DE4020126C1 - Mfg. cast object used for e.g. jewellery or dental purposes - from precious metal alloy by lost wax process using pattern contg. uniformly dispersed grain refiner in wax and/or plastic - Google Patents

Mfg. cast object used for e.g. jewellery or dental purposes - from precious metal alloy by lost wax process using pattern contg. uniformly dispersed grain refiner in wax and/or plastic

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Abstract

Cast object, for e.g. jewellery or dental purposes, is produced from precious metal alloy by lost wax process using pattern contg. 0.1-20, pref. 3-10 wt.% of grain refining agent uniformly dispersed in wax and/or plastic. Agent has particle size of less than 100 mu, pref. 1-50 mu, and is selected from Co-Ti silicate, Co-Zr silicate, Ti dioxide and/or Zr dioxide. ADVANTAGE - Fine grain structure with good polishing characteristics is obtd.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Gußobjekten aus Edel­ metall-Legierungen unter Verwendung eines Kornfeinungsmittels durch Anfertigen eines aus Wachs und/oder Kunststoff bestehenden Modells, Einbetten des Modells in eine feuerfeste Einbettmasse, Entfernen des Wachses und/oder Kunststoffes unter Bildung einer Gießform und Eingießen der geschmolzenen Edelmetall-Le­ gierungen in die Gießform und ein Mittel zur Anwendung in dem Verfahren.The invention relates to a method for producing cast objects from precious metal alloys using a grain refining agent by manufacturing a model made of wax and / or plastic, embedding the model in a fireproof investment, removing the wax and / or plastic to form a mold and pour the molten precious metal Le alloys in the mold and a means for use in the process.

Aus Edelmetall-Legierungen bestehende Gußobjekte mit feinkörnigem Gefüge werden nach dem Verfahren des verlorenen Wachsmodells aus Edelmetall-Legie­ rungen, die Kornfeinungsmittel als Legierungszusätze enthalten, hergestellt. Übliche Kornfeinungsmittel in Gold-, Palladium- und Gold-Palladium-Legie­ rungen, wie sie in der Schmuckindustrie und auf dem Dentalgebiet eingesetzt werden, sind beispielsweise Ruthenium, Rhodium, Iridium, Titan, Eisen, Hafnium, Tantal, Wolfram und Rhenium (DE 32 47 399 C2, DE 34 14 128 C2, DE 38 30 666 A1 und DE 39 05 987 C1).Cast objects made of precious metal alloys with a fine-grained structure are made of precious metal alloy according to the lost wax model stations that contain grain refining agents as alloy additives. Common grain refining agents in gold, palladium and gold-palladium alloy as used in the jewelry industry and in the dental field are, for example, ruthenium, rhodium, iridium, titanium, iron, Hafnium, tantalum, tungsten and rhenium (DE 32 47 399 C2, DE 34 14 128 C2, DE 38 30 666 A1 and DE 39 05 987 C1).

Das Gefüge der so hergestellten Gußobjekte ist feinkörnig; jedoch können in oberflächennahen Bereichen Ausscheidungen der Kornfeinungsmittel auftreten, die sich beim Polieren - üblicherweise der letzte Fertigungsschritt - störend bemerkbar machen. Dieser Nachteil wirkt sich besonders bei für Schmuckzwecke bestimmten Gußobjekten aus, so daß in der Schmuckindustrie Kornfeinungsmittel als Legierungszusätze enthaltende Edelmetall-Legierungen nur in geringem Um­ fang benutzt werden.The structure of the cast objects produced in this way is fine-grained; however, in Excretions of the grain refining agent occur near the surface, which is disruptive during polishing - usually the last manufacturing step to make noticable. This disadvantage is particularly important for jewelry purposes certain cast objects, so that grain refiners in the jewelry industry precious metal alloys containing alloy additives only to a small extent be used.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs charakteri­ sierten Art zu finden, das zu aus Edelmetall-Legierungen bestehenden Gußob­ jekten mit feinkörnigem Gefüge und guter Polierbarkeit führt. Das Verfahren soll sich besonders zur Herstellung von Schmuck und Zahnersatz aus Gold-, Palladium- und Gold-Palladium-Legierungen eignen. Außerdem soll ein Mittel zur Anwendung in dem Verfahren bereitgestellt werden.It is therefore the object of the invention to characterize a method of the introduction to find the type to which the cast object is made of precious metal alloys leads with fine-grained structure and good polishability. The procedure  is particularly intended for the production of jewelry and dentures from gold, Palladium and gold-palladium alloys are suitable. In addition, a means to Application to be provided in the process.

Das die Lösung der Aufgabe darstellende Verfahren ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß das Modell aus das Kornfeinungsmittel in homogener Vertei­ lung enthaltendem Wachs und/oder Kunststoff angefertigt wird.According to the invention, the method representing the solution to the problem is thereby characterized in that the model from the grain refining agent in a homogeneous distribution Lung containing wax and / or plastic is made.

Bewährt hat sich das Verfahren, wenn das Modell aus das Kornfeinungsmittel in einer Menge von 0,1-20 Gewichts-%, vorzugsweise 3-10 Gewichts-%, enthaltendem Wachs und/oder Kunststoff angefertigt wird und wenn ein Kornfeinungsmittel, dessen Teilchengröße unterhalb von 100 Mikrometer, vorzugsweise im Bereich von 1-50 Mikrometer, liegt, verwendet wird.The process has proven itself when the model is made from the grain refining agent an amount of 0.1-20% by weight, preferably 3-10% by weight Wax and / or plastic is made and if a grain refining agent, whose particle size is below 100 microns, preferably in the range of 1-50 microns, is used.

Grundsätzlich kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren jedes als Legierungszu­ satz für Edelmetall-Legierungen bekannte metallische Kornfeinungsmittel und jede der in DE 38 21 204 A1 als Kornfeinungsmittel genannten Metallverbin­ dungen eingesetzt werden. Bevorzugt werden jedoch, vor allem beim Vergießen von Gold-, Palladium- und Gold-Palladium-Legierungen, Kobalt-titan-silicat, Kobalt-zirkonium-silicat, Titandioxid und Zirkoniumdioxid, wobei sich die beiden letzteren besonders bewährt haben. Jedes Kornfeinungsmittel kann sowohl für sich allein als auch im Gemisch mit einem oder mehreren anderen verwendet werden.In principle, each can be added as an alloy in the method according to the invention metallic grain refining agents known for precious metal alloys and each of the metal compounds mentioned in DE 38 21 204 A1 as grain refining agents applications are used. However, they are preferred, especially when casting of gold, palladium and gold-palladium alloys, cobalt titanium silicate, Cobalt-zirconium-silicate, titanium dioxide and zirconium dioxide, whereby the have particularly proven the latter two. Any grain refiner can do both used alone or in a mixture with one or more others will.

Nach dem Entfernen des Wachses und/oder Kunststoffes befinden sich die Korn­ feinungsmittel-Teilchen in nur lose anhaftender Form auf der Oberfläche des Gießformhohlraumes. Sie werden beim Gießen von der in die Gießform einströmen­ den Schmelze erfaßt, von der Schmelze aufgenommen und durch die Bewegung der Schmelze gleichmäßig darin verteilt. So kann sich beim Erstarren der Schmelze sowohl ein sehr feinkörniges als auch sehr homogenes Gefüge ausbilden. Entsprechend zeichnen sich die nach dem Verfahren hergestellten Gußobjekte durch sehr gute mechanische Eigenschaften, wie Bruchdehnung, Zugfestigkeit und Streckgrenze, aus. After removing the wax and / or plastic, the grain is in place Fine particles in loosely adhering form on the surface of the Mold cavity. They will flow from the to the mold during casting the melt is grasped, absorbed by the melt and by the movement of the Melt evenly distributed in it. This can happen when the melt solidifies form both a very fine-grained and a very homogeneous structure. Correspondingly, the cast objects produced according to the process stand out due to very good mechanical properties such as elongation at break, tensile strength and Yield strength, off.  

Weiterhin zeichnen sich die Gußobjekte, auch die großflächigen, durch eine sehr gute Polierbarkeit aus, so daß das erfindungsgemäße Verfahren für die Schmuckindustrie von besonderer Bedeutung ist. Damit ist die Herstellung von gegossenen Schmuckteilen mit feinkörnigem Gefüge möglich, ohne daß ein Aus­ schuß durch schlechte Polierbarkeit - ein Mangel, der erst am Ende der Ferti­ gung sichtbar wird, - in Kauf genommen werden muß.Furthermore, the cast objects, also the large ones, are characterized by a very good polishability, so that the inventive method for the Jewelry industry is of particular importance. This is the production of cast jewelry with fine-grained structure possible without an out shot through poor polishability - a defect that only at the end of the ferti becomes visible, - must be accepted.

Das Mittel zur Anwendung in dem Verfahren ist erfindungsgemäß dadurch gekenn­ zeichnet, daß es aus Wachs oder Kunststoff und darin homogen verteiltem Korn­ feinungsmittel besteht.The agent for use in the method is thus characterized according to the invention records that it is made of wax or plastic and grain homogeneously distributed therein refining agent exists.

Bewährt hat sich das Mittel, wenn es 0,1-20 Gewichts-%, vorzugsweise 3-10 Gewichts-%, des Kornfeinungsmittels enthält und wenn die Teilchengröße des Kornfeinungsmittels unterhalb von 100 Mikrometer, vorzugsweise im Bereich von 1-50 Mikrometer, liegt.The agent has proven itself if it is 0.1-20% by weight, preferably 3-10% by weight of the grain refining agent contains and if the particle size of the grain refining agent below 100 micrometers, preferably in the range from 1-50 microns.

Es kann als Legierungszusatz für Edelmetall-Legierungen bekannte metallische Kornfeinungsmittel und jede der in DE 38 21 204 A1 als Kornfeinungsmittel genannten Metallverbindungen enthalten. Besonders bewährt haben sich Kobalt-titan-silicat, Kobalt-zirkonium-silicat, Titandioxid und Zirkonium­ dioxid, wobei sich die beiden letzteren besonders bewährt haben. Jedes Korn­ feinungsmittel kann sowohl für sich allein als auch im Gemisch mit einem oder mehreren anderen in dem Wachs oder Kunststoff enthalten sein.It can be known as an alloy additive for precious metal alloys Grain refining agents and each of those in DE 38 21 204 A1 as grain refining agents contain mentioned metal compounds. Have proven particularly successful Cobalt-titanium-silicate, cobalt-zirconium-silicate, titanium dioxide and zirconium dioxide, the latter two having proven particularly effective. Every grain fining agent can be used alone or as a mixture with one or several others can be contained in the wax or plastic.

Für das Mittel können alle üblicherweise als Modellierwerkstoffe benutzten, rückstandslos verbrennenden Wachse und Kunststoffe verwendet werden. Die Her­ stellung des Mittels erfolgt durch Vermischen des verflüssigten Wachses oder Kunststoffes mit dem Kornfeinungsmittel.For the agent, all commonly used as modeling materials, residue-free waxes and plastics can be used. The Her Position of the agent is done by mixing the liquefied wax or Plastic with the grain refining agent.

Das Verfahren und das Mittel gemäß der Erfindung können zur Herstellung von dentalen Gußobjekten, wie Zahnprothesenplatten, Kronen, Brücken und Inlays, benutzt werden. Besonders bewährt hat sich ihr Einsatz jedoch in der Schmuck­ industrie zur Herstellung von Bÿouteriewaren aus Edelmetall-Legierungen, vorzugsweise aus Gold-, Palladium- und Gold-Palladium-Legierungen. Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird daher in dem folgenden Beispiel die Herstellung von Schmuckringen aus einer Gold-Silber-Kupfer-Zink-Schmucklegierung beschrie­ ben. The method and agent according to the invention can be used to prepare dental cast objects, such as denture plates, crowns, bridges and inlays, to be used. However, their use has proven particularly useful in jewelry industry for the production of boutique goods made of precious metal alloys, preferably made of gold, palladium and gold-palladium alloys. To the closer Explanation of the invention will therefore be made in the following example described by jewelry rings made of a gold-silver-copper-zinc jewelry alloy ben.  

Beispielexample

Aus Wachs, das 3 Gewichts-% Zirkoniumdioxid, Teilchengröße im Bereich von 1-50 Mikrometer, enthält, werden Modelle von Ringen angefertigt und an einem Wachs-Gußbaum angewachst. Der Gußbaum und die daran angewachsten Ringe werden in Gips eingebettet. Nach dem Aushärten des Gipses wird das Wachs durch Erwär­ men entfernt. Anschließend wird die so erhaltene Gießform auf 700°C vorgewärmt und die Schmelze einer Gold-Silber-Kupfer-Zink-Schmucklegierung in die Gieß­ form eingegossen. Nach dem Abkühlen werden Gußbaum und Ringe ausgebettet. Die Ringe werden vom Gußbaum abgetrennt, abgestrahlt und poliert.Made of wax containing 3% by weight of zirconia, particle size in the range of 1-50 microns, contains, models of rings are made and on one Wax cast tree waxed. The cast tree and the rings attached to it become embedded in plaster. After the plaster has hardened, the wax is heated men away. The mold thus obtained is then preheated to 700 ° C and the melt of a gold-silver-copper-zinc jewelry alloy into the casting cast in shape. After cooling, the cast tree and rings are divested. The Rings are separated from the cast tree, blasted and polished.

Die Ringe besitzen ein feinkörniges und homogenes Gefüge, wie die metallo­ graphische Untersuchung zeigt, und weisen eine fehlerfreie, hochglänzende Oberfläche auf.The rings have a fine-grained and homogeneous structure, like the metallo graphic examination shows, and indicate a flawless, high-gloss Surface on.

Claims (13)

1. Verfahren zur Herstellung von Gußobjekten aus Edelmetall-Legierungen unter Verwendung eines Kornfeinungsmittels durch Anfertigen eines aus Wachs und/oder Kunststoff bestehenden Modells, Einbetten des Modells in eine feuerfeste Einbettmasse, Entfernen des Wachses und/oder Kunststoffes unter Bildung einer Gießform und Eingießen der geschmolzenen Edelmetall-Legie­ rungen in die Gießform, dadurch gekennzeichnet, daß das Modell aus das Kornfeinungsmittel in homogener Verteilung enthaltendem Wachs und/oder Kunststoff angefertigt wird.1. A method for producing cast objects from precious metal alloys using a grain refining agent by making a model consisting of wax and / or plastic, embedding the model in a refractory investment, removing the wax and / or plastic to form a mold and pouring the melted Precious metal alloys in the casting mold, characterized in that the model is made from the grain refining agent in a homogeneous distribution containing wax and / or plastic. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Modell aus das Kornfeinungsmittel in einer Menge von 0,1-20 Gewichts-% enthaltendem Wachs und/oder Kunststoff angefertigt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the model from the Grain refining agent containing wax in an amount of 0.1-20% by weight and / or plastic is made. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Modell aus das Kornfeinungsmittel in einer Menge von 3-10 Gewichts-% enthaltendem Wachs und/oder Kunststoff angefertigt wird.3. The method according to claim 2, characterized in that the model from the Grain refining agent containing wax in an amount of 3-10% by weight and / or plastic is made. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kornfeinungsmittel, dessen Teilchengröße unterhalb von 100 Mikrometer liegt, verwendet wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a grain refiner whose particle size is below 100 microns lies, is used. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kornfeinungs­ mittel, dessen Teilchengröße im Bereich von 1-50 Mikrometer liegt, ver­ wendet wird.5. The method according to claim 4, characterized in that a grain refinement medium, whose particle size is in the range of 1-50 microns, ver is applied. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kornfeinungsmittel aus Kobalt-titan-silicat, Kobalt-zirkonium-silicat, Titandioxid und/oder Zirkoniumdioxid verwendet wird. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that a grain refiner made from cobalt titanium silicate, cobalt zirconium silicate, Titanium dioxide and / or zirconium dioxide is used.   7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine geschmolzene Gold-Legierung, Palladium-Legierung oder Gold-Palladium-Legierung in die Gießform eingegossen wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that a molten gold alloy, palladium alloy or Gold-palladium alloy is poured into the mold. 8. Mittel zur Anwendung in dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es aus Wachs oder Kunststoff und darin homogen verteiltem Kornfeinungsmittel besteht.8. Means for use in the method according to one of claims 1 to 7, characterized in that it is made of wax or plastic and homogeneous therein distributed grain refining agent. 9. Mittel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß es 0,1-20 Gewichts-% des Kornfeinungsmittels enthält.9. Composition according to claim 8, characterized in that it is 0.1-20% by weight contains the grain refining agent. 10. Mittel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß es 3-10 Gewichts-% des Kornfeinungsmittels enthält.10. Composition according to claim 9, characterized in that it is 3-10% by weight of the Contains grain refining agent. 11. Mittel nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchengröße des Kornfeinungsmittels unterhalb von 100 Mikrometer liegt.11. Agent according to one of claims 8 to 10, characterized in that the Particle size of the grain refining agent is below 100 micrometers. 12. Mittel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchengröße des Kornfeinungsmittels im Bereich von 1-50 Mikrometer liegt.12. Composition according to claim 11, characterized in that the particle size of the Grain refining agent is in the range of 1-50 micrometers. 13. Mittel nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Kornfeinungsmittel aus Kobalt-titan-silicat, Kobalt-zirkonium-silicat, Titandioxid und/oder Zirkoniumdioxid besteht.13. Composition according to one of claims 8 to 12, characterized in that the Grain refining agent made of cobalt titanium silicate, cobalt zirconium silicate, Titanium dioxide and / or zirconium dioxide exists.
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