，传统熔模铸造模具通常在烤炉中加热以消除图案32并预加热模具然后转移至铸造室，在那里，增加支撑介质以在铸造之后包围模具，因为已知增加支撑介质会在铸造之前大量地且不期望地降低模具温度。在消除图案组件40的过程中存在加热模具10的外表面、模壁12和模腔20的支撑介质30，对于所有类型的模具10来说都是非常有利的，如本文所述。本文公开的模腔20加热方法的能量效率非常高。当使用支撑介质30时，粘结的耐火壳模10和未粘结支撑介质30从进入模具的热气60吸收几乎所有的热量。例如，与此相比，由熔模铸造中通常使用的模具加热炉中的模具吸收的小于5%的热量。当热气在炉子的排气管中向上移动时，浪费超过95%的會ti。
[0036]在如上所述的模具加热过程中，去除非永久性图案组件40。热气60流一开始主要在图案组件40处引导，导致图案组件热解、熔化并蒸发。如本文所述，迫使热气60流过粘结的耐火模壁12和排气口 26，会导致图案32的移除以比不使用排气口 26时出现的更快。
[0037]来自热气源80的热气60可具有强烈的氧化、中和或还原可能性，取决于从模腔20去除含碳图案材料33残余的希望。应指出，通过经过模腔20的所有区域并经过粘结的耐火模壁12的氧化气体的强制流，可使氧化含碳图案材料33残余的能力大幅增强。图案材料33残余的氧化还可产生可用来增加粘结的耐火模具10的温度的热量。
[0038]通常，需要1100° F至1400° F的模具温度来确保图案材料33的完全消除。对于低熔化温度合金，例如铝和镁，该模具温度对于铸造来说过高。可通过增加空燃比(过量空气)的方式使用燃烧器81，模具能够被冷却。例如，400%的过量空气将使模具20在15分钟内冷却至低于700° F0
[0039]本发明的另一实施例包括模具加热，以在将其放在支撑介质30中之后，调节之前加热的壳模10 (包括排气口 26和透气盖28)的温度。在此实施例中，一开始将粘结的耐火模具10在烤炉(未示出)中在足够高的温度下加热，以去除图案材料33残余。然后，从烤炉去除热粘结的耐火模具10，放在铸造型盒31的铸造室29中，并在模具10周围压紧颗粒支撑介质30。这样模具10通常将具有减小的模壁厚度，从而需要在铸造过程中施加颗粒支撑介质30以防止模具失效。然而，在从模具预热炉去除之后并在由支撑介质30包围之后，这种薄壳模比壁部更厚的壳模更快得冷却。此快速冷却在铸造时产生更低的模具温度。低模壁温度会有导致特别是在薄铸件中产生缺陷，例如浇铸不满、收缩、夹气和热撕裂。因此，通过热气60从热气源80流过耐火管道11进入模腔20并通过透气模壁进入支撑介质30以及通过进气孔26进入支撑介质30的流动，使模壁12的温度增加回至预期范围。如上所述，通过使在模腔20中产生的压力比模壁12外部的压力高，来产生该热气流动。在壳模10已经达到预期温度之后，使热气60的流动中断，并将熔融金属浇铸在重新加热的模腔20中。
[0040]参考图1至图7，在一个实施例中，公开了一种制造粘结的耐火模具10的方法。该方法包括形成非永久性图案32 (110)，例如，包括能热移除材料或非永久性材料的非永久性图案组件40，如本文所述。方法100还包括形成耐火模具10 (110)，该耐火模具包括模壁12，如本文所述。模壁12包括耐火材料14并限定浇口 16、浇道18和模腔20，如本文所述。模具10由非永久性图案32限定，例如图案组件40。浇道18具有通向浇口 16的浇道入口22以及通向模腔20的浇道出口 24。方法100进一步包括形成延伸穿过模壁12的排气口26 (130)。更进一步，方法100包括用透气盖28覆盖排气口 26 (140)，如本文所述。
[0041]非永久性图案32的形成110可包括，将多个图案部分装配在图案组件40中，如本文所述。非永久性图案32的能热移除材料或非永久性材料33，可包括蜡或聚合物，或其组合。可通过任何适当的装配方法来装配图案部分，包括粘合剂和熔蜡的使用，如图案制造中所通常使用的。形成非永久性图案32(110)可包括，在非永久性图案32的位于浇口 16中的部分中形成浇口通道56，该浇口通道与浇口入口 48流体连通并朝着浇口出口从浇口入口 48向内延伸，并进一步包括用浇口出口盖52覆盖浇口出口 54，浇口出口盖覆盖浇口出口 54并配置成不包括从浇口 16抵靠出口盖的外表面设置的支撑介质30。如本文指出的，浇口出口盖52可包括透气盖或不透气盖。在浇口出口盖52包括不透气盖的情况下，方法100还可包括，在非永久性图案32中形成排气口通道58，例如图案组件40，排气口通道58与浇口通道56流体连通并从浇口通道延伸至排气口 26。在一个实施例中，形成排气口通道58(110)和形成排气口 26(130)可包括，在模壁12和通向浇口通道56的图案32中钻孔。
[0042]形成耐火模具10(120)可以以任何适当的方式和任何适当的方法执行，包括将粘结陶瓷制品设置在非永久性图案32上，例如图案组件40，如本文所述。可以以任何适当的方式和任何适当的方法来执行设置粘结陶瓷制品，包括通过在非永久性图案32上施加多个设置于无机粘合剂中的陶瓷颗粒，例如这些材料的浆料，通过浸渍或其他方式来施加，如本文所述。如所指出的，在非永久性图案32上施加多个设置于无机粘合剂中的陶瓷颗粒可包括，在非永久性图案32上施加多个连续层的陶瓷颗粒和无机粘合剂，例如图案组件40，如本文所述。这可包括，例如，将图案组件40浸在陶瓷颗粒的设置于无机粘合剂中的浆料中，以形成一层，然后干燥该层，之后，对预定数量的层重复该过程，如本文所述。
[0043]形成贯穿模壁12的排气口 26(130)，可以以任何适当的方式并通过任何适当的方法来执行，包括形成穿过模壁12的孔。形成穿过模壁12的孔，可以以任何适当的方式并通过任何适当的方法来执行，包括钻穿过模壁12的钻孔，如本文所述，包括在浇道或浇口中钻孔。此外，这可包括形成多个排气口 26 (130)，这可包括在浇道18或浇口 16 (或其组合)中形成多个排气口 26，例如，通过在模壁12中钻多个孔。在模壁12中钻多个孔可包括钻预定数量的孔，每个孔具有预定孔位置和预定孔尺寸，如本文所述。钻孔还可包括配置孔的预定数量、预定孔位置和预定孔尺寸，以在模具内提供基本上均匀的热响应特征。提供预定响应特征可包括，通过在浇口 16的浇口入口 48中施加热量以去除图案32的能热移除材料33来加热模具10，例如来自热源(例如热气源80)的热气60，其中，该基本上均匀的热响应特征包括模腔20的基本上均匀的温度，如图6所示。
[0044]用透气盖28覆盖排气口 26 (140)可包括在模具10的外表面42上设置耐火金属筛网或多孔耐火材料，以覆盖排气口 26。设置多孔耐火材料可包括，将多孔耐火织物46以本文所述的方式设置在模具的外表面42上。
[0045]参考图1至图6和图8，公开了一种使用粘结的耐火模具10的方法200。使用模具的方法200包括:形成如本文所述的耐火模具10 (210)。模具10包括设置于非永久性图案32上的模壁12，该非永久性图案包括能热移除材料33，模壁12包括耐火材料14并限定浇口 16、浇道18和模腔20，浇道18具有通向浇口 16的浇道入口 22以及通向模腔20的浇道出口 24 ;贯穿模壁12延伸的排气口 26 ;以及覆盖排气口 26的透气耐火材料46，非永久性图案32具有浇口部分，浇口部分具有浇口通道56，该浇口通道与浇口入口 48流体连通并朝着浇口出口 54延伸。方法200还包括，用热气60加热耐火模具10以去除能热移除材料33(220)，其中，将热气60的一部分从耐火模具10通过排气口 26排出。
[0046]可通过任何适当的加热方法或加热设备来执行加热220，特别是通过使用热气源80，例如燃烧器81，如本文所述。在一个实施例中，加热220可包括加热内表面43，特别是包括模腔20的内表面43的部分，并包括，通过使得热气60通过排气口 26和透气模壁12来加热模具10的外表面42。可用热气60来加热模具10的内表面43，热气包括燃烧器81的进入浇口入口 48的排气流。在某些实施例中，在将通过反重力铸造来填充模具10的情况下，浇口入口 48位于模具10的底面45上。在某些其他实施例中，在将通过重力铸造来填充模具10