DD140435A1 - METHOD FOR DISCONNECTING CERAMIC MASSES, IN PARTICULAR UNSATURATED OXID CERAMIC MASSES - Google Patents
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Description
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'Titel der ErfindungTitle of the invention
Verfahren zum Trennen keramischer Massen, insbesondere ungesinterter oxidkeramischer MassenProcess for separating ceramic masses, in particular unsintered oxide ceramic masses
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trennen von keramischen Massen, insbesondere stranggepreßter ungesinterter oxidkeramischer Massen, wie sie in der technischen Keramik Anwendung finden.The invention relates to a method for separating ceramic masses, in particular extruded unsintered oxide ceramic masses, as used in industrial ceramics application.
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Allgemein bekannt ist das Trennen von stranggepreßten keramischen Massen durch Einfach- oder Mehrfachdrahtabschneider. Diese Trennverfahren werden überwiegend in der Grobkeramik eingesetzt,- da sie den hier bestehenden Forderungen hinsichtlich der Schnittgenauigkeit und Schnittflächenqualität hinreichend genügen. Dabei auftretende geringfügige Deformationen des Massestranges sind für das Endprodukt bedeutungslos.Generally known is the separation of extruded ceramic masses by single or multiple wire cutters. These separation processes are predominantly used in the heavy clay industry, - since they sufficiently meet the existing requirements with regard to the cutting accuracy and cut surface quality. Occurring slight deformations of the mass strand are meaningless for the final product.
Auf Grund der erforderlichen Genauigkeit und Qualität der Schnittflächen bei oxidkeramischen Massen ist es bei diesen notwendig, nach dem Sintern ein Beschleifen der Schnittflächen durchzuführen«Due to the required accuracy and quality of the cut surfaces in the case of oxide ceramic masses, it is necessary for them to perform a grinding of the cut surfaces after sintering «
„2- α ι ν σ / %>"2- α ι ν σ /%>
Dieser zusätzliche Verfahrensschritt ist uneffektiv und verursacht darüber hinaus relativ hohe Werkstoffabfalle.This additional process step is ineffective and also causes relatively high material waste.
Weiterhin ist es bekannt, stranggepreßte Stäbe aus Oxidkeramik mit großem Schlankheitsgrad nach dem Sintern mittels Schleifen zu trennen. Dieses Trennverfahren gewährleistet zwar eine gute Schnittqualität, jedoch verziehen sich die Stäbe häufig beim Sintern, wodurch ein Überschleifen derselben erforderlich ist.Furthermore, it is known to separate extruded rods of oxide ceramics with great slenderness after sintering by grinding. While this method of separation ensures good cut quality, the bars often warp during sintering, requiring them to be burnished.
Entscheidende Nachteile dieses Trennverfahrens -sind der große Bearbeitungsaufwand und Werkstoffabfall durch anfallende Reststücke sowie die schwierige Wiederaufbereitung der verunreinigten Werkstoffabfälle.Decisive disadvantages of this separation process are the large processing effort and material waste due to the accumulation of remnants as well as the difficult reprocessing of the contaminated material waste.
Ferner sind Trennverfahren bekannt geworden/ bei denen mittels Hochgeschwindigkeitswasserstrahlen Werkstoffe zerteiltFurthermore, separation processes have become known / in which divided by high-speed water jets materials
werden. ·become. ·
So beschreibt die DD-PS 111 655 ein Verfahren zum Trennen von Hartgestein. Um eine brauchbare Schnittqualität zu erreichen und einen Wasserstau zu vermeiden, wird kurz hinter der Düsenöffnung des Strahlers ein in Wasser unlösliches Additiv, vorzugsweise feinkörniger Brechsand, dem Schneidstrahl beigefügt. Die Neigung desselben zur Turbulenz und zum frühzeitigem Aufbrechen soll durch ein ganz oder teilweise in Wasser lösliches Additiv verringert werden, wofür sich besonders Substanzen mit langen Kettenmolekülen eignen.Thus, DD-PS 111 655 describes a method for separating hard rock. In order to achieve a useful quality of cut and to avoid water retention, shortly after the nozzle opening of the radiator, a water-insoluble additive, preferably fine-grained crushing sand, is added to the cutting jet. The tendency of the same to turbulence and early breaking is to be reduced by a wholly or partially soluble in water additive, which is particularly suitable substances with long chain molecules.
Dieses für das Trennen von Hartgestein vorgeschlagene Verfahren weist gleichfalls die bekannten Nachteile auf, wobei ein Zusatz von feinkörnigem Brechsand problematisch sein dürfte. Ein Verfahren zum Schneiden von weichem, saugfähigen Material mittels Flüssigkeitsstrahl offenbart die DT-AS 1 94'9" 583.This proposed for the separation of hard rock method also has the known disadvantages, with the addition of fine-grained crushing sand should be problematic. A method of cutting soft absorbent material by liquid jet is disclosed in DT-AS 1 94'9 "583.
Eine nachteilige Flüssigkeitsaufnahme der Schnittstellen des zu. schneidenden Materials soll dadurch vermieden werden, daß die Strahlgeschwindigkeit 36Ο bis 1 200 m/s beträgt und die gewählte Schneidgeschwindigkeit auf Grund der ent-An adverse fluid intake of the interfaces to. cutting material is to be avoided in that the jet speed is 36Ο to 1 200 m / s and the selected cutting speed due to the
. 21O 6 73, 21O 6 73
stehenden Schneidwärme ein Verdampfen bzw. Verdunsten der im Schneidbereich zurückgebliebenen Flüssigkeit gewährleistet.standing cutting heat evaporation or evaporation of the remaining liquid in the cutting area guaranteed.
Als Schneidflüssigkeit dient vorzugsweise Wasser oder eine wäßrige Lösung. Falls die Schnittflächen durch Lösungsvorgänge nachteilig beeinflußt werden, wird die Verwendung einer leicht verdampfbaren organischen Flüssigkeit vorgeschlagen· 'The cutting fluid is preferably water or an aqueous solution. If the cut surfaces are adversely affected by dissolution processes, the use of an easily evaporable organic liquid is suggested.
Gleichfalls ist es bekannt, Flüssigkeitsstrahlen hoher Geschwindigkeiten für Abbauverfahren im Bergbau, zum Trennen von Metallen oder ähnlichen Materialien einzusetzenIt is also known to use high velocity liquid jets for mining mining, metal cutting or similar materials
Eine Anwendung von Flüssigkeitsstrahlen für das Trennen ungesinterter oxidkeramischer Massen ist bisher nicht bekanntgeworden. . An application of liquid jets for separating unsintered oxide ceramic compositions has not been previously known. ,
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist es, das Trennen von ungesinterten oxidkeramischen Massen produktiver zu gestalten, wobei die auftretenden Werkstoffabfälle gering und ohne Schwierigkeiten aufbereitbar sein sollen.The aim of the invention is to make the separation of unsintered oxide ceramic masses more productive, with the material waste occurring should be low and readily treatable.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Trennverfahren zu 'entwickeln, das eine ausreichende Schnittflächenqualität ohne zusätzliche Bearbeitung derselben gewährleistet und Verunreinigungen der' Werkstoffabfälle aus-The object of the invention is to develop a separation process which ensures sufficient cut surface quality without additional processing of the same and which eliminates contamination of the waste material.
schließt.closes.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß durch einen ungesinterten oxidkeramischen Massestrang ein oder mehrere Flüssigkeitsstrahlen.mit einer Strahlgeschwindigkeit von mindestens 100 m/s und einem Durchmesser von 0,05According to the invention the object is achieved in that by an unsintered oxide ceramic mass strand one or more Flüssigkeitsstrahlen.mit a jet velocity of at least 100 m / s and a diameter of 0.05
.30· bis-0,5 mm und einer solchen Vorschubschnittgeschwindigkeit.30 · to -0.5 mm and such feed cutting speed
-4- 210 6 73-4- 210 6 73
geführt werden, die einen Flüssigkeitsüberschuß am Schneidbereich bewirkt und somit einen Anstieg der Massetemperatur über ein zulässiges Maximum sicher vermeidet.be guided, which causes an excess of liquid at the cutting area and thus avoids an increase in the melt temperature over a permissible maximum safe.
Merkmal der Erfindung ist es ebenfalls, daß als Schneidflüssigkeit eine 0,5- bis 4prozentige wäßrige Lösung des Bindemittels der oxidkeramischen Masse eingesetzt wird, wodurch eine bedeutende Verbesserung der Schnittqualität " sowie der Kantenfestigkeit der geschnittenen Teile erreichbar ist.Another feature of the invention is that a 0.5 to 4 percent aqueous solution of the binder of the oxide ceramic composition is used as the cutting fluid, whereby a significant improvement in the quality of cut "and the edge strength of the cut parts can be achieved.
Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn der Flüssigkeitsstrahl mit einer Strahlgeschwindigkeit von 300 m/s und einem Durchmesser von 0,2 mm mit einer Vorschubschnittgeschwindigkeit zwischen 1 bis 10 mm/s durch den Massestrang geführt wird.To be particularly advantageous, it has been found that the liquid jet with a jet velocity of 300 m / s and a diameter of 0.2 mm with a feed cutting speed between 1 to 10 mm / s is passed through the strand of mass.
Ausführungsbeispielembodiment
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.
Oxidkeramische Massen werden zur Erzeugung einer Formbeständig- und Verpreßbarkeit mit einem aus Binde- und Gleitmitteln bestehenden Plastifikator gemischt. Als Bindemittel finden dabei häufig wäßrige Polyvinylalkohollösungen Verwendung, die bei Temperaturen von ca. 70 0C flüchtig werden. Eine darüber hinausgehende Erwärmung der oxidkeramischen Masse während des Trennvorganges muß daher ausge-Oxide ceramic compositions are mixed with a plasticizer consisting of binders and lubricants to produce dimensional stability and compressibility. Aqueous polyvinyl alcohol solutions which are volatile at temperatures of about 70 ° C. are frequently used as binders. Any further heating of the oxide-ceramic mass during the separation process must therefore be excluded.
schlossen werden« ·be closed «·
Für das Trennen der in bekannter V/eise ausgeformten Stränge der oxidkeramischen Masse wird eine 1- bis 1,5prozentige wäßrige Lösung des Bindemittels'über ein an sich bekanntes Hochdruckpumpensystem einer Düse zugeführt, wobei die Schneidflüssigkeit mit einer Strahlgeschwindigkeit von 300 m/s ausströmt«, Der austretende Flüssigkeitsstrahl wird mit einer Vorschubschnittgeschwindigkeit von 1 bis 10 mm/s durch den Massestrang geführt und weist hierbei einen Durchmes-For separating the strands of the oxide ceramic mass formed in known manner, a 1 to 1.5 percent aqueous solution of the binder is fed to a nozzle via a high-pressure pump system known per se, wherein the cutting fluid flows at a jet velocity of 300 m / s. , The emerging liquid jet is guided through the mass strand at a feed cutting speed of 1 to 10 mm / s and in this case has a diameter
- 5- 5
ser von ca. 0,2 mm auf. Die Trennfugenbreite, kann somit sehr klein gehalten werden und beträgt ca. 0,2 bis 0,4 mm, wodurch der anfallende Werkstoffabfall sehr gering bleibt. Entsprechend den gewählten Strahlparametern ergibt sich eine Vorschubschnittgeschwindigkeit im'vorgenannten Bereich, in welchem der dem Schneidbereich, zugeführte Flüssigkeit süberschuß die Kühlung der oxidkeramischen Masse bewirkt und ein Ansteigen der Massetemperatur über die kritische Grenze, beispielsweise 70 *C, sicher vermieden wird. Um die Effektivität beim Trennen der Massestränge weiter zu erhöhen, ist es möglich, mehrere Flüssigkeitsstrahlen gleichzeitig durch den zu trennenden Massestrang zu führen.of about 0.2 mm. The joint width, thus can be kept very small and is about 0.2 to 0.4 mm, whereby the resulting material waste remains very low. Corresponding to the selected beam parameters results in a feed cutting speed im'abementioned area in which the cutting area, supplied liquid süberschuß causes the cooling of the oxide ceramic mass and an increase in the melt temperature above the critical limit, for example 70 * C, safely avoided. In order to further increase the effectiveness in separating the mass strands, it is possible to simultaneously guide a plurality of liquid jets through the mass strand to be separated.
Die technisch-ökonomischen Auswirkungen des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen darin, daß bei minimalen Werkstoff'abfällen und Vermeidung von Verunreinigungen derselben eine Nachbearbeitung der Trennflächen sowie Überschleifen der getrennten Werkstücke nicht mehr erforderlich und somit eine wesentliche Produktivitätssteigerung 20-erreichbar ist.The technical-economic effects of the method according to the invention are that with minimal Werkstoff'abfällen and avoiding contamination of the same a post-processing of the parting surfaces and grinding the separate workpieces no longer required and thus a significant increase in productivity 20-reach.
Die Aufbereitung der noch anfallenden Werkstoffabfalle, . die bei den zum Teil sehr wertvollen oxidkeramischen Werkstoffen besondere Bedeutung hat, bereitet keine Schwierigkeiten, so daß Werkstoffverluste im wesentlichen ausge-' schlossen sind. . The preparation of the remaining material waste,. which has special significance in the sometimes very valuable oxide ceramic materials, presents no difficulties, so that material losses are essentially excluded. ,
Claims (3)
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