DE2738808B2

DE2738808B2 - Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Keramik, insbesondere Siliciumkeramik

Info

Publication number: DE2738808B2
Application number: DE19772738808
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dr.-Ing. 8060 Dachau Siebmanns
Original assignee: MTU Motoren und Turbinen Union Muenchen GmbH
Current assignee: MTU Aero Engines GmbH
Priority date: 1977-08-29
Filing date: 1977-08-29
Publication date: 1980-01-24
Also published as: DE2738808A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern durch kaltisostatisches Pressen von Keramikpulver in einer elastischen Hülle, wobei ein Modell mit der gewünschten Innenkontur der Hülle mit einer Schicht des Hüllenmaterials umgeben und die Hülle nach dem Festwerden vom Modell abgenommen und anschließend mit dem zu pressenden Keramikpulver gefüllt wird.

Ein solches Verfahren ist aus der DD-PS 86 772 bekannt, in der eine flexible Preßform für die isostatische Preßtechnik beschrieben wird. Diese Druckschrift beschäftigt sich mit der Erhöhung der Formstabilität einer flexiblen Preßform für das kaltisostatische Pressen und schlägt vor, die elastische Formhülle für den zu pressenden Formkörper außen mit einer Schwammgummischicht erhöhter Shorehärte zu umgeben, um die Formhülle stabil zu machen. Die elastische Formhülle besteht dabei aus ausvulkanisiertem Gummi, die Schwammgummischicht aus aufgeschäumtem bzw. vulkanisiertem Material. Das Abziehen dieser verstärkten Formhülle erfolgt mittels Vakuum.

Aus der Keramischen Zeitschrift, 23. Jahrgang, Nr. to, 1971, Seite 600 ist es bekannt, für das Pressen nach dem Naßmatrizenverfahren elastische Hüllen zu verwenden, die aus vulkanisierten bzw. ausgehärteten Kunststoffen oder Kautschukmasse bestehen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzuentwickeln, daß insbesondere kompliziert geformte Körper durch kaltisostatisches Pressen in ihrer endgültigen Kontur hergestellt werden können, ohne

to danach eine mechanische Bearbeitung anschließen zu müssen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß bei einem gattungsgemäßen Verfahren als Hüllenmaterial ein thermoplastischer Kunststoff verwendet wird und daß die Hülle für das Abnehmen vom Modell durch Einzelschnitte geöffnet und nach dem Füllen wieder geschlossen wird.

Der Hauptvorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die Formhülle aus thermoplastischem Kunststoff nach dem kaltisostatischen Pressen ohne oder mit nicht nennenswertem Kraftaufwand vom Preßling entfernbar ist. Dadurch wird die Gefahr einer Zerstörung oder Beschädigung des Preßlings beseitigt. Die Preßlinge können somit auch bei empfindlichen Formen in ihrer endgültigen Kontur gepreßt werden, ohne daß nachfolgend mechanische Bearbeitung notwendig wäre. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß durch die hohe Flexibilität eines thermoplastischen Kunststoffs, die

jo gegebenenfalls durch leichte Erwärmung noch gesteigert werden kann, die Kunststoffhülle nach ihrer Herstellung auf dem Modell von diesem mit minimalem Kraftaufwand abgezogen werden kann und daß dadurch mit Sicherheit eine Verformung (Verbiegung) des Modells ausgeschlossen werden kann. Dies ist von besonderer Beden' ng, da hierdurch mit Sicherheit vermieden werden *ann, daß nach einem unzulässig verformten Modell Kunststofformhüllen hergestellt werden, die dann nachfolgend die Herstellung von Keramikkörpern mit falschen Konturen bewirken würden. Die Wiedereinschmelzbarkeit thermoplastischer Kunststoffe hat im Zusammenhang mit dem vorliegenden Verfahren noch den Vorteil, daß jeweils nicht mehr gebrauchte Formhüllen eingeschmolzen werden können, d. h. keinen teuren Lagerraum benötigen und für die Wiederherstellung entsprechender Formhüllen nur die Modelle vorrätig gehalten werden müssen. Insoweit ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung einer Vielzahl unterschiedlich geformter Keramikkörper besonders gut geeignet.

Ah thermoplastische Kunststoffe sollen vorzugsweise solche verwendet werden, die im Temperaturbereich von 50 bis 200⁰C eine Schmelze bilden und bei Raumtemperatur (20°C) gummiähnliche Konsistenz aufweisen. Vorzugsweise erfüllt diese Spezifikation ein thermoplastischer Kunststoff, der aus Vinylharzen aufgebaut ist. Die Modelle bestehen vorzugsweise aus Metall, was einerseits die Möglichkeit hoher Formgenauigkeit gewährleistet, andererseits aufgrund der hohen Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit zur Vereinfachung des Verfahrens beiträgt, indem das Einhüllen der Modelle durch kurzzeitiges Tauchen des kühlen Modells in eine Schmelze eines oben erwähnten thermoplastischen Kunststoffs erfolgen kann. Auf dem kühleren Modell erstarrt dadurch sofort eine Schicht aus Kunststoff, die beim rasch nachfolgenden Herausziehen des Modells aus der Schmelze mit herausgezogen wird. Nach völligem Erstarren der Schicht auf dem

3 4

Modell werden an geeigneten Stellen die Einzelschnitte einfach geformten Formteilen durch Aufschneiden und

angebracht, so daß die Schicht geöffnet und das Modell Abziehen entfernt Bei komplizierteren, besonders

entfernt werden kana empfindlichen Formen erfolgt das Entfernen der

Vorzugsweise soll die thermoplastische Hülle nach thermoplastischen Hülle vorzugsweise durch vorsichti-

dem Füllen mit Keramikpulver durch Verschweißender 5 ges Abschmelzen. Das gepreßte Formteil weist seine

Einzelschnitte verschlossen werden, was z. B. mittels endgültige Kontur auf und kann ohne weitere

eines Heißluftgebläses oder eines Lötkolbens auf Bearbeitung gebrannt werden. Die thermoplastische

einfache Weise möglich ist. Hülle wird entweder wieder verwendet oder einge-

Nach dem Kaltisoctatpresssen wird die Hülle dann bei schmolzen und als Kunststoffmaterial weiterverwendeL

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Formkörpern durch kaltisostatisches Pressen von Keramikpulver in einer elastischen Hülle, wobei ein Modell mit der gewünschten Innenkontur der Hülle mit einer Schicht des Hüllenmaterials umgeben und die Hülle nach dem Festwerden vom Modell abgenommen und anschließend mit dem zu pressenden Keramikpulver gefüllt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Hüllenmaterial ein thermoplastischer Kunststoff verwendet wird und daß die Hülle für das Abnehmen vom Modell durch Einzelschnitte geöffnet und nach dem Füllen wieder geschlossen wird.

2. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß als thermoplastische Kunststoffe solche verwendet werden, die im Temperaturbereich von 50 bis 200⁰C eine Schmelze bilden und bei Raumtemperatur (etwa 20°C) gummiähnliche Konsistenz aufweisen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der thermoplastische Kunststoff auf Vinylharzen aufgebaut ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Modell ai>s Metall besteht.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Einhüllen des Modells durch kurzzeitiges Tauchen des kühlen Modells in die Kunststoffschmelze erfolgt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastische Hülle nach dem Befüllen mit Keramikpulver durch Verschweißen der Einzelschnitte verschlossen wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastische Hülle nach dem Isostatpressen durch Aufschneiden und Abziehen entfernt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastische Hülle nach dem Isostatpressen durch Abschmelzen entfernt wird.