DE3942666C2 - - Google Patents

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DE3942666C2 DE19893942666 DE3942666A DE3942666C2 DE 3942666 C2 DE3942666 C2 DE 3942666C2 DE 19893942666 DE19893942666 DE 19893942666 DE 3942666 A DE3942666 A DE 3942666A DE 3942666 C2 DE3942666 C2 DE 3942666C2
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung keramischer Gegenstände und insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung keramischer Gegenstände, bei dem gekneteter Werkstoff spritzgegossen wird.The invention relates to a method of manufacture ceramic objects and in particular to a method for Manufacture of ceramic objects, in the kneaded Material is injection molded.

Schlickerguß- und Spritzgußverfahren sind bekannt zur Bildung keramischer Konstruktionsgegenstände mit komplizierter Gestalt wie ein Tubinenrad.Slip molding and injection molding processes are known for education ceramic construction objects with a complicated shape like a tube wheel.

Im Schlickergußverfahren wird der Schlicker des keramischen Pulvers in eine Form aus Gips gegossen, um einen geformten Gegenstand zu erhalten. Die Gipsform kann für Gußgegenstände mit komplizierter Gestalt verwendet werden, hat jedoch die Nachteile, daß eine hohe Genauigkeit der Form und des geformten Gegenstandes nicht erhalten werden kann und eine lange Gußzeit erforderlich ist, da viel Wasser als Weichmacher verwendet wird.In the slip casting process, the slip of the ceramic Powder poured into a mold made of plaster to form a molded Get item. The plaster mold can be used for cast objects can be used with a complicated shape, but has the Disadvantages that high accuracy of shape and shape Item can not be obtained and a long Casting time is necessary because a lot of water is used as a plasticizer becomes.

Im Spritzgußverfahren wird dem keramischen Pulver ein organisches Bindemittel als Weichmacher zugesetzt. Ein derartiges organisches Bindemittel besteht aus einem oder mehreren thermoplastischen Polymeren. Die Mischung aus dem keramischen Pulver und dem organischen Bindemittel wird bei hohen Temperaturen geknetet und in eine Metallform gespritzt, um einen geformten Gegenstand durch Kühlen und Abbinden zu erhalten. Das Spritzgußverfahren kann Gegenstände mit komplizierter Gestalt formen und ist für eine Massenproduktion geeignet, hat jedoch den Nachteil, daß normalerweise eine lange Aufheizzeit von mehr als 100 Stunden erforderlich ist, um das organische Bindemittel in einem Bindemittel-Entfernungsschritt zu beseitigen, ohne daß Rißbildung und Verformung des Formkörpers auftreten. Ferner ist die Anwendung des Spritzgießens auf Gegenstände mit dünnem Körper beschränkt. Zudem treten dennoch teilweise bei den Trocknungsschritten, der Entfernung des Bindemittels und beim Sintern der Formkörper Risse und andere Defekte auf. Dementsprechend war es erwünscht, die aufgrund der Defektbildung geringe Ausbeute beim Spritzgießen zu verbessern.In the injection molding process the ceramic powder becomes an organic one Binder added as a plasticizer. Such a thing  organic binder consists of one or more thermoplastic Polymers. The mixture of the ceramic Powder and the organic binder is used at high temperatures kneaded and injected into a metal mold to make one to obtain the shaped object by cooling and setting. The injection molding process can be complicated with objects Shape and is suitable for mass production however, the disadvantage that it usually takes a long time to heat up of more than 100 hours is required to get the organic Eliminate binder in a binder removal step, without cracking and deformation of the molded body occur. Furthermore, the application of injection molding is on Restricted objects with thin bodies. In addition, some of the Drying steps, the removal of the binder and at Sintering the molded body cracks and other defects. Accordingly, it was desired that the low yield due to the defect formation Improve injection molding.

Die Japanische Offenlegungsschrift 63-2 06 363 betrifft ein Verfahren zur Herstellung keramischer Gegenstände aus speziellem Pulver mit dem Spritzgußverfahren. Noch vor dem Spritzgießen wird ein isostatisches Pressen mit dem Zweck durchgeführt, keramisches Pulver zu agglomerieren. Die agglomerierten Partikel sollen eine gleichmäßigere Größenverteilung aufweisen, sodaß auf diese Weise eine geringere Defektbildung erreicht werden soll.Japanese laid-open specification 63-2 06 363 relates to a Process for the manufacture of ceramic articles special powder with the injection molding process. Before that Injection molding is an isostatic pressing with the purpose carried out to agglomerate ceramic powder. The agglomerated particles are said to be more uniform Have size distribution, so that in this way less defect formation should be achieved.

Die US-Patentschrift 47 08 838 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung keramischer Gegenstände mit einer großen Querschnittsfläche durch das Spritzgußverfahren, das die Schritte: Vorbereiten und Mischen des Siliciumnitrid-Pulvers mit Bindemittel und Sinterhilfsmittel, Spritzgießen, Entfernen des Bindemittels, gegebenenfalls Vorsintern, isostatisches Pressen und Sintern umfaßt, wobei die angegebene Reihenfolge eingehalten wird. Das heißisostatische Pressen soll dabei die Sinterreaktion fördern. Wie oben bereits erwähnt, sind hier zum Entfernen des organischen Bindemittels lange Aufheizzeiten mit kompliziert zu kontrollierenden Aufheizschritten erforderlich.The US patent specification 47 08 838 describes a method for Manufacture of ceramic objects with a large Cross-sectional area through the injection molding process that the Steps: Prepare and Mix the Silicon Nitride Powder with binder and sintering aid, injection molding, removal of the binder, optionally pre-sintering, isostatic Pressing and sintering comprises the order given is observed. The hot isostatic pressing is said to Promote sintering reaction. As mentioned above, here are for Removing the organic binder with long heating times complicated heating steps required to be controlled.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Spritzgußverfahren für keramische Gegenstände zur Verfügung zu stellen, welches Riß- und andere Defektbildungen vermeidet, sodaß die Ausbeute eines gesinterten Keramik-Formkörpers erhöht wird, bzw. welches die Bearbeitungsdauer des Formkörpers im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren zur Herstellung keramischer Gegenstände herabsetzt.The object of the present invention is an injection molding process to make available for ceramic objects, which avoids cracking and other defects, so that the Yield of a sintered ceramic molded body is increased, or which the processing time of the molded body in comparison to conventional processes for the production of ceramic Objects.

Die Aufgabe wird durch ein Spritzguß-Sinterverfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, daß dem keramischen Werkstoff vor dem Spritzgießen Wasser in einer Menge von 10 bis 50 Masseteilen zu 100 Masseteilen keramischen Pulvers zugesetzt wird, und daß ein isostatisches Pressen vor dem Entfernen eines organischen Bindemittels aus dem Formkörper durchgeführt wird.The task is carried out by an injection molding sintering process according to the Preamble of claim 1 solved in that the ceramic material before injection molding water into one Quantity of 10 to 50 parts by mass to 100 parts by mass ceramic Powder is added, and that isostatic pressing before the removal of an organic binder from the molded body is carried out.

Es wurden umfassende Untersuchungen an dem bekannten Verfahren des Spritzgießens durchgeführt und es wurde gefunden, daß, neben organischem Bindemittel, Wasser, das einem Werkstoff vor dem Spritzgießen in einer Menge von 10 bis 50 Masseteilen zu 100 Masseteilen keramischen Pulvers zugesetzt wird, als hervorragender Weichmacher geeignet ist. Wasser wurde zuvor bei herkömmlichen Spritzgußverfahren als Weichmacher verwendet. Extensive studies have been carried out on the known method injection molding and it was found that, in addition to organic binders, Water that is a material before injection molding in an amount of 10 to 50 parts by mass is added to 100 parts by weight of ceramic powder, as excellent Plasticizer is suitable. Water was previously used in conventional Injection molding process used as a plasticizer.  

In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der geknetete Werkstoff hergestellt durch Zugabe von Wasser, in einer Menge von 10 bis 50 Masseteilen zu 100 Masseteilen keramischen Pulvers, und organischen Bindemitteln als Weichmacher zu dem keramischen Pulver anorganischer Feststoffe, die mit Sinterhilfsmitteln vermischt wurden. Der so hergestellte, geknetete Werkstoff wird spritzgegossen, wodurch ein Formkörper mit hoher Genauigkeit und bei hoher Formablöseausbeute hergestellt wird.In the process according to the invention, the kneaded is Material produced by adding water, in an amount of 10 to 50 parts by mass to 100 parts by mass of ceramic powder, and organic Binders as plasticizers to the ceramic powder inorganic Solids mixed with sintering aids were. The kneaded material thus produced is injection molded, creating a molded body with high accuracy and is produced with a high mold release yield.

Gemäß herkömmlichen Verfahren zur Herstellung des keramischen Gegenstandes, wird der Formkörper isostatisch unter hydrostatischem Druck mittels einer Gummipresse o.ä. gepreßt, nachdem das organische Bindemittel entfernt worden ist, und wird anschließend gesintert. Im Gegensatz dazu wird erfindungsgemäß der Formkörper vor der Entfernung des organischen Bindemittels isostatisch unter hydrostatischem Druck gepreßt. Die Erfindung verbessert so die Ausbeute der keramischen Gegenstände bei den Schritten der Entfernung des Bindemittels und dem Sintern der Formkörper durch isostatisches Pressen der Formkörper unter hydrostatischem Druck vor Entfernung des organischen Bindemittels. According to conventional methods of manufacturing the ceramic Subject, the molded body becomes isostatic under hydrostatic Printing with a rubber press or similar pressed after the organic binder has been removed and is then sintered. In contrast, the invention the molded body before removal of the organic binder pressed isostatically under hydrostatic pressure. The invention improves the yield of the ceramic objects in the Steps of removing the binder and sintering the Shaped body by isostatic pressing of the shaped body under hydrostatic pressure before removal of the organic binder.  

Das keramische Pulver, das in der Erfindung verwendet wird, kann keramisches Rohmaterial sein oder ein Werkstoff wie Siliciumcarbid oder andere Carbide, Siliciumnitrid, Sialon, Bornitrid oder andere Nitride oder deren Nichtoxide sowie Zirkoniumdioxid oder andere Oxide.The ceramic powder used in the invention can be ceramic raw material or a material such as silicon carbide or other carbides, silicon nitride, sialon, boron nitride or other nitrides or their non-oxides and zirconium dioxide or other oxides.

Eine oder mehrere Arten des keramischen Rohmaterials können entsprechend dem Anwendungszweck der keramischen Gegenstände verwendet werden. Wenn ein keramischer Konstruktionsbestandteil mit hoher mechanischer Festigkeit und Hitzebeständigkeit hergestellt wird, ist die Verwendung von Siliciumnitrid als keramisches Hauptrohmaterial vorzuziehen.One or more types of ceramic raw material can according to the application of the ceramic objects be used. If a ceramic construction component with high mechanical strength and heat resistance is made is the use of silicon nitride preferable as the main ceramic raw material.

Vorzugsweise erfüllt das erfindungsgemäß verwendete keramische Pulver die Bedingungen, (1) daß die Mischungseigenschaften mit Wasser und organischen Bindemitteln hervorragend sind, so daß ein homogen gekneteter Werkstoff mit guten Form- und Bestän­ digkeitseigenschaften mittels Vakuumkneten zur Verfügung ge­ stellt wird; (2) daß der Gleitwiderstand zwischen den Teilchen des keramischen Pulvers klein ist und die Fließeigenschaften gut sind, wodurch ein Auftreten von Fehlern, wie Fließmuster in den Formkörpern vermieden wird; (3) daß keine Fehler in den Formkörpern während des Trocknens und Entfernens der Bin­ demittel auftreten, die die Festigkeit des Sinterkörpers ver­ mindern. Das keramische Pulver, das die vorstehenden Be­ dingungen erfüllt, hat vorzugsweise eine Teilchengröße inner­ halb eines Bereichs, der durch die folgende Formel bestimmt wird:The ceramic used according to the invention preferably fulfills Powder the conditions (1) that the mixing properties with Water and organic binders are excellent, so that a homogeneously kneaded material with good shape and stability properties are available using vacuum kneading poses; (2) that the sliding resistance between the particles of the ceramic powder is small and the flow properties are good, causing an occurrence of errors, such as flow patterns is avoided in the moldings; (3) that no errors in the moldings during the drying and removal of the bin demittel occur that ver the strength of the sintered body reduce. The ceramic powder that the above Be conditions met, preferably has a particle size inside half of a range determined by the following formula becomes:

Die Teilchengrößenverteilung, aus der der durchschnittliche Teilchendurchmesser in obiger Formel (1) ermittelt wird, wird eine Teilchengrößenverteilung zugrundegelegt, kann durch eine Einrichtung zur Messung der Teilchengrößenverteilung, wie z. B. dem Microtrack Model 7995-30 (hergestellt von Lease & North Trap Co.), bestimmt werden. Der in obiger Formel (1) durch das Absorptionsverfahren ermittelte spezifische Oberflächenteilchendurchmesser wird durch die folgende Formel (2) mit einer spezifischen Oberfläche bestimmt, die z.B. mit einer Vorrichtung zur Ermittlung der spezifischen Oberfläche wie dem Flowsoap Model 2300 (hergestellt von Shimazu Seisakusho Co) gemäß der BET-Adsorptionsmethode ermittelt wird. Die Dichte in der Formel (2) hängt von der Art des verwendeten keramischen Pulvers ab. Z.B. ist die Dichte von Siliciumnitrid (Si3N4) 3,18.The particle size distribution, from which the average particle diameter in the above formula (1) is determined, is based on a particle size distribution, can be determined by a device for measuring the particle size distribution, such as. The Microtrack Model 7995-30 (manufactured by Lease & North Trap Co.). The specific surface particle diameter determined by the absorption method in the above formula (1) is determined by the following formula (2) having a specific surface area, which, for example, according to a device for determining the specific surface area such as the Flowsoap Model 2300 (manufactured by Shimazu Seisakusho Co) the BET adsorption method is determined. The density in formula (2) depends on the type of ceramic powder used. For example, the density of silicon nitride (Si 3 N 4 ) is 3.18.

Spezifischer Oberflächenteilchendurchmesser, ermittelt durch das Adsorptionsverfahren
= 6 : [(Dichte) (spezifische Oberfläche)] (2)
Specific surface particle diameter, determined by the adsorption method
= 6: [(density) (specific surface)] (2)

Der geknetete Werkstoff des keramischen Pulvers, der die Bedingung der Formel (1) erfüllt, hat hervorragende Formungseigenschaften, so daß weder Fehler in den Formkörpern noch in den gesinterten Körpern auftreten. Wenn das Verhältnis der Formel (1) 5 überschreitet, verschlechtern sich die Fließeigenschaften des gekneteten Werkstoffs und es verbleiben Fließmuster oder es treten Poren und Risse in den Formkörpern auf.The kneaded material of the ceramic powder, which is the condition of formula (1) has excellent shaping properties, so that neither defects in the moldings nor in occur in the sintered bodies. If the ratio of Formula (1) exceeds 5, the flow properties deteriorate of the kneaded material and it remains Flow patterns or pores and cracks appear in the moldings on.

Die Sinterhilfsmittel, die erfindungsgemäß angewendet werden, können verschiedene Oxide wie Magnesiumoxid, Berylliumoxid, Cerdioxid, Strontiumoxid, Titandioxid, Zirkoniumdioxid, Yttriumoxid oder andere Oxide; Berylliumtitanat, Zirkoniumtitanat oder andere zusammengesetzte Oxide; und Mullit, Aluminium- Zirkoniumtitanat oder andere aus vielen Oxiden zusammenge­ setzte Oxide sein.The sintering aids which are used according to the invention various oxides such as magnesium oxide, beryllium oxide, Cerium dioxide, strontium oxide, titanium dioxide, zirconium dioxide, yttrium oxide or other oxides; Beryllium titanate, zirconium titanate or other composite oxides; and mullite, aluminum  Zirconium titanate or others composed of many oxides continued to be oxides.

Die Sinterhilfsmittel werden vorzugsweise in Form von Teilchen verwendet, die denjenigen des keramischen Pulvers ähnlich sind. Wasser o.ä. wird dem keramischen Pulver als Weichmacher in einer Menge von 10 bis 50 Masseteilen zu 100 Masseteilen des keramischen Pulvers in dem gekneteten Pulver zugegeben, das geformt wird. Wenn die zugegebene Menge von Wasser weniger als 10 Masseteile beträgt, werden die Kneteigenschaften ver­ schlechtert, so daß es unmöglich ist, einen homogen gekneteten Werkstoff bereitzustellen. Wenn dagegen die zugegebene Menge des Wasser mehr als 50 Masseteile beträgt, nimmt der geknetete Werkstoff einen breiigen Zustand an, so daß der geknetete Werkstoff vor dem Formen entwässert werden muß.The sintering aids are preferably in the form of particles used, similar to that of ceramic powder are. Water or similar is the ceramic powder as a plasticizer in an amount of 10 to 50 parts by mass to 100 parts by mass of the ceramic powder added in the kneaded powder, that is shaped. If the amount of water added is less is more than 10 parts by weight, the kneading properties are ver deteriorates so that it is impossible to knead a homogeneously Provide material. If, on the other hand, the amount added of the water is more than 50 parts by mass, the kneaded takes Material to a mushy state, so that the kneaded Material must be dewatered before molding.

Das erfindungsgemäß verwendete organische Bindemittel ist wasserlöslich oder ist eine wasserabsorbierende organische Verbindung wie Methylcellulose, Hydroxypropylmethyl-Cellulose oder andere wasserlösliche Cellulose-Ether-Derivate; Poly­ vinylalkohol, Polyethylenglykol oder andere wasserlösliche Polymere oder ihre wasserabsorbierenden hochpolymeren Deri­ vate. Vorzugsweise wird ein organisches Bindemittel wie Me­ thylcellulose, Hydroxypropylmethyl-Cellulose oder Alkenoxid- Cellulosederivate, die mindestens thermogelierende und abbin­ dende Eigenschaften besitzen ("Thermogelierung und Abbinden" ist ein in einem Text der "Extrusionsformen neuer Keramiken mit Methylcellulose" beschriebenes Phänomen, der auf dem "Meeting of technical lecture for binding new ceramics", ge­ halten im Februar 1984, verteilt wurde). Die vorstehenden organischen Bindemittel verbessern die Wasserretentions-Eigen­ schaften des gemäß der Erfindung verwendeten, gekneteten Werkstoffs und bewirkt, daß die Formbarkeit des gekneteten Werkstoffs beibehalten wird. Insbesondere wird das organische Bindemittel mit thermogelierenden und abbindenden Eigenschaf­ ten während des Spritzgießens eingesetzt, um die Formbestän­ digkeitseigenschaften und die Ablösbarkeit aus der Form zu verbessern.The organic binder used in the present invention is water soluble or is a water absorbing organic Compound such as methyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose or other water-soluble cellulose ether derivatives; Poly vinyl alcohol, polyethylene glycol or other water-soluble Polymers or their water-absorbent high polymer deri vate. An organic binder such as Me ethyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose or alkene oxide Cellulose derivatives that are at least thermogellating and binding possessing properties ("thermal gelation and setting" is a text in the "Extrusion Forms of New Ceramics with methyl cellulose "phenomenon described on the "Meeting of technical lecture for binding new ceramics", ge hold in February 1984). The above organic binders improve the water retention properties properties of the kneaded used according to the invention Material and causes the malleability of the kneaded Material is maintained. In particular, the organic Binder with thermogelling and setting properties  used during injection molding to maintain the shape properties and detachability from the mold improve.

Die Menge des organischen Bindemittels, die in dem gekneteten Werkstoff enthalten sein sollte, ist vorzugsweise 0,1 bis 15 Masseteile zu 100 Masseteilen des keramischen Pulvers. Wenn die Menge des organischen Bindemittels weniger als 0,1 Masse­ teil beträgt, ist die mechanische Festigkeit des Formkörpers gering, wodurch die Formbeständigkeitseigenschaften ver­ schlechtert werden. Wenn dagegen die Menge des organischen Bindemittels mehr als 15 Masseteile beträgt, wird die erfor­ derliche Zeit zur Entfernung des Bindemittels lang und Risse treten in den Formkörpern auf. Der geknetete Werkstoff wird durch Mischen und Kneten eines keramischen Pulvers, Sinter­ hilfsmitteln, Wasser und des vorstehend erwähnten organischen Bindemittels im Vakuum hergestellt. Die Mischung der vorsteh­ enden Bestandteile kann durch Mischung aller Bestandteile zusammen hergestellt werden, um den gekneteten Werkstoff her­ zustellen. Es ist jedoch vorzuziehen, das keramische Pulver und die Sinterhilfsmittel vorher zu mischen. In diesem Fall kann das keramische Pulver mit den Sinterhilfsmitteln nach dem Mahlen zu der vorstehend erwähnten Teilchengröße vermischt werden. Jedoch ist es vorzuziehen, daß die Mischung des kera­ mischen Pulvers mit den Sinterhilfsmitteln zusammen gemahlen wird, um die Teilchengröße bereitzustellen. Das Mahlen und Mischen des keramischen Pulvers mit den Sinterhilfsmitteln kann mittels Kugeln wie Siliciumnitrid o.ä. mit Zusatz von Wasser in einer Reibevorrichtung o.ä. durchgeführt werden.The amount of organic binder that is in the kneaded Material should be included is preferably 0.1 to 15 Parts by mass to 100 parts by mass of the ceramic powder. If the amount of organic binder less than 0.1 mass is the mechanical strength of the molded body low, whereby the dimensional stability properties ver get worse. Conversely, if the amount of organic Binder is more than 15 parts by weight, the required time to remove the binder long and cracks occur in the moldings. The kneaded material is by mixing and kneading a ceramic powder, sinter auxiliaries, water and the aforementioned organic Binder manufactured in a vacuum. The mixture of the above Ingredients can end by mixing all the ingredients are made together to make the kneaded material deliver. However, it is preferable to use the ceramic powder and mix the sintering aids beforehand. In this case can the ceramic powder with the sintering aids after Grind mixed to the particle size mentioned above will. However, it is preferable that the mixture of the kera mix powder together with the sintering aids to provide the particle size. Grinding and Mix the ceramic powder with the sintering aids can be used with balls such as silicon nitride or similar with the addition of Water in a grater or similar be performed.

Die gemahlene Mischung des keramischen Pulvers mit den Sinter­ hilfsmitteln wird anschließend getrocknet. Die gemahlene Mischung kann zur Entfernung von Eisenverunreinigungen, wenn nötig, vor dem Trocknen behandelt werden. Die Behandlung zur Entfernung der Eisenverunreinigungen kann mittels eines Eisen­ filters vom Naßtyp durchgeführt werden. Es ist vorzuziehen, die gemahlene Mischung mittels eines Sprühtrockners zu trocknen. Wenn die Mischung in dem Sprühtrockner getrocknet wird, wird sie gleichzeitig granuliert. Die getrocknete Mischung kann, wenn nötig, mittels eines Schüttelsiebs filtriert werden.The ground mixture of the ceramic powder with the sinters tools is then dried. The ground one Mixture can be used to remove iron impurities if necessary to be treated before drying. Treatment for Removal of iron contaminants can be done using an iron  filters of the wet type can be carried out. It is preferable the ground mixture using a spray dryer dry. When the mixture is dried in the spray dryer is granulated at the same time. The dried one If necessary, the mixture can be filtered using a shaking sieve will.

Nach dem Trocknen wird die gemahlene Mischung mit Wasser und dem organischen Bindemittel versetzt und geknetet. Die geknetete Mischung wird in einem Vakuumkneter entschäumt, um z.B. einen zylinderförmigen, gekneteten Werkstoff zur Verfügung zu stellen. Als Kneter (oder Extruder) zum Kneten des Werkstoffs kann eine Lehmknetmaschine, eine Vakuum- Lehmknetmaschine, eine Strangpresse, ein Preßkolbenextruder oder eine Kombination aus diesen verwendet werden. Der Vakuumkneter wird gewöhnlich verwendet, um einen homogen gekneteten Werkstoff herzustellen. Wenn jedoch die Homogenität des durch den Vakuumkneter gekneteten Werkstoffs nicht ausreicht, kann der geknetete Werkstoff isostatisch unter hydrostatischem Druck mittels einer Gummipresse gepreßt werden, um Blasen zu beseitigen, wodurch die Homogenität des Werkstoffs erhöht wird. Der auf diese Weise geknetete Werkstoff wird daraufhin spritzgegossen, entweder direkt anschließend oder nach einem Alterungsvorgang unter kühlen und dunklen Bedingungen.After drying, the ground mixture with water and added to the organic binder and kneaded. The kneaded The mixture is defoamed in a vacuum kneader to e.g. a cylindrical, kneaded material put. As a kneader (or extruder) for kneading the A clay kneading machine, a vacuum Clay kneading machine, an extrusion press, a ram extruder or a combination of these can be used. The vacuum kneader is usually used to make a homogeneously kneaded To manufacture material. However, if the homogeneity of the material kneaded by the vacuum kneader is not sufficient, the kneaded material can be isostatic under hydrostatic Pressure to be pressed using a rubber press Eliminate bubbles, reducing homogeneity of the material is increased. The material kneaded in this way is then injection molded, either immediately afterwards or after an aging process under cool and dark conditions.

Gemäß der Erfindung wird unter Spritzgießen (z.B. mittels einer vertikalen oder horizontalen Kolbenspritzmaschine oder einer Reihen-Schneckenspritzmaschine) verstanden, daß ein gekneteter Werkstoff durch eine Spritzgußdüse in einen Spritzgußeinführungsbereich einer geschlossenen Form gespritzt wird, die eine Spritzspule, gegebenenfalls einen Verteiler und einen Ausguß umfaßt. Die Spritzdüse kann auf konventionelle Weise konstruiert sein. Die Konstruktion des Spritzeinführungsbereiches der Spritzform ist nicht festgelegt, ist aber vorzugsweise so anzufertigen, daß die Spritzspule und der Verteiler mit dem Spritzausguß einen spitzen Winkel bilden. Bevorzugt beträgt der Winkel 5 bis 10°.According to the invention, injection molding (e.g. by means of a vertical or horizontal piston injection machine or a row screw injection machine) understood that a kneaded material through an injection molding nozzle into one Injection molded lead-in area of a closed mold is, which comprises a spray coil, optionally a distributor and a spout. The spray nozzle can be constructed in a conventional manner. The construction of the Injection area of the injection mold is not specified, but should preferably be made so that the  Spray coil and the distributor with the spray nozzle form an acute angle. The angle is preferably 5 to 10 °.

Die Bedingungen des Spritzgießens können entsprechend der Art des gekneteten Werkstoffes, des Extruders und der Form ausgewählt werden. Gemäß der Erfindung kann der geknetete Werkstoff gewöhnlich unter einem Druck von 4,9 bis 98,1 MPa (50 bis 1000 kg/cm2) mit einer Druckbelastungszeit von 1 bis 200 s und einer Spritzgußgeschwindigkeit von 50 bis 1000 cm3/s (cc/s) gespritzt werden. Ferner beträgt die Temperatur des gekneteten Werkstoffs gewöhnlich 5 bis 20°C.The conditions of the injection molding can be selected according to the type of the kneaded material, the extruder and the shape. According to the invention, the kneaded material can usually be under a pressure of 4.9 to 98.1 MPa (50 to 1000 kg / cm 2 ) with a pressure loading time of 1 to 200 s and an injection molding speed of 50 to 1000 cm 3 / s (cc / s) are injected. Furthermore, the temperature of the kneaded material is usually 5 to 20 ° C.

Der geknetete Werkstoff wird in die Form gespritzt, um einen Formkörper zu gestalten. Wenn ein gekneteter Werkstoff ein organisches Bindemittel aufweist, das thermogelierende und abbindende Eigenschaften besitzt, wird der Formkörper unter Wirkung des organischen Bindemittels gebildet. Durch Vorheizen der metallischen Form auf ungefähr die Temperatur, bei der das organische Bindemittel thermogeliert und abbindet, wird der Formkörper mit Formbeständigkeitseigenschaften dauerhaft ausgestattet. Als Ergebnis kann der Formkörper nach kurzer Zeit aus der Form entfernt werden. Durch Thermogelieren und Abbinden ist der Formkörper auch dauerhaft mit einer Festigkeit ausgestattet, so daß gute Dimensionsgenauigkeit erzielt wird und leicht zu handhaben ist. Zudem ist die Ausbeute zu diesem Verfahrenszeitpunkt hoch. Die erforderlichen Bedingungen für die Form, z. B. einer Metallform, können entsprechend der Art und Menge des zugeführten organischen Bindemittels, der Spritzgußtemperatur und des Wassergehaltes im gekneteten Werkstoff und der Gestalt und Größe des herzustellenden Gegenstandes ausgewählt werden. Gewöhnlich kann die Temperatur der Metallform auf -10 bis +25°C der thermogelierenden und abbindenden Temperatur des organischen Bindemittels eingestellt werden. Wenn z.B. Methylcellulose als organisches Bindemittel verwendet wird, kann die Metallform vorher auf 45 bis 75°C aufgeheizt werden, um den Formkörper abzubinden.The kneaded material is injected into a mold To design molded bodies. If a kneaded material has organic binder, the thermogelierend and has binding properties, the molded body is under Effect of the organic binder formed. By preheating the metallic form to approximately the temperature at which the organic binders thermogeliert and sets, the Shaped bodies with dimensional stability properties permanently fitted. As a result, the molded article can after a short time Time to be removed from the mold. By thermal gelation and The molded article is also permanent with a strength equipped so that good dimensional accuracy is achieved and is easy to use. In addition, the Yield high at this point in the process. The necessary conditions for the shape, e.g. B. a metal mold, can according to the type and amount of organic binder added, the injection molding temperature and the water content in the kneaded material and the shape and size of the object to be selected. Usually the temperature of the metal mold can be adjusted to -10 to + 25 ° C thermogelling and setting temperature of the organic Binder can be adjusted. If e.g. Methyl cellulose as  organic binder is used, the metal form previously heated to 45 to 75 ° C to the molded body tie off.

Die Form wird vorzugsweise auf ihrer inneren Oberfläche mit einem wasserabstoßenden Mittel behandelt. Die Behandlung mit einem wasserabstoßenden Mittel wird vorzugsweise so durchgeführt, daß der Kontaktwinkel mit Wasser mehr als 80° beträgt. Die Behandlung mit dem wasserabstoßenden Mittel auf der inneren Oberfläche der Metallform kann durch Silikon- oder Teflonbeschichtung erfolgen. Die Verwendung einer mit einem wasserabstoßenden Mittel behandelten Metallform resultiert in hoher Dimensiongenauigkeit und feiner Oberfläche des Formkörpers und hohen Formablöseausbeuten.The shape is preferably on its inner surface treated with a water repellent. Treatment with a water repellent is preferably carried out that the contact angle with water is more than 80 °. Treatment with a water repellent on the inside The surface of the metal mold can be coated with silicone or Teflon respectively. The use of one with a water repellent Medium treated metal form results in high Dimensional accuracy and fine surface of the molded body and high mold release yields.

Nach dem Spritzgießen werden die Formkörper getrocknet und gebrannt, um Wasser und organisches Bindemittel teilweise zu entfernen. Das Trocknen der Formkörper kann durch Feuchtigkeitskonditionierung, dielektrisches Trocknen, elektrisches Trocknen, wärmeleitendes Trocknen o.ä. durchgeführt werden. Gewöhnlich werden die Formkörper durch Feuchtigkeitskonditionierung mittels eines Thermohygrostaten getrocknet. Die Trocknungstemperatur liegt gewöhnlich bei 40 bis 100°C in Abhängigkeit von der Größe des Formkörpers. Die Formkörper werden bis auf einen relativen Feuchtigkeitsgehalt von 10% getrocknet.After the injection molding, the moldings are dried and fired to partially absorb water and organic binder remove. The drying of the moldings can be done by moisture conditioning, dielectric drying, electrical Drying, thermally conductive drying or similar be performed. The moldings are usually made by moisture conditioning dried using a thermal hygrostat. The Drying temperature is usually 40 to 100 ° C Depends on the size of the molded body. The moldings up to a relative moisture content of 10% dried.

Die getrockneten Spritzgußformkörper werden unter hydrostatischem Druck isostatisch gepreßt. Das isostatische Pressen wird in der Weise angewendet, daß der Formkörper in einem flexiblen Behälter aus Gummi o.ä. eingeschlossen und durch eine hydraulische Flüssigkeit isostatisch gepreßt wird, um den Druck gleichmäßig auf den Formkörper einwirken zu lassen. Der Druckpegel, der durch das isostatische Pressen aufgebracht wird, ist vorzugsweise 98,1 bis 981 MPa (1 bis 10 t/cm2), insbesondere 245,25 bis 784,8 MPa (2,5 bis 8 t/cm2). Das in dem Formkörper enthaltene Wasser wird durch Trocknen entfernt, so daß der Formkörper porös wird; daraus resultiert ein Schrumpfen des Formkörpers von ca. 7% nach dem isostatischen Pressen.The dried injection molded articles are pressed isostatically under hydrostatic pressure. The isostatic pressing is used in such a way that the molded body in a flexible container made of rubber or the like. is enclosed and isostatically pressed by a hydraulic liquid in order to allow the pressure to act uniformly on the molded body. The pressure level applied by the isostatic pressing is preferably 98.1 to 981 MPa (1 to 10 t / cm 2 ), particularly 245.25 to 784.8 MPa (2.5 to 8 t / cm 2 ). The water contained in the shaped body is removed by drying, so that the shaped body becomes porous; this results in a shrinkage of the molded body of approx. 7% after the isostatic pressing.

Beim Stand der Technik bestehen die herkömmlichen Schritte des Spritzgießens darin, daß das Bindemittel aus dem Formkörper vor dem isostatischen Pressen entfernt wird, wodurch Risse in dem Formkörper auftreten, die zu niedrigen Ausbeuten führen. Wenn der unter Verwendung von Wasser und organischem Bindemittel geknetete Werkstoff spritzgegossen wird und das Bindemittel aus dem Formkörper vor dem isostatischen Pressen entfernt wird, wird die Ausbeute zwar höher als diejenige beim bekannten Spritzgießen, jedoch ist die Ausbeute immer noch ungenügend. Im Gegensatz dazu treten keine Risse im Formkörper auf und die Festigkeit des Formkörpers ist dreimal so hoch wie diejenige des Formkörpers, bei dem das Bindemittel vor dem isostatischen Pressen entfernt wurde, wenn das Bindemittel aus dem Formkörper erfindungsgemäß nach dem isostatischen Pressen entfernt wird. Der erfindungsgemäße Formkörper hat nach dem Sintern keinen Riß, wodurch eine hohe Ausbeute erzielt wird.Conventional steps exist in the prior art of injection molding in that the binder from the molded body is removed before isostatic pressing, causing cracks occur in the molded body, which lead to low yields. When the material kneaded using water and organic binder is injection molded and the binder from the molded body before the Isostatic presses are removed, the yield is higher than that in the known injection molding, however, the Yield still insufficient. In contrast, no kick Cracks in the molded body and the strength of the molded body is three times that of the molded body in which the Binder was removed before isostatic pressing if the binder from the molded article according to the invention isostatic presses is removed. The invention Shaped body has no crack after sintering, which makes it high Yield is achieved.

Nach dem isostatischen Pressen wird das Bindemittel aus dem Formkörper entfernt durch Erhitzen auf gewöhnlich ca. 500°C für eine Dauer von 5 bis 10 Stunden, je nach Art des Formkörpers. Der Formkörper kann, wenn nötig, wieder unter hydrostatischem Druck nach Entfernung des organischen Bindemittels isostatisch gepreßt werden.After the isostatic pressing, the binder is made from the Shaped bodies are removed by heating to about 500 ° C for a period of 5 to 10 hours, depending on the type of molding. The molded body can, if necessary, again under hydrostatic Pressure after removal of the organic binder be pressed isostatically.

Nach Entfernung des organischen Bindemittels werden die Formkörper gesintert, um einen geformten, gesinterten Körper zu erhalten.After removal of the organic binder, the Molded body sintered to obtain a shaped, sintered body.

Die Sinterbedingung richtet sich geeigneterweise nach der Art des keramischen Werkstoffs und nach dem Zweck der Verwendung des geformten Gegenstandes. Beispielsweise wird ein Silici­ umnitridkörper vorzugsweise bei einer Temperatur von 1600 bis 1800°C unter Normaldruck oder bei einer Temperatur von 1700 bis 2000°C unter Hochdruck in Stickstoffatmosphäre gesintert. Ein Siliciumcarbidkörper wird vorzugsweise bei einer Tempe­ ratur von 1900 bis 2200°C unter Normaldruck in Argonatmos­ phäre gesintert. Ein partiell stabilisierter Zirkoniumdioxid­ körper wird vorzugsweise bei einer Temperatur von 1300 bis 1500°C unter Normaldruck an Luft gesintert.The sintering condition suitably depends on Art of the ceramic material and according to the purpose of use  of the shaped object. For example, a Silici umnitridkörper preferably at a temperature of 1600 to 1800 ° C under normal pressure or at a temperature of 1700 sintered up to 2000 ° C under high pressure in a nitrogen atmosphere. A silicon carbide body is preferably used at a temperature rature from 1900 to 2200 ° C under normal pressure in argon atmospheres sphere sintered. A partially stabilized zirconia body is preferably at a temperature of 1300 to 1500 ° C sintered in air under normal pressure.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert.The invention will now be described with reference to the drawings explained.

Fig. 1 ist ein Flußdiagramm, das das Verfahren zur Herstellung des keramischen Sinterkörpers zeigt; Fig. 1 is a flow chart showing the method of manufacturing the sintered ceramic body;

Fig. 2 ist eine Schnittansicht eines geformten Turbinenradkör­ pers; und Fig. 2 is a sectional view of a shaped Turbinenradkör pers; and

Fig. 3 ist eine schematische Schnittansicht einer Spritzguß­ vorrichtung. Fig. 3 is a schematic sectional view of an injection molding device.

Beispielexample Herstellung eines gekneteten WerkstoffsProduction of a kneaded material

100 Masseteile Siliciumnitrid, 2 Masseteile Strontiumoxid, 3 Masseteile Magnesiumoxid und 3 Masseteile Ceroxid werden ge­ mahlen und in nassem Zustand vermischt. Die gemahlene Mischung hat nach dem Mahlen einen durchschnittlichen Teilchendurchmes­ ser von 0,6 µm und eine spezifische Oberfläche von 6,3 m2/g. Auf diese Weise wird der Wert der Formel (1) 2,0 bei einer Dichte des Siliciumnitrids von 3,18. Nach dem Mahlen wird die gemahlene Mischung mit einem Eisenfilter vom Naßtyp "mini shifter" behandelt, um Eisenverunreinigung aus der Mischung zu entfernen. Anschließend wird die Mischung mit einem Sprühtrockner getrocknet.100 parts by weight of silicon nitride, 2 parts by weight of strontium oxide, 3 parts by weight of magnesium oxide and 3 parts by weight of cerium oxide are ground and mixed in the wet state. After grinding, the ground mixture has an average particle diameter of 0.6 μm and a specific surface area of 6.3 m 2 / g. In this way, the value of the formula (1) becomes 2.0 at a silicon nitride density of 3.18. After milling, the milled mixture is treated with a mini shifter wet iron filter to remove iron contamination from the mixture. The mixture is then dried using a spray dryer.

100 Masseteile der so getrockneten Mischung, 7 Masseteile Methylcellulose, 1 Masseteil eines oberflächenaktiven Mittels und 30 Masseteile Wasser werden in einem offenen Kneter unter Kühlung geknetet. Anschließend wird der geknetete Werkstoff dreimal im Vakuum mit mindestens 9,33 kPa (70 mmHg) mittels eines Vakuumkneters extrudiert, um einen zylindrischen gekneteten Werkstoff mit einem Durchmesser von 52 mm und einer Länge von 500 mm herzustellen. Der zylindrische geknetete Werkstoff wurde unter einem Druck von 245,25 MPa (2,5 t/cm2) durch eine Gummipresse gepreßt, um einen homogen gekneteten Werkstoff herzustellen.100 parts by weight of the mixture thus dried, 7 parts by weight of methyl cellulose, 1 part by weight of a surface-active agent and 30 parts by weight of water are kneaded in an open kneader with cooling. The kneaded material is then extruded three times in vacuo with at least 9.33 kPa (70 mmHg) by means of a vacuum kneader to produce a cylindrical kneaded material with a diameter of 52 mm and a length of 500 mm. The cylindrical kneaded material was pressed under a pressure of 245.25 MPa (2.5 t / cm 2 ) through a rubber press to produce a homogeneously kneaded material.

SpritzgießenInjection molding

Der geknetete Werkstoff wird über Nacht im Kühlschrank altern gelassen und dann spritzgegossen.The kneaded material will age in the refrigerator overnight left and then injection molded.

Fig. 1 ist ein Flußdiagramm, das die Schritte der Herstellung eines gesinterten Turbinenradkörpers mit einem Durchmesser von 130 mm, wie in Fig. 2 wiedergegeben, zeigt. Der geknetete Werkstoff wurde, wie in Fig. 3 veranschaulicht, spritzgegossen. Eine Metallform wurde verwendet, deren innere Oberfläche auf dem oberen und unteren Bereich mit Teflon beschichtet wurde und einen Kontaktwinkel für Wasser von 105°C aufweist. Die Temperatur des gekneteten Werkstoffes betrug 12°C. Die Metallform wurde auf 60°C vorgeheizt. Der geknetete Werkstoff wurde unter einem Druck von 29,43 MPa (300 kg/cm2), einer Druckbelastungszeit von 10 s und einer Spritzgußgeschwindigkeit von 300 cm3/s spritzgegossen und dann 3 Minuten lang thermogelieren und abbinden gelassen. FIG. 1 is a flowchart showing the steps of manufacturing a 130 mm diameter sintered turbine body as shown in FIG. 2. The kneaded material was injection molded as illustrated in FIG. 3. A metal mold was used, the inner surface of which was coated with Teflon on the upper and lower area and has a contact angle for water of 105 ° C. The temperature of the kneaded material was 12 ° C. The metal mold was preheated to 60 ° C. The kneaded material was injection molded under a pressure of 29.43 MPa (300 kg / cm 2 ), a pressure loading time of 10 s and an injection molding speed of 300 cm 3 / s, and then thermogelled and allowed to set for 3 minutes.

Nach dem Spritzgießen wurde der Formkörper aus der Form gelöst. Anschließend wurde der Formkörper 2 Stunden lang bei 60°C in einem Thermohygrostaten belassen und dann auf 100°C mit einer Rate von 10°C/h erhitzt. Durch Erhitzen des Formkörpers auf 100°C für eine Dauer von 3 Stunden wurde der Formkörper getrocknet. Die Feuchtigkeit im Thermohygrostaten betrug zuerst 98% und verminderte sich mit einer Rate von 10 %/h auf 20%.After the injection molding, the molded body was released from the mold. The molded body was then left for 2 hours Leave at 60 ° C in a thermo hygrostat and then at 100 ° C heated at a rate of 10 ° C / h. By heating the molded body at 100 ° C for 3 hours Molded body dried. The humidity in the thermo-hygrostat was 98% at first and decreased at a rate of 10 % / h to 20%.

Nach dem Trocknen wurde der Formkörper unter einem hydrostatischen Druck von 686,7 MPa (7 t/cm2) mittels einer Gummipresse isostatisch gepreßt.After drying, the molded body was isostatically pressed under a hydrostatic pressure of 686.7 MPa (7 t / cm 2 ) using a rubber press.

Nach der Gummipressung wurde der Formkörper zur Entfernung des organischen Bindemittels behandelt. Bei dieser Behandlung wurde der Formkörper an Luft mit einer Rate von 50°C/h erhitzt und bei 500°C fünf Stunden lang belassen, um das organische Bindemittel aus dem Formkörper zu entfernen. Schließlich wurde der Formkörper gesintert. Bei diesem Sintern wurde der Formkörper mit einer Rate von 700°C/h erhitzt und bei einer Temperatur von 1650°C in Stickstoffatmosphäre etwa 1 Stunde lang belassen, so daß ein gesintertes Turbinenrad erhalten wurde. Sämtliche, vorstehende Schritte benötigten 10 Tage. Die Ausbeute betrug 100% für die Schritte des Trocknens, Entfernung des Bindemittels und des Sinterns. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 wiedergegeben.After the rubber pressing, the molded body was used to remove the treated organic binder. With this treatment the molded body was heated in air at a rate of 50 ° C / h and left at 500 ° C for five hours to remove the organic Remove binder from the molded body. Finally, the molded body was sintered. With this sintering the molded body was heated at a rate of 700 ° C / h and at a temperature of 1650 ° C in a nitrogen atmosphere left for about 1 hour so that a sintered turbine wheel was obtained. All of the above steps required 10 days. The yield was 100% for the steps of Drying, removal of the binder and sintering. The Results are shown in Table 1.

In einem in der Tabelle 1 gezeigten Vergleichsbeispiel wird ein gesintertes Turbinenrad in ähnlicher Weise wie oben erläutert hergestellt mit der Ausnahme, daß das isostatische Pressen nach der Entfernung des Bindemittels durchgeführt wird. In a comparative example shown in Table 1 a sintered turbine wheel in a similar manner as explained above manufactured with the exception that isostatic pressing after removal of the binder.  

Tabelle 1 Table 1

Da erfindungsgemäß der Weichmacher hauptsächlich aus Wasser besteht, kann die verwendete Menge des organischen Bindemittels vermindert werden. In dem Verfahren zur Herstellung keramischer Gegenstände, das die Schritte des Spritzgießens eines gekneteten Werkstoffes, Trocknen eines Formkörpers, Entfernung eines organischen Bindemittels aus dem Formkörper und Sintern des Formkörpers umfaßt, enthält der geknetete Werkstoff ein organisches Bindemittel, das aus wasserlöslichen oder wasserabsorbierenden Polymeren besteht, vorzugsweise mit thermogelierenden und abbindenden Eigenschaften, wie z.B. Methylcellulose, und der Formkörper wird durch isostatisches Pressen vor der Entfernung des organischen Bindemittels behandelt, wodurch die Ausbeute nach der Entfernung des Bindemittels im wesentlichen auf 100% verbessert wird. Since according to the invention the plasticizer mainly consists of water exists, the amount of organic binder used can be reduced. In the manufacturing process ceramic objects, the steps of injection molding a kneaded material, drying a molded body, Removal of an organic binder from the molded body and sintering the molded body, contains the kneaded Material is an organic binder made from water-soluble or water-absorbing polymers, preferably with thermogelling and setting properties, e.g. Methyl cellulose, and the molded body is replaced by isostatic Presses treated before removal of the organic binder, which increases the yield after removal of the binder is substantially improved to 100%.  

Formkörper komplexer Konfiguration und mit dicken Wandberei­ chen konnten nicht in einer Einheit durch herkömmliches Spritzgießen geformt werden. Erfindungsgemäß können aber der­ artige Formkörper in einer Einheit geformt werden, wodurch fertige keramische Gegenstände in sehr hoher Ausbeute her­ stellbar sind, da die Formkörper hervorragende Formungs- und Formbeständigkeitseigenschaften aufweisen.Moldings of complex configuration and with thick wall areas Chen could not be in one unit by conventional Injection molding. According to the invention Like shaped body can be molded in one unit, whereby finished ceramic objects in very high yield are adjustable because the moldings have excellent shape and Have dimensional stability properties.

Darüber hinaus erfordert das herkömmliche Spritzgießen lange Zeit, um das Bindemittel zu entfernen. Erfindungsgemäß kann jedoch der Schritt zur Entfernung des Bindemittels innerhalb von zwei Tagen abgeschlossen werden und spritzgegossene Gegen­ stände mit derselben Genauigkeit und Leistungsfähigkeit wie diejenigen Gegenstände, die nach dem herkömmlichen Spritzguß­ verfahren hergestellt wurden, können mit hoher Ausbeute herge­ stellt werden.In addition, conventional injection molding takes a long time Time to remove the binder. According to the invention however, the step to remove the binder within completed by two days and injection molded counter with the same accuracy and performance as those items made after conventional injection molding Processes can be produced in high yield be put.

Die Erfindung stellt somit ein Verfahren zur Herstellung kera­ mischer Gegenstände durch Spritzgießen keramischer Werkstoffe zur Verfügung, die keramisches Pulver, Sinterhilfsmittel, Wasser und organisches Bindemittel enthalten, um einen Form­ körper zu bilden. Der Formkörper wird unter hydrostatischem Druck vor der Entfernung des organischen Bindemittels gepreßt, wodurch die Ausbeute des Formkörpers bei den Schritten der Entfernung des organischen Bindemittels und des Sinterns des Formkörpers verbessert wird.The invention thus provides a method for producing kera mixing objects by injection molding ceramic materials available, the ceramic powder, sintering aids, Contain water and organic binders to form a to form body. The molded body is under hydrostatic Pressure pressed before removal of the organic binder, whereby the yield of the shaped body in the steps of Removal of the organic binder and sintering of the Shaped body is improved.

Claims (12)

1. Verfahren zur Herstellung keramischer Gegenstände, umfassend die Schritte:
Spritzgießen eines gekneteten Werkstoffs, der ein keramisches Pulver, Sinterhilfsmittel und organisches Bindemittel enthält, um einen Formkörper zu bilden;
Trocknen des Formkörpers,
Entfernen des organischen Bindemittels aus dem Formkörper,
isostatisches Pressen des Formkörpers unter hydrostatischem Druck und
Sintern des Formkörpers,
dadurch gekennzeichnet, daß dem Werkstoff vor dem Spritzgießen Wasser in einer Menge von 10 bis 50 Masseteilen zu 100 Masseteilen keramischen Pulvers zugesetzt wird, und daß das isostatische Pressen der Formkörpers vor dem Entfernen des organischen Bindemittels durchgeführt wird.
1. A method of making ceramic articles comprising the steps of:
Injection molding a kneaded material containing a ceramic powder, sintering aid and organic binder to form a molded article;
Drying the molded body,
Removing the organic binder from the shaped body,
isostatic pressing of the molded body under hydrostatic pressure and
Sintering the molded body,
characterized in that water is added to the material before the injection molding in an amount of 10 to 50 parts by mass to 100 parts by mass of ceramic powder, and that the isostatic pressing of the shaped bodies is carried out before the removal of the organic binder.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das keramische Pulver aus einem oder mehreren Bestandteilen besteht, die aus Siliciumcarbid, Siliciumnitrid, Sialon, Bornitrid und Zirkoniumdioxid ausgewählt werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the ceramic powder from one or more components  consists of silicon carbide, silicon nitride, sialon, boron nitride and zirconia can be selected. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das keramische Pulver eine Teilchengröße innerhalb des Bereiches aufweist, der durch folgende Formel bestimmt wird: 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the ceramic powder has a particle size within the range which is determined by the following formula: 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sinterhilfsmittel aus Magnesiumoxid, Berylliumoxid, Cerdioxid, Strontiumoxid, Titandioxid, Zirkoniumdioxid, Yttriumoxid und den anderen Seltenerdoxiden; aus zusammengesetzten Oxiden wie Berylliumtitanat, Zirkoniumtitanat; oder aus mehreren Oxiden zusammengesetzte Oxide wie Mullit, Aluminium- Zirkoniumtitanat und aus einer Kombination daraus ausgewählt werden.4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the sintering aids made of magnesium oxide, beryllium oxide, Cerium dioxide, strontium oxide, titanium dioxide, zirconium dioxide, Yttrium oxide and the other rare earth oxides; from composite Oxides such as beryllium titanate, zirconium titanate; or oxides composed of several oxides such as mullite, aluminum Zirconium titanate and selected from a combination thereof will. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sinterhilfsmittel in Form von Teilchen verwendet werden, die denjenigen des keramischen Pulvers gleichen.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that the sintering aid in the form of Particles used are those of ceramic powder same. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Bindemittel wasserlöslich oder eine wasserabsorbierende Verbindung ist wie Methylcellulose, Hydroxypropylmethyl-Cellulose oder die anderen wasserlöslichen Celluloseether-Derivate; Polyvinylalkohol, Polyethylenglycol oder die anderen wasserlöslichen Hochpolymere oder ihre derivatisierten, wasserabsorbierenden Hochpolymere. 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that the organic binder is water soluble or a water absorbing compound is like methyl cellulose, Hydroxypropylmethyl cellulose or the others water-soluble cellulose ether derivatives; Polyvinyl alcohol, polyethylene glycol or the other water-soluble high polymers or their derivatized, water-absorbing high polymers.   7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Bindemittel wie Methylcellulose, Hydroxypropylmethyl-Cellulose und Alkenoxid-Cellulosederivate thermogelierende und abbindende Eigenschaften aufweist.7. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that that the organic binder such as methyl cellulose, Hydroxypropylmethyl cellulose and alkene oxide cellulose derivatives has thermal gelling and setting properties. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Bindemittel in dem gekneteten Werkstoff in einer Menge von 0,1 bis 15 Masseteilen zu 100 Masseteilen des keramischen Pulvers enthalten ist.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that the organic binder in the kneaded material in an amount of 0.1 to 15 parts by mass 100 parts by weight of the ceramic powder is contained. 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das keramische Pulver vorher mit den Sinterhilfsmitteln gemischt und die Mischung des keramischen Pulvers und der Sinterhilfsmittel gemahlen wird, um eine gemahlene Mischung zur Verfügung zu stellen.9. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that the ceramic powder previously with the Sintering aids mixed and the mixture of ceramic Powder and the sintering aid is ground to a ground To provide mixture. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die gemahlene Mischung durch einen Sprühtrockner getrocknet wird.10. The method according to claim 9, characterized in that the ground mixture is dried by a spray dryer becomes. 11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der hydrostatische Druck 98,1 bis 981 MPa beträgt.11. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that the hydrostatic pressure 98.1 to Is 981 MPa. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der hydrostatische Druck 245,25 bis 784,8 MPa beträgt.12. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized characterized in that the hydrostatic pressure 245.25 to 784.8 MPa is.
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