DE274847C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von keramischen oder von feuerfesten Körpern und ist besonders geeignet zur Erzeugung von kleinen und dünnwandigen, besonders hohlen Körpern bis zu einer Wandstärke herab, die nur noch Bruchteile von Millimetern beträgt. Man ist sogar imstande, nach dem neuen Verfahren Körper herzustellen, deren Dicke oder Wand-ίο stärke hundertstel von Millimetern nicht überschreitet.

Dabei gestattet das vorliegende Verfahren, die Körper mit einer außerordentlichen Genauigkeit auf einfachste Weise herzustellen.
Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet die Herstellung von Formen für solche keramischen oder feuerfesten Körper auf gleiche oder entsprechende Weise.

Das Verfahren ist besonders dann am Platze, ao wenn es sich um die Herstellung von Körpern handelt aus Stoffen, die nicht tonhaltig sind. Das neue Verfahren kommt besonders in Frage für die Herstellung von Körpern aus chemisch einheitlichen Stoffen, z. B. Thoriumoxyd, Zirkonoxyd, Aluminiumoxyd, Siliziumoxyd und anderen Oxyden, ferner Borstickstoff, Kohle u. dgl.

Das neue Verfahren eignet sich natürlich

auch für jede Art von anderen keramischen oder feuerfesten Stoffen oder Mischungen daraus.

Bei den bekannten Verfahren zur Formung

von Körpern, die tonhaltig sind, wurde die Eigenschaft des Tones ausgenutzt, daß sich der Ton von der Form lösen läßt. Das vorliegende Verfahren besitzt demgegenüber den Vorzug, daß nach ihm auch solche Stoffe verarbeitet werden können, die sich nicht wie Ton ohne weiteres von der Form lösen lassen.

Man kann ferner nach dem neuen Verfahren Gegenstände von der Form loslösen, die so dünn sind, wie man sie früher auch mit tonartigen Substanzen überhaupt nicht erzeugen konnte. Man hatte zwar bereits Versuche gemacht, nichtkeramische Massen, z. B. Gips, der bekanntlich keine Schwindung besitzt, mit Hilfe von schmelzbaren Formen aus Wachs o. dgl. zu formen.

Die Herstellung von keramischen Formungen mit Hilfe von Wachsformen ist besonders dann, wenn die Formlinge verwickeitere Gestalt besitzen oder als Hohlkörper ausgebildet sind, nicht möglich, da bei der Erwärmung das Wachs eine starke Ausdehnung annimmt und die Formlinge zersprengt. Anderseits hat man versucht, die Formen durch Einreiben mit Fett oder öl so vorzubereiten, daß die keramische Masse nicht daran haftet. Will man dünnwandige Körper herstellen, so ist es erst recht nicht möglich, durch Ein- oder Aufbringen plastischer knetbarer Massen in derartigen Formen brauchbare Körper zu erzielen, da die Verarbeitung dieser Massen nicht gelingt. Man muß vielmehr flüssige Massen verwenden, und dann ergibt sich der Mangel,

daß sich gleichmäßige, insbesondere dünne Schichten von flüssig angemachtem keramischem Gut auf die eingeölte Form nicht auftragen lassen, und daß beim Schwinden der Masse das öl oder Fett ausgepreßt wird oder zur Bildung von Hohlräumen Veranlassung gibt.

Endlich hat man auch versucht, dünne verbrennliche Blätter als Zwischenlage zu verwenden. Dies ist jedoch nur möglich, wenn Form und Formling aus keramischem Material bestehen, da sonst die Form im Ofen zerstört werden würde. Im übrigen lassen sich aber auch nach diesem Verfahren dünnwandige und genau der Form angepaßte Formlinge überhaupt nicht erzeugen.

Gegenüber diesen vorbekannten Verfahren besitzt das vorliegende den Vorzug, daß die eigentliche Form nicht zerstört wird, sondern beliebig oft benutzt werden kann, und daß ferner die Form auch nach ihrer Vorbereitung für die Ablösung des Formlings eine feste Oberfläche besitzt und demgemäß ein genaues Anpassen des Formstücks herbeiführt. Ferner ist man gemäß dem vorliegenden Verfahren in der Lage, auch Hohlkörper von ganz geringen Dimensionen und Wandstärken außerordentlich gleichmäßig herzustellen. Schließlich ist es auch nicht neu, Formling und Form durch eine dünne, ausschmelzbare Zwischenschicht leicht trennbar zu machen. Dieses Hilfsmittel ist aber noch nicht zur Bildung sehr dünnwandiger Gegenstände benutzt worden. Dazu bedurfte es noch des Hinzufügens weiterer Maßnahmen, die die vorliegende Erfindung ausmachen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird erstens eine bleibende Form von geringem Ausdehnungskoeffizienten benutzt, diese dann mit einer dünnen Schicht, beispielsweise von Paraffin, Zeresin, Wachs, Ozokerit oder irgendeinem anderen verhältnismäßig leicht schmelzbaren Stoffe überzogen. Alsdann wird die so vorbereitete Form durch Tauchen oder Ubergießen, Anspritzen o. dgl. mit der erforderlichen Schicht keramischer oder feuerfester Masse überzogen. Die erforderliche Schichtstärke kann durch einmaliges oder mehrmaliges Aufbringen erzeugt werden. Jedenfalls muß die zu formende Masse gießbar flüssig sein.

Nachdem die keramische oder feuerfeste Masse hinreichend fest geworden bzw. getrocknet ist, wird die Form mit ihr derart erwärmt, daß die Schicht aus dem leicht schmelzbaren Körper schmilzt. Alsdann läßt sich der keramische oder feuerfeste Körper selbst bequem von der Form entfernen.

Es ist dabei notwendig, die Schicht des leicht schmelzbaren Körpers möglichst dünn zu wählen, damit er infolge seiner bei der Wärmung bzw. beim Flüssigwerden auftretenden Ausdehnung nicht den darüber befindlichen keramischen oder feuerfesten Körper zersprengt.

Aus demselben Grunde kann man für die Anfertigung von Hohlkörpern die Form nicht etwa auch aus einem derartigen leicht schmelzbaren Stoff verwenden, da sonst das Zersprengen der keramischen Masse begünstigt wird und auch außerdem jedesmal eine neue Form hergestellt werden muß.

Als Stoff für die Formen muß daher solcher von genügend geringem Ausdehnungskoeffizienten verwendet werden, z. B. für klei- nere Körper Metall, beispielsweise Eisen, Stahl, Messing; für größere Körper empfiehlt es sich, Stoffe von noch geringerem Ausdehnungskoeffizienten zu verwenden, z. B. Holz, Fibre u. dgl.

Als ganz besonders gut haben sich Körper mit einem negativen Ausdehnungskoeffizienten oder einem solchen, der nahe gleich null ist, bewährt, z. B. Nickelstahl.

Der über die Form gebrachte Überzug kann auch so gewählt werden, daß er chemisch verhältnismäßig leicht lösbar ist, z. B. kann er aus Paraffin, das sich bekanntlich in Benzol löst, hergestellt werden, und die leichte Lösbarkeit des Arbeitsstückes von der Form wird dann durch Eintauchen oder Bestreichen mit der Löseflüssigkeit herbeigeführt, wenn entweder die Form oder der Formling porös genug ist. Selbstverständlich müssen das Bindemittel und sein Lösungsmittel so gewählt werden, daß die keramische Masse nicht dadurch angegriffen wird.

Es ist ferner zweckmäßig, den über die Form gebrachten Überzug aus einem Stoff zu wählen, an dem die keramische Masse gut haftet, oder aber man muß den Überzug durch geeignete Behandlung dahin bringen. Bei Verwendung von Paraffin o. dgl. kann dies beispielsweise durch nötigenfalls wiederholtes Abwaschen und Aufrauhen mit geeigneten Stoffen — wie z. B. Äther, Benzol, Seifenwasser, worin zweckmäßig feines Pulver, am besten des Formlings, eingemengt ist.— oder durch Überziehen mit Pulver, wie feiner Graphit u. dgl.m., geschehen.

Ist die Zusammensetzung der keramischen oder feuerfesten Masse, die auf die Form aufgebracht werden soll, derart beschaffen, daß sie den auf der Form befindlichen Überzug schmelzbaren oder chemisch lösbaren Materials angreifen würde — dies würde z. B. geschehen, wenn die Form mit einem Überzug von Paraffin versehen und die keramische Masse mit Benzol angerührt wäre —, so wird der auf der Form befindliche Überzug noch mit einer dünnen Schutzschicht, vorteilhaft aus verbrennbaren Stoffen, wie Kollodium, Gelatine o. dgl., überzogen. Dieser Schutzüberzug

haftet dann allerdings beim Abnehmen des keramischen Formlings von der Form an diesem ; er wird entfernt durch Verbrennen, sobald das Arbeitsstück in den Brennofen geschoben wird. Auch kann er besonders herausgebrannt werden.

Wählt man nun diesen Schutzüberzug stark genug, so kann man ihn auch selbständig von der Form entfernen. Er bildet dann selbst

ίο eine neue Form, die selbständig zur Formgebung der keramischen Masse benutzt werden kann.

Man ist auf diese Weise in der Lage, in ihrer Herstellung teure oder verwickelte Formen auf einfache und billige Weise zu vervielfältigen, allerdings muß die Nebenform jedesmal von neuem hergestellt werden, da sie beim Brande des Arbeitsstückes verbrennt.
Es wird hier als an sich bekannt vorausgesetzt, Paraffin form en durch Aufspritzen flüssigen Paraffins zu erzeugen.

Das erstgeschilderte Verfahren, die Arbeitsstücke unmittelbar mit Hilfe der Form herzustellen, liefert ganz hervorragend saubere Arbeitsstücke, da man imstande ist, auch die letzten Bestandteile des Überzuges der Form durch Verdampfen oder Auflösen o. dgl. zu entfernen, und da die Form in das Brenngut übergehende Verunreinigungen so gut wie nicht abzugeben vermag.

Claims (3)

Patent-An sprüche:

1. Verfahren der Herstellung sehr dünnwandiger Körper aus nicht tonhaltigen Stoffen, die sich keramisch brennen lassen, wie Thoriumoxyd, Zirkonoxyd, seltenen Erden, Tonerde, Siliziumoxyd, Borstickstoff, Kohle, unter Anwendung einer für sich entfernbaren Zwischenschicht zwischen Form und Formling, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse gießbar flüssig in eine bleibende Form von geringem Ausdehnungskoeffizienten eingebracht wird, die mit einer festen, möglichst dünnen, herausschmelzbaren oder herauslösbaren Zwischenschicht überzogen ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Zwischenschicht durch Mittel, wie Überziehen. mit Graphit, oder Aufrauhen durch Abwaschen, für das Anhaften der aufgegossenen Masse geeignet gemacht wird, oder gegenüber letzterer eine Schutzhaut aus Gelatine, Kollodium o. dgl. erhält.

3. Die Ausbildung des Überzuges nach Anspruch 2 aus Gelatine, Kollodium o. dgl. durch dickeres Auftragen als eine durch Entfernen der Zwischenschicht von der bleibenden Form ablösbare, selbständige Form.