CH154106A - Verfahren zur Herstellung von Körpern durch Trockenpressen. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung -von     Rörpern    durch Trockenpressen.    Bei der Herstellung von Körpern aus       iiiiiieralisehen        Grundstoff6n,    insbesondere bei  der Formgebung von Körpern, die aus     kera-          n          inischen    und Kunstmassen bestehen, ergibt  sich die Schwierigkeit,     dass    sich manche  mineralischen Grundstoffe durch blosses       Troekenpressen    nicht in haltbare Form     brin-          "f#n    lassen.

   Um die Formgebung bei Kör  pern. die aus solchen Massen bestellen,     trotz-          (lein    zu     ei-möglichen,    war man oft gezwungen,  zu dem     Nasspressverfahren    überzugehen, das  aber wieder andere Nachteile, beispielsweise  verhältnismässig grosse     Schwindung    beim  Brand, für die Herstellung von Körpern aus       I#eramischen    und Kunstmassen mit sieh  brachte.

   Erfindungsgemäss werden diese  'Nachteile dadurch vermieden,     dass    solche mi  neralischen Grundstoffe, die an sich nicht  <B>1</B>     roehen        pressbar    sind, in Gegenwart fein ver  teilter, trocken     pressbarer    Stoffe der Trocken  pressung unterworfen und anschliessend    durch eine Reaktion der mineralischen       Grundsto,ffe    verfestigt werden.  



  Es wurde gefunden,     dass    gewisse     organi-          selie    Verbindungen, zum Beispiel     Schwer-          metallseifen    und andere Verbindungen von  Metallen mit organischen Körpern, die Ei  genschaft haben, sich durch Pressen in Stahl  matrizen zu festen,     scharikantigen    Gegen  ständen verformen zu lassen. Diese Eigen  schaft bleibt auch erhalten, wenn die Stoffe  in- verhältnismässig geringen Mengen     audern,     für sich nicht auf diese Weise     verpressbaren     Stoffen     beigeinischt    werden.

   So kann man  zum Beispiel Porzellanmassen durch geringe  Zusätze der harzartigen Stoffe trocken     ver-          pressbar    machen. Bisher konnte man beispiels  weise elektrotechnische Installationsartikel  nur nach dem     Nasspressverfahren,    das heisst  mit<B>01</B> und Wasser angemacht, aus Porzel  lanmasse     verpressen.    Trocken liessen sich      höchstens nur einfache Gegenstände, wie  Platten     ete.,    nicht aber kompliziertere Ar  tikel herstellen.  



  Ein Beispiel, wie im einzelnen vorzu  gehen ist, sei angeführt:  <B>95</B> Teile rohe, nicht gebrannte Porzellan  masse werden zu einer feinen     Aufschläm-          mung    in Wasser verteilt. Hierzu rührt man  dann fünf Teile in Wasser gelösten     Alumi-          niumehlorides    und vermischt dieses gut mit  dem     Porzellanschlicker.    Dann setzt man so  viel einer hochmolekularen organischen  Säure, deren Aluminiumsalz in Wasser un  löslich ist, hinzu,     dass    das Aluminium<B>voll-</B>  ständig ausfällt. Das unlösliche Salz der  organischen Säure schlägt sich auf den Teil  chen der Porzellanmasse nieder, sich mit  ihnen innig mischend und sie umhüllend.

    Dann entwässert man die Masse, etwa in  Filterpressen, und     trochnet    sie anschliessend  vollständig. Die Masse wird dann gepulvert  und wird nun durch Trockenpressung ver  formt. Durch den Zusatz der     harzähnliehen     Stoffe bekommen die Teilchen der Masse un  ter Wirkung des Druckes erhebliche     Kuhä,-          sionskrä.ffe    zueinander, während die<B>Adhä-</B>  sion an die Stahlmatrize nur gering ist,<B>so</B>       dass    der Formling nicht an der Matrize klebt.  



  Während Porzellan noch plastische Be  standteile enthält, die eine     Verformbarkeit     in feuchtem Zustande erlauben, können auch  von Kaolin, Ton, Speckstein     usw.    völlig freie  Massen so     verpressbar    gemacht werden. Man  kann auf diese Art Stoffe verformen, denen  ohne den Zusatz überhaupt keine     Verform-          barkeit    zukommt.  



  Ein Vorteil bei der     Trockenpressung    ist  die geringe     Schwindung    beim Sintern durch  das Brennen. Diese geringe     Schwindung     kann bei Gegenwart der     obgenannten    harz  ähnlichen Stoffe vor allem     nocli    dadurch er  reicht werden,     dass    die harzähnlichen Stoffe  nur teilweise verbrennen, da sie einen anor  ganischen, nicht verbrennbaren Bestandteil  enthalten, so     dass    keine so grossen Hohlräume  zwischen den Teilen der plastisch     gemacht-en     Masse entstehen, die durch Schwinden beim    Sintern ausgefüllt werden müssen und ent  sprechend grosse     Schwindungen    verursachen.  



  Wenn die so     vorgeformteii    Gegenstände  durch Brennen zum Sintern gebracht werden,  so reagiert der     unverbrennbare    Teil des harz  ähnlichen Stoffes mit den Bestandteilen der  Masse. Das in oben angeführtem Beispiel er  wähnte Aluminiumsalz einer hochmolekula  ren organischen Säure ergibt beispielsweise  beim Brennen des     Geoenstandes    zunächst  Aluminiumoxyd<B>(A1.0.),</B> das mit der Kiesel  saure der Porzellanmasse Aluminiumsilikat  bildet. ein Stoff, der an und für sieh auch im  gebrannten Porzellan enthalten ist. Es ent  steht also aus dem anorganischen Teil des  harzähnlichen Stoffes eine der Zusammen  setzung der Masse entsprechende Verbindung  Ein weiteres Beispiel ist die Herstellung  von Gegenständen aus reinem Aluminium  oxyd.

   Hierfür     werdenetwa   <B>95</B> Teile feinge  mahlenes Aluminiumoxyd in Wasser aufge  schlämmt, hierzu fünf Teile in Wasser ge  löstes     Aluminiumehlorid    hinzugemischt, und  dann wieder mit der wässerigen Lösung einer  hochmolekularen organischen Säure das     Alii-          minium        ausgefällt.    Nach Entwässern, Trock  nen und Pulvern der Masse können Gegen  stände durch Trockenpressung hergestellt  werden. Beim nachfolgenden Brand entsteht       a,us    dem     Plastizierungsmittel    nur Alumi  niumoxyd, also der Bestandteil, der schon zu  <B>95</B>     %    in der Masse vorhanden war.

   Es ge  lingt- so, aus<B>an</B> und für sich vollständig       unverformbarem    Aluminiumoxyd Gegen  stände anzufertigen.  



  Ein weiteres Beispiel für die Anwendung  des Verfahrens ist die Herstellung von Ge  genständen aus stark basischen Massen, wie  zum Beispiel aus     magnesiareichen    Materia  lien, Sollen Gegenstände aus Magnesia,     hoch-          magnesiahaltige    Fritten     usw.,    die für sieh       unplastisch    sind, an gefertigt werden,<B>so</B> ver  setzt man beispielsweise<B>95%</B> dieser Stoffe  in der oben angegebenen Weise mit     5/'0     Aluminiumseife.

       _Die    so trocken     pressbar    ge  machten Materialien werden in der üblichen  Weise verarbeitet und gebrannt, wobei die  Seife verbrennt und die Tonerde unter Bil-           clung    von     Magnesium-Aluminaten    mit den       tD     Bestandteilen der keramischen Masse     rea-          gi        gert.        In        entsprechender        Weise        kann        man     bei Verwendung von Chromseife     Magnesia-          Chromate    in den fertigen 

  Produkten erhalten.  Eine weitere Anwendungsform ist das       Nastisehmachen    eines Mineralgemisches, das       ;itis    Kalk,     Kieselsäure,    Feldspat und Blei  oxyd besteht, etwa in der Zusammensetzung  von     kerarnischen    Schmelzglasuren. Wird ein  solches     Mineralgeinisch    in der beschriebenen       #Veise    plastisch gemacht und verformt, so  kann man dieses bei niederen Temperaturen  etwa -unter<B>1000'</B> zu einem festen dichten       ofler    auch porösen keramischen Körper     zu-          saininensintern.     



  Statt     dass    man den durch das beschriebene  Verfahren plastisch gemachten und verform  ten Gegenständen durch einen Brand die ge  nügende Festigkeit verleiht, kann man die  plastisch zu machende Masse auch so wählen,       dass    sie hydraulische Eigenschaften hat und  <B>-</B>     auf        CT        'rund        einer        derartigen        chemischen        Re-          aktion    zu einem festen Körper erhärtet.

   Zu       (liesem    Zweck nimmt man statt der in obigen  Beispielen angeführten Porzellanmasse oder  des Aluminiumoxydes etwa Gips, Kitte oder  Zemente und schlägt auf diesen den     harz-          filmlichen    Stoff nieder.  



  Nach Vorstehendem wird durch einen       liarzä,hnlichen    Stoff teils organischer, teils       -i        nor,        ganischer        Natur        den        verschiedensten          Haterialien        Verformbarkeit        verlieh-en.    Erfin  dungsgemäss ergibt aber auch die Kombina  tion eines keramischen, fest oder dicht     sin-          l(-rnden        Mineralgemisehes    mit an und für       ,ich    bekannten plastischen Stoffen,

   wie     Ga-          l;ilith,    Kunstharz und andern erhebliche  Fortschritte. Aus solchen Stoffen kann man       Geo-enstände    formen, die zur Materialerspar  nis mit, beliebigen Füllstoffen versetzt     wer-          den.    Dieser Füllstoff soll die Eigenschaften  eines keramischen Körpers haben. Man macht  diesen an -und für sieh     niciit    trocken ver  formbaren keramischen Körper durch Zu  sätze der bekannten plastischen Masse     trok-          ken        verpressbar    und formt Gegenstände dar-    aus.

   Dann unterzieht man diese einem  Brand, wobei der plastische Stoff verschwin  det und nur der Gegenstand aus dem     kera-          misch-en    Mineralgemisch übrig bleibt, das  dann die für ihn typische     Sinterung    erhält.  



  Bisher war es nur bei keramischen Mas  sen, die vorzugsweise aus     Steatit    bestanden,  möglich, geformte Gegenstände durch     Trok-          kenpressen    herzustellen. Durch die     Erfill-          dung    ist es möglich, diese vorteilhafte Art  der Verformung den     allerverschiedensten     Stoffen zu verleihen.  



  Statt     dass    man das Niederschlagen des  harzähnlichen Stoffes in einer wässerigen  Lösung vornimmt kann man     nafürlich    die  plastisch zu machende Masse auch in einem  andern Verteilungsmittel verteilen, in dem  dann die Ausgangsstoffe für die Anferti  gung des harzähnlichen Körpers löslich, der       harzahnliche    Körper aber unlöslich sein  müssen.

   Weiter ist es möglich, die Mischung  statt durch Fällen des harzähnlichen     Stof-          ès    in     wässeri-#er    Suspension auch dadurch  vorzunehmen,     dass    man den harzähnlichen  Körper für sich anfertigt und ihn ausschliess  lich durch trockenes oder nasses Mischen       bezw.        Vermahlen    mit der plastisch zu ma  chenden Masse zusammenbringt.

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRUCH:</B> Verfahren zur Herstellung von Körpern aus mineralischen Grundstoffen durch Trok- kenpressen und darauf folgendes Verfesti gen, dadurch gekennzeichnet, dass an sich nicht trocken pressbare mineralische Grund stoffe in Gegen-wart fein verteilter, trochen pressbarer Körper der Trockenpressung unter worfen und anschliessend durch eine Reak tion der mineralischen Grundstoffe verfestigt werden.

   UNTERANSPRMIE: <B>1.</B> Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass den mineralischen Grundstoffen vor der Trochenpressung rein organische, plastische Massen zuge setzt werden. <B>9-.</B> Verfahren nach Unteranspruch<B>1,</B> ge kennzeichnet durch einen Zusatz von Galalith zum TroGkenpressbarmachen der Grundstoffe. <B>3.</B> Verfahren nach Unteranspruch<B>1,</B> ge kennzeichnet durch einen Zusatz von Kunstharz zum Trockenpressbarmaclien der Grundstoffe. 4.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass den minera lischen Grundstoffen vor der Trocken pressung Metallverbindungen hochmole kularer organischer Säuren zugesetzt werden,. <B>5.</B> Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die den minerali schen Grundstoffen die Trockenpressbar- keit verleihenden Zusätze vor dem Trok- kenpressen den Grundstoffen trocken zugemischt werden.

   <B>6.</B> Verfahren nach Patenfanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die den mineralischen Grundstoffen die Trock- kenpressbarkeit verleihenden Zusätze vor dem Trockenpressen den Grundstoffen unter Zufügung eines flüssigen Vertei lungsmittels, in dem keiner der Stoffe löslich ist, beigemengt -werden.

   <B>7.</B> Verfahren nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass den minerali schen Grundstoffen vor der Trocken pressung eine durch Zusammenbringen der Lösungen der Komponenten entstan dene Fällung von unlöslichen Schwer- meiallseifen hochmolekularer organiseher Säuren zugesetzt wird.

   <B>8.</B> Verfahren nach Patentansprueh, da durch gekennzeichnet, dass die minerali- scheu Grundstoffe in wässeriger Auf schlämmung mit Lösungen der Kompo nenten von Schwermetallseifen versetzt, darnach zusammen mit dem auf den Teilchen des aufgeschlämmten Materials entstandenen Niederschlag entwässert und schliesslich der Trockenpressung un terworfen werden.

   <B>9.</B> Verfahren nach Patentansprueli, da durch gekennzeichnet, dass eine kerami- sehe Masse mit einer Seife, deren anor ganische Komponente in der Hitze mit der keramischen Masse unter Aluminat- bildung reagieren kann, vor der Trocken pressung gemischt, darnach. durch Trok- kenpressung in die gewünsehte Form gebracht und schliesslich zur weiteren Verfestigung gebrannt wird.

   <B>10.</B> Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass eine kerami- sehe Masse mit einer Seife, deren anor ganische Komponente in der Hitze mit keramischen Massen unter Silikatbil- dung reagieren kann, vor der Trocken pressung gemischt, darnach durch Trok- henpressung in die gewünschte Form gebracht und schliesslich zur weiteren -#l'eriesti""ung gebrannt wird.

   <B>11.</B> Verfahren nach Patentanspruch, da,- durch gekennzeichnet, dass eine kerami- sehe Masse mit einer Seife, deren an organische Komponente in der Hitze mit Bestandteilen der keramischen Masse als Säurerest unter Chromatbildung reagie ren kann, vor der Trockenpressung ge mischt, darnach durch Trochenpressung in die gewänschte Form gebracht und schliesslich zur weiteren Verfestigung t3 gebrannt wird. 12.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Porzellanmasse nach Zusatz der fein verteilten, trocken pressbaren Körper der Trockenpressung unterworfen und zur weiteren Verfesti gung gebrannt wird.

   <B>13.</B> Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gemisch von geeigneten mineralischen Grundstoffen nach Zusatz der fein verteilten trocken pressbaren Körper der Trockenpressung unterworfen und zur weiteren Verfe4i- gung bei niedrigeren Temperaturen, als denen des normalen Brandes, zu einem festen dichten Körper zusammengesin- tD tert wird. 14.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gemisch von ge- eigneten mineralischen Grundstoffen nach Zusatz der fein verteilten trocken pressbaren Körper der Trookenpressung unterworfen und zur -weiteren Verfesti- zolung bei niedrigeren Temperaturen, als <B>D</B> denen des normalen Brandes, zu einem festen porösen Körper zusammengesin tert wird.

   <B>15.</B> Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein mineralischer Grundstoff mit hydraulischen Eigen schaften nach Zusatz der fein verteilten trocken pressbaren Körper der Trocken pressung unterworfen und zur weiteren Verfestigung der hydraulischen Erhär tung überlassen wird.

   <B>16.</B> Verfahren nach Patentanspruch, dadurch .gekennzeichnet, dass ein durch eine ehe- mische Reaktion zu erhärtender mine- .ralischer Grundstoff nach Zusatz der fein verteilten trocken pressbaren Körper der Trockenpressung unterworfen und durch die ihm eigene chemische Reak tion weiterverfestigt wird.

   <B>17.</B> Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die mineralischen Grundstoffe in nichtwässeriger Auf- schlämmung mit in dem Suspeiisions- mittel löslichen Komponenten einer un löslichen Schwermetallseife versetzt, dar nach zusammen mit dem auf den Teil chen des aufgesahlämmten Materials ent standenen Niederschlag vom S-Lispen- sionsmittel befreit der Trockenpressung unterworfen und schliesslich verfestigt werden.