Verfahren zur Herstellung von mit Öffnungen versehenen keramischen Isolierplatten. Bei der Herstellung von plattenförmigen keramischen Isolierplatten, in denen auf ge ringem Abstand Öffnungen vorhanden sein müssen, durch Pressen. in einer Matrize mit nachfolgendem Sintern, hat es sich heraus- gestellt, dass man bisweilen auf Schwierig keiten stösst.
In derartigen Fällen, bei denen in der Matrize Stifte vorgesehen sind, um die erwähnten Öffnungen entstehen zu lassen, lässt sich die Masse schwierig in genügender Menge zwischen die in der Matrize vorhan denen Stifte bringen, was eine verringerte Homogenität zur Folge hat.
Die auf diese Weise entstandene Inhomogenität gibt beim Sintern. zu einer unregelmässigen Schrump fung und zu Formveränderungen Anlass, während auch eine störende Verringerung des Zusammenhanges des ungesinterten Produk tes auftreten kann.
Bei Anwendung einer pulverförmigen keramischen Masse macht sich ausserdem der Übelstand geltend, däss die Masse zwischen die Stifte und,die Wände der für diese Stifte in der Matrize vorhan- denen Hohlräume gelangt, was auf die Dauer das Abbrechen der Stifte beim Pressen zur Folge haben kann. Dieser Übelstand wäre gegebenenfalls durch oft . wiederhöltes. Rei nigen der Matrize zu beseitigen, aber dies geht mit Zeitverlust bei der Herstellung der Gegenstände einher:
Die Erfindung hat den Zweck, die dem genannten Formgebungsverf ahren anhaften den Übelstände zu beseitigen, und sie betrifft ein Verfahren zur Herstellung von mit Öff- nungen, versehenen keramischen Isolierplat ten, bei dem die Formgebung in zwei Stufen bewerkstelligt wird.
Gemäss der Erfindung wird eine kerami- sähe Masse hergestellt, welche man zunächst zu flachen Gebilden von der für die Isolier- plänen erforderlichen Stärke vorformt, welche dann durch Stanzen der Umrissform und der Öffnungen in die gewünschte end gültige Form gebracht werden, wobei man so verfährt, da.ss die zu stanzende keramische Masse die dazu erforderliche Konsistenz be- sitzt, worauf die so erhaltenen Formkörper sinternd erhitzt werden.
Gemäss einer Ausführungsform, die ins besondere im- Hinblick auf Massenherstellung vorzugsweise angewendet wird, wird eine knetbare keramische Masse unter Anwendung einer Strangpresse oder durch Walzen zu einer Platte oder einem Band vorgeformt;
dann wird die Weichheit der Masse verrin gert, zum Beispiel durch Eintrocknung oder bei Anwendung eines , polymerisierbaren Bindemittels durch Polymerisatiön des:. letz teren, bis die zum Stanzen geeignete Kon- sistenz entstanden ist: Der Gegenstand kann auch durch Pressen einer trockenen oder einer etwas befeuchteten Masse in einer Matrize vorgeformt werden, worauf die Masse erweicht wird, z.
B. durch Befeuchtung oder bei Anwendung eines. bei Erhitzung erweichenden Bindemittels durch Erhitzung, bis die zum Stanzen .geeignete Konsistenz entstanden ist. Es ist ferner mög lich, bei dem Pressen in einer Matrize von einer keramischen Masse mit :einer derartigen Konsistenz auszugehen, dass sie nach dem Pressen sofort zum Stanzen geeignet ist.
Die Einstellung der Konsistenz der vor- geformten Platte ist derart durchzuführen, dass einerseits die Masse nicht mehr so weich ist, dass störendes Festkleben an der Stanz- vorriehtung auftritt und anderseits die Festigkeit und der Zusammenhang für die Stanzbearbeitung noch ausreichend sind.
Man wird durch das Verfahren- gemäss der Erfindung in Stand gesetzt, auf einfache Weise und mit .geringem Ausfall sehr dünne, genügend kräftige keramische Plättchen ver wickelter Gestalt, z. B. mit einer Stärke von 005 mm und sogar noch-weniger, herzustellen. In manchen Fällen können die Gegenstände gemäss der Erfindung in der Elektrotechnik, wie z. B. beim Aufabstandhalten von Elek troden in Entladungsröhren und bei der Her stellung von Kondensatoren, Glimmer nütz lich ersetzen.
Es ist möglich, vorgeformte Gegenstände mit einer derart weichen Konsistenz ent stehen zu lassen, @dass beim Stanzen die Rän- der der erhaltenen Gegenstände bezw. von in ihnen vorhandenen Öffnungen auf der einen Seite scharf und auf der andern Seite ab gerundet werden. In bestimmten Fällen, wie z.
B. bei der Montage von Elektroden, lässt sich dieser Umstand mit Vorteil ausnutzen, da die Elektroden von der abgerundeten Seite her leicht in die Öffnungen eingeführt wer den können.
Die Erfindung sei nachstehend an Hand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert. <I>Beispiel 1:</I> 250g Magnesiumogyd und 10 g Traganth werden mit 45 ,g Wasser innig vermischt. Die erhaltene knetbare Masse wird mit Hilfe einer Strangpresse -zu Bändern von 1 zu 8 zu 50.0 mm vorgeformt, die dann während etwa: 1O Minuten bei Zimmertemperatur an der Luft (relative Feuchtigkeit<B>50%)</B> getrocknet werden. .Aus den auf diese Weise :
eingetrock neten Bändern werden Blättchen von 20 zu 8 mm gestanzt, die mit Öffnungen von etwa 0,5 mm auf gegenseitigen Abständen schwan kend zwischen etwa 1/4 bis zu einigen Milli metern versehen sind.
Die erhaltenen Plätt chen werden schliesslich gesintert. Beispiel <I>2:</I> 100 g Speckstein, 10g Polystyren, 20 - g- Styren und 1 g Benzoylperogyd werden innig vermischt. Dann wird die erhaltene knetbare Blasse mit Hilfe einer Strangpresse zu Bän dern vorgeformt.
Es wird dann eine halbe Stunde auf 50 C erhitzt, wobei .die Masse durch Polymerisation weniger weich und dazu geeignet wird, durch Stanzen der Um rissform und der Öffnungen in die endgültige Form gebracht zu werden. Schliesslich wer den .die Gegenstände gesintert.
<I>Beispiel 3:</I> 120 g Speckstein, 60g Kaolin und 20 g Bentonit werden mit 50 g Wasser gemischt, bis eine knetbare Masse :erhalten wird. Diese Masse wird mit $ilfe einer Strangpresse zu Bändern vorgeformt, aus- denen sofärt Platt- chen und in denselben Öffnungen ausgestanzt werden.
Die Plättchen werden dann gesintert. Beispiel.: 200 g Speckstein werden mit 30 g Paraf fin in 5 %iger Lösung in Tetrachlorkohlen- stoff gemischt. Nach Verdampfung des: Lö- sungsmittels wird ein trockenes Pulver er halten, aus dem sich in einer Matrize Platten von 1 zu 8 zu 200 mm pressen lassen.
Nach Erhitzung auf 50 C sind die vorgeformten Platten dazu geeignet, aus ihnen kleine Plätt eben und in. diese Öffnungen zu stanzen. Dann. werden die Plättchen gesintert.
Beispiel <I>s:</I> 180 g Speckstein und 20g Kaolin werden mit 2,5g Methylcellulose und 25g Wasser gemischt und dann in einer Matrize zu Plat ten gepresst. Es wird dann mit Dampf be handelt, bis die Masse eine geeignete Weich heit besitzt, worauf die Gegenstände durch Stanzen der Umrissform und der Öffnungen in die endgültige Form gebracht und ge sintert werden.
Process for the manufacture of apertured ceramic insulation panels. In the production of plate-shaped ceramic insulating plates, in which openings must be provided at a small distance, by pressing. in a die with subsequent sintering, it has been found that difficulties are sometimes encountered.
In such cases, in which pins are provided in the die in order to create the aforementioned openings, the mass can be difficult to bring in sufficient quantity between the pins in the die, which results in reduced homogeneity.
The inhomogeneity that has arisen in this way occurs during sintering. give rise to irregular shrinkage and changes in shape, while a disruptive reduction in the relationship between the unsintered product can also occur.
When using a powdery ceramic mass, there is also the disadvantage that the mass gets between the pins and the walls of the cavities in the die for these pins, which in the long run can result in the pins breaking off during pressing . This inconvenience would be through often. repeated. To eliminate cleaning of the die, but this is associated with loss of time in the manufacture of the objects:
The invention has the purpose of eliminating the drawbacks associated with the above-mentioned shaping method, and it relates to a method for producing ceramic insulating plates provided with openings, in which the shaping is carried out in two stages.
According to the invention, a ceramic-like mass is produced which is first preformed into flat structures of the thickness required for the insulation plans, which are then brought into the desired final shape by punching the outline shape and the openings, which is the procedure that the ceramic mass to be punched has the required consistency, whereupon the molded bodies obtained in this way are heated by sintering.
According to one embodiment, which is preferably used in particular with regard to mass production, a kneadable ceramic mass is preformed using an extruder or by rolling to form a plate or strip;
then the softness of the mass is reduced, for example by drying it or, when using a polymerizable binder, by polymerizing the :. the latter until the consistency suitable for punching has arisen: the object can also be preformed by pressing a dry or slightly moistened mass in a die, whereupon the mass is softened, e.g.
B. by moistening or when using a. when heating softening binder by heating until the consistency suitable for punching has arisen. It is also possible, please include, when pressing in a die, to start from a ceramic mass with such a consistency that it is immediately suitable for punching after pressing.
The setting of the consistency of the preformed plate is to be carried out in such a way that, on the one hand, the mass is no longer so soft that it sticks to the punching device and, on the other hand, the strength and cohesion are still sufficient for the punching process.
You will be set by the method according to the invention in a simple manner and with .geringem failure very thin, sufficiently strong ceramic platelets ver wrapped shape, for. B. with a thickness of 005 mm and even less. In some cases, the objects according to the invention in electrical engineering, such as. B. when keeping electrodes in discharge tubes and in the manufacture of capacitors, mica useful Lich replace.
It is possible to have preformed objects with such a soft consistency that the edges of the objects obtained or of openings in them are sharp on one side and rounded on the other. In certain cases, such as
B. when assembling electrodes, this fact can be used to advantage, since the electrodes are easily inserted from the rounded side into the openings who can.
The invention is explained in more detail below with the aid of a few exemplary embodiments. <I> Example 1: </I> 250 g of magnesium oxide and 10 g of tragacanth are intimately mixed with 45 g of water. The kneadable mass obtained is preformed with the aid of an extruder into strips of 1 by 8 by 50.0 mm, which are then dried for about 10 minutes at room temperature in air (relative humidity <B> 50%) </B>. .From the in this way:
dried tapes are punched leaves from 20 to 8 mm, which are provided with openings of about 0.5 mm at mutual distances between about 1/4 to a few millimeters.
The platelets obtained are finally sintered. Example <I> 2: </I> 100 g of soapstone, 10 g of polystyrene, 20 g of styrene and 1 g of benzoyl peroxide are intimately mixed. The kneadable sheet obtained is then preformed into bands with the aid of an extruder.
It is then heated to 50 ° C. for half an hour, during which the mass becomes less soft due to polymerization and is suitable for being brought into its final shape by punching the outline and the openings. Finally, the objects are sintered.
<I> Example 3: </I> 120 g of soapstone, 60 g of kaolin and 20 g of bentonite are mixed with 50 g of water until a kneadable mass is obtained. This mass is preformed into strips with the help of an extrusion press, from which plates are then punched out in the same openings.
The platelets are then sintered. Example: 200 g of soapstone are mixed with 30 g of paraffin in a 5% solution in carbon tetrachloride. After evaporation of the solvent, a dry powder is obtained from which plates of 1 by 8 by 200 mm can be pressed in a die.
After heating to 50 ° C., the preformed plates are suitable for punching small plates out of them and into these openings. Then. the platelets are sintered.
Example <I> s: </I> 180 g of soapstone and 20 g of kaolin are mixed with 2.5 g of methyl cellulose and 25 g of water and then pressed into plates in a die. It is then treated with steam until the mass has a suitable softness, whereupon the objects are brought into the final shape by punching the outline shape and the openings and sintered.