DD233838A1 - Formgebung fuer schlickerguss, drehen und pressen keramischer massen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf offenporige Formbaustoffe, die fuer den Schlickerguss, das Drehen und Pressen von keramischen Massen, insbesondere bezogen auf Versaetze des Kieselglasmehles, geeignet sind. Ziel der Erfindung sind Formbaustoffe, die eine- hohe Saugfaehigkeit und- hohe mechanische Stabilitaet aufweisen sowie eine- grosse Zahl von realisierbaren Arbeitszyklen ermoeglichen.Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Formbaustoffe solcher Struktur und Zusammensetzung zu entwickeln, dass Reaktionen der Formenwand mit dem keramischen Versatz vermieden werden. Erfindungsgemaess bestehen die Formbaustoffe aus angesintertem Kieselglasmehl bestimmter Korngroessenbaender oder aus Gemischen von Kieselglas- und Schamottemehl bestimmter Zusammensetzungen.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf offenporige Form baustoffe, deren gefertigte Formen für den Schlickerguß, das Drehen und Pressen keramischer Versätze — insbesondere bezogen auf Kieselglasmehl — geeignet sind.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zur Formgebung keramischer Massen durch Schlickerguß, Drehen und Pressen ist bisher nahezu ausschließlich Gips als Formbaumaterial bekannt.

Der Vorteil von Gips als Formbaumaterial liegt in der sehr guten Ausformbarkeit.

Seine Nachteile liegen in der relativ schnellen Ermüdung der Saugkraft und der geringen mechanischen Stabilität.

Ersteres wird bedingt durch chemische oder physikochemische Reaktion zwischen Formarbeitswand und Versatz.

Einerseits führt das zum Versetzen der Kapillaren, andererseits zu einer Diffusion von Kalziumionen in dem Versatz. Letzteres ist im Falle der Normalkeramik zum Teil wünschenswert. Im Falle der Herstellung von Sinterkieselglas muß das dagegen ausgeschlossen werden, da diese Ionen beim Sintern als Mineralisatoren wirken.

Wie aus dem Schrifttum hervorgeht, besteht die Forderung nach Erhöhung der Einsatzdauer der Formen sowohl im Hinblick auf die Saugfähigkeit als auch bezüglich der mechanischen Stabilität, um eine größere Zahl von Arbeitszyklen zu ermöglichen. Nach den Patentschriften GB-PS 1204541, US-PS 3097930, US-PS 2809898sowie DE-PS 1127787 und DE-PS 1010906 ist bekannt, die Nachteile dieser Gipsformen durch folgende Maßnahmen zu beseitigen:

— Verbesserung der mechanischen Stabilität der Gipsformen durch Armierungen bzw. durch Verbundstoffe,

— Verlängerung der Saugkraft der Gipsformen durch Minderung von Reaktionen der Arbeitswand mit der keramischen Masse durch Imprägnierungen,

— Einsatz von porösen Plasten,

— Einsatz von porösen silikatischen Materialien,

— Einsatz von pulvermetallurgischen Materialien,

— Einsatz von porösem Graphit.

Da aber auch diese Formmaterialien nachteilige Eigenschaften besitzen, ist Gips bisher der dominierende Formbaustoff geblieben. Das liegt vor allem daran, daß Gips als Formbaumaterial bisher die beste Ausformbarkeit wegen ihres Schwundes besitzt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, Form baustoffe für den Schlickerguß, das Drehen und Pressen keramischer Massen zu schaffen, die die aufgeführten Nachteile der bekannten Gipsformen beseitigen und die eine gleiche oder eine verbesserte Saugfähigkeit des Gipses, eine wesentlich höhere Zahl der möglichen Arbeitszyklen als bei Gips und eine bessere mechanische Stabilität der Formen besitzen.

arlegung des Wesens der Erfindung

e Erfindung stellt sich die Aufgabe, offenporige Formbaustoffe für Formen für den Schlickerguß, das Drehen und Pressen iramischer massen zu entwickeln, durch deren Struktur und chemische Zusammensetzung das Sintern hochwertiger eselglas/gut-Erzeugnisse unter Ausschluß von diffusionsfähigen Mineralisatoren aus der Formenwand in den keramischen ärsatz ermöglicht wird.

-findungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Formbaustoffe für Schlickerguß, Drehen und Pressen von !ramischen Massen, insbesondere für Versätze aus Kieselglasmehl, aus angesintertem Kieselglasmehl bestimmter Drngrößenbänder oder aus Gemischen von amorpher Kieselsäure oder Korundmehl und/oder einem Anteil von 20.. .70% shamottemehl mit folgender quantitativer Zusammensetzung der Korngrößenbänder des Kieselglasmehls bestehen:

S 900 M SS 20

Drngröße (/um) Ma.-% Korngröße (jxm) Ma.-%

>500 0,2 -<20 0,2

90 0,6 -<15 3,5

63 1,5 -< 5 37,0

17 25,4 -< 2 67,0

6,6 40,2

2,3 23,7

< 2,3 . 9,1

as Ansintern des Kieselglas/gut-Mehles erfolgt bei 1200.. .135O⁰C zwischen 0,5 und 2h.

ie Gemische werden mit Wasser angerührt, wie Gips ausgeformt und dann die Formlinge leicht ca. 900⁰C angesintert. Der nteil an Schamottemehl wird zwischen 20 und 70% variiert. Dies wird dadurch bedingt, daß einerseits zur Einreichung der forderlichen Trockenfestigkeit der Form ein bestimmter Anteil an Schamottenmehl erforderlich ist und andererseits ein sstimmter Gehalt an amorpher Kieselsäure zur Vermeidung eines Schwundes beim Brennen sowie zur Unterdrückung der iffusion von Mineralisatoren notwendig ist.

ie amorphe Kieselsäure wird erfindungsgemäß teilweise durch Korundmehl ersetzt.

ie so hergestellen Formen zeichnen sich durch hohe Standzeiten sowohl bezüglich der möglichen Arbeitszyklen als auch der lechanischen Beständigkeit aus. Außerdem kann das Formmaterial durch Behandlung mit Flußsäure regeneriert werden, d. h. ι den Kapillaren abgesetzte Kieselsäure wird dabei aufgelöst.

ie erfindungsgemäßen Formbaustoffe enthalten vorteilhafterweise keine diffusionsfähigen Alkali- und Erdalkaliionen, die als lineralisatoren beim Sinterprozeß wirken.

usführungsbeispiel

η Folgenden soll die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen erläutert werden, ohne sie auf dieses zu beschränken. Zur erstellung der Mutterformen wird Kieselgutmehl eingesetzt. Das Mehl wird durch folgende Körnung charakterisiert:

IS 900 M SS 20

omgröße (μ.ίτι) Ma.-% Korngröße (/urn) Ma.-%

>500 0,2 -10,4 19,7

160 0,2 - 6,6 20,5

90 0,4 - 2,3 23,7

63 · 1,5 < 2,3 9,1

40 9,1

17 16,3

,us diesem Mehl werden unter Einsatz von Wasser, Carboxymethylzellulose und Paraffinöl plastische Massen hergestellt. Diese werden durch hydraulisches Pressen geformt und nach Trocknen 2 h bei 125O⁰C gebrannt lach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält der Formbaustoff 70% Kieselglasmehl und 30% chamottemehl. Die Korngrößen beider Komponenten liegen unterhalb von 0,067 mm. Das Gemisch wird mit Wasser zu einer ickflüssigen Suspension angerührt und wie Gips in bekannter Weise ausgeformt.

lie Formlinge werden nach Trocknen 0,5 h 900°C gebrannt. Die so erhaltenen Formen besitzen hohe Saugfähigkeit und iechanische Stabilität.

lie Mutterformen sind für den Schlickerguß (Kieselgutmehlschlicker) einsetzbar.

lach 150 Arbeitszyklen werden die Tiegel mit 2%iger Flußsäure über 12 h behandelt und weitere Güsse vorgenommen. Eine chte Ermüdung der Formen war bis zum Abbruch der Versuchsreihe nicht absehbar.

Claims (3)

Erfindungsanspruch:

1. Formbaustoffe für den Schlickguß, das Drehen und Pressen keramischer Massen, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus angesintertem Kieselglasmehl folgender Korngrößenbänder

+MS 900 M SS

Korngröße (/im) Mä.-% Korngröße [μνη) Ma.-%

- >500 0,2 -<20 0,2

50 0,6 -<15 3,5

63 1,5 -< 5 37,0

17 25,4 -< 6 67,0

6,6 40,2

2. Formbaustoffe nach Pkt. 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kieselglasmehl partiell durch Korundmehl ersetzbar ist.

- < 2,3 9,1
oder

aus Gemischen von Kieselglasmehl und Schamottemehl mit Zusammensetzung im Bereich von 30.. .80% Kieselglasmehl

70.. .20% Schamottemehl
und einer Korngröße im Bereich <70/nm bestehen.

2,3 23,7

3. Formbaustoffe nach Pkt. 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie unter Zusatz von Wasser, einem Zellulosederivat, vorzugsweise Carboxymethylzellulose, und Paraffinöl zu dickflüssigen Suspensionen für Formlinge und diese unterTrocknen und Brennen bei Temperaturen von 900...1250° verarbeitbar sind.