MOLDE EN HIERRO DÚCTIL PARA LA FABRICACIÓN DE ARTÍCULOS DE VIDRIO.

Un molde para una máquina de fabricación de artículos de vidrio que comprende al menos un cuerpo (30;

92) del molde que tiene una porción central con una superficie conformadora (32; 32a) para conformar vidrio fundido, y una porción periférica separada radialmente hacia el exterior respecto de dicha porción central, caracterizado porque dicho cuerpo (30; 92) del molde es de hierro dúctil austenítico con protección de Ni que tiene un contenido en silicio por encima de 3,0% en peso y un contenido en molibdeno por encima de 0,5% en peso

La presente invención está dirigida a moldes en una máquina para la fabricación de artículos de vidrio y, más particularmente, a un material para moldes de primordios y/o moldes de soplado en una máquina de secciones individuales.

Antecedentes y objetos de la invención

La tecnología de fabricación de recipientes de vidrio está servida actualmente por la así llamada máquina de secciones individuales o máquina IS. Dichas máquinas incluyen una pluralidad de secciones de fabricación separadas o individuales, cada una de las cuales tiene una multiplicidad de mecanismos operativos para convertir una o más cargas o masas gutiformes de vidrio fundido a recipientes de vidrio huecos y transferir los recipientes a través de sucesivas estaciones de la sección de la máquina. Cada sección de la máquina incluye uno o más moldes de primordios en donde inicialmente se conforma una masa gutiforme de vidrio fundido en una operación de soplado

o prensado, uno o más brazos de inversión para transferir los primordios a moldes de soplado en donde los recipientes son soplados a la forma final, tenazas para retirar los recipientes formados y colocarlos sobre una mesa de horno, y un mecanismo de arrastre para transferir los recipientes moldeados desde la mesa del horno a un transportador. La US-A-4.362.544 incluye una exposición de antecedentes sobre procedimientos de fabricación de artículos de vidrio tanto mediante soplado-y-soplado como mediante prensado-y-soplado, y describe una máquina electroneumática de secciones individuales adaptada para su uso en cualquiera de tales procedimientos.

En el pasado, los moldes de primordios y de soplado de una máquina de fabricación de artículos de vidrio han sido enfriados generalmente dirigiendo aire sobre o a través de las partes del molde, véase por ejemplo FR 2.321.376A y US 4.251.253A, en donde un círculo de pasos o conductos envuelve al espacio de formación del molde. Dichas técnicas aumentan el nivel de temperatura y ruido en el entorno circundante. Además, la productividad se ve limitada por la capacidad del aire para disipar calor de las partes del molde según un proceso controlado, y la estabilidad del proceso y la calidad de los recipientes se ven afectadas por la dificultad a la hora de controlar la temperatura y velocidad de flujo del aire.

Se ha propuesto en US-A-3.887.350 y 4.142.884, por ejemplo, dirigir un fluido, tal como agua, a través de pasos en las secciones del molde para mejorar la extracción de calor. Sin embargo, la extracción de calor mediante enfriamiento por líquido puede ser demasiado rápida e incontrolada, al menos en algunas zonas del molde, de modo que deben tomarse medidas para retardar la transferencia de calor desde la superficie interior o superficie de conformación de una sección del molde hacia la periferia exterior en donde están dispuestos los pasos de enfriamiento por líquido. A este respecto se han propuestos varias técnicas para controlar así la extracción de calor por enfriamiento con líquido, pero las mismas no han sido del todo satisfactorias.

A partir de US 4.490.480A se conoce en la técnica un molde para la fabricación de artículos de vidrio que tiene un cuerpo interior, un cuerpo exterior y un cuerpo intermedio, en donde el material de los cuerpos interior y exterior se elige del grupo consistente en aleaciones a base de hierro, aleaciones a base de cobre o aleaciones a base de níquel, mientras que el material del cuerpo intermedio es una aleación metálica que funde a una temperatura entre 375º C y 550º C. El cuerpo intermedio es un medio para controlar la transferencia de calor desde el vidrio fundido al entorno circundante durante el proceso de conformado del vidrio. El molde que comprende tres cuerpos resulta extremadamente difícil de producir y mantener.

A partir de EP 0.870.849 A2 se conoce un útil para operaciones de moldeo de vidrio que comprende una aleación de acero inoxidable que incluye los componentes Cr, Si y Mo para estabilizar la fase de ferrita y los componentes C, Mn, Ni y Cu para estabilizar la fase austenítica del acero. Sin embargo, el contenido en Ni del acero se encuentra bastante por debajo respecto de un hierro dúctil austenítico con protección de Ni y también el contenido en Si se encuentra por debajo respecto de la composición de la invención.

A partir de la US-A-3.421.886 se conoce una composición de hierro colado grafítico que tiene características mejoradas para fundería, una conductividad térmica mejorada y una resistencia al choque térmico mejorada en comparación con el hierro dúctil. Este hierro colado consiste esencialmente en 2% a 4% aproximadamente de carbono, 1,5% a 3,5% aproximadamente de silicio, hasta 36% aproximadamente de níquel, 0,005% a 0,06% aproximadamente de magnesio, 0,001% a 0,015% aproximadamente de un metal del Grupo III-B de la Tabla Periódica, 0,15% a 0,5% aproximadamente de titanio, en donde dichos contenidos en magnesio, metal del Grupo IIIB y titanio son eficaces para controlar la aparición del grafito del dicho hierro colado predominantemente en forma vermicular y el resto de dicho hierro colado consiste esencialmente en hierro con otros elementos e impurezas en

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pequeñas cantidades que no interfieren materialmente con la aparición de grafito en dicha forma vermicular. En USA-3.421.886 no se menciona el uso de material de molde para la fabricación de artículos de vidrio.

El material del molde para la fabricación de artículos de vidrio de calidad ha de tener las siguientes características: buenas propiedades de desgaste, buena resistencia a la fisuración en ciclos térmicos, buenas propiedades mecánicas, buenas propiedades de desmoldeo del vidrio, fácil capacidad de mecanizado, fácil reparación y posibilidad de realización económica. El hierro dúctil, que se define como un hierro en donde el grafito microestructural libre se encuentra en forma de esferas, ha sido propuesto para su uso como un material de molde en la fabricación de artículos de vidrio, en donde se desea una menor conductividad térmica (en comparación con el hierro gris, por ejemplo). Ejemplos específicos de artículos de vidrio en donde se utiliza hierro dúctil como material del molde incluyen pequeños recipientes que requieren una pequeña cantidad de disipación del calor en el dispositivo del molde, tales como frascos para productos cosméticos y farmacéuticos. Sin embargo, el hierro dúctil no ha sido utilizado en la fabricación de artículos de vidrio más grandes debido a sus menores capacidades de transferencia térmica y resistencia a los ciclos térmicos. El hierro dúctil con capa protectora de Ni ha sido propuesto para la fabricación de artículos de vidrio. El mayor contenido en níquel del hierro dúctil con protección de Ni contribuye a propiedades mejoradas de desmoldeo del vidrio. Sin embargo, el hierro dúctil austenítico con protección de Ni estándar no exhibe las características deseadas de conductividad térmica y resistencia a la fisuración en ciclos térmicos.

Por tanto, un objeto general de la presente invención consiste en proporcionar un molde para la fabricación de artículos de vidrio con refrigerante líquido que presenta una estabilidad mejorada en el control de la temperatura en la superficie conformadora del molde. Otro objeto de la presente invención consiste en proporcionar una técnica de enfriamiento del molde que se caracteriza por una menor corrosión en los pasos de enfriamiento y por una vida operativa mejorada de todo el molde y del sistema de enfriamiento. Un objeto más de la invención consiste en proporcionar un material para la construcción de un molde para artículos de vidrio, que incluye o bien un molde de primordios o bien un molde de soplado, que exhibe las propiedades de molde deseables indicadas anteriormente.

Resumen de la invención

La invención queda definida en la reivindicación 1.

Un molde para la fabricación de artículos de vidrio de acuerdo con las modalidades actualmente preferidas de la invención incluye al menos un cuerpo de construcción termo-conductiva que tiene una porción central con una superficie para conformar vidrio fundido y una porción periférica separada radialmente hacia el exterior respecto de la porción central. Al menos un paso se extiende a través de la porción periférica del molde y se dirige refrigerante líquido a través del paso para extraer calor del cuerpo por conducción desde la superficie conformadora. Está prevista al menos una abertura en el cuerpo del molde que se extiende al interior del cuerpo... [Seguir leyendo]

1. Un molde para una máquina de fabricación de artículos de vidrio que comprende al menos un cuerpo (30; 92) del molde que tiene una porción central con una superficie conformadora (32; 32a) para conformar vidrio fundido, y una porción periférica separada radialmente hacia el exterior respecto de dicha porción central, caracterizado porque dicho cuerpo (30; 92) del molde es de hierro dúctil austenítico con protección de Ni que tiene un contenido en silicio por encima de 3,0% en peso y un contenido en molibdeno por encima de 0,5% en peso.

2. Un molde según la reivindicación 1, en donde dicho hierro dúctil austenítico con protección de Ni tiene un 10 contenido en níquel por encima de 18% en peso.

3. Un molde según la reivindicación 1, en donde dicho hierro dúctil austenítico con protección de Ni tiene un contenido en níquel por encima de 21% en peso.

4. Un molde según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde dicho contenido en silicio es de 4,20 ± 0,20% en peso y dicho contenido en molibdeno es de 0,70 ± 0,10% en peso.

15 5. Un molde según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde dicha porción periférica separada radialmente hacia el exterior de dicha porción central tiene al menos un paso de refrigerante (34a a 34h; 54 a 69) que se extiende a través de dicha porción periférica, y está conectado a medios (38, 44, 80) para dirigir refrigerante líquido a través de dicho paso de refrigerante para extraer calor de dicho cuerpo del molde por conducción desde dicha superficie conformadora, y en donde al menos una abertura (36a a 36q) se extiende al interior de dicho cuerpo del molde y está situada radialmente entre al menos uno de dichos pasos de refrigerante y dicha superficie conformadora para retardar la transferencia de calor desde dicha superficie conformadora al refrigerante líquido en dicho paso de refrigerante.

6. Un molde según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde dicho molde comprende un molde de soplado.

7. Un molde según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde dicho molde comprende un molde de primordios.