所述過濾裝置接觸所述分流器時,將所述存儲器和所述模具的所述入口流體連通的升液管道;以及
·用於通過所述升液管的所述升液管道、所述過濾裝置以及所述填充入口傳送一定量的包含在所述存儲器中的所述液態金屬或其合金以填充所述型腔的傳送裝置;
其中,所述過濾裝置由至少一層(ply)根據上述硬化耐熱纖維織物製成。
本發明的另一實施例涉及過濾液體金屬或其合金的過濾方法,所述過濾方法包括
·包含所述液態金屬或其合金的存儲器;
·具有型腔、填充入口以及裝配成覆蓋所述填充入口的分流器的模具;
·所述過濾裝置;
·升液管,所述升液管具有:
○下端,所述下端具有浸入包含在所述存儲器中的所述液態金屬或其合金的下部開口;
○上端,所述上端具有與所述模具的所述填充入口連接的上部開口,以及環繞所述上部開口的坐位部分;以及
○連接所述上部開口和所述下部開口,以在當所述上部開口與所述填充入口連接且所述過濾裝置接觸所述分流器時,將所述存儲器和所述模具的所述入口流體連通的升液管道;以及
·用於通過所述升液管的所述升液管道、所述過濾裝置以及所述填充入口傳送一定量的包含在所述存儲器中的所述液態金屬或其合金以填充所述型腔的傳送裝置;
所述方法包括通過過濾裝置過濾所述液態金屬或其合金的步驟,所述過濾裝置如前所述。
本發明的另一實施例涉及如上所述的過濾裝置在過濾液態金屬或其合金中的使用。
本發明的另一實施例涉及過濾裝置的第一優選變形,所述過濾裝置用於在低壓鑄造工藝中過濾液態金屬或其合金,所述低壓鑄造工藝可用於低壓鑄造設備中的模製品的形成;
其中所述過濾裝置是由至少一層前述耐熱纖維或耐熱纖維線製成的硬化織物製成;
所述過濾裝置具有結構形狀和定向,且包括下表面、上表面、外周邊緣、主體部分,以及環繞所述主體部分的外圍部分;
所述主體部分和所述外圍部分的一部分定位成覆蓋低壓鑄造設備的升液管的上部開口;
所述主體部分定位成抵靠分流器,所述分流器覆蓋所述低壓鑄造設備的模具的填充入口定位;
所述外圍部分在所述上表面形成凸邊,且在所述下表面形成凹腔,所述凹腔定向成朝向所述升液管的所述上部開口;且
所述外周邊緣抵靠所述升液管的坐位部分定位,所述坐位部分環繞所述上部開口。
本發明的另一實施例涉及過濾裝置的第二優選變形,所述過濾裝置用於在 低壓鑄造工藝中過濾液態金屬或其合金,所述低壓鑄造工藝可用於低壓鑄造設備中的模製品的形成;
其中所述過濾裝置是由至少一層前述耐熱纖維或耐熱纖維線製成的硬化織物製成;
所述過濾裝置具有結構形狀和定向,且包括下表面、上表面、外周邊緣、主體部分,以及環繞所述主體部分的外圍部分;
所述主體部分和所述外圍部分的一部分定位成覆蓋低壓鑄造設備的升液管的上部開口;
所述主體部分定位成抵靠分流器,所述分流器覆蓋所述低壓鑄造設備的模具的填充入口定位;
所述外圍部分在所述上表面形成凸邊,且在所述下表面形成凹腔,所述凹腔定向成朝向所述升液管的所述上部開口;且
所述主體部分是其頂點朝向所述上部開口定向的圓頂,且所述主體部分的所述上表面與所述分流器接觸;且
所述外周邊緣抵靠所述升液管的坐位部分定位,所述坐位部分環繞所述上部開口。
本發明的另一實施例涉及製備上述過濾裝置的第一變形或第二變形的第一優選方法,所述過濾裝置由耐熱纖維或耐熱纖維線製成的上述硬化織物製成,所述方法包括以下步驟:
a)將採用上述組合物浸漬耐熱纖維或耐熱纖維線製成的織物以獲得由所述組合物浸漬的織物,所述耐熱纖維或所述耐熱纖維線的所述耐熱纖維基本無(free of)有機聚合物組成的一種或多種上漿劑;
b)將步驟a)中獲得的由所述組合物浸漬的織物在約101-160℃的溫度下進行加熱處理以將所述織物中浸漬的所述組合物置於軟化熱塑性狀態,並可選允許冷卻獲得的織物;
c)將步驟b)中獲得的所述織物成形為所述過濾裝置的第一變形或第二變形的形狀並且可選的允許將獲得的織物冷卻;通過模鑄,可選通過加熱和/或加壓將步驟b)中獲得的所述織物成形為所需的形狀;以及
d)通過將其加熱到熱固溫度對步驟b)或c)中獲得由所述組合物浸漬的織物進行熱固處理,從而將所述織物中浸漬的熱塑性組合物熱固,進而通過交聯所述耐熱纖維或所述線的耐熱纖維硬化所述織物。
本發明的另一實施例涉及耐熱纖維或耐熱纖維線製成的硬化織物的第二優選製備方法,所述方法包括以下步驟:
a)將採用上述組合物浸漬耐熱纖維或耐熱纖維線製成的織物以獲得由所述組合物浸漬的織物,所述耐熱纖維或所述耐熱纖維線的所述耐熱纖維基本無(free of)有機聚合物組成的一種或多種上漿劑;
b)將步驟a)中獲得的由所述組合物浸漬的織物在約101-160℃的溫度下進行加熱處理以將所述織物中浸漬的所述組合物置於軟化熱塑性狀態,並可選允許冷卻獲得的織物;以及
c)可選將步驟b)中獲得的所述織物成形為所述過濾裝置的第一變形或第二變形的形狀並且可選的允許將獲得的織物冷卻;通過模鑄,可選通過加熱和/或加壓將所述熱塑性織物成形為所需的形狀;以及
通過在熱固溫度經歷熱固處理以將所述織物中浸漬的熱塑性組合物熱固以通過交聯所述耐熱纖維或所述線的耐熱纖維硬化所述織物,將步驟b)或c)中獲得所述織物熱固成硬化織物。
本發明的另一實施例涉及耐熱纖維或耐熱纖維線製成的硬化織物的第三優選製備方法,所述方法包括將通過將其加熱到熱固溫度從而將所述織物中浸漬的熱塑性組合物熱固以通過交聯所述耐熱纖維或所述線的耐熱纖維硬化所述織物來使得上述熱塑性織物經歷熱固處理的步驟。
本發明的另一實施例涉及過濾裝置的第三優選變形,所述過濾裝置用於在低壓鑄造工藝中過濾液態金屬或其合金,所述低壓鑄造工藝可用於低壓鑄造設備中的模製品的形成;
其中所述過濾裝置由第一籃狀體和第二籃狀體製成,每個所述籃狀體由至少一層上述耐熱纖維或耐熱纖維線製成的硬化織物製成;
其中所述第一籃狀體具有外壁以及內壁定義的型腔,端壁,以及與所述端壁相對(opposite)的開口;
其中所述第二籃狀體具有外壁以及內壁定義的型腔,端壁,以及與所述端壁相對(opposite)的開口;
其中所述第一籃狀體的所述開口端部容置在所述第二籃狀體的所述型腔中以定義過濾體,所述過濾體具有結構形狀和定向,且具有型腔、上表面、下表面和側面;
其中所述第一籃狀體的所述端壁對應於所述過濾體的所述上表面,所述第二籃狀體的所述端壁對應於所述過濾體的所述下表面;
其中所述第一籃狀體的所述外壁的大小限定(size)為抵靠所述第二籃狀體的內壁摩擦適配(fit),所述第二籃狀體的所述外壁至少部分對應所述過濾體的所述側面,或當所述第二籃狀體的所述外壁的大小限定(size)為抵靠所述第一籃狀體的內壁摩擦適配(fit)時,所述第一籃狀體的所述外壁至少部分對應所述過濾體的所述側面;
其中所述過濾體的所述上表面具有主體部分,所述過濾體的所述下表面具有外圍部分;
其中所述過濾體的主體部分用於抵靠分流器定位,所述分流器覆蓋所述低壓鑄造設備的模具的填充入口定位;
其中所述外圍部分定位成覆蓋所述低壓鑄造設備的升液管的上部開口,所述外圍部分朝著所述升液管的上部開口定向且抵靠所述升液管的坐位部分定位,所述坐位部分環繞所述上部開口。
本發明的另一實施例涉及過濾裝置的第四優選變形,所述過濾裝置用於在低壓鑄造工藝中過濾液態金屬或其合金,所述低壓鑄造工藝可用於低壓鑄造設備中的模製品的形成;
其中所述低壓鑄造設備包括:
·包含所述液態金屬或其合金的存儲器;
·具有型腔、填充入口以及裝配成覆蓋所述填充入口的分流器的模具;
·所述過濾裝置;
·升液管,所述升液管具有:
○下端,所述下端具有浸入包含在所述存儲器中的所述液態金屬或其 合金的下部開口;
○上端,所述上端具有與所述模具的所述填充入口連接的上部開口,以及環繞所述上部開口的坐位部分;以及
○連接所述上部開口和所述下部開口,以在當所述上部開口與所述填充入口連接且所述過濾裝置接觸所述分流器時,將所述存儲器和所述模具的所述入口流體連通的升液管道;以及
·用於通過所述升液管的所述升液管道、所述過濾裝置以及所述填充入口傳送一定量的包含在所述存儲器中的所述液態金屬或其合金以填充所述型腔的傳送裝置;
其中,所述過濾裝置由第一籃狀體和第二籃狀體製成,每個所述籃狀體由至少一層上述耐熱纖維或耐熱纖維線製成的硬化織物製成;
其中所述第一籃狀體具有外壁以及內壁定義的型腔,端壁,以及與所述端壁相對(opposite)的開口;
其中所述第二籃狀體具有外壁以及內壁定義的型腔,端壁,以及與所述端壁相對(opposite)的開口;
其中所述第一籃狀體的所述開口端部容置在所述第二籃狀體的所述型腔中以定義過濾體,所述過濾體具有結構形狀和定向,且具有型腔、上表面、下表面和側面;
其中在所述過濾體的所述型腔中容置過濾墊;
其中所述第一籃狀體的所述端壁對應於所述過濾體的所述上表面,所述第二籃狀體的所述端壁對應於所述過濾體的所述下表面;
其中所述第一籃狀體的所述外壁的大小限定(size)為抵靠所述第二籃狀體的內壁摩擦適配(fit),所述第二籃狀體的所述外壁至少部分對應所述過濾體的所述側面,或當所述第二籃狀體的所述外壁的大小限定(size)為抵靠所述第一籃狀體的內壁摩擦適配(fit)時,所述第一籃狀體的所述外壁至少部分對應所述過濾體的所述側面;
其中所述過濾體的主體部分和外圍部分定位成覆蓋所述低壓鑄造設備的所述升液管的上部開口;
其中所述過濾體的所述上表面具有主體部分,所述過濾體的所述下表面具有外圍部分;
其中所述過濾體的主體部分用於抵靠分流器定位,所述分流器覆蓋所述低壓鑄造設備的模具的填充入口定位;
其中所述外圍部分定位成覆蓋所述低壓鑄造設備的升液管的上部開口,所述外圍部分朝著所述升液管的上部開口定向且抵靠所述升液管的坐位部分定位,所述坐位部分環繞所述上部開口。
本發明的另一實施例涉及上述過濾裝置的第二變形或第三變形的第四優選製備方法,所述過濾裝置由耐熱纖維或耐熱纖維線製成的硬化織物製成,所述方法包括以下步驟:
a)將採用上述組合物浸漬耐熱纖維或耐熱纖維線製成的織物以獲得由所述組合物浸漬的織物,所述耐熱纖維或所述耐熱纖維線的所述耐熱纖維基本無(free of)有機聚合物組成的一種或多種上漿劑;
b)將步驟a)中獲得的由所述組合物浸漬的織物在約101-160℃的溫度下進行加熱處理以將所述織物中浸漬的所述組合物置於軟化熱塑性狀態,並可選允許冷卻獲得的織物;
c)將步驟b)中獲得的所述織物成形為所述過濾裝置的第三變形或第四變形的第一籃狀體的形狀並且可選的允許將獲得的織物冷卻;通過模鑄,可選通過加熱和/或加壓實施所述成形;以及將步驟b)中獲得的所述織物成形為所述過濾裝置的第三變形或第四變形的第二籃狀體的形狀並且可選的允許將獲得的織物冷卻;通過模鑄,可選通過加熱和/或加壓實施所述成形
d)將所述第一籃狀體和所述第二籃狀體組裝以形成過濾體,可選在所述過濾體中具有耐熱纖維氈墊;以及
d)通過將其加熱到熱固溫度對步驟d)中獲得的過濾體進行熱固處理,可選在模具中,從而將所述織物中浸漬的熱塑性組合物熱固,進而通過交聯所述耐熱纖維或所述線的耐熱纖維硬化所述織物。
本發明的另一實施例涉及耐熱纖維或耐熱纖維線製成的硬化織物的第五優選製備方法,所述方法包括以下步驟:
a)將採用上述組合物浸漬耐熱纖維或耐熱纖維線製成的織物以獲得由所述組合物浸漬的織物,所述耐熱纖維或所述耐熱纖維線的所述耐熱纖維基本無(free of)有機聚合物組成的一種或多種上漿劑;
b)將步驟a)中獲得的由所述組合物浸漬的織物在約101-160℃的溫度下進行加熱處理以將所述織物中浸漬的所述組合物置於軟化熱塑性狀態,並可選允許冷卻獲得的織物;
c)將步驟b)中獲得的所述織物成形為上述過濾裝置的第三變形或第四變形的第一籃狀體和上述第二籃狀體的形狀並且可選的允許將成形的織物冷卻;通過模鑄,可選通過加熱和/或加壓將所述熱塑性織物成形為所需的形狀;
d)將所述第一籃狀體和所述第二籃狀體組裝以形成過濾體,優選在所述過濾體中具有耐熱纖維氈墊;
通過在熱固溫度經歷熱固處理以將所述織物中浸漬的熱塑性組合物熱固以通過交聯所述耐熱纖維或所述線的耐熱纖維硬化所述織物,將步驟d)中獲得所述織物熱固成硬化織物。
本發明的另一實施例涉及耐熱纖維或耐熱纖維線製成的硬化織物的第六優選製備方法,所述方法包括將通過將其加熱到熱固溫度從而將所述織物中浸漬的熱塑性組合物熱固以通過交聯所述耐熱纖維或所述線的耐熱纖維硬化所述織物來使得上述熱塑性織物經歷熱固處理的步驟。
本發明的另一實施例涉及用於在低壓鑄造工藝中過濾液態金屬或其合金的設備,所述低壓鑄造工藝可用於低壓鑄造設備中的模製品的形成;
所述低壓鑄造設備包括:
·包含所述液態金屬或其合金的存儲器;
·具有型腔、填充入口以及裝配成覆蓋所述填充入口的分流器的模具;
·根據本發明的上述過濾裝置;
·升液管,所述升液管具有:
○下端,所述下端具有浸入包含在所述存儲器中的所述液態金屬或其合金的下部開口;
○上端,所述上端具有與所述模具的所述填充入口連接的上部開口, 以及環繞所述上部開口的坐位部分;以及
○連接所述上部開口和所述下部開口,以在當所述上部開口與所述填充入口連接且所述過濾裝置接觸所述分流器時,將所述存儲器和所述模具的所述入口流體連通的升液管道;以及
·用於通過所述升液管的所述升液管道、所述過濾裝置以及所述填充入口傳送一定量的包含在所述存儲器中的所述液態金屬或其合金以填充所述型腔的傳送裝置;
其中,所述過濾裝置由至少一層前述耐熱纖維或耐熱纖維線製成的硬化織物製成。
其中,所述過濾裝置如上所述。
本發明的另一實施例涉及用於在低壓鑄造工藝中過濾液態金屬或其合金的方法,所述低壓鑄造工藝可用於低壓鑄造設備中的模製品的形成;
所述低壓鑄造設備包括:
·包含所述液態金屬或其合金的存儲器;
·具有型腔、填充入口以及裝配成覆蓋所述填充入口的分流器的模具;
·根據本發明的上述過濾裝置;
·升液管,所述升液管具有:
○下端,所述下端具有浸入包含在所述存儲器中的所述液態金屬或其合金的下部開口;
○上端,所述上端具有與所述模具的所述填充入口連接的上部開口,以及環繞所述上部開口的坐位部分;以及
○連接所述上部開口和所述下部開口,以在當所述上部開口與所述填充入口連接且所述過濾裝置接觸所述分流器時,將所述存儲器和所述模具的所述入口流體連通的升液管道;以及
·用於通過所述升液管的所述升液管道、所述過濾裝置以及所述填充入口傳送一定量的包含在所述存儲器中的所述液態金屬或其合金以填充所述型腔的傳送裝置;
其中,所述過濾裝置由至少一層前述耐熱纖維或耐熱纖維線製成的硬化織 物製成。
本發明的另一實施例涉及在低壓鑄造工藝中上述過濾裝置在過濾液態金屬或其合金中的使用,所述低壓鑄造工藝可用於低壓鑄造設備中的模製品的形成;
所述低壓鑄造設備包括:
·包含所述液態金屬或其合金的存儲器;
·具有型腔、填充入口以及裝配成覆蓋所述填充入口的分流器的模具;
·根據本發明的上述過濾裝置;
·升液管,所述升液管具有:
○下端,所述下端具有浸入包含在所述存儲器中的所述液態金屬或其合金的下部開口;
○上端,所述上端具有與所述模具的所述填充入口連接的上部開口,以及環繞所述上部開口的坐位部分;以及
○連接所述上部開口和所述下部開口,以在當所述上部開口與所述填充入口連接且所述過濾裝置接觸所述分流器時,將所述存儲器和所述模具的所述入口流體連通的升液管道;以及
·用於通過所述升液管的所述升液管道、所述過濾裝置以及所述填充入口傳送一定量的包含在所述存儲器中的所述液態金屬或其合金以填充所述型腔的傳送裝置;
其中,所述過濾裝置由至少一層前述耐熱纖維或耐熱纖維線製成的硬化織物製成。
根據本發明的非常優選的方面,玻璃纖維織物可以用作實現本發明的各個優選實施例的原始材料以構造覆蓋有澱粉的玻璃纖維線製成的織物。更具體地說,所述織物可以選自下表:
更具體地,上述產物40L是特別優選作為實現本發明的各個優選實施例的原始材料。
基於下述非限制性實施例,可以更好地理解本發明以及其優點。
本發明的優選實施例的詳細介紹
如上所述,本發明的實施例涉及用於製備耐熱纖維或耐熱纖維線優選耐熱纖維紡織線製成的硬化織物的組合物,所述組合物包括產物A和產物B的混合物:
-所述產物A通過碳水化合物單體的聚合反應獲得,所述碳水化合物單體是天然的或合成的,優選為糖類(saccharide),更優選為糖(sugar),例如葡萄糖、果糖、半乳糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖等;及
-由至少一種添加劑例如粘合劑組成的產物B。
如上所述,本發明的另一實施例涉及用於製備耐熱纖維或耐熱纖維線優選耐熱纖維紡織線製成的硬化織物的組合物,所述組合物包括產物A和產物B的混合物;所述產物A通過混合物M的焦糖化反應獲得,所述混合物M包括:蔗糖、水和可選的至少一種添加劑;所述產物B由至少一種無機膠體粘合劑組成的。
根據本發明的涉及上述組合物的另一實施例,所述蔗糖優選是由可以用於製作《焦糖》的任何常用蔗糖組成。優選地,所述蔗糖是食品級的,精煉粒狀蔗糖(例如方糖)。
根據本發明的涉及上述組合物的另一實施例,所述水可以由任何允許製作《焦糖》的水構成,包括自來水、蒸餾水、軟化水、等。優選地,所述水是自來水。
根據本發明的涉及上述組合物的另一實施例,所述至少一種添加劑選自酸、無機潤溼劑和酸式磷酸鹽粘合劑構成的物質組。
根據本發明的另一實施例,所述酸可以是磷酸、硫酸、檸檬酸、乙酸或其中至少兩者的混合物。優選地,所述酸可為磷酸。
根據本發明的另一實施例,所述無機潤溼劑可以是硫酸鋁銨、硫酸鎂、硫酸鋁、硫酸鈣或其中至少兩者的混合物。優選地,所述無機潤溼劑可以是硫酸鋁銨。
根據本發明的另一實施例,所述酸式磷酸鹽粘合劑可以是磷酸鈣、磷酸鎂、磷酸鋁或其中至少兩者的混合物。優選地,所述,所述酸式磷酸鹽粘合劑可以是磷酸鈣。
根據本發明的另一實施例,所述至少一種無機膠體粘合劑可以由矽膠、膠體氧化鋁、膠體氧化鋯或其中至少兩者的混合物組成。優選地所述至少一種無機膠體粘合劑是矽膠。更優選地,所述至少一種無機膠體粘合劑可以由二氧化矽膠(colloidal silica dioxide)構成,例如所述二氧化矽膠在鹼性水溶液中是以小球形式的亞微米級矽顆粒膠體分散系。更加優選地是,所述至少一種無機膠體粘合劑在鹼性水溶液中是以小球形式的亞微米級矽顆粒膠體分散系且以 商標NALCO出售。所述NALCO具有以下特徵組分:
根據本發明的涉及上述組合物的另一實施例,所述混合物M包括:
·30%至70%質量分數,優選約55%質量分數的蔗糖;
·70%至30%質量分數,優選約41.5%質量分數的水;
·0%至1.8%質量分數,優選約1.1%質量分數的磷酸;
·0%至1.7%質量分數,最好是約1.0%質量分數的硫酸鋁銨;和
·0%至2.0%質量分數,優選約1.4%質量分數的磷酸二氫鈣。
根據本發明的涉及上述組合物的另一實施例,所述磷酸來自75%質量分數的H3PO4和25%質量分數的水的混合物,所述硫酸鋁銨包括AlNH4(SO4)2*2H2O,所述磷酸二氫鈣包括Ca(H2PO4)2*2H2O。
根據本發明的涉及上述組合物的另一實施例,所述組合物包括50%至85%質量分數的產物A,和15%至50%質量分數的產物B。優選地,所述組合物包括66%質量分數的產物A,和34%質量分數的產物B。
根據本發明的涉及上述組合物的另一實施例,所述焦糖化作用通過在沸騰的溫度,優選是在100-105℃之間,更優選在100-103℃之間,加熱混合物M一段時間,然後使得獲得的產物A冷卻,所述一段時間為5-10分鐘,優選約5分鐘。
根據本發明的涉及上述組合物的另一實施例,通過混合將所述至少一個無機膠體粘合劑添加到產物A。
根據本發明的涉及上述組合物的另一實施例,所述硬化織物是由耐熱纖維線製成,所述線的直徑範圍是從0.864毫米到0.533毫米,所述織物的篩孔大小範圍從0.94毫米至0.255毫米,其開口(opening)約佔所述織物的總表面積的50.9-35.9%。
根據本發明的涉及上述組合物的另一實施例,所述耐熱纖維(包括所述耐熱纖維線的耐熱纖維)是玻璃纖維、矽纖維或其混合物。同樣地,如上所述,所述耐熱纖維線的耐熱纖維也是玻璃纖維、矽纖維或其混合物。優選地,玻璃纖維可由E-玻璃、S-玻璃或者高矽玻璃製成。更優選要注意的是,玻璃纖維或玻璃纖維線可源於本領域技術人員眾所周知的玻璃纖維織物,且其容易在市場上購得。可以處理該織物以移除織物上存在的聚合物漿劑(如澱粉),特別是在其處理和操作中保護這些織物的聚合物漿劑。
如上所述,本發明的另一實施例涉及用於製造耐熱纖維或耐熱纖維線優選耐熱纖維紡織線製成的硬化織物的組合物的製備方法,所述組合物包括產物A和產物B的混合物:
-所述產物A通過碳水化合物單體(unit)的聚合反應獲得,所述碳水化合物單體是天然的或合成的,優選為糖類(saccharide),更優選為糖(sugar),例如葡萄糖、果糖、半乳糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖等;及
-所述產物B由至少一種添加劑例如粘合劑組成;
所述方法包括以下步驟:
-聚合所述碳水化合物單體以獲得聚合碳水化合物;以及
-將產物A和產物B混合。
如上所述,本發明的另一實施例涉及用於製造耐熱纖維或耐熱纖維線優選耐熱纖維紡織線製成的硬化織物的組合物的製備方法,所述組合物包括產物A和產物B的混合物:所述產物A通過焦糖化反應混合物M的獲得,所述混合物M包括:蔗糖、水和可選的至少一種添加劑;所述產物B由至少一種無機膠體粘合劑組成;所述方法包括以下步驟:
-加熱包括蔗糖、水和可選的至少一種添加劑的所述混合物M以實現所述混合物M的焦糖化反應,接著將其冷卻以獲得產物A;
-將產物A和產物B混合。
根據本發明的另一實施例,在上述方法中,所述蔗糖優選是由可以用於製作《焦糖》的任何常用蔗糖組成。優選地,所述蔗糖是食品級的,精煉粒狀蔗糖(例如方糖)。
根據本發明的另一實施例,在上述方法中,所述水可以由任何允許製作《焦糖》的水構成,包括自來水、蒸餾水、軟化水、等。優選地,所述水是自來水。
根據本發明的另一實施例,在上述方法中,所述至少一種無機膠體粘合劑可以由矽膠、膠體氧化鋁、膠體氧化鋯或其中至少兩者的混合物組成。優選地所述至少一種無機膠體粘合劑是矽膠。更優選地,所述至少一種無機膠體粘合劑可以由二氧化矽膠(colloidal silica dioxide)構成,例如所述二氧化矽膠在鹼性水溶液中是以小球形式的亞微米級矽顆粒膠體分散系。更加優選地是,所述至少一種無機膠體粘合劑是以小球形式的亞微米級矽顆粒膠體分散系且以商標NALCO出售。所述NALCO具有以下特徵組分:
根據本發明的另一實施例,在上述方法中,所述至少一種添加劑選自酸、無機潤溼劑和酸式磷酸鹽粘合劑。
根據本發明的另一實施例,在上述方法中,所述酸可以是磷酸、硫酸、檸檬酸、乙酸或其中至少兩者的混合物。優選地,所述酸可為磷酸。
根據本發明的另一實施例,在上述方法中,所述無機潤溼劑可以是硫酸鋁銨、硫酸鎂、硫酸鋁、硫酸鈣或其中至少兩者的混合物。優選地,所述無機潤溼劑可以是硫酸鋁銨。
根據本發明的另一實施例,在上述方法中,所述酸式磷酸鹽粘合劑可以是磷酸鈣、磷酸鎂、磷酸鋁或其中至少兩者的混合物。優選地,所述,所述酸式磷酸鹽粘合劑可以是磷酸鈣。
本發明的涉及上述方法的另一實施例中,所述混合物M包括:
·30%至70%質量分數,優選約55%質量分數的蔗糖;
·70%至30%質量分數,優選約41.5%質量分數的水;
·0%至1.8%質量分數,優選約1.1%質量分數的磷酸;
·0%至1.7%質量分數,最好是約1%質量分數的硫酸鋁銨;和
·0%至2.0%質量分數,優選約1.4%質量分數的磷酸二氫鈣。
本發明的涉及上述方法的另一實施例中,所述磷酸來自75%質量分數的H3PO4和25%質量分數的水的混合物,所述硫酸鋁銨包括AlNH4(SO4)2*2H2O,所述磷酸二氫鈣包括Ca(H2PO4)2*2H2O。
本發明的涉及上述方法的另一實施例中,所述組合物包括50%至85%質量分數的產物A,和15%至50%質量分數的產物B。優選地,所述組合物包括66%質量分數的產物A,和34%質量分數的產物B。
本發明的涉及上述方法的另一實施例中,所述焦糖化作用通過在沸騰的溫度,優選是在100-105℃之間,更優選在100-103℃之間,加熱混合物M一段時間,然後使得獲得的產物A冷卻,所述一段時間為5-10分鐘,優選約5分鐘。
本發明的涉及上述方法的另一實施例中,通過混合將所述至少一個無機膠體粘合劑添加到產物A。
本發明的涉及上述方法的另一實施例中,所述硬化織物是由耐熱纖維線製成,所述線的直徑範圍是從0.864毫米到0.533毫米,所述織物的篩孔大小範圍從0.94毫米至0.255毫米,其開口約佔所述織物的總表面積的50.9-35.9%。
本發明的涉及上述方法的另一實施例中,所述耐熱纖維(包括所述耐熱纖維線的耐熱纖維)是玻璃纖維、矽纖維或其混合物。同樣地,如上所述,所述耐熱纖維線的耐熱纖維也是玻璃纖維、矽纖維或其混合物。優選地,玻璃纖維可由E-玻璃、S-玻璃或者高矽玻璃製成。更優選要注意的是,玻璃纖維或玻璃纖維線可源於本領域技術人員眾所周知的玻璃纖維織物,且其容易在市場上購得。可以處理該織物以移除織物上存在的聚合物漿劑(如澱粉),特別是在其處理和操作中保護這些織物的聚合物漿劑。
如上所述,本發明的另一實施例涉及耐熱纖維或耐熱纖維線製成的硬化織物的製備方法,所述方法包括以下步驟:
a)將採用上述組合物浸漬耐熱纖維或耐熱纖維線製成的織物以獲得由所 述組合物浸漬的織物,所述耐熱纖維或所述耐熱纖維線的所述耐熱纖維基本無(free of)有機聚合物組成的一種或多種上漿劑;
b)將步驟a)中獲得的由所述組合物浸漬的織物在約101-160℃的溫度下進行加熱處理以將所述織物中浸漬的所述組合物置於軟化熱塑性狀態,並可選允許冷卻獲得的織物;
c)可選將步驟b)中獲得的所述熱塑性織物成形為所需的形狀並且可選的允許將獲得的織物冷卻;以及
d)通過將其加熱到熱固溫度對步驟b)或c)中獲得由所述組合物浸漬的織物進行熱固處理,從而將所述織物中浸漬的熱塑性組合物熱固,進而通過交聯所述耐熱纖維或所述線的耐熱纖維硬化所述織物。
根據本發明的涉及上述方法的另一實施例,所述熱固處理在180-450℃之間進行6秒-2分鐘,優選進行6-60秒。
在本發明的涉及耐熱纖維或耐熱纖維線製成的硬化織物的上述製備方法中,將步驟b)中獲得的所述熱塑性織物成形為所需的形狀是通過模鑄,可選通過加熱和/或加壓實現的。優選地,所述加熱和/或加壓足以使得採用模具可以簡單地成形任何所需的形狀,且更優選地,溫度範圍在110-150℃之間變化,壓力範圍在1.0-10psi之間變化。
根據本發明的另一實施例,優選步驟c)可以通過以下步驟進行:
-在熱模具中定位從步驟b)獲得的所述熱塑性織物,最終將其冷卻,接著允許獲得的成形織物冷卻;或
-在冷模具中定位從步驟b)獲得的所述熱塑性織物,最終重新加熱到軟化熱塑狀態。
優選地,步驟c)在所述組合物的熱塑溫度進行,更優選為101-160℃的溫度。更優選地,所述加熱和/或加壓足以使得採用模具可以簡單地成形任何所需的形狀,且更優選地,溫度範圍在110-150℃之間變化,壓力範圍在1.0-10psi之間變化。
本發明的涉及上述方法的另一實施例中,所述熱塑性織物是由耐熱纖維線製成,所述耐熱纖維線的直徑範圍是從0.864毫米到0.533毫米,所述織物的 篩孔大小範圍從0.94毫米至0.255毫米,其開口約佔所述織物的總表面積的50.9-35.9%。
本發明的涉及耐熱纖維或耐熱纖維線製成的硬化織物的上述製備方法的另一實施例中,所述耐熱纖維(包括所述耐熱纖維線的耐熱纖維)是玻璃纖維、矽纖維或其混合物。同樣地,如上所述,所述耐熱纖維線的耐熱纖維也是玻璃纖維、矽纖維或其混合物。優選地,玻璃纖維可由E-玻璃、S-玻璃或者高矽玻璃製成。更優選要注意的是,玻璃纖維或玻璃纖維線可源於本領域技術人員眾所周知的玻璃纖維織物,且其容易在市場上購得。可以處理該織物以移除織物上存在的聚合物漿劑(如澱粉),特別是在其處理和操作中保護這些織物的聚合物漿劑。
本發明的涉及用於製備耐熱纖維或耐熱纖維線優選耐熱纖維紡織線製成的硬化織物的上述製備方法的另一實施例中,所述耐熱纖維基本無有機聚合物組成的一種或多種上漿劑,其通過將在產業中經常使用的且其耐熱纖維或其耐熱纖維線由有機聚合物(如澱粉等)組成的一種或多種上漿劑保護的耐熱纖維織物進行加熱處理獲得的。
本發明的涉及用於耐熱纖維或耐熱纖維線製成的硬化織物的上述製備方法的另一實施例中,所述熱處理優選地定義了燒盡(burnout)定義所述上漿劑的所述有機聚合物,優選在存在氧的情況下,更優選存在控制量的氧的情況下。優選地,所述熱處理可以在375-600℃之間進行。
如上所述,本發明的涉及耐熱纖維或耐熱纖維線製成的熱塑性織物的另一製備方法,所述方法包括以下步驟:
a)將採用上述組合物浸漬耐熱纖維或耐熱纖維線製成的織物以獲得由所述組合物浸漬的織物,所述耐熱纖維或所述耐熱纖維線的所述耐熱纖維基本無(free of)有機聚合物組成的一種或多種上漿劑;
b)將步驟a)中獲得的由所述組合物浸漬的織物在約101-160℃的溫度下進行加熱處理以將所述織物中浸漬的所述組合物置於軟化熱塑性狀態,並可選允許冷卻獲得的織物;
c)可選將步驟b)中獲得的所述織物成形為所需的形狀以形成成形織物, 並且可選的允許將所述成形織物冷卻;以及
通過在熱固溫度經歷熱固處理以將所述織物中浸漬的熱塑性組合物熱固以通過交聯所述耐熱纖維或所述線的耐熱纖維硬化所述織物,將步驟b)或c)中獲得所述織物熱固成硬化織物。
在本發明的涉及耐熱纖維或耐熱纖維線製成的熱塑性織物的另一製備方法的另一實施例中,將所述熱塑性織物成形為所需的形狀是通過模鑄,可選通過加熱和/或加壓進行的。
在本發明的涉及耐熱纖維或耐熱纖維線製成的熱塑性織物的另一製備方法的另一實施例中,優選步驟c)可以通過以下步驟進行:
-在熱模具中定位從步驟b)獲得的所述熱塑性織物,最終將其冷卻,接著允許獲得的成形織物冷卻;或
-在冷模具中定位從步驟b)獲得的所述熱塑性織物,最終重新加熱到軟化熱塑狀態。
根據本發明的涉及上述組合物的另一實施例,所述硬化織物是由耐熱纖維線製成,所述線的直徑範圍是從0.864毫米到0.533毫米,所述織物的篩孔大小範圍從0.94毫米至0.255毫米,其開口約佔所述織物的總表面積的50.9-35.9%。
優選地,步驟c)在所述組合物的熱塑溫度進行,更優選為101-160℃的溫度。更優選地,所述加熱和/或加壓足以使得採用模具可以簡單地成形任何所需的形狀,且更優選地,溫度範圍在110-150℃之間變化,壓力範圍在1.0-10psi之間變化。
本發明的另一實施例涉及上述耐熱纖維織物的製備方法,其中所述耐熱纖維(包括所述耐熱纖維線的耐熱纖維)是玻璃纖維、矽纖維或其混合物。同樣地,如上所述,所述耐熱纖維線的耐熱纖維也是玻璃纖維、矽纖維或其混合物。優選地,玻璃纖維可由E-玻璃、S-玻璃或者高矽玻璃製成。更優選要注意的是,玻璃纖維或玻璃纖維線可源於本領域技術人員眾所周知的玻璃纖維織物,且其容易在市場上購得。可以處理該織物以移除織物上存在的聚合物漿劑(如澱粉),特別是在其處理和操作中保護這些織物的聚合物漿劑。
本發明的另一實施例涉及耐熱纖維或耐熱纖維線優選耐熱纖維紡織線製成的硬化織物的製備方法,所述耐熱纖維基本無有機聚合物組成的一種或多種上漿劑,所述方法包括對耐熱纖維織物,優選具有選自有機聚合物構成的上漿劑組的一種或多種上漿劑塗層的耐熱纖維線織物進行加熱處理的步驟,從而將定義所述的一種或多種上漿劑的所述有機聚合物燒盡,可選在存在氧的情況下。優選地,所述熱處理可以在375-600℃之間進行。
如上所述,本發明的涉及耐熱纖維或耐熱纖維線製成的熱塑性織物的另一實施例中,所述熱塑性織物從上述耐熱纖維或耐熱纖維線製成的硬化織物的製備方法中獲得。優選地,所述熱塑性織物是由耐熱纖維線製成,所述線的直徑範圍是從0.864毫米到0.533毫米,所述織物的篩孔大小範圍從0.94毫米至0.255毫米,其開口約佔所述織物的總表面積的50.9-35.9%。
本發明的另一實施例涉及耐熱纖維或耐熱纖維線製成的硬化織物的製備方法,所述方法包括通過將其加熱到熱固溫度對上述熱塑性織物進行熱固處理的步驟,從而將所述織物中浸漬的熱塑性組合物熱固,進而通過交聯所述耐熱纖維或所述線的耐熱纖維硬化所述織物。
根據本發明涉及上述方法的另一實施例,所述熱固處理在180-450℃之間進行6秒-2分鐘,優選進行6-60秒。優選地,所述熱固溫度優選在300-450℃之間變化,更優選在400-450℃之間變化。
本發明涉及耐熱纖維或耐熱纖維線製成的硬化織物的上述製備方法的另一實施例中,在將所述熱塑性織物進行熱固處理之前,將所述熱塑性織物形成所需的形狀,且優選允許冷卻。優選地,所述熱塑性織物首先經歷模鑄步驟,可選經歷加壓和/或加熱,以將所述熱塑性織物形成所需的形狀。
優選所述熱塑性織物的模塑在101-160℃的溫度進行。更優選地,所述加熱和/或加壓足以使得採用模具可以簡單地成形任何所需的形狀,且更優選地,溫度範圍在110-150℃之間變化,壓力範圍在1.0-10psi之間變化。
如上所述,本發明的另一實施例涉及耐熱纖維或耐熱纖維線製成的硬化織物,所述硬化織物採用上述任一方法獲得。
如上所述,本發明的另一實施例涉及上述過濾裝置,其中所述液態金屬或 其合金是熔化的鋁或其合金。所述過濾裝置由上述硬化織物製成,所述硬化織物由耐熱纖維或耐熱纖維線製成。
本發明的另一實施例涉及上述過濾裝置,其中所述液態金屬或其合金是熔化的鋁或其合金。
本發明的另一實施例涉及上述過濾裝置,其中所述液態金屬或其合金的過濾是在低壓鑄造工藝中進行的。
本發明的另一實施例涉及上述過濾裝置,所述規律裝置成形為可用於尤其是在低壓鑄造工藝中所述液態金屬或其合金的過濾的任何慣常形式(usual form)。
如上所述,根據另一實施例,本發明的涉及上述過濾器在液態金屬或其合金的過濾中的使用。
本發明的另一實施例涉及上述過濾裝置在液態金屬或其合金的過濾中的使用。
本發明的另一實施例涉及上述使用,其中所述熔化金屬是熔化的鋁或其合金。
本發明的另一實施例涉及上述使用,其中所述液態金屬或其合金的過濾是在低壓鑄造工藝中進行的。
如上所述,本發明的另一實施例涉及用於在低壓鑄造工藝中過濾液態金屬或其合金的過濾裝置的第一優選變形,所述低壓鑄造工藝可用於低壓鑄造設備中的模製品的形成;
其中所述過濾裝置是由至少一層根據本發明的前述耐熱纖維或耐熱纖維線製成的硬化織物製成;
所述過濾裝置具有結構形狀和定向,且包括下表面、上表面、外周邊緣、主體部分,以及環繞所述主體部分的外圍部分;
所述主體部分和所述外圍部分的一部分定位成覆蓋低壓鑄造設備的升液管的上部開口;
所述主體部分定位成抵靠分流器,所述分流器覆蓋所述低壓鑄造設備的模具的填充入口定位;
所述外圍部分在所述上表面形成凸邊,且在所述下表面形成凹腔,所述凹腔定向成朝向所述升液管的所述上部開口;且
所述外周邊緣抵靠所述升液管的坐位部分定位,所述坐位部分環繞所述上部開口。
如上所述,本發明的另一實施例涉及用於在低壓鑄造工藝中過濾液態金屬或其合金的過濾裝置的第一優選變形,所述低壓鑄造工藝可用於低壓鑄造設備中的模製品的形成;
其中所述過濾裝置是由至少一層根據本發明的前述耐熱纖維或耐熱纖維線製成的硬化織物製成;
所述過濾裝置具有結構形狀和定向,且包括下表面、上表面、外周邊緣、主體部分,以及環繞所述主體部分的外圍部分;
所述主體部分和所述外圍部分的一部分定位成覆蓋低壓鑄造設備的升液管的上部開口;
所述主體部分定位成抵靠分流器,所述分流器覆蓋所述低壓鑄造設備的模具的填充入口定位;
所述主體部分是其頂點朝向所述上部開口定向的圓頂,且所述主體部分的所述上表面與所述分流器接觸;且
所述外圍部分在所述上表面形成凸邊,且在所述下表面形成凹腔,所述凹腔定向成朝向所述升液管的所述上部開口;且
所述外周邊緣抵靠所述升液管的坐位部分定位,所述坐位部分環繞所述上部開口。
如上所述,本發明的另一實施例涉及用於在低壓鑄造工藝中過濾液態金屬或其合金的過濾裝置的第二優選變形,所述低壓鑄造工藝可用於低壓鑄造設備中的模製品的形成;
所述低壓鑄造設備包括:
·包含所述液態金屬或其合金的存儲器;
·具有型腔、填充入口以及裝配成覆蓋所述填充入口的分流器的模具;
·所述過濾裝置;
·升液管,所述升液管具有:
○下端,所述下端具有浸入包含在所述存儲器中的所述液態金屬或其合金的下部開口;
○上端,所述上端具有與所述模具的所述填充入口連接的上部開口,以及環繞所述上部開口的坐位部分;以及
○連接所述上部開口和所述下部開口,以在當所述上部開口與所述填充入口連接且所述過濾裝置接觸所述分流器時,將所述存儲器和所述模具的所述入口流體連通的升液管道;以及
·用於通過所述升液管的所述升液管道、所述過濾裝置以及所述填充入口傳送一定量的包含在所述存儲器中的所述液態金屬或其合金以填充所述型腔的傳送裝置;
其中所述過濾裝置是由至少一層根據本發明的前述耐熱纖維或耐熱纖維線製成的硬化織物製成,且具有結構形狀和定向;
所述過濾裝置包括:
-下表面、上表面、外周邊緣、主體部分,以及環繞所述主體部分的外圍部分;
所述主體部分和所述外圍部分的一部分定位成覆蓋低壓鑄造設備的升液管的上部開口;
所述主體部分定位成抵靠分流器,所述外圍部分在所述上表面形成凸邊,且在所述下表面形成凹腔;
所述主體部分是其頂點朝向所述上部開口定向的圓頂,且所述主體部分的所述上表面與所述分流器接觸;
所述凹腔定向成朝向所述上部開口;且
所述外周邊緣抵靠所述升液管的坐位部分定位。
優選地,所述分流器向所述過濾裝置的所述主體部分施加壓力,以稍微將其推向所述升液管。該分流器施加的壓力允許在所述過濾裝置的填裝過程(即當液體開始通過過濾器)中將所述過濾裝置保持在適當位置。
本發明的另一實施例涉及上述過濾裝置的第一和第二變形,其中所述凸邊 具有弧形截面。
本發明的涉及上述過濾裝置的第一和第二變形的另一實施例中,所述織物是由耐熱纖維紡織線製成,所述線的直徑範圍是從0.864毫米到0.533毫米,所述織物的篩孔大小範圍從0.94毫米至0.255毫米,其開口約佔所述織物的總表面積的50.9-35.9%。
本發明的涉及上述過濾裝置的第一和第二變形的另一實施例中,所述主體部分進一步具有磁性材料製成的插入件,用於允許具有磁性的工具操縱所述過濾裝置。優選地,所述工具由機械臂操作。
本發明的涉及上述過濾裝置的第一和第二變形的另一實施例中,所述插入件是不鏽鋼釘(stainless steel staple)。優選地,不鏽鋼釘可以是市面上當前可以購買的任何類型的不鏽鋼釘。更優選地,所述不鏽鋼釘可以應用於普通工業訂書機(stapler)。這種訂書機和釘是本領域技術人員眾所周知,因此不需要詳細的定義。此外,具有磁性的工具對於本領域技術人員來說也是眾所周知,因此不需要詳細的定義。
本發明的另一實施例涉及上述過濾裝置的第一和第二變形的第一優選製備方法,所述過濾裝置由耐熱纖維或耐熱纖維線製成的硬化織物製成,所述方法包括以下步驟:
a)將採用上述組合物浸漬耐熱纖維或耐熱纖維線製成的織物以獲得由所述組合物浸漬的織物,所述耐熱纖維或所述耐熱纖維線的所述耐熱纖維基本無(free of)有機聚合物組成的一種或多種上漿劑;
b)將步驟a)中獲得的由所述組合物浸漬的織物在約101-160℃的溫度下進行加熱處理以將所述織物中浸漬的所述組合物置於軟化熱塑性狀態,並可選允許冷卻獲得的織物;
c)將步驟b)中獲得的所述織物成形為所述過濾裝置的所述第一變形或第二變形的形狀並且可選的允許將獲得的織物冷卻;通過模鑄,可選通過加熱和/或加壓將步驟b)中獲得的所述織物成形為所需的形狀;以及
d)通過將其加熱到熱固溫度對步驟b)或c)中獲得由所述組合物浸漬的織物進行熱固處理,從而將所述織物中浸漬的熱塑性組合物熱固,進而通過交 聯所述耐熱纖維或所述線的耐熱纖維硬化所述織物。
優選地,步驟c)在所述組合物的熱塑溫度進行,更優選為101-160℃的溫度。更優選地,所述加熱和/或加壓足以使得採用模具可以簡單地成形任何所需的形狀,且更優選地,溫度範圍在110-150℃之間變化,壓力範圍在1.0-10psi之間變化。
優選地,所述熱固處理在180-450℃之間進行6秒-2分鐘,優選進行6-60秒。更優選地,所述熱固溫度優選在300-450℃之間變化,更優選在400-450℃之間變化。
本發明的另一實施例涉及耐熱纖維或耐熱纖維線製成的硬化織物的上述第一優選製備方法,其中所述耐熱纖維(包括所述耐熱纖維線的耐熱纖維)是玻璃纖維、矽纖維或其混合物。同樣地,如上所述,所述耐熱纖維線的耐熱纖維也是玻璃纖維、矽纖維或其混合物。優選地,玻璃纖維可由E-玻璃、S-玻璃或者高矽玻璃製成。更優選要注意的是,玻璃纖維或玻璃纖維線可源於本領域技術人員眾所周知的玻璃纖維織物,且其容易在市場上購得。可以處理該織物以移除織物上存在的聚合物漿劑(如澱粉),特別是在其處理和操作中保護這些織物的聚合物漿劑。
本發明的另一實施例涉及耐熱纖維或耐熱纖維線優選耐熱纖維紡織線製成的硬化織物的上述第一優選製備方法,所述耐熱纖維基本無所述一種或多種上漿劑,所述方法包括對耐熱纖維織物,優選具有選自有機聚合物構成的上漿劑組的一種或多種上漿劑塗層的耐熱纖維線織物進行加熱處理的步驟,以將定義所述的一種或多種上漿劑的所述有機聚合物燒盡,可選在存在氧的情況下。優選地,所述熱處理可以在375-600℃之間進行。
如上所述,本發明的另一實施例涉及耐熱纖維或耐熱纖維線製成的熱塑性硬化織物的第二優選製備方法,所述方法包括以下步驟:
a)將採用上述組合物浸漬耐熱纖維或耐熱纖維線製成的織物以獲得由所述組合物浸漬的織物,所述耐熱纖維或所述耐熱纖維線的所述耐熱纖維基本無(free of)有機聚合物組成的一種或多種上漿劑;
b)將步驟a)中獲得的由所述組合物浸漬的織物在約101-160℃的溫度下進 行加熱處理以將所述織物中浸漬的所述組合物置於軟化熱塑性狀態,並可選允許冷卻獲得的織物;以及
c)可選將步驟b)中獲得的所述織物成形為所述過濾裝置的第一變形或第二變形的形狀並且可選的允許將獲得的織物冷卻;通過模鑄,可選通過加熱和/或加壓將所述熱塑性織物成形為所需的形狀;以及
通過在熱固溫度經歷熱固處理以將所述織物中浸漬的熱塑性組合物熱固以通過交聯所述耐熱纖維或所述線的耐熱纖維硬化所述織物,將步驟b)或c)中獲得所述織物熱固成硬化織物。
本發明的另一實施例涉及上述定義的熱塑性硬化織物,其中所述織物是由耐熱纖維線製成,所述線的直徑範圍是從0.864毫米到0.533毫米,所述織物的篩孔大小範圍從0.94毫米至0.255毫米,其開口約佔所述織物的總表面積的50.9-35.9%。
優選地,步驟c)在所述組合物的熱塑溫度進行,更優選為101-160℃的溫度。更優選地,所述加熱和/或加壓足以使得採用模具可以簡單地成形任何所需的形狀,且更優選地,溫度範圍在110-150℃之間變化,壓力範圍在1.0-10psi之間變化。
本發明的另一實施例涉及在此描述的耐熱纖維製成的硬化織物的第二優選製備方法,其中所述耐熱纖維(包括所述耐熱纖維線的耐熱纖維)是玻璃纖維、矽纖維或其混合物。同樣地,如上所述,所述耐熱纖維線的耐熱纖維也是玻璃纖維、矽纖維或其混合物。優選地,玻璃纖維可由E-玻璃、S-玻璃或者高矽玻璃製成。更優選要注意的是,玻璃纖維或玻璃纖維線可源於本領域技術人員眾所周知的玻璃纖維織物,且其容易在市場上購得。可以處理該織物以移除織物上存在的聚合物漿劑(如澱粉),特別是在其處理和操作中保護這些織物的聚合物漿劑。
本發明的另一實施例涉及耐熱纖維或耐熱纖維線優選耐熱纖維紡織線製成的熱塑性硬化織物的第二優選製備方法,所述耐熱纖維基本無一種或多種上漿劑,所述方法包括對耐熱纖維織物,優選具有選自有機聚合物構成的上漿劑組的一種或多種上漿劑塗層的耐熱纖維線織物進行加熱處理的步驟,以將定義 所述的一種或多種上漿劑的所述有機聚合物燒盡,可選在存在氧的情況下。優選地,所述熱處理可以在375-600℃之間進行。
如上所述,本發明的另一實施例涉及耐熱纖維或耐熱纖維線製成的熱塑性織物,所述熱塑性織物是通過上述定義的耐熱纖維或耐熱纖維線製成的硬化織物的第二優選製備方法獲得。
如上所述,本發明的另一實施例涉及耐熱纖維或耐熱纖維線製成的硬化織物的第三優選製備方法,所述方法包括通過將其加熱到熱固溫度對上述熱塑性織物進行熱固處理的步驟,從而將所述織物中浸漬的熱塑性組合物熱固,進而通過交聯所述耐熱纖維或所述線的耐熱纖維硬化所述織物。
根據本發明的涉及上述第一到第三方法中的任意一種的另一實施例,所述熱固處理在180-450℃之間進行6秒-2分鐘,優選進行6-60秒。更優選地,所述熱固溫度優選在300-450℃之間變化,更優選在400-450℃之間變化。
根據本發明的涉及製造所述過濾裝置的上述第一到第三方法中的任意一種的另一實施例,通過模鑄步驟,可選加壓和/或加熱,將所述熱塑性織物形成所述結構形狀。
根據本發明的另一實施例,優選步驟c)可以通過以下步驟進行:
-在熱模具中定位從步驟b)獲得的所述熱塑性織物,最終將其冷卻,接著允許獲得的成形織物冷卻;或
-在冷模具中定位從步驟b)獲得的所述熱塑性織物,最終重新加熱到軟化熱塑狀態。
優選地,所述熱塑性織物的形成在所述組合物的熱塑溫度進行,更優選為101-160℃的溫度。更優選地,所述加熱和/或加壓足以使得採用模具可以簡單地成形任何所需的形狀,且更優選地,溫度範圍在110-150℃之間變化,壓力範圍在1.0-10psi之間變化。
本發明的另一實施例涉及上述第一到第三方法中的任意一種,其中所述任意一種方法包括將磁性材料製成的插入件固定到所述過濾裝置,所述插入件容易被磁化以用於具有磁性的工具操縱所述過濾裝置。
本發明的另一實施例涉及上述第一到第三方法中的任意一種,其中所述插 入件是不鏽鋼釘(stainless steel staple)。優選地,不鏽鋼釘可以是市面上當前可以購買的任何類型的不鏽鋼釘。更優選地,所述不鏽鋼釘可以應用於普通工業訂書機(stapler)。這種訂書機和釘是本領域技術人員眾所周知,因此不需要詳細的定義。此外,具有磁性的工具對於本領域技術人員來說也是眾所周知,因此不需要詳細的定義。
如上所述,本發明的另一實施例涉及用於在低壓鑄造工藝中過濾液態金屬或其合金的過濾裝置的第三變形,所述低壓鑄造工藝可用於低壓鑄造設備中的模製品的形成;
其中所述過濾裝置由第一籃狀體和第二籃狀體製成,每個所述籃狀體由至少一層根據本發明的上述耐熱纖維或耐熱纖維線製成的硬化織物製成;
其中所述第一籃狀體具有外壁以及內壁定義的型腔,端壁,以及與所述端壁相對(opposite)的開口;
其中所述第二籃狀體具有外壁以及內壁定義的型腔,端壁,以及與所述端壁相對(opposite)的開口;
其中所述第一籃狀體的所述開口端部容置在所述第二籃狀體的所述型腔中以定義過濾體,所述過濾體具有結構形狀和定向,且具有型腔、上表面、下表面和側面,優選在所述過濾體的所述型腔中容置過濾墊;
其中所述第一籃狀體的所述端壁對應於所述過濾體的所述上表面,所述第二籃狀體的所述端壁對應於所述過濾體的所述下表面;
其中所述第一籃狀體的所述外壁的大小限定(size)為抵靠所述第二籃狀體的內壁摩擦適配(fit),所述第二籃狀體的所述外壁至少部分對應所述過濾體的所述側面,或當所述第二籃狀體的所述外壁的大小限定(size)為抵靠所述第一籃狀體的內壁摩擦適配(fit)時,所述第一籃狀體的所述外壁至少部分對應所述過濾體的所述側面;
其中所述過濾體的主體部分和外圍部分定位成覆蓋所述低壓鑄造設備的所述升液管的上部開口;
其中所述過濾體的所述上表面具有主體部分,所述過濾體的所述下表面具有外圍部分;
其中所述過濾體的主體部分用於抵靠分流器定位,所述分流器覆蓋所述低壓鑄造設備的模具的填充入口定位;
其中所述外圍部分朝著所述升液管的上部開口定向且抵靠所述升液管的坐位部分定位,所述坐位部分環繞所述上部開口。
如上所述,本發明的另一實施例涉及用於在低壓鑄造工藝中過濾液態金屬或其合金的過濾裝置的第三變形,所述低壓鑄造工藝可用於低壓鑄造設備中的模製品的形成;
其中所述過濾裝置由第一籃狀體和第二籃狀體製成,每個所述籃狀體由至少一層根據本發明的上述耐熱纖維或耐熱纖維線製成的硬化織物製成;
其中所述第一籃狀體具有外壁以及內壁定義的型腔,端壁,以及與所述端壁相對(opposite)的開口;
其中所述第二籃狀體具有外壁以及內壁定義的型腔,端壁,以及與所述端壁相對(opposite)的開口;
其中所述第一籃狀體的所述開口端部容置在所述第二籃狀體的所述型腔中以定義過濾體,所述過濾體具有結構形狀和定向,且具有型腔、上表面、下表面和側面,所述過濾體的所述型腔中容置過濾墊;
其中所述第一籃狀體的所述端壁對應於所述過濾體的所述上表面,所述第二籃狀體的所述端壁對應於所述過濾體的所述下表面;
其中所述第一籃狀體的所述外壁的大小限定(size)為抵靠所述第二籃狀體的內壁摩擦適配(fit),所述第二籃狀體的所述外壁至少部分對應所述過濾體的所述側面,或當所述第二籃狀體的所述外壁的大小限定(size)為抵靠所述第一籃狀體的內壁摩擦適配(fit)時,所述第一籃狀體的所述外壁至少部分對應所述過濾體的所述側面;
其中所述過濾體的主體部分和外圍部分定位成覆蓋所述低壓鑄造設備的所述升液管的上部開口;
其中所述過濾體的所述主體部分用於抵靠分流器定位,所述分流器覆蓋所述低壓鑄造設備的模具的填充入口定位;
其中所述外圍部分朝著所述升液管的上部開口定向且抵靠所述升液管的 坐位部分定位,所述坐位部分環繞所述上部開口。
如上所述,本發明的另一實施例涉及用於在低壓鑄造工藝中過濾液態金屬或其合金的過濾裝置的第四變形,所述低壓鑄造工藝可用於低壓鑄造設備中的模製品的形成;
其中所述低壓鑄造設備包括:
·包含所述液態金屬或其合金的存儲器;
·具有型腔、填充入口以及裝配成覆蓋所述填充入口的分流器的模具;
·所述過濾裝置;
·升液管,所述升液管具有:
○下端,所述下端具有浸入包含在所述存儲器中的所述液態金屬或其合金的下部開口;
○上端,所述上端具有與所述模具的所述填充入口連接的上部開口,以及環繞所述上部開口的坐位部分;以及
○連接所述上部開口和所述下部開口,以在當所述上部開口與所述填充入口連接且所述過濾裝置接觸所述分流器時,將所述存儲器和所述模具的所述入口流體連通的升液管道;以及
·用於通過所述升液管的所述升液管道、所述過濾裝置以及所述填充入口傳送一定量的包含在所述存儲器中的所述液態金屬或其合金以填充所述型腔的傳送裝置;
其中,所述過濾裝置由第一籃狀體和第二籃狀體製成,每個所述籃狀體由至少一層根據本發明的上述耐熱纖維或耐熱纖維線製成的硬化織物製成;
其中所述第一籃狀體具有外壁以及內壁定義的型腔,端壁,以及與所述端壁相對(opposite)的開口;
其中所述第二籃狀體具有外壁以及內壁定義的型腔,端壁,以及與所述端壁相對(opposite)的開口;
其中所述第一籃狀體的所述開口端部容置在所述第二籃狀體的所述型腔中以定義過濾體,所述過濾體具有結構形狀和定向,且具有型腔、上表面、下表面和側面,在所述過濾體的所述型腔中容置過濾墊;
其中所述第一籃狀體的所述端壁對應於所述過濾體的所述上表面,所述第二籃狀體的所述端壁對應於所述過濾體的所述下表面;
其中所述第一籃狀體的所述外壁的大小限定(size)為抵靠所述第二籃狀體的內壁摩擦適配(fit),所述第二籃狀體的所述外壁至少部分對應所述過濾體的所述側面,或當所述第二籃狀體的所述外壁的大小限定(size)為抵靠所述第一籃狀體的內壁摩擦適配(fit)時,所述第一籃狀體的所述外壁至少部分對應所述過濾體的所述側面;
其中所述過濾體的所述上表面具有主體部分,所述過濾體的所述下表面具有外圍部分;
其中所述過濾體的主體部分用於抵靠分流器定位,所述分流器覆蓋所述低壓鑄造設備的模具的填充入口定位;
其中所述外圍部分定位成覆蓋所述低壓鑄造設備的升液管的上部開口,所述外圍部分朝著所述上部開口定向且抵靠所述升液管的坐位部分定位,所述坐位部分環繞所述上部開口。
優選地,在上述過濾裝置的第三和第四變形中,所述分流器向所述過濾裝置的所述主體部分施加壓力,以稍微將其推向所述升液管。該分流器施加的壓力允許在所述過濾裝置的填裝過程(即當液體開始通過過濾器)中將所述過濾裝置保持在適當位置。
優選地,在上述過濾裝置的第三和第四變形中,所述第一籃狀體的外壁和所述第二籃狀體的內壁可以機械鎖緊到一起。更優選地,為此可以使用任何適當的裝置來進行鎖緊。根據本發明的特別優選的實施例,所述第二籃狀體的所述外壁上進一步提供由向外突出的部分,該向外突出的部分與所述第一籃狀體的內壁上提供的對應凹槽大小限定成匹配,或者反之亦然。
本發明的另一實施例涉及上述過濾裝置的第三和第四變形,其中所述織物由耐熱纖維紡織線製成,所述線的直徑範圍是從0.864毫米到0.533毫米,所述織物的篩孔大小範圍從0.94毫米至0.255毫米,其開口約佔所述織物的總表面積的50.9-35.9%。
本發明的另一實施例涉及上述過濾裝置的第三和第四變形中的任意一個, 其中所述第二籃狀體的所述外壁的大小限定(size)為抵靠所述第一籃狀體的內壁摩擦適配(fit),所述第一籃狀體的所述外壁至少部分對應所述過濾體的所述側面。
本發明的另一實施例涉及上述過濾裝置的第三和第四變形中的任意一個,其中所述過濾體的所述型腔內填充有過濾墊或元件。優選地,所述過濾墊或件可以是任何當前用於液態金屬或其合金(例如鋁)的過濾的過濾墊或件。根據本發明的特別優選的實施例,可使用耐熱纖維墊或件,例如耐熱纖維氈製成的過濾墊。
本發明的另一實施例涉及上述過濾裝置的第三和第四變形中的任意一個,其中所述第一籃狀體和所述第二籃狀體可以根據上述方法製造,並且所述第一和第二籃狀體可以彼此摩擦適配,優選在將耐熱纖維氈製成的過濾墊放入所述型腔之後,且所述籃狀體仍然處於熱塑階段。接著,獲得的過濾體將放入模具,並且加熱到熱固溫度以獲得最後的過濾裝置。
優選地,在上述過濾裝置的第三和第四變形中,所述第一籃狀體或第二籃狀體的所述耐熱纖維或所述耐熱纖維線的耐熱纖維,可選所述過濾墊的耐熱纖維,由玻璃纖維、矽纖維或其混合物製成。優選地,玻璃纖維可由E-玻璃、S-玻璃或者高矽玻璃製成。更優選要注意的是,玻璃纖維或玻璃纖維線可源於本領域技術人員眾所周知的玻璃纖維織物,且其容易在市場上購得。可以處理該織物以移除織物上存在的聚合物漿劑(如澱粉),特別是在其處理和操作中保護這些織物的聚合物漿劑。
本發明的另一實施例涉及上述過濾裝置的第三和第四變形中的任意一個,其中所述主體部分進一步具有磁性材料製成的插入件,用於允許具有磁性的工具操縱所述過濾裝置。
本發明的另一實施例涉及上述過濾裝置的第三和第四變形中的任意一個,其中所述插入件是不鏽鋼釘(stainless steel staple)。優選地,不鏽鋼釘可以是市面上當前可以購買的任何類型的不鏽鋼釘。更優選地,所述不鏽鋼釘可以應用於普通工業訂書機(stapler)。這種訂書機和釘是本領域技術人員眾所周知,因此不需要詳細的定義。此外,具有磁性的工具對於本領域技術人員來說也是 眾所周知,因此不需要詳細的定義。
如上所述,本發明的另一實施例涉及製備上述過濾裝置的第三或第二變形的第四優選製備方法,所述過濾裝置由耐熱纖維或耐熱纖維線製成的硬化織物製成,所述方法包括以下步驟:
a)採用根據本發明的上述組合物浸漬耐熱纖維或耐熱纖維線製成的織物以獲得由所述組合物浸漬的織物,所述耐熱纖維或所述耐熱纖維線的所述耐熱纖維基本無(free of)有機聚合物組成的一種或多種上漿劑;
b)將步驟a)中獲得的由所述組合物浸漬的織物在約101-160℃的溫度下進行加熱處理以將所述織物中浸漬的所述組合物置於軟化熱塑性狀態,並可選允許冷卻獲得的織物;
c)將步驟b)中獲得的所述織物成形為所述過濾裝置的第三變形或第四變形的第一籃狀體或第二籃狀體的形狀並且可選的允許將獲得的織物冷卻;通過模鑄,可選通過加熱和/或加壓實施所述成形;
d)將所述第一籃狀體和所述第二籃狀體組裝以形成過濾體,優選在所述過濾體中具有耐熱纖維氈墊;以及
e)通過將其加熱到熱固溫度對步驟d)中獲得的過濾體進行熱固處理,優選在模具中,從而將所述織物中浸漬的熱塑性組合物熱固,進而通過交聯所述耐熱纖維或所述線的耐熱纖維硬化所述織物。
優選地,所述熱塑織物的成形在所述組合物的熱塑溫度進行,更優選為101-160℃的溫度。更優選地,所述加熱和/或加壓足以使得採用模具可以簡單地成形任何所需的形狀,且更優選地,溫度範圍在110-150℃之間變化,壓力範圍在1.0-10psi之間變化。
優選地,所述熱固處理在180-450℃之間進行6秒-2分鐘,優選進行6-60秒。更優選地,所述熱固溫度優選在300-450℃之間變化,更優選在400-450℃之間變化。
本發明的另一實施例涉及上述耐熱纖維或耐熱纖維線製成的硬化織物的第四優選製備方法,其中所述耐熱纖維(包括所述耐熱纖維線的耐熱纖維)是玻璃纖維、矽纖維或其混合物。同樣地,如上所述,所述耐熱纖維線的耐熱纖 維也是玻璃纖維、矽纖維或其混合物。優選地,玻璃纖維可由E-玻璃、S-玻璃或者高矽玻璃製成。更優選要注意的是,玻璃纖維或玻璃纖維線可源於本領域技術人員眾所周知的玻璃纖維織物,且其容易在市場上購得。可以處理該織物以移除織物上存在的聚合物漿劑(如澱粉),特別是在其處理和操作中保護這些織物的聚合物漿劑。在此請參照市面上可購商品的細節。
本發明的另一實施例涉及上述耐熱纖維或耐熱纖維線優選耐熱纖維紡織線製成的硬化織物的第四優選製備方法,所述耐熱纖維基本無一種或多種上漿劑,所述方法包括對耐熱纖維織物,優選具有選自有機聚合物構成的上漿劑組的一種或多種上漿劑塗層的耐熱纖維線織物進行加熱處理的步驟,從而將定義所述的一種或多種上漿劑的所述有機聚合物燒盡,可選在存在氧的情況下。優選地,所述熱處理可以在375-600℃之間進行。
如上所述,本發明的另一實施例涉及耐熱纖維或耐熱纖維線製成的硬化織物的第五優選製備方法,所述方法包括以下步驟:
a)採用根據本發明的上述組合物浸漬耐熱纖維或耐熱纖維線製成的織物以獲得由所述組合物浸漬的織物,所述耐熱纖維或所述耐熱纖維線的所述耐熱纖維基本無(free of)有機聚合物組成的一種或多種上漿劑;
b)將步驟a)中獲得的由所述組合物浸漬的織物在約101-160℃的溫度下進行加熱處理以將所述織物中浸漬的所述組合物置於軟化熱塑性狀態,並可選允許冷卻獲得的織物;
c)將步驟b)中獲得的所述織物成形為所述過濾裝置的第三變形的第一籃狀體或第二籃狀體的形狀並且可選的允許將獲得的織物冷卻;通過模鑄,可選通過加熱和/或加壓實施將所述熱塑織物形成為所需的形狀;
d)將所述第一籃狀體和所述第二籃狀體組裝以形成過濾體,可選在所述過濾體中具有耐熱纖維墊;以及
通過在熱固溫度經歷熱固處理以將所述織物中浸漬的熱塑性組合物熱固以通過交聯所述耐熱纖維或所述線的耐熱纖維硬化所述織物,將步驟d)中獲得所述織物熱固成硬化織物。
優選地,步驟c)在所述組合物的熱塑溫度進行,更優選為101-160℃的溫 度。更優選地,所述加熱和/或加壓足以使得採用模具可以簡單地成形任何所需的形狀,且更優選地,溫度範圍在110-150℃之間變化,壓力範圍在1.0-10psi之間變化。
本發明的另一實施例涉及耐熱纖維製成的硬化織物的第五優選製備方法,其中所述耐熱纖維(包括所述耐高溫纖維線的耐熱纖維)是玻璃纖維、矽纖維或其混合物。同樣地,如上所述,所述耐高溫纖維線的耐熱纖維也是玻璃纖維、矽纖維或其混合物。優選地,玻璃纖維可由E-玻璃、S-玻璃或者高矽玻璃製成。更優選要注意的是,玻璃纖維或玻璃纖維線可源於本領域技術人員眾所周知的玻璃纖維織物,且其容易在市場上購得。可以處理該織物以移除織物上存在的聚合物漿劑(如澱粉),特別是在其處理和操作中保護這些織物的聚合物漿劑。
本發明的涉及用於製備耐熱纖維或耐熱纖維線優選耐熱纖維紡織線製成的硬化織物的上述第五優選製備方法的另一實施例中,所述耐熱纖維基本無有機聚合物組成的一種或多種上漿劑,所述方法包括對耐熱纖維織物,優選具有選自有機聚合物構成的上漿劑組的一種或多種上漿劑塗層的耐熱纖維線織物進行加熱處理的步驟,從而將定義所述的一種或多種上漿劑的所述有機聚合物燒盡,可選在存在氧的情況下。優選地,所述熱處理可以在375-600℃之間進行。
本發明的另一實施例涉及耐熱纖維或耐熱纖維線製成的熱塑性織物,其中,所述熱塑性織物是通過上述耐熱纖維或耐熱纖維線製成的硬化織物的第五優選製備方法獲得的。
如上所述,本發明的另一實施例涉及耐熱纖維或耐熱纖維線製成的硬化織物的第六優選製備方法,所述方法包括通過將其加熱到熱固溫度對上述熱塑性織物進行熱固處理的,從而將所述織物中浸漬的熱塑性組合物熱固,進而通過交聯所述耐熱纖維或所述線的耐熱纖維硬化所述織物。
優選地,所述熱固處理在180-450℃之間進行6秒-2分鐘,優選進行6-60秒。更優選地,所述熱固溫度優選在300-450℃之間變化,更優選在400-450℃之間變化。
本發明的另一實施例涉及上述過濾裝置的第四到第六製造方法中的任意 一個,其中所述熱塑織物形成為所述結構形狀是通過模鑄,可選通過加熱和/或加壓實施。
根據本發明的另一實施例涉及上述第四到第六製造方法中的任意一個,其中優選步驟c)可以通過以下步驟進行:
-在熱模具中定位從步驟b)獲得的所述熱塑性織物,最終將其冷卻,接著允許獲得的成形織物冷卻;或
-在冷模具中定位從步驟b)獲得的所述熱塑性織物,最終重新加熱到軟化熱塑狀態。
優選地,所述熱塑性織物的模塑是在101-160℃的溫度進行的。更優選地,所述加熱和/或加壓足以使得採用模具可以簡單地成形任何所需的形狀,且更優選地,溫度範圍在110-150℃之間變化,壓力範圍在1.0-10psi之間變化。
本發明的另一實施例涉及在低壓鑄造工藝中過濾液態金屬或其合金的方法,所述低壓鑄造工藝可用於低壓鑄造設備中的模製品的形成;所述方法包括採用根據本發明的上述任一過濾器或過濾裝置過濾所述液態金屬或其合金的步驟。
本發明的另一實施例涉及上述在低壓鑄造工藝中過濾液態金屬或其合金的方法,所述低壓鑄造工藝可用於低壓鑄造設備中的模製品的形成;其中所述低壓鑄造設備包括:
·包含所述液態金屬或其合金的存儲器;
·具有型腔、填充入口以及裝配成覆蓋所述填充入口的分流器的模具;
·過濾裝置;
·升液管,所述升液管具有下端和上端,所述下端具有下部開口,所述上端具有上部開口,兩個開口均連接到升液管道;所述下部開口浸入包含在所述存儲器中的所述液態金屬或其合金;所述上部開口與所述模具的所述填充入口連接以將所述存儲器與所述模具的所述入口流體連通;所述升液管道具有坐位部分,所述過濾裝置定位在所述坐位部分,所述坐位部分環繞所述上部開口,這樣當所述上端連接所述填充入口,所述過濾裝置定位成覆蓋所述上部開口且與所述分流器接觸;以及
·用於通過所述升液管、所述過濾裝置以及所述填充入口傳送一定量的包含在所述存儲器中的所述液態金屬或其合金以填充所述型腔的傳送裝置;
且所述方法包括通過所述升液管的所述升液管道、所述過濾裝置以及所述填充入口傳送一定量的包含在所述存儲器中的所述液態金屬或其合金以填充所述模具的所述型腔;以及冷卻包含在所述模具的所述型腔中的所述液態金屬或其合金以形成模製品,且所述過濾裝置封閉(trap)在所述模製品的突出部分。
本發明的另一實施例涉及上述在低壓鑄造工藝中過濾液態金屬或其合金的方法,所述低壓鑄造工藝可用於低壓鑄造設備中的模製品的形成;其中根據本發明的所述過濾器或過濾裝置具有磁性材料製成的插入件,所述方法進一步包括採用具有磁性的工具,優選是機械臂操作的工具在合適的位置操縱和定位所述過濾器或過濾裝置(in position)的步驟。
本發明的另一實施例涉及上述在低壓鑄造工藝中過濾液態金屬或其合金的方法,所述低壓鑄造工藝可用於低壓鑄造設備中的模製品的形成;其中用於通過所述升液管、所述過濾裝置以及所述填充入口傳送一定量的包含在所述存儲器中的所述液態金屬或其合金以填充所述模具的所述型腔的傳送裝置,是引入所述存儲器的壓縮氣體(pressurized gas)。
本發明的另一實施例涉及上述在低壓鑄造工藝中過濾液態金屬或其合金的方法,所述低壓鑄造工藝可用於低壓鑄造設備中的模製品的形成;其中所述壓縮氣體是氮氣。
本發明的另一實施例涉及上述在低壓鑄造工藝中過濾液態金屬或其合金的方法,所述低壓鑄造工藝可用於低壓鑄造設備中的模製品的形成;其中將所述模製品的突出部分移除且重新熔化以回收所述金屬或其合金。
本發明的另一實施例涉及上述在低壓鑄造工藝中過濾液態金屬或其合金的方法,所述低壓鑄造工藝可用於低壓鑄造設備中的模製品的形成;其中所述方法進一步包括重新熔化包括所述過濾裝置或所述過濾器的所述模製品的所述突出部分的步驟,以及回收浮在重新熔化的金屬或其合金上方的所述過濾器或所述過濾裝置的步驟。
本發明的另一實施例涉及根據本發明的上述定義的任一過濾裝置在低壓鑄造工藝中過濾液態金屬或其合金的使用,所述低壓鑄造工藝可用於低壓鑄造設備中的模製品的形成。
本發明的另一實施例涉及根據本發明的上述定義的任一過濾裝置在低壓鑄造工藝中過濾液態金屬或其合金的使用,所述低壓鑄造工藝可用於低壓鑄造設備中的模製品的形成,其中所述低壓鑄造設備包括:
·包含所述液態金屬或其合金的存儲器;
·具有型腔、填充入口以及裝配成覆蓋所述填充入口的分流器的模具;
·所述過濾裝置;
·升液管,所述升液管具有下端和上端,所述下端具有下部開口,所述上端具有上部開口,兩個開口均連接到升液管道;所述下部開口浸入包含在所述存儲器中的所述液態金屬或其合金;所述上部開口與所述模具的所述填充入口連接以將所述存儲器與所述模具的所述入口流體連通;所述升液管道具有坐位部分,所述過濾裝置定位在所述坐位部分,所述坐位部分環繞所述上部開口,這樣當所述上端連接所述填充入口,所述過濾裝置定位成覆蓋所述上部開口且與所述分流器接觸;以及
·用於通過所述升液管、所述過濾裝置以及所述填充入口傳送一定量的包含在所述存儲器中的所述液態金屬或其合金以填充所述型腔的傳送裝置;
且所述方法包括通過所述升液管的所述升液管道、所述過濾裝置以及所述填充入口傳送一定量的包含在所述存儲器中的所述液態金屬或其合金以填充所述模具的所述型腔;以及冷卻包含在所述模具的所述型腔中的所述液態金屬或其合金以形成模製品,且所述過濾裝置封閉(tap)在所述模製品的突出部分。
本發明的另一實施例涉及上述根據本發明的任一過濾裝置的使用,其中當所述主體部分具有可以被磁化的插入件時,可以通過機械臂操作具有磁性的工具。
本發明的另一實施例涉及上述根據本發明的任一過濾裝置的使用,其中用於通過所述升液管、所述過濾裝置以及所述填充入口傳送一定量的包含在所述 存儲器中的所述液態金屬或其合金以填充所述模具的所述型腔的傳送裝置,是引入所述存儲器的壓縮氣體(pressurized gas)。
本發明的另一實施例涉及上述根據本發明的任一過濾裝置的使用,其中所述壓縮氣體是氮氣。
本發明的另一實施例涉及上述根據本發明的任一過濾裝置的使用,其中將所述模製品的突出部分移除且重新熔化以回收所述金屬或其合金。
本發明的另一實施例涉及上述根據本發明的任一過濾裝置的使用,其中所述過濾裝置浮在所述重新熔化的金屬或其合金上方,以允許通過浮選(flotation)移除所述過濾裝置。
一種低壓鑄造壓鑄設備(low pressure casting pressure casting installation),所述低壓鑄造設備(low pressure casting installation)包括:
·包含所述液態金屬或其合金的存儲器;
·具有型腔、填充入口以及裝配成覆蓋所述填充入口的分流器的模具;
·根據本發明的上述過濾裝置;
·升液管,所述升液管具有:
○下端,所述下端具有浸入包含在所述存儲器中的所述液態金屬或其合金的下部開口;
○上端,所述上端具有與所述模具的所述填充入口連接的上部開口,以及環繞所述上部開口的坐位部分;以及
○連接所述上部開口和所述下部開口,以在當所述上部開口與所述填充入口連接且所述過濾裝置接觸所述分流器時,將所述存儲器和所述模具的所述入口流體連通的升液管道;以及
·用於通過所述升液管的所述升液管道、所述過濾裝置以及所述填充入口傳送一定量的包含在所述存儲器中的所述液態金屬或其合金以填充所述型腔的傳送裝置。
本發明的另一實施例涉及上述低壓鑄造壓鑄設備,其中當所述過濾裝置具有提供有磁性材料製成的插入件的主體部分時,所述低壓鑄造壓鑄設備具有包括提供有磁性以在合適的位置操縱和定位所述過濾器或過濾裝置的工具的裝 置,優選所述工具由機械臂操作。
本發明的另一實施例涉及上述低壓鑄造壓鑄設備,其中用於通過所述升液管、所述過濾裝置以及所述填充入口傳送一定量的包含在所述存儲器中的所述液態金屬或其合金以填充所述模具的所述型腔的傳送裝置,是引入所述存儲器的壓縮氣體(pressurized gas)。
本發明的另一實施例涉及上述低壓鑄造壓鑄設備,其中所述壓縮氣體是氮氣。
本發明的另一實施例涉及上述低壓鑄造壓鑄設備,其中提供用於將所述模製品的突出部分移除且重新熔化以回收所述金屬或其合金的裝置。
本發明的另一實施例涉及上述低壓鑄造壓鑄設備,其中提供用於回收浮在重新熔化的金屬或其合金上方的所述過濾裝置的裝置。
一種用於在低壓鑄造設備中形成模製品的低壓鑄造方法,所述低壓鑄造設備包括:
·包含所述液態金屬或其合金的存儲器;
·具有型腔、填充入口以及裝配成覆蓋所述填充入口的分流器的模具;
·過濾裝置;
·升液管,所述升液管具有:
○下端,所述下端具有浸入包含在所述存儲器中的所述液態金屬或其合金的下部開口;
○上端,所述上端具有與所述模具的所述填充入口連接的上部開口,以及環繞所述上部開口的坐位部分;以及
○連接所述上部開口和所述下部開口,以在當所述上部開口與所述填充入口連接且所述過濾裝置接觸所述分流器時,將所述存儲器和所述模具的所述入口流體連通的升液管道;以及
·用於通過所述升液管的所述升液管道、所述過濾裝置以及所述填充入口傳送一定量的包含在所述存儲器中的所述液態金屬或其合金以填充所述型腔的傳送裝置;
所述方法包括以下步驟:
a)將上述根據本發明上述定義的任一過濾裝置定位在所述升液管的所述坐位部分,且所述主體部分和所述外圍部分的一部分定位成覆蓋所述上部開口,所述凹腔定向成朝向所述上部開口,所述外周邊緣抵靠所述坐位部分定位;
b)將所述升液管的所述上部開口與所述模具的所述填充入口連通且所述過濾裝置與所述分流器接觸;
c)通過所述升液管的所述升液管道、所述過濾裝置以及所述填充入口從所述存儲器中傳送一定量所述液態金屬或其合金以填充所述型腔,且最終將多餘的傳送的所述液態金屬或其合金返回到所述存儲器;
d)冷卻包含在所述型腔中的所述液態金屬或其合金以形成模製品,且所述過濾裝置封閉(tap)在所述模製品的突出部分;
e)從所述模具移除所述模製品,且所述過濾裝置封閉(tap)在所述模製品的突出部分;以及
f)優選重複步驟a)-e)以模塑另一模製品。
本發明的另一實施例涉及上述方法,其中當所述主體部分具有可以被磁化的插入件時,可以通過機械臂操作具有磁性的工具。
本發明的另一實施例涉及上述方法,其中用於通過所述升液管、所述過濾裝置以及所述填充入口傳送一定量的包含在所述存儲器中的所述液態金屬或其合金以填充所述模具的所述型腔的傳送裝置,是引入所述存儲器的壓縮氣體(pressurized gas)。
本發明的另一實施例涉及上述方法,其中所述壓縮氣體是氮氣。
本發明的另一實施例涉及上述方法,其中將所述模製品的突出部分從所述模製品移除且重新熔化以回收所述金屬或其合金。
本發明的另一實施例涉及上述方法,其中所述過濾裝置浮在所述重新熔化的金屬或其合金上方,以允許通過浮選(flotation)移除所述過濾裝置。
在閱讀以下的非限制性的詳細說明的基礎上,可以更好的理解本發明和它的優點。
附圖說明
下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明,附圖中:
圖1是根據現有技術的帽狀過濾裝置的示意圖,在低壓鑄造設備中,所述帽狀過濾裝置定位在升液管頂部和覆蓋模具的填充入口定位的分流器之間;
圖2是根據現有技術的帽狀過濾裝置的截面圖;
圖3是根據現有技術的玻璃纖維線織物網絡的部分視圖,所述線具有上漿材料;
圖4是在移除上漿劑之後的玻璃纖維線織物(即無上漿材料)網絡的部分視圖;
圖5是採用本發明的液體組合物浸漬圖4的織物的雙輪浸漬機的示意圖;
圖6是根據本發明的過濾裝置的透視圖;
圖7是圖6所示的過濾裝置沿IV-IV線的截面圖;
圖8是圖7所示的過濾設備的變形的截面圖;
圖9是圖6和7所示的過濾裝置的部分示意圖,在低壓鑄造設備中,所述過濾裝置定位在升液管的上端的坐位部分和定位模具的填充入口的分流器之間(根據本發明);
圖10是具有圖6、7和9所示的過濾裝置的低壓鑄造設備的示意圖;
圖11是圖8所示的過濾裝置的部分示意圖,在低壓鑄造設備中,所述過濾裝置定位在升液管的上端的坐位部分和定位模具的填充入口的分流器之間(根據本發明);
圖12是具有圖8和11所示的過濾裝置的低壓鑄造設備的示意圖;
圖13是從圖5所獲得的熱塑性織物的視圖;
圖14是當浸漬根據本發明的組合物時,圖13所示的織物的線的部分截面透視圖;
圖15是根據本發明的第一籃狀體的透視圖;
圖16是根據本發明的第二籃狀體的透視圖;
圖17是定義根據本發明的過濾裝置的包括第一籃狀體和第二籃狀體的過 濾體的部分透視圖;
圖18是過濾裝置的部分透視圖,在此所述過濾體包括第一籃狀體、第二籃狀體以及容置在所述過濾體的型腔內的過濾墊;
圖19是將所述第一籃狀體和所述第二籃狀體彼此接合且接著接合到模具的下部的裝置的截面圖;
圖20是根據本發明的過濾裝置的截面圖,所述過濾裝置位於一對半模中進行熱固步驟,且所述過濾體的外壁向外突出;
圖21是從圖20示出的模具中取出後獲得的過濾裝置的透視圖;
圖22是圖21的過濾裝置的沿XX-XX線截面圖;
圖23是根據本發明的第一籃狀體的變形的透視圖;
圖24是圖22和23所示的過濾裝置的部分示意圖,在低壓鑄造設備中,所述過濾裝置定位在升液管的上端的坐位部分和定位模具的填充入口的分流器之間(根據本發明);
圖25是具有圖22、23和24所示的過濾裝置的低壓鑄造設備的示意圖。
具體實施方式
例子1
根據本發明的組合物如下製備:
在第一步驟中,通過將以下成分(ingredient)一起在不鏽鋼容器中混合製備混合物M。更具體地說,該混合物的成分包括:
-Lantic有限公司銷售的、商標名稱為Lantic的食品級方蔗糖(即方糖)(在本例子中稱為蔗糖);
-從申請人位於加拿大魁北克溫尼伯城的實驗室設施獲得的自來水;
-75%質量分數的實驗室級磷酸(即75%質量分數的H3PO4和25%質量分數的水的混合物);光譜化學製造公司(Spectrum Chemical Mfg.Corp)出售的磷酸二氫鈣,包括Ca(H2PO4)2*2H2O;
ACP化學有限公司出售的實驗室級硫酸鋁銨,包括AlNH4(SO4)2*2H2O。
1千克混合物M包括:
·55.0%質量分數的蔗糖;
·41.5%質量分數的自來水;
·1.1%質量分數的含75%質量分數的磷酸;
·1.0%質量分數的硫酸鋁銨;和
·1.4gr(1.4%質量分數)的磷酸二氫鈣;
上述混合物M通過在不鏽鋼容器中添加550gr蔗糖、41.5gr自來水、1.1gr含量75%的磷酸、1.0gr硫酸鋁銨、1.4gr磷酸二氫鈣,接著採用攪拌機直至獲得均勻的混合物M。
接著將獲得的均勻的混合物加熱到100-103℃至少5分鐘,從而形成定義所述產物A的焦糖。所述產物A隨後被允許在室溫下冷卻。
在第二步驟中,將515gr產物B加入到前述步驟中獲得的1.0千克產物A中。接著採用攪拌機將成分A和B混合到一起。該混合在室溫下進行直到獲得均勻的組合物(即約10分鐘)。所述組合物包括約66%質量分數的產物A,和34%質量分數的產物B。所述產物B是以小球形式的亞微米級矽顆粒膠體分散系且以商標NALCO出售。所述NALCO具有以下特徵組分:
例子2
製備基本無澱粉組成的上漿劑的玻璃纖維織物107(參見圖4)。
更具體地,將覆蓋澱粉層110(作為上漿劑)的E-玻璃線108構成的玻璃纖維織物104(參見圖3)在爐中在450℃進行加熱處理約2分鐘,以將所述澱粉燒盡(在氧存在的情況下),從而移除所述上漿劑。圖3顯示了具有覆蓋澱粉層110的線108的織物104,而圖4顯示了具有線108的織物107。織物104和107提供了開口112。更具體地,織物104是上述類型40L的織物。
例子3
通過將例子2獲得的玻璃纖維織物浸漬例子1中定義的組合物,以獲得浸漬所述組合物的織物的方法,獲得玻璃纖維的硬化熱塑性織物。
更具體地,所述織物相繼在包含所述組合物的存儲器中傳遞,然後在雙輪浸漬機的一對相對的橡膠輥之間傳遞,在圖5中示意性示出。所述雙輪浸漬機對於本領域技術人員來說是眾所周知的,因此不需要詳細解釋。
更具體地,根據本例子,需要注意的是,組合物101包含在位於一對橡膠輥105之上的存儲器103中。織物107相繼覆蓋所述組合物101傳送,且接著在該對橡膠輥105之間傳送。該對橡膠輥105抵靠彼此擠壓,以將一定量的所述組合物推入所述織物107的所述開口中。接著當退出所述橡膠輥105時,施加到織物107上的壓力停止,推入所述織物的線108的開口102(參見圖14)中的組合物101保持在所述織物107的所述開口中(例如通過毛細吸管力),從而使得所述織物的面積大致上耗盡(deplete)了多餘的組合物,並且另一部分沒有保留在織物中的組合物附連到所述橡膠輥105從而返回到存儲器103。
接著將浸漬的織物在連續爐(continuous oven)中在約160℃的溫度下熱處理約2分鐘以將浸漬其中的組合物至於軟化熱塑性狀態。
接著獲得的熱固織物(即浸漬的組合物轉化為熱塑性狀態)可以用於進一步處理,例如可選的將所述熱塑性織物成形為所需的尺寸和/或形狀,接著熱固處理以熱固所述組合物並且通過交聯耐熱玻璃纖維提供硬化織物。如果不立即使用,可以允許織物在室溫下冷卻。
例子4
從例子3獲得的浸漬所述組合物的所述織物切成7英寸×48英寸大小,接著在爐中在450℃的溫度下熱固處理2分鐘,從而通過交聯玻璃纖維硬化所述織物。
接著獲得的硬化織物用作液態金屬例如液態鋁或鋁合金的過濾器。如上所述源自40L型玻璃纖維織物的硬化織物具有0.0255cm2的開口。當用於液態鋁的過濾時,該過濾器與現有技術的金屬線製成的過濾器一樣有效且沒有那些現有技術的缺點。
例子5
從例子3獲得的所述熱塑性織物,在室溫下冷卻後,切成3英寸×3英寸大小,接著放入一對相對的半模構成的熱模具中,進而軟化並且通過壓模將所述織物模塑成期望的形狀。接著,允許成形的織物冷卻。更具體地說,成形的織物是圓頂。或者,所述成形織物具有任何適當的形狀,例如《帽形》,《反帽形(reverse sombrero)》等。
然後,獲得的所述成形織物可以用於進一步的處理,如對所述組合物進行熱固處理以熱固所述組合物且通過交聯所述耐熱玻璃纖維提供硬化織物。
例子6
從例子5獲得的成形的織物在爐中在450℃進行熱固處理約2分鐘,從而通過交聯耐熱玻璃纖維線的耐熱玻璃纖維提供硬化織物。
接著將獲得的成形的硬化織物用作液態金屬,例如液態鋁或鋁合金的過濾器或過濾裝置,特別是在低壓鑄造工藝中過濾液態金屬或其合金的過濾器或過濾裝置。所述成形的硬化織物來自於上述類型40L的玻璃纖維織物,且具有0.0255cm2的開口。當用於液態鋁的過濾時,該過濾器與現有技術的金屬線製成的過濾器一樣有效且沒有那些現有技術的缺點。
例子7
從例子3獲得的所述織物切成3英寸×3英寸大小,且處在軟化的熱塑性狀態中時,將其放入一對相對的半模構成的冷模具中,並且通過壓模獲得期望的形狀的織物。獲得的成形織物具有圓頂形狀。或者,所述成形織物具有任何適當的形狀,例如《帽形》。
接著將獲得的成形的織物在爐中在450℃進行熱固處理約2分鐘,從而通過交聯耐熱玻璃纖維線的耐熱玻璃纖維提供硬化織物。
接著將獲得的成形的硬化織物用作液態金屬,例如液態鋁或鋁合金的過濾器或過濾裝置,特別是在低壓鑄造工藝中過濾液態金屬或其合金的過濾器或過濾裝置。當用於液態鋁的過濾時,該過濾器與現有技術的金屬線製成的過濾器一樣有效且沒有那些現有技術的缺點。
當然,或者從所述例子3獲得的所述織物已經在室溫冷卻,所述織物可以通過任何合適的方法重新加熱到軟化塑化狀態。
如上所述,圖1示出了根據現有技術的草帽型過濾裝置的示意圖,所述草帽型過濾裝置位於低壓鑄造設備2(部分示出)。所述低壓鑄造設備2包括:
·包含所述液態鋁合金的氣密存儲器(未示出);
·模具5,優選由一對相對部件5』、5」構成,所述部件5」可以移動以容易移除所述模製品,所述模具具有型腔9、填充入口7以及裝配成覆蓋所述填充入口7的分流器11;
·所述過濾裝置1;
·升液管13,所述升液管13具有:
○下端(未示出),所述下端具有浸入包含在所述存儲器中的所述液態鋁合金的下部開口;
○上端19,所述上端19具有與所述模具5的所述填充入口7連接的上部開口21,以及環繞所述上部開口21的坐位部分23;以及
○連接所述上部開口21和所述下部開口,以在當所述上部開口21與所述填充入口7連接且所述過濾裝置1接觸所述分流器11時,將所述存儲器和所述模具5的所述填充入口7流體連通的升液管道25;以及
·壓縮氣源,所述壓縮氣源進入所述存儲器以將所述液態鋁合金從所述存儲器傳送,通過所述升液管的所述升液管道25、所述過濾裝置1以及所述填充入口7以填充所述型腔9。
參照圖2,現有技術的過濾裝置1可以由至少一層耐熱纖維線52製成的硬化織物製成,所述織物通過施加其上的塗層硬化。更具體地,所述過濾裝置1包括:下表面51、上表面53、外周邊緣55、圓頂狀主體部分57,以及環繞所述主體部分57的外圍部分59。所述主體部分57和所述外圍部分59的一部分定位成覆蓋所述上部開口21。所述外圍部分59在所述上表面51形成凸邊61,且在所述下表面53形成凹腔。所述凸邊61定向成朝向所述上部開口21,所述主體部分57的所述上表面抵靠所述分流器11定位。所述外圍部分59部分抵靠所述坐位部分23定位。
然而,當液態鋁合金流經過濾裝置1時,所述過濾裝置由液體的壓力(即, 提升所述外圍部分59高於所述坐位部分23)變形,液態鋁合金中的雜質和/或顆粒,將隨著液態鋁合金一起進入型腔9。同時,在液態鋁合金的壓力作用下導致的過濾裝置1的變形,會損害和/或部分分解過濾裝置的保護/硬化層,因此將造成對進入型腔9的液態鋁合金的汙染。最初包含在型腔9中的空氣通過開口27排空。
因此,過濾裝置1使用時的各種缺點,本領域技術人員沒有動機使用它用於在自動化低壓鑄造設備2中通過低壓鑄造的過程生產模製品。
例子8
根據下述方法製成玻璃纖維硬化織物F。在該方法中,從例子2獲得的玻璃纖維110的玻璃纖維線108(圖4和14)製成的織物107根據例子3浸漬例子1中定義的組合物,以獲得浸漬所述組合物的織物。
更具體地說,參見圖5,所述織物相繼在包含所述組合物101的存儲器103中傳遞,然後在雙輪浸漬機的一對相對的橡膠輥105之間傳遞,所述雙輪浸漬機對於本領域技術人員來說是眾所周知的,因此不需要詳細解釋。
更具體地,根據本例子且參照圖5,組合物101包含在位於一對橡膠輥105之上的存儲器103中。織物107相繼覆蓋所述組合物101傳送,且接著在該對橡膠輥105之間傳送。該對橡膠輥105抵靠彼此擠壓,以將一定量的所述組合物推入形成所述織物107的線108的纖維之間的開口中。接著當退出所述橡膠輥105時,施加到織物107上的壓力停止,推入所述線108的開口中的組合物101保持在所述線中(例如通過毛細吸管力),從而使得所述織物的面積大致上耗盡(deplete)了多餘的組合物,並且另一部分沒有保留在織物中的組合物附連到所述橡膠輥從而返回到存儲器103。
接著將浸漬的織物在連續爐(continuous oven)中在約160℃的溫度下熱處理約2分鐘以將浸漬其中的組合物至於軟化熱塑性狀態。
接著獲得的織物F(即浸漬的組合物轉化為熱塑性狀態)可以用於進一步處理,例如可選的將所述熱塑性織物成形為所需的尺寸和/或形狀,接著熱固處理以熱固所述組合物並且通過交聯所述線的耐熱玻璃纖維提供硬化織物。如果不立即使用,可以允許織物在室溫下冷卻。
例子9
從例子8獲得的所述織物F,在室溫下冷卻後,切成3英寸×3英寸大小,接著放入一對相對的半模構成的熱模具中,進而軟化並且通過壓模將所述織物模塑成具有特定結構形狀和定向的過濾裝置201(參見圖6和7)。接著,允許成形的織物冷卻。壓模在約160℃的溫度下進行。
然後,獲得的所述成形織物可以用於進一步的處理,如對所述組合物進行熱固處理以熱固所述組合物且通過交聯所述玻璃纖維線的耐熱玻璃纖維提供硬化織物。
例子10
從例子8獲得的所述織物F切成3英寸×3英寸大小,且處在軟化的熱塑性狀態中時,將其放入一對相對的半模構成的冷模具中,並且通過壓模將所述織物模塑成具有特定結構形狀和定向的過濾裝置201(參見圖6和7)。壓模在約150℃的溫度下進行。
接著將過濾裝置201在爐中在450℃進行熱固處理約2分鐘,從而通過交聯耐熱玻璃纖維提供硬化織物。當然,或者如果例子8中獲得的所述織物在室溫冷卻,可以通過任何合適的方式重新加熱所述織物到熱塑化狀態以進行模塑,且接著進行熱固處理。所述過濾裝置21由所述硬化織物構成,所述硬化織物源自上述40L型玻璃纖維織物,且具有0.0255cm2的開口。
參照圖7和8,所述過濾裝置201可以在低壓鑄造設備202中使用,所述低壓鑄造設備202包括:
·包含所述液態鋁合金204的氣密存儲器203;
·模具205,優選由一對相對部件205』、205」構成,所述部件205」可以移動以容易移除所述模製品,所述模具205具有型腔209、填充入口207以及裝配成覆蓋所述填充入口207的分流器211;
·所述過濾裝置201;
·升液管213,所述升液管213具有:
○下端215,所述下端215具有浸入包含在所述存儲器中的所述液態鋁合金的下部開口217;
○上端219,所述上端219具有與所述模具205的所述填充入口207連接的上部開口221,以及環繞所述上部開口221的坐位部分223;以及
○連接所述上部開口221和所述下部開口,以在當所述上部開口221與所述填充入口207連接且所述過濾裝置201接觸所述分流器211時,將所述存儲器和所述模具205的所述填充入口207流體連通的升液管道225;以及
壓縮氣源「P」,所述壓縮氣源「P」進入所述存儲器203以將所述液態鋁合金從所述存儲器傳送,通過所述升液管213的所述升液管道225、所述過濾裝置202以及所述填充入口207以填充所述型腔209。在所述型腔209中的液態鋁合金冷卻之後,將其從型腔209移除。所述過濾裝置封閉在所述模製品的突出部分。最初包含在型腔209中的空氣通過開口227排空。
所述分流器211向所述主體部分257稍微施加壓力,以在所述過濾裝置201的填裝過程(即當液體開始通過過濾器)中將所述過濾裝置201保持在適當位置。實際上,眾所周知的是,在過濾器的填裝階段,流過其的液體開始施加的壓力稍大,接著當液體流建立之後,該壓力降低。
更具體地,參照圖6-7,第一過濾裝置202可以由至少一層硬化耐熱纖維織物製成。所述過濾裝置202包括:下表面251、上表面253、外周邊緣255、主體部分257,以及環繞所述主體部分的外圍部分259。所述主體部分257和所述外圍部分259的一部分定位成覆蓋所述上部開口221。所述外圍部分259在所述下表面51形成凸邊261,且在所述上表面253形成凹腔。所述凸邊261定向成朝向所述上部開口221,所述主體部分257的所述上表面抵靠所述分流器211定位。所述外圍部分259部分抵靠所述坐位部分223定位。優選地,所述主體部分257的中央設置不鏽鋼釘229。所述不鏽鋼釘229允許採用具有磁性的工具操縱所述過濾裝置201,從而容易地將所述外圍部分259抵靠所述坐位部分223定位。
所述過濾裝置201在所述低壓鑄造設備202中的特定結構和定向允許在填充所述型腔209之前有效地過濾所述液體鋁合金。更具體地,示出的所述過濾 裝置201與現有技術的金屬線製成的過濾器一樣有效且沒有那些現有技術的缺點。
例子11
從例子3獲得的所述熱塑性織物切成3英寸×3英寸大小,且處在軟化的熱塑性狀態中時,將其放入一對相對的半模構成的熱模具中,並且通過在約150℃壓模獲得圖8所示的過濾裝置301。接著將過濾裝置301在爐中在450℃進行熱固處理約2分鐘,從而通過交聯玻璃纖維線108的玻璃纖維硬化所述織物。因此,獲得的過濾裝置301物用作液態金屬,例如液態鋁或鋁合金的過濾器,特別是在低壓鑄造工藝中過濾液態金屬或其合金的過濾器。所述過濾裝置301由所述硬化織物製成,所述硬化織物源自上述40L型玻璃纖維織物,且具有0.0255cm2的開口。當用於液態鋁的過濾時,該過濾器與現有技術的金屬線製成的過濾器一樣有效且沒有那些現有技術的缺點。
參照圖11和12,所述過濾裝置301可以在低壓鑄造設備302中使用,所述低壓鑄造設備302包括:
·包含所述液態鋁合金304的氣密存儲器303;
·模具305,優選由一對相對部件305』、305」構成,所述部件305」可以移動以容易移除所述模製品,所述模具305具有型腔309、填充入口307以及裝配成覆蓋所述填充入口307的分流器311;
·所述過濾裝置301;
·升液管313,所述升液管313具有:
○下端315,所述下端315具有浸入包含在所述存儲器中的所述液態鋁合金的下部開口317;
○上端319,所述上端319具有與所述模具305的所述填充入口307連接的上部開口321,以及環繞所述上部開口321的坐位部分323;以及
○連接所述上部開口321和所述下部開口,以在當所述上部開口321與所述填充入口307連接且所述過濾裝置301接觸所述分流器311時,將所述存儲器和所述模具305的所述填充入口307流體連通的 升液管道325;以及
壓縮氣源「P」,所述壓縮氣源「P」進入所述存儲器303以將所述液態鋁合金從所述存儲器傳送,通過所述升液管313的所述升液管道325、所述過濾裝置302以及所述填充入口307以填充所述型腔309。在所述型腔309中的液態鋁合金冷卻之後,將其從型腔309移除。所述過濾裝置封閉在所述模製品的突出部分。最初包含在型腔309中的空氣通過開口327排空。
所述分流器311向所述主體部分357稍微施加壓力,以在所述過濾裝置301的填裝過程(即當液體開始通過過濾器)中將所述過濾裝置301保持在適當位置。實際上,眾所周知的是,在過濾器的填裝階段,流過其的液體開始施加的壓力稍大,接著當液體流建立之後,該壓力降低。
更具體地,參照圖8,過濾裝置301可以由至少一層硬化耐熱纖維織物製成。所述過濾裝置301包括:下表面351、上表面353、外周邊緣355、主體部分357,以及環繞所述主體部分357的外圍部分359。所述主體部分357和所述外圍部分359的一部分定位成覆蓋所述上部開口321。所述外圍部分359在所述下表面351形成凸邊361,且在所述上表面353形成凹腔。所述凸邊361定向成朝向所述上部開口321,所述主體部分357的所述上表面抵靠所述分流器311定位。所述外圍部分359部分抵靠所述坐位部分323定位。優選地,所述主體部分357的中央設置不鏽鋼釘329。所述不鏽鋼釘329允許採用具有磁性的工具操縱所述過濾裝置301,從而容易地將所述外圍部分359抵靠所述坐位部分323定位。
所述過濾裝置301在所述低壓鑄造設備302中的特定結構和定向允許在填充所述型腔309之前有效地過濾所述液體鋁合金。更具體地,所述過濾裝置301源自上述40L型玻璃纖維織物,且具有0.0255cm2的開口。並且,當用於上述液態鋁的過濾時,示出的所述過濾裝置301與現有技術的金屬線製成的過濾器一樣有效且沒有那些現有技術的缺點。
例子12
從例子8獲得的一片所述織物(參見圖13),在室溫下冷卻後,切成3英寸×3英寸大小,接著放入一對相對的半模構成的熱模具中,進而軟化並且通 過壓模將所述織物模塑成具有特定結構和定向的第一籃狀體451(參見圖17)。接著採用合適的切割工具(例如剪刀,小刀等)移除多餘織物,並允許其冷卻。壓模在約150℃的溫度下進行。
所述第一籃狀體451具有外壁453以及內壁457定義的型腔455,端壁459,以及與所述端壁459相對(opposite)的開口461。
然後從例子8獲得的另一片所述織物,在室溫下冷卻後,切成3英寸×3英寸大小,接著放入一對相對的半模構成的熱模具中,進而軟化並且通過壓模將所述織物模塑成具有特定結構和定向的第二籃狀體471(參見圖15)。接著採用合適的切割工具(例如剪刀,小刀等)移除多餘織物,並允許其冷卻。壓模在約150℃的溫度下進行。
所述第二籃狀體471具有外壁473以及內壁477定義的型腔475,端壁479,以及與所述端壁479相對(opposite)的開口。
所述第一籃狀體451的所述開口端部容置在所述第二籃狀體471的所述型腔475中以定義過濾體491,所述過濾體491具有結構形狀和定向,且具有型腔493、上表面495、下表面497和側面499。所述過濾體491定義了過濾裝置401。優選地,如圖18所示,所述過濾體491優選具有容置在所述型腔493中的過濾墊500。
所述第一籃狀體451的所述端壁對應於所述過濾體401的所述上表面495,所述第二籃狀體471的所述端壁479對應於所述過濾體的所述下表面497。所述第一籃狀體451的所述外壁453的大小限定(size)為抵靠所述第二籃狀體471的內壁477摩擦適配(fit),所述第二籃狀體471的所述外壁453至少部分對應所述過濾體491(即過濾裝置401)的所述側面499。或當所述第二籃狀體471的所述外壁479的大小限定(size)為抵靠所述第一籃狀體451的內壁457摩擦適配(fit)時,所述第一籃狀體471的所述外壁473至少部分對應所述過濾體491(即過濾裝置401)的所述側面499。然而,圖18中示出的過濾裝置401是優選的。
所述過濾裝置401的所述上表面495具有主體部分492,所述過濾裝置401的所述下表面497具有外圍部分494。所述主體部分492用於抵靠分流器411 定位,所述分流器411覆蓋所述低壓鑄造設備402的模具的填充入口407定位。所述外圍部分494定位成覆蓋所述低壓鑄造設備402的升液管413的上部開口421,所述外圍部分494朝著所述升液管413的上部開口421定向且抵靠所述升液管413的坐位部分423定位,所述坐位部分423環繞所述上部開口421。
接著,獲得的過濾裝置401還處於熱塑化階段,且可以用於進一步的處理,例如熱固處理,以熱固所述組合物並且通過將形成所述織物的線的耐熱玻璃纖維交聯形成的硬化織物,製成所述過濾裝置401。優選地,所述熱固過濾裝置401優選通過將熱塑性過濾裝置在爐中在450℃進行熱固處理約2分鐘,從而通過交聯形成織物的線的玻璃纖維提供硬化織物。
接著將獲得過濾裝置401用作液態金屬,例如液態鋁或鋁合金的過濾,特別是在低壓鑄造工藝中液態金屬或其合金的過濾。所述過濾裝置401由硬化織物製成,所述硬化織物來自於上述類型40L的玻璃纖維織物,且具有0.0255cm2的開口。當用於液態鋁的過濾時,該過濾裝置401與現有技術的金屬線製成的過濾器一樣有效且沒有那些現有技術的缺點。
更具體地,參照圖24和25,所述過濾裝置401可以在低壓鑄造設備402中使用,所述低壓鑄造設備402包括:
·包含所述液態鋁合金404的氣密存儲器403;
·模具405,優選由一對相對部件405』、405」構成,所述部件405」可以移動以容易移除所述模製品,所述模具405具有型腔409、填充入口407以及裝配成覆蓋所述填充入口407的分流器411;
·所述過濾裝置401;
·升液管413,所述升液管413具有:
○下端415,所述下端415具有浸入包含在所述存儲器中的所述液態鋁合金的下部開口417;
○上端419,所述上端419具有與所述模具405的所述填充入口407連接的上部開口421,以及環繞所述上部開口421的坐位部分423;以及
○連接所述上部開口421和所述下部開口,以在當所述上部開口421 與所述填充入口407連接且所述過濾裝置401接觸所述分流器411時,將所述存儲器和所述模具405的所述填充入口407流體連通的升液管道425;以及
壓縮氣源「P」,所述壓縮氣源「P」進入所述存儲器403以將所述液態鋁合金從所述存儲器傳送,通過所述升液管413的所述升液管道425、所述過濾裝置402以及所述填充入口407以填充所述型腔409。在所述型腔409中的液態鋁合金冷卻之後,將其從型腔409移除。所述過濾裝置封閉在所述模製品的突出部分。最初包含在型腔409中的空氣通過開口427排空。
所述分流器411向所述主體部分457稍微施加壓力,以在所述過濾裝置401的填裝過程(即當液體開始通過過濾器)中將所述過濾裝置401保持在適當位置。實際上,眾所周知的是,在過濾器的填裝階段,流過其的液體開始施加的壓力稍大,接著當液體流建立之後,該壓力降低。如上所述,當用於上述液態鋁的過濾時,示出的所述過濾裝置401與現有技術的金屬線製成的過濾器一樣有效且沒有那些現有技術的缺點。
例子13
該例子涉及過濾裝置401』。該根據過濾裝置401的變形從例子12獲得,其區別在於,所述第一籃狀體451』和第二籃狀體471』是機械鎖緊到一起的。
從例子8獲得的一片所述織物,在室溫下冷卻後,切成3英寸×3英寸大小,接著放入一對相對的半模構成的熱模具中,進而軟化並且通過壓模將所述織物模塑成具有特定結構和定向的第一籃狀體451』。接著採用合適的切割工具(例如剪刀,小刀等)移除多餘織物,並允許其冷卻。壓模在約150℃的溫度下進行。
所述第一籃狀體451』具有外壁453』以及內壁457』定義的型腔455』,端壁459』,以及與所述端壁459』相對(opposite)的開口461』。
然後從例子8獲得的另一片所述織物,在室溫下冷卻後,切成3英寸×3英寸大小,接著放入一對相對的半模構成的熱模具中,進而軟化並且通過壓模將所述織物模塑成具有特定結構和定向的第二籃狀體471』(參見圖15)。接著採用合適的切割工具(例如剪刀,小刀等)移除多餘織物,並允許其冷卻。壓 模在約150℃的溫度下進行。
所述第二籃狀體471』具有外壁473』以及內壁477』定義的型腔475』,端壁479』,以及與所述端壁479』相對(opposite)的開口481』。
接著,參照圖20,所述第一籃狀體451』放置在模具650的下部件650』中,且所述第二籃狀體471』通過將其以活塞654滑過元件652的管定位到型腔475』中。一旦所述第一籃狀體451』和所述第二籃狀體471』形成過濾體491』,將其側壁499外推以將兩個過濾器鎖緊(如圖所示),接著移動元件652』,所述模具650的上部件650」定位在所述過濾體491』之上(參見圖21)。且對所述過濾體進行熱固處理,以熱固所述組合物並且通過將耐熱玻璃纖維交聯形成的硬化織物製成所述過濾裝置401』。優選地,所述熱固過濾裝置401』優選通過將熱塑過濾裝置在爐中在450℃進行熱固處理約2分鐘,從而通過交聯形成織物的線的玻璃纖維硬化所述織物。
獲得的過濾裝置401』(參見圖23和24)可以與例子12提供的過濾裝置401類似地使用。所述過濾裝置401』由硬化織物製成,所述硬化織物來自於上述類型40L的玻璃纖維織物,且具有0.0255cm2的開口。當用於液態鋁的過濾時,該過濾裝置401』與現有技術的金屬線製成的過濾器一樣有效且沒有那些現有技術的缺點。
例子14
該例子示出了形成跟上述過濾裝置401類似的過濾裝置的籃狀體結構的變形。從例子8獲得的一片所述織物,在室溫下冷卻後,切成3英寸×3英寸大小,接著放入一對相對的半模構成的熱模具中,進而軟化並且通過壓模將所述織物模塑成具有特定結構和定向的第一籃狀體451」(參見圖23)。接著採用合適的切割工具(例如剪刀,小刀等)移除僅一部分多餘織物,以形成圖23所示的不規則形狀,並允許其冷卻。壓模在約150℃的溫度下進行。
所述第一籃狀體451」具有外壁以及內壁定義的型腔,端壁,以及與所述端壁相對的開口。
從例子8獲得的一片所述織物,在室溫下冷卻後,切成3英寸×3英寸大小,接著放入一對相對的半模構成的熱模具中,進而軟化並且通過壓模將所述 織物模塑成具有特定結構和定向的第二籃狀體(未示出,跟第一籃狀體類似)。接著採用合適的切割工具(例如剪刀,小刀等)移除僅一部分多餘織物,以形成圖23所示的不規則形狀,並允許其冷卻。壓模在約150℃的溫度下進行。
所述第二籃狀體具有外壁以及內壁定義的型腔,端壁,以及與所述端壁相對的開口。
優選在所述第一籃狀體的所述型腔中容置過濾墊,且接著將所述第一籃狀體的所述開口端部容置在所述第二籃狀體的所述型腔中以定義過濾體,所述過濾體具有結構形狀和定向,且具有型腔、上表面、下表面和側面。優選地,在所述過濾體的所述型腔中容置過濾墊。
接著如例子13中所示例,所述第一籃狀體451」放置在模具650的下部件中,且所述第二籃狀體通過將其以活塞652滑過元件652的管定位到所述第二籃狀體的型腔中。一旦所述第一籃狀體和所述第二籃狀體形成過濾體,將其側壁外推以將兩個籃狀體鎖緊(如圖所示),接著移動元件652,所述模具650的上部件650」定位在所述過濾體之上。且對所述過濾體進行熱固處理,以熱固所述組合物並且將耐熱玻璃纖維交聯。優選地,所述熱固過濾裝置優選通過將熱塑過濾裝置在爐中在450℃進行熱固處理約2分鐘,從而通過交聯玻璃纖維硬化所述織物。
獲得的過濾裝置可以與例子12提供的過濾裝置401類似地使用。所述過濾裝置由硬化織物製成,所述硬化織物來自於上述類型40L的玻璃纖維織物,且具有0.0255cm2的開口。當用於液態鋁的過濾時,該過濾器與現有技術的金屬線製成的過濾器一樣有效且沒有那些現有技術的缺點。
例子15
該例子示出了形成跟上述過濾裝置401類似的過濾裝置的籃狀體結構的變形。從例子8獲得的一片所述織物,在室溫下冷卻後,切成3英寸×3英寸大小,接著放入一對相對的半模構成的熱模具中,進而軟化並且通過壓模將所述織物模塑成具有特定結構和定向的第一籃狀體451(參見圖16)。接著採用合適的切割工具(例如剪刀,小刀等)移除多餘織物,並允許其冷卻。壓模在約150℃的溫度下進行。
所述第一籃狀體451具有外壁453以及內壁457定義的型腔455,端壁459,以及與所述端壁459相對(opposite)的開口461。
然後從例子8獲得的另一片所述織物,在室溫下冷卻後,切成3英寸×3英寸大小,接著放入一對相對的半模構成的熱模具中,進而軟化並且通過壓模將所述織物模塑成具有特定結構和定向的第二籃狀體471(參見圖12)。接著採用合適的切割工具(例如剪刀,小刀等)移除多餘織物,並允許其冷卻。壓模在約150℃的溫度下進行。
所述第二籃狀體471具有外壁473以及內壁477定義的型腔475,端壁479,以及與所述端壁479相對(opposite)的開口。
接著,將過濾墊500放置在第一籃狀體451中,接著將過濾墊500和第一籃狀體451一起定位到所述第二籃狀體471的所述型腔475中。接著,如圖20所示,將所述第一籃狀體451放置在模具650中,將側壁外推以將兩個籃狀體鎖緊(如圖所示)。接著將所述過濾體491和所述過濾墊500進行熱固處理以熱固所述組合物並且通過將玻璃纖維交聯提供硬化織物。優選地,所述熱固過濾裝置401』是通過將熱塑過濾體490在爐中在450℃進行熱固處理約2分鐘,從而通過交聯玻璃纖維硬化所述織物製成的。
獲得的過濾裝置401』可以與例子12提供的過濾裝置401類似地使用。所述過濾裝置401』由硬化織物製成,所述硬化織物來自於上述類型40L的玻璃纖維織物,且具有0.0255cm2的開口。當用於液態鋁的過濾時,該過濾裝置401』與現有技術的金屬線製成的過濾器一樣有效且沒有那些現有技術的缺點。
本發明參照其優選實施例進行描述。該描述和附圖僅僅是用於幫助本發明的理解,而非限制其範圍。對於本領域技術人員來說,明確的是,可以在本發明的保護範圍內,對本發明的實施方式進行各種變化和修改。這些變化和修改都將落入本發明的保護範圍。本發明後附以下權利要求。