DE2361304A1

DE2361304A1 - Verfahren zur herstellung von keramischen formlingen

Info

Publication number: DE2361304A1
Application number: DE2361304A
Authority: DE
Inventors: Iris Dr Ing Berger; Werner Fischer; Klaus Jarczak; Heinz Dipl Ing Kuechler; Karl Prof Dr Ing Petermann; Wolfgang Dr Ing Storm
Original assignee: KAHLA VEB PORZELLAN
Current assignee: KAHLA VEB PORZELLAN
Priority date: 1973-01-30
Filing date: 1973-12-08
Publication date: 1974-08-01
Also published as: HU170201B; CS174124B2; SU559629A3; DD102134A1

Description

Verfahren zur Herstellung von keramischen Formlingen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung keramischer Formlinge.
Es ist bekannt, daß beim keramischen Gießverfahren, das besonders bei der Formgebung nichtrotati9ns symmetrischer Körper angewandt wird, einem Feststoff - Wassergemisch (Gießschlicker) die Feuchtigkeit mittels geeigneter Formserkstoffe und Verfahren entzogen und auf diese Weise ein stabiler Scherben gebildet wird.
Während bei anderen Formgebungsvarianten bereits neue Werkstoffe als Formenmat-erial erprobt und mit Erfolg angewandt werden, realisiert man den keramischen Schlickerguß im wesentlichen auf der Basis des Formenwerkstoffes Gips.
Die Bildung des Soherbens an der Form wird durch Diffusion der flüssigen Phase des Gießschlickers in die poröse Form und durch eine daraus resultierende deutliche Erhöhung der Feststoffkonzentration an der Grenzfläche Suspension - Formerkstoff erreicht.
Weiterhin ist bekannt, daß durch Koagulation der Suspension an der Phasengrenzfläche (Gießschlicker -Gipsform) infolge Ionenaustausch der Scherbenansatz beeinflußt wird. Die Scherbenbildung in Gipsformen läßt sich entsprechend der Gültigkeit des Diffusionsgesetzes als System mit konzentrierten Parametern durch x = k . t hinreichend beschreiben.
Dabei ist x die Scherbenstärke, k eine Stoffkonstante, die von Gießschlicker- und Formenmaterialeigensohaften abhängig ist, t die Standzeit. Für die gebräuchlichen Scherbenstärken von 3 - 10 mm sind Standzeiten der Form von ca. 10 bis 60 min erforderlich.
Die Arbeitsproduktivität ist demzufolge gering.
Nachteilig sind außerdem die geringe Lebensdauer der Form, die daraus folgende notwendige Bevorratung von Arbeitsformen soWie die Aufwendungen für Formenrücktr ocknung.
Möglichkeiten zur Forcierung der Scherbenbildung werden in der Literatur beschrieben / 1 /, / 2 /, /3/, /4/, /5/, /6/, /7/, /8/, /9/, / 10 /, j 11 /, / 12 /, / 13 /, / 14 /, / 15 /; eine umfassende praktische Anwendung der aufgezeigten Varianten steht noch aus.
Die Erfindung beinhaltet ein neues Verfahren zur Bildung eines Scherbenstaus der Suspension. Zweck der Erfindung ist es, die für das traditionelle Gießverfahren aufgezeigten Nachteile zu kompensieren bzw. zu vermeiden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu grunde, eine Beschleunigung der Scherbenbildung unter Einsatz günstigerer Formenwerkstoffe und Ausnutzung bisher nicht gebräuchlicher Potentialgefälle zwischen Suspension und Formwerkstofr.
Die Bildung des Scherbens wird mit Hilfe eines negativem Temperaturgefälles Gießschlicker Form erreicht. Die zu erzielende Scherbenstärke hängt in erster Linie von der vorgegebenen Temperaturdifferenz und Stoffeigenschaften des'Formenmaterials wie Wärmeleitfähigkeit, spezifische Wärme sowie von geometrischen Größen ab. Bei Konstanz dieser Parameter kann die Scherbenstärke über das Temperaturgefälle und die Zeitdauer der Einwirkung festgelegt werden.
Der gefrorene Rohling kann mittels Thermoschock, Anlegen elektrischer Felder, durch Zusatz geeigneter Chemikalien oder durch Ansendung neuer, anderer konstruktiver Lösungen, die z. B. den Aufbau der Form betreffen, von dieser abgelöst werden.
Die Entwässerung der gefrorenen Formlinge kann bei geeigneten Trocknungsbedingungen und Zusatz von Chemikalien zur Erhöhung der Standfestigkeit bzw.
in vorgefertigten, porösen, kalibrierten Formen erfolgen, ohne daß der ehemals gefrorene Formling seine Gestalt verändert.
Gemäß der Erfindung kann das Verfahren sowohl für Hohl- und Kernguß als auch als Vorstufe für andere Formgebungsverfahren, z. B. als Dosiervorrichtung für das flollerverfahren zum Einsatz kommen.
Die Erfindung ermöglicht die Herstellung keraniischer Rohlinge aus einem gebräuchlichen GieB-schlicker. Sie soll an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert. werden.
Die mittels Kühlaggregat temperierten Formen werden mit Schlicker gefüllt bzw. in ein Schlickerbad eingetaucht. Die Einsirkungszeit und somit die Scherbenstärke lvird in Abhängigkeit vom Temperaturgefälle und der Eigenschaften des Formenmaterials festf e-3Legt.
Nach dem Ablösen des gefrorenen Rohlings von der Form sird dieser definierten Trocknungsbedingungen ausgesetzt und nach bis her bekannten Verfahren reiter bearbeitet.

Claims

Patentansprüche

Verfahren zur keramischen Formgebung dadurch gekennzeichnet, daß 1. unter Verwendung einer unterkühlten Form ein Scherbenansatz durch Gefrieren erfolgt, 2. der so erhaltene Körper durch BinsirkungP von Temperatur, Elektrizität, Chemikalien oder durch Verwendung doppelWandiger Formen von dieser gelöst wird, 3. der Rohling durch geeignete MaBnahmen so entwässert wird, daß dessen ursprüngliche Form erhalten bleibt, und daß der Rohling nach bekannten keramischen Technologien weiter bearbeitet wird, der Körper nach Anspruch 1 zur Dosierung oder als Vorstufe für andere Formgebungsverfahren verwendet erden kann.