AT85941B - Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus keramischem oder feuerfestem Material. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus keramischem oder feuerfestem Material. 



   Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung beliebig geformter Gegenstände aus feuerfesten oder keramischen Stoffen, und zwar vornehmlich aus solchen Stoffen, welche keine Tonsubstanz enthalten und die sich keramisch brennen lassen. Als solche Stoffe kommen z. B. in Frage die seltenen Erden, z. B. Thor-Oxyd, Zirkon-Oxyd, ferner AluminiumOxyd, Quarz, Magnesia u. dgl., sowie Gemenge aus diesen oder entsprechenden Stoffen. 



  Während man tonhaltige Substanzen infolge ihrer hohen Plastizität auf verschiedene Arten formen-kann, z. B.   als. zähen   Brei oder als flüssige Masse, wobei stets ein leichtes Ablösen des Formstückes von der Form erfolgt, konnte man Substanzen von der genannten Art mit Erfolg weder in der einen noch- in der anderen Art zu beliebigen Formstücken verarbeiten. Gemäss vorliegender Erfindung gelingt dies nun in ganz vorzüglicher Weise, und zwar, indem die zu verarbeitenden Stoffe   zunächst-in die-Form   eines mehr oder weniger dünnflüssigen, giessbaren Breies. gebracht werden. Zur Herstellung dieses Breies wird die zu verarbeitende Substanz in die Form eines feinen Pulvers gebracht und mit einem Bindemittel angerührt. Um den Brei für praktische Zwecke giessbar zu erhalten, muss er eine besondere Vorbereitung erfahren.

   Das zur Verwendung gelangende Pulver muss genügend fein sein, damit es nicht zu früh sich absetzt, und das Bindemittel muss in zur Trockenfestigkeit genügenden Mengen zugesetzt werden. Als Bindemittel können Gelatine, Traganth, Gummi, Eiweiss und ähnliche Stoffe Verwendung finden. Es können ferner dazu benutzt werden Stoffe, wie Lacke, Firnisse, Kollodium u. dgl, mehr. Zur Erzielung eines ganz reinen Brenngutes kann man ferner als Bindemittel sich langsam zersetzende Salze der zu verarbeitenden Grundstoffe benutzen, so kann z. B. zur Verarbeitung von Thorium-Oxyd ThoriumNitrat zur Anwendung kommen. 



   Die Form wird entweder. aus-einer verbrennbaren Masse hergestellt und so im Ofen durch Verbrennen oder Verdampfen entfernt, oder aber sie wird vor dem Aufbringen der keramischen Masse mit einem dünnen Überzug aus leicht schmelzbare oder chemisch lösbarem Material versehen. Dieser Überzug wird dann durch Erwärmung oder auf dem Wege chemischer Lösung entfernt und das Formstück von der Form mit Leichtigkeit abgelöst und kommt dann zum Brennen in den Ofen,
Die Herstellung-des Breies zur Ausübung des Verfahrens geschieht besonders vorteilhaft in folgender Weise : Die zu verarbeitende Substanz wird zunächst zu feinem Pulver gemahlen, und zwar ist es-vorteilhaft, den Mahlprozess weit über dasjenige Mass auszudehnen, als es bisher üblich war.

   Während man bislang durchschnittlich etwa zehn Stunden mahlte, um ein feines Pulver zu erhalten, erzielt man für das vorliegende Verfahren besonders günstige Resultate, wenn man'die Zeit zum Mahlen bis auf etwa roo Stunden und darüber erstreckt. Natürlich spielt nicht die Zeit des Mahlens die ausschlaggebende Rolle, sondern es kommt darauf   an, dass man   ein absolut feines Pulver herstellt. So hat sich z.'B. ein   Pulver. in einer Korngrösse   von   0'005 im-'Durchmesser   und darunter, jedoch nicht von solcher Feinheit, dass es die Eigenschaften der Kolloide zeigt, als vorteilhaft erwiesen.

   Durch die Verwendung dieses ausserordentlich feinen Pulvers wird es möglich gemacht, dass der zubereitete Brei in mehreren Schichten, von denen jede einzelne sehr dünn sein kann, auf die Form gebracht werden kann und dass die einzelnen Schichten im Ofen zu einem ein- 

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   heitlichen Ganzen zusammenbrennen, auch für den Fall, dass man chemisch einheitliche oder einfache Körper verwendet, die im Ofen noch keine Schmelzerscheinungen aufweisen. 



  Das-feingemahlene Pulver wird nun mit dem Bindemittel-und zwar muss man mindestens anwenden, wenn der Scherben eine genügende Trockenfestigkeit besitzen und nicht reissen soll-und dem Lösemittel des letzteren zu einem Brei zusammengerührt, der je nach der aufzutragenden Schichtdicke mehr oder weniger dünnflüssig gemacht wird. Nimmt man beispielsweise Gelatine als Bindemittel, so verwendet man zweckmässig Wasser als Lösemittel. Nimmt man hingegen beispielsweise Kollodium als Bindemittel, so ist Äther, Amyl-Acetat o. dgl. als Lösemittel anzuwenden. 



  Zur Herstellung des Formstückes wird der fertige Brei auf die Form in gewünschter Dicke aufgebiacht. Dies kann beispielsweise durch Eintauchen, Überstreichen, Übergiessen, Überspritzen, Überstäuben u, dgl. bewirkt. Werden, und zwar kann zur Erzielung der nötigen Schichtdicke die Masse in einer oder in mehreren Schichten aufgetragen werden. Es ist zweckmässig, beim Aufbringen in mehreren Schichten die bereits vorhandene Schicht etwas trocknen zu lassen, bevor die nächste Schicht aufgebracht wird. Die Körper werden besonders gleichmässig, wenn die Masse in mehreren dünnen Schichten aufgetragen wird. 



  Auch empfiehlt es sich, den Überschuss an Masse jedesmal nach einer anderen Richtung hin ablaufen zu lassen.-Es gelingt auf diese Weise, Körper, ja sogar Hohlkörper, wie z. B. Röhrchen o. dgl., mit Wandstärken von nur /io mm und-weniger mit grosser Genauigkeit herzustellen. Grössere und stärkerwandige Körper lassen sich ebenso bequem und leicht herstellen. Besteht die Form aus verbrennbaren oder verdampfbaren Stoffen, so wird nach dem Trocknen-der Masse die Form mit dem Formstück in den Ofen geschoben, wo dann die Form verbrennt oder verdampft. Werden hingegen Formen angewandt-und dies ist besonders zweckmässig, wenn man ein recht feines Brenngut zu erhalten wünscht-, die nicht erst im Ofen durch Verdampfen oder Verbrennen entfernt werden sollen, so wird die aus beliebigem Material, z. B.

   Holz, Metall, Hartgummi o. dgl. hergestellte Form vor dem Aufbringen der Masse mit einem leicht schmelzbaren oder chemisch lösbaren Überzug versehen. Beispielsweise wird die Form durch Eintauchen in'flüssiges Paraffin oder einen ähnlichen Stoff mit einem dünnen Häutchen überzogen. Auf dieses wird dann die keramische oder feuerfeste Masse in-der bereits erläuterten Art und Weise in einer oder mehreren   
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 von der Form'abheben und kann dann in den Ofen gebracht und gebrannt werden.

   Ist die keramische Masse mit einem Lösemittel bzw.   Bindemittel angerührt,   welches den dünnen   Überzug-der Form angreift,, wenn-z.   B. der Überzug aus Paraffin besteht und die keramische Masse mit Benzol   angerührt Ist, so wird der   Überzug von Paraffin mit einem zweiten Überzug, beispielsweise aus Leim oder Gelatine versehen, welcher von dem Lösemittel oder Bindemittel nicht angegriffen wird. Dieser zweite Überzug haftet dann an der keramischen Masse und wird im Brennofen verdampft oder verbrannt.

   Stellt man den zweiten Überzug in'hinreichender Stärke her, so kann man ihn auch, ohne dass man keramische Masse auf ihn aufträgt, von   dei     Grundform abziehen und erhält   dann eine getreue Kopie derselben, die als selbständige Form benutzt werden kann, Man ist auf diese Weise in der Lage, mit Hilfe einer Grundform zahlreiche Nebenformen herzustellen, die selbständig benutzt werden   können.   



   Die : Versuche des Erfinders haben ferner ergeben, dass die keramische oder feuerfeste Masse zweckmässig vor dem   Mahlen   bei-hoher Temperatur gebrannt oder noch besser, geschmolzen wird. Es ergibt sich-auf diese Weise ein ausserordentlich homogenes, gleichmässiges, 
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 zusammenhaftet, ohne beim   Trocknen Sprünge   zu bekommen, andrerseits ist es aber auch wichtig, dass nicht zu viel von dem Bindemittel zugesetzt wird, damit die Festigkeit des fertig gebrannten Körpers nicht eine zu geringe wird.

   In der Regel genügt je nach der Art des Bindemittels ein Zusatz von einigen Prozenten des Bindemittels, und zwar ist es vorteilhaft,   grössere Mengen,   des Bindemittels bei Körpern grösserer Abmessungen, kleinere Mengen für Körper kleinerer Abmessungen-zu verwenden. 

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Claims (1)

1. PATENT-ANSPRÜCHE : I. Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus keramischem oder feuerfestem Stoff, der nicht tonhaltig ist, wie feuerfesten Oxyden und deren Gemengen, wobei das Formstück sich nicht von der festen oder verbrennlichen Form ablöst, ohne dass besondere Hilfsmittel, wie eine für sich entfernbare Zwischenansicht angewendet werden, dadurch gekennzeichnet, dass als Formmasse ein dünnflüssiger, giessbarer Brei verwendet wird, welcher <Desc/Clms Page number 3> den zu brennenden Stoff als Pulver in einer Korngrösse von höchstens 0'005 mm Durchmesser, jedoch nicht im kolloidalen Zustande, ferner mindestens /s /o eines die Trockenfestigkeit bewirkenden Bindemittels, sowie die erforderliche Menge einer das Bindemittel lösenden Flüssigkeit enthält,

   und dass die Formgebung durch Einbringen in eine Form und Abgiessen des Überschusses erfolgt, wobei die Form entweder an sich undurchlässig oder durch einen Überzug oder eine ablösbare Zwischenschicht undurchlässig gemacht ist, oder, falls sie porös ist, verbrennbar sein muss.

   2. Verfahren zur Erhöhung der Gleichmässigkeit keramischer Erzeugnisse aus nichttonhaltigen Rohstoffen, insbesondere bei der Herstellung von Körpern aus Zirkonoxyd oder zirkonhaltigen Gemischen, darin bestehend, dass'das Ausgangsmaterial vor dem Mahlen bei sehr hoher Temperatur geglüht oder geschmolzen wird.

   3. Verfahren nach Anspruch i unter Anwendung einer für sich entfernbaren Zwischenschicht zwischen Form und Formung, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse giessbar Vüssig auf öder in eine bleibende Form von geringem Ausdehnungskoeffizienten gebracht wird, die mit einer festen, möglichst dünnen, herausschmelzbaren oder herauslösbaren Zwischenschicht überzogen ist.

   4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet" dass die dünne Zwischenschicht durch Mittel, wie Überziehen mit Graphit oder Aufrauhen durch Abwaschen, für das Anhaften der aufgegossenen Masse geeignet gemacht wird, oder gegenüber letzterer eine Schutzhaut aus Gelatine, Kollodium o. dgl. erhält.

   5. Die Ausbildung des Überzuges nach Anspruch 3 aus Gelatine, Kollodium o. dgl. durch dickeres Auftragen als eine durch Entfernen der Zwischenschicht von der bleibenden Form ablösbare, selbständige Form.