DE202010002533U1

DE202010002533U1 - Vorrichtung zum sauerstofffreien Sintern

Info

Publication number: DE202010002533U1
Application number: DE201020002533
Authority: DE
Original assignee: WDT Wolz Dental Technik GmbH
Current assignee: WDT Wolz Dental Technik GmbH
Priority date: 2010-02-19
Filing date: 2010-02-19
Publication date: 2010-05-27
Anticipated expiration: 2020-02-20

Abstract

Vorrichtung zum sauerstofffreien Sintern von Metall oder Keramik, dadurch gekennzeichnet, dass ein becherförmiger Quarzbehälter (3) mit seiner Öffnung auf einer Basisplatte (8) aufliegt und einen Sinterraum bildet, der über eine Bohrung (4) in der Basisplatte (8) mit Schutzgas flutbar ist, das über eine Bohrung (7) abführbar ist, und auf der Basisplatte (8) ein Schamottblock (6) liegt, der die Basisplatte (8) isoliert und als Träger für das Sintergut dient, wobei die gesamte Vorrichtung als Einheit aus einem Sinterofen entnehmbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum sauerstofffreien Sintern von Metall oder Keramik, insbesondere in der Dentaltechnik.
Stand der Technik
Bei der Herstellung von Sintermetallgegenständen aus Metallpulver ist es üblich, den Sintervorgang unter Schutzgasatmosphäre durchzuführen. Hierbei wird meistens als billigstes Edelgas Argon eingesetzt. Die Erfahrung mit diesem Verfahren hat aber gezeigt, dass selbst bei extremer Flutung des Innenraumes eines Sinterofens noch Restsauerstoff vorhanden ist, der zur Verfärbung und Oxidation des Sinterobjekts führt. Dieser Effekt ist insbesondere in der Dentaltechnik störend, wo die Sintertechnik für verschiedene Arbeiten eingesetzt wird.
Als Beispiele sei die Herstellung von Dentalgerüsten aus einer Silber-Palladium-Legierung oder Chrom-Kobalt-Legierung genannt. Trotz Schutzgasatmosphäre und/oder Vakuum sind die Gerüste nach dem Sintern mit einer farbigen Oxidschicht überzogen, die mechanisch entfernt werden muss. Hierbei kommt es häufig zu Verletzungen der Struktur, sodass das Produkt unter Umständen nicht brauchbar ist.
Diesem Problem wurde gemäß der EP 1 885 278 B1 (Wolz) schon Abhilfe geschaffen, indem die Sinterung in einem Pulver erfolgt, das aus einem Metalloxid (z. B. Alumina) und einem sauerstoffverbrauchenden Pulver (z. B. Graphit) besteht. Dieses Verfahren verlangt jedoch viel handwerkliches Geschick und ist mit einer lästigen Staubentwicklung verbunden.
Selbst beim Sintern von Edelmetallen wie Gold unter Schutzgasatmospäre sind Oxidationspuren ersichtlich.
Das gleiche gilt für die Sinterung von Keramik, was bei der Herstellung von Zahnteilen aus Keramikschlicker zu beobachten ist.
Das oben genannte Oxidationproblem tritt auch beim Löten oder bei der Aufsinterung von Verblendmaterial auf Metallgerüste auf, insbesondere wenn die Gerüste aus Nicht-Edelmetallen bestehen.
Die vorstehenden Probleme wurden bereits durch die ältere Patentanmeldung 10 2009 037 737.9 (Anmeldetag 17.08.09) gelöst. Gemäß dieser Erfindung wird eine Vorrichtung zum sauerstofffreien Sintern von Metall oder Keramik beansprucht, bei der ein Becherteil mit Deckel einen Sinterraum bildet, der über ein Rohr mit Schutzgas flutbar ist, das über ein zweites Rohr abführbar ist, und der Sinterraum mit den Rohren als Einheit aus dem Sinterofen entnehmbar sind. Diese Vorrichtung erfüllt zwar alle Anforderungen an den Prozess, ist aber in der Herstellung vergleichsweise teuer, da die Zu- und Abfuhrrohre auch aus Quarz wegen der hohen Temperatur gefertigt sein müssen.
Es ist daher Aufgabe des vorliegenden Gebrauchsmusters die vorstehend erwähnte Erfindung einfacher zu gestalten.
In der Figur ist mit dem Bezugszeichen 1 ein herkömmlicher Sinterofen gezeigt, der über einen horizontal verfahrbaren Tisch 2 beschickbar ist. Mit Hilfe dieses Tisches 2 kann in den Sinterofen ein becherförmiger Quarzbehälter 3 eingefahren werden. Der Quarzbecher 3 wird von einer Basisplatte 8, am besten aus Aluminium, getragen und ist auf einer Graphitdichtung 9 mittels einer Fixiervorrichtung 10 befestigt, die den Flansch des Quarzbechers 3 fixiert. Auf der Basisplatte 8 liegt ein Schamottblock 6, der in das Innere des Quarzbechers 3 hineinragt und als Träger für das Sintergut dient. Über eine Bohrung 4 wird Argon in den Quarzbecher eingeleitet, das das über die Bohrung 7 wieder austreten kann. Die Bohrung 4 hat einen größeren Durchmesser als die Bohrung 7, sodass in dem Quarzbecher ein Überdruck entsteht. Es ist daher empfehlenswert, in der Bohrung 7 eine einstellbare Drosselstelle (nicht gezeigt) vorzusehen.
Die Bohrung 4 läuft durch einen Handgriff 5, der nur ansatzweise gezeigt ist, zu der Argonversorgung.
Um den Innenraum des Sinterofens abzudichten, ist noch eine feuerfeste Dichtung 11 vorgesehen, die an das Gehäuse 1 andrückbar ist. Dadurch wird die Temperatur der Basisplatte 8 soweit abgesenkt, dass der Griff 5 handhabbar ist.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, können die Einzelelemente mit den Bezugszeichen 3 bis 11 als Einheit aus dem Sinterofen entnommen werden, wenn der Tisch 2 in der unteren Position sich befindet. Das hat die Vorteile, dass nach Ablauf der Sinterzeit der Ofen nicht abgekühlt werden muss, da sich das Sintergut noch unter Schutzgas befindet und der Zutritt von Sauerstoff verhindert wird. Ferner ist der Ofen mit einer zweiten Einheit sofort wieder beschickbar, was den Produktionszyklus beträchtlich beschleunigt.
Beim Sintern hat sich gezeigt, dass die entstehenden Gase gegenüber dem Quarzglas bei Temperaturen um 1200°C relativ aggressiv sind. Bei der Suche, die Korrosion in den Griff zu bekommen, wurde gefunden, dass eine Schicht aus Bornitrit die Korrosion verhindern kann. Es wird daher empfohlen, das Quarzglas mit einem Bornitritspray zu beschichten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 1885278 B1 [0004]

Claims

Vorrichtung zum sauerstofffreien Sintern von Metall oder Keramik, dadurch gekennzeichnet, dass ein becherförmiger Quarzbehälter (3) mit seiner Öffnung auf einer Basisplatte (8) aufliegt und einen Sinterraum bildet, der über eine Bohrung (4) in der Basisplatte (8) mit Schutzgas flutbar ist, das über eine Bohrung (7) abführbar ist, und auf der Basisplatte (8) ein Schamottblock (6) liegt, der die Basisplatte (8) isoliert und als Träger für das Sintergut dient, wobei die gesamte Vorrichtung als Einheit aus einem Sinterofen entnehmbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisplatte (8) aus Aluminium besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisplatte (8) mit einem Griff (5) versehen ist, über den die Zufuhr des Schutzgases erfolgt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (7) als Drosselstelle ausgebildet ist, um einen Überdruck beim Sintern zu gewährleisten.
Vorrichtung zum sauerstofffreien Sintern, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile aus Quarzglas mit Bornitrit beschichtet sind.