Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausschmelzen von Wachs
modellen bzw. Wachsmodelltrauben aus keramischen Feingießformen
und Küvetten für die Dentalindustrie.The invention relates to a method for melting wax
models or wax model grapes from ceramic investment molds
and cuvettes for the dental industry.
Beim Feinguß bzw. Präzisionsdruck handelt es sich um ein Gießver
fahren, bei dem eine einteilige Gießform mit Hilfe von sog. ver
lorenen Wachsmodellen hergestellt wird, z. B. nach dem Wachsaus
schmelzverfahren. Dazu werden zunächst Wachsmodelle hergestellt
und ggf. zu sog. Trauben zusammengesetzt, wobei die Wachsstämme
und -äste nach dem Ausschmelzen die Zuläufe zu den einzelnen Form
hohlräumen der Feingießformen ergeben. Die Wachsmodelle bzw.
Wachsmodelltrauben erhalten einen Überzug aus keramischer Masse.
Nach dem Ausschmelzen der Wachsmodelle bzw. Wachsmodelltrauben
bildet diese keramische Masse die innere Formschicht der Feingieß
formen und bestimmt die Oberflächengüte der zu erstellenden Guß
teile. Außerdem wird die keramische Masse beispielsweise in einer
Hülse mit Hinterfüllmasse im Rüttelverfahren hinterfüllt. Anschließend
werden die so hergestellten Feingießformen getrocknet und erwärmt,
um die Wachsmodelle bzw. Wachsmodelltrauben herauszuschmelzen.
Dazu ist ein Erwärmen der Feingießformen in Autoklaven mittels Heiß
dampf - und bei Küvetten - auch mittels Heißwasser oder Heißluft
bekannt. Das Aufheizen eines Autoklaven ist mit erheblichen Energie
verlusten verbunden. Die erforderlichen Dampfdrücke verlangen das
Einhalten von Sicherheitsbestimmungen, Druckbehälterverordnungen
usw. Daraus resultiert ein verhältnismäßig kostenaufwendiges Aus
schmelzen. Das Ausschmelzen auch kleiner Küvetten nimmt darüber
hinaus verhältnismäßig viel Zeit in Anspruch, zumal die Energieaus
beute bei den verwendeten Energieträgern relativ schlecht ist. - Hier
will die Erfindung Abhilfe schaffen.When investment casting or precision printing is a Gießver drive, in which a one-piece mold is made with the help of so-called ver lost wax models, z. B. after the wax-out melting process. For this purpose, wax models are first produced and, if necessary, assembled into so-called grapes, the wax stems and branches, after melting, providing the inlets to the individual mold cavities of the investment molds. The wax models or wax model grapes receive a coating of ceramic mass. After the wax models or wax model grapes have melted, this ceramic mass forms the inner mold layer of the investment casting and determines the surface quality of the cast parts to be created. In addition, the ceramic mass is backfilled, for example in a sleeve with backfill, using the vibrating method. The investment casting molds thus produced are then dried and heated in order to melt out the wax models or wax model grapes. For this purpose, heating the investment molds in autoclaves using hot steam - and in the case of cuvettes - also using hot water or hot air is known. Heating up an autoclave involves considerable energy losses. The required vapor pressures require compliance with safety regulations, pressure vessel regulations, etc. This results in a relatively costly melting. Melting even small cuvettes also takes a relatively long time, especially since the energy yield is relatively poor for the energy sources used. - The invention seeks to remedy this.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine
Vorrichtung anzugeben, mit denen sich Wachsmodelle bzw. Wachs
modelltrauben aus keramischen Feingießformen in rationeller Weise
schnell und einwandfrei ausschmelzen lassen.The invention is based, a method and a task
Specify device with which wax models or wax
Model grapes from ceramic investment molds in a rational way
melt out quickly and perfectly.
Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Ver
fahren dadurch, daß die von keramischer Masse umgebenen Wachs
modelle bzw. Wachsmodelltrauben zum dielektrischen Ausschmelzen
in einem Mikrowellenfeld erwärmt werden. - Der zu erwärmende Fein
guß- bzw. Dentalwachs zeigt im Mikrowellenfeld ein unterschiedliches
dielektrisches Erwärmungsverhalten. Die unterschiedlichen Mischungs
verhältnisse des Wachses, Füllstoffanteile usw. schließen eine di
elektrische Erwärmung aus. Überraschenderweise wird jedoch dann
ein Ausschmelzen der Wachsmodelle bzw. Wachsmodelltrauben er
reicht, wenn die sie umgebende keramische Masse durch Trocknung
ausgehärtet worden ist. Das gilt auch für Küvetten im Dentalbereich,
die mittels keramischer Einbettmasse hinterfüllt sind. Tatsächlich bil
det die unter dem Begriff "Mikrowellen" bekannte Form elektromagne
tische Energie - vorzugsweise Frequenz 2,45 GHz, Wellenlänge 12,2
cm - ein elektrisches Wechselfeld und versetzt aufgrund eines ständi
gen Polaritätswechsels beispielsweise Wasser in Schwingungen. Ein
erheblicher Anteil der Energie wird in Reibungsverluste umgewandelt,
welche eine Stofferwärmung bewirken, nach der vorliegenden Erfin
dung die Wasseranteile der keramischen Masse, also der Ummantelung
der Wachsmodelle bzw. der Wachsmodelltrauben in der Feingußindu
strie und der keramischen Hinterfüllmasse in den Küvetten der Den
talindustrie. Die durch Mikrowellen bedingte Erwärmung der kera
mischen Masse bringt im Wege der Wärmeübertragung das Wachs zum
Schmelzen, obwohl Wachs, wie oben erwähnt, ein schlechtes dielek
trisches Erwärmungsverhalten zeigt. - Diese Effekte werden optimiert,
wenn die keramische Masse bzw. Hinterfüllmasse nach dem Aushärten
mit Wasser besprüht wird. Denn dadurch findet eine besonders starke
Ankopplung an das Mikrowellenfeld statt, so daß der Schmelzeffekt
im Mikrowellenbereich erhöht wird.This object is achieved by the invention in a generic method in that the wax models or wax model grapes surrounded by ceramic mass are heated for dielectric melting in a microwave field. - The fine casting or dental wax to be heated shows a different dielectric heating behavior in the microwave field. The different mixing ratios of the wax, filler proportions, etc. preclude electrical heating. Surprisingly, however, melting of the wax models or wax model grapes is sufficient if the ceramic mass surrounding them has been cured by drying. This also applies to cuvettes in the dental field that are backfilled with ceramic investment. In fact, the form known as "microwaves" forms electromagnetic energy - preferably frequency 2.45 GHz, wavelength 12.2 cm - an alternating electric field and, for example, causes water to vibrate due to a constant change in polarity. A significant proportion of the energy is converted into friction losses, which cause heating of the substance, according to the present invention, the water proportions of the ceramic mass, i.e. the coating of the wax models or the wax model grapes in the investment casting industry and the ceramic backfill mass in the cuvettes of the valley industry. The heating of the ceramic mass due to microwaves causes the wax to melt by heat transfer, although wax, as mentioned above, exhibits poor dielectric heating behavior. - These effects are optimized if the ceramic mass or backfill mass is sprayed with water after curing. Because this results in a particularly strong coupling to the microwave field, so that the melting effect in the microwave range is increased.
Nach Lehre der Erfindung wird im Mikrowellenverfahren ein ein
wandfreies Ausschmelzen der Wachsmodelle bzw. Wachsmodelltrauben
in nur wenigen Minuten erreicht, während sich ein unter Heißdampf,
Heißwasser bzw. Heißluft bekanntes Ausschmelzverfahren über einige
Stunden hinzieht.According to the teaching of the invention, a is used in the microwave process
Wall-free melting of the wax models or wax model grapes
reached in just a few minutes while one is under superheated steam,
Hot water or hot air known melting process over some
Hours.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur Durchführung
des beanspruchten Verfahrens, mit einer Mikrowellenkammer, einem
HF-Generator und Hohlraumresonator. Diese Vorrichtung ist dadurch
gekennzeichnet, daß die Mikrowellenkammer als Truhenkammer mit
Deckel - für die Küvetten der Dentalindustrie - oder als Durchlauf
kammer mit Einlauföffnung und Auslauföffnung sowie die Öffnungen
verschließenden Türen ausgebildet ist, und daß die Mikrowellenkammer
einen Gitterboden oder ein Gitterband für die auszuschmelzenden
Feingießformen bzw. Küvetten und unterhalb des Gitterbodens bzw.
Gitterbandes eine Auffangschale für das ausfließende Wachs aufweist.
Die Türen dienen gleichsam als Schleuse für die Mikrowellenkammer
und ermöglichen die kontinuierliche Beschickung der Mikrowellen
kammer. Im Bereich von Einlauföffnung und Auslauföffnung befinden
sich vorzugsweise Transportbänder, welche in die Mikrowellenkammer
ein- bzw. austreten, wobei sich das Obertrum der Transportbänder
auf dem gleichen Niveau wie der Gitterboden bzw. das Obertrum des
Gitterbandes befindet, so daß eine Durchlaufanlage entsteht. Die
Türen für Einlauföffnung und Auslauföffnung setzen auf die Trans
portbänder auf bzw. dichten damit ab und sind pneumatisch betätig
bar.The invention also relates to a device for carrying out the claimed method, with a microwave chamber, an HF generator and a cavity resonator. This device is characterized in that the microwave chamber is designed as a chest chamber with a lid - for the cuvettes of the dental industry - or as a continuous chamber with inlet opening and outlet opening and the doors closing the openings, and that the microwave chamber has a grid floor or a grid belt for the investment molds to be melted out or Cuvettes and below the grid floor or grid belt has a drip tray for the flowing wax. The doors serve as a lock for the microwave chamber and enable the microwave chamber to be loaded continuously. In the area of the inlet opening and outlet opening there are preferably conveyor belts which enter or exit the microwave chamber, the upper run of the conveyor belts being at the same level as the grid floor or the upper run of the grid belt, so that a continuous system is created. The doors for the inlet opening and outlet opening are fitted onto or seal the conveyor belts and can be operated pneumatically.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Aus
führungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Die einzige
Figur zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ausschmelzen von
Wachsmodellen bzw. Wachsmodelltrauben aus keramischen Feingieß
formen in schematischer Darstellung.In the following the invention is based on only one off
leadership illustrative drawing explained in more detail. The only
Figure shows an inventive device for melting out
Wax models or wax model grapes made of ceramic investment casting
shape in a schematic representation.
Die dargestellte Vorrichtung weist eine Mikrowellenkammer 1 mit einem
nicht dargestellten HF-Generator (Hochfrequenz 2,45 GHz) auf. Die
Mikrowellenkammer 1 ist als Durchlaufkammer mit Einlauföffnung 2
und Auslauföffnung 3 sowie die beiden Öffnungen verschließenden
Türen 4 ausgebildet. Ferner weist die Mikrowellenkammer 1 einen
Gitterboden 5 oder ein Gitterband für die auszuschmelzenden Fein
gießformen 6 bzw. Küvetten und unterhalb des Gitterbodens 5 bzw.
Gitterbandes eine Auffangschale 7 für das ausfließende Wachs auf.
Denn in der Mikrowellenkammer 1 werden die von keramischer Masse
umgebenen Wachsmodelle zum dielektrischen Ausschmelzen in einem
Mikrowellenfeld erwärmt. Im Bereich von Einlauföffnung 2 und Aus
lauföffnung 3 treten in die Mikrowellenkammer 1 Transportbänder 8
ein bzw. aus, wobei sich das Obertrum der Transportbänder 8 auf
dem gleichen Niveau wie der Gitterboden 5 bzw. das Obertrum des
Gitterbandes befindet. Bei Verwirklichung eines Gitterbodens 5 werden
die Feingießformen durch die Mikrowellenkammer 1 hindurchgeschoben.
Die mit Dichtwirkung auf die Transportbänder 8 aufsetzenden Türen
4 für Einlauföffnung 2 und Auslauföffnung 3 sind pneumatisch be
tätigbar. Die Mikrowellenkammer 1 weist unterhalb des Gitterbodens
5 bzw. Gitterbandes eine beheizte Abflußvorrichtung, z. B. einen mit
einem Heizband 9 umgebenen Abflußtrichter 10 für das ausgeschmolzene
Wachs auf, damit einwandfreie Wachsabfuhr in die Auffangschale 7
gewährleistet ist und Verstopfungen vermieden werden. Die Mikro
wellenkammer 1 funktioniert als Schleuse und dient zur Erwärmung
der keramischen Masse, wobei deren Wärmeübertragung das Aus
schmelzen der Wachsmodelle bzw. Wachsmodelltrauben aus deren kera
mischen Überzügen sowie keramischen Hinterfüllmassen bei der Den
talindustrie bewirkt.The device shown has a microwave chamber 1 with an HF generator (high frequency 2.45 GHz), not shown. The microwave chamber 1 is designed as a flow chamber with an inlet opening 2 and an outlet opening 3 and the doors 4 closing the two openings. Furthermore, the microwave chamber 1 has a grid floor 5 or a grid belt for the casting molds 6 or cuvettes to be melted out, and below the grid floor 5 or grid belt a collecting tray 7 for the wax flowing out. This is because in the microwave chamber 1 , the wax models surrounded by ceramic mass are heated for dielectric melting in a microwave field. In the area of the inlet opening 2 and opening of run 3 enter into the microwave chamber 1 transport belts 8, wherein the upper run of the conveyor belts 8 at the same level as the grid floor 5 and the upper run of the grating belt is on or off. When a grid bottom 5 is implemented , the investment molds are pushed through the microwave chamber 1 . The doors 4 with sealing effect on the conveyor belts 8 for inlet opening 2 and outlet opening 3 can be operated pneumatically. The microwave chamber 1, below the grid floor 5 and the grating belt a heated discharge device, for. B. a with a heating tape 9 drain funnel 10 for the melted wax, so that perfect wax removal into the collecting tray 7 is ensured and clogging is avoided. The micro wave chamber 1 functions as a sluice and serves to heat the ceramic mass, the heat transfer of which causes the wax models or wax model grapes to melt from their ceramic coatings and ceramic backfill masses in the valley industry.