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Hintergrund
der Erfindung und verwandter Stand der Technik
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Formung eines Gegenstands
unter Verwendung von Keramik-, Glas- oder Metallpulver und genauer
gesagt ein Verfahren zur Härtung
einer hochkonzentrierten Aufschlämmung
der Pulver in einem aufgrund eines Dispergiermittels dispergierten
Zustand durch Zusetzen einer bestimmten reaktiven Substanz zur Aufschlämmung, um
den dispergierten Zustand zu zerstören.
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Um
einen Gegenstand aus Materialien wie Keramik- oder Metallpulver
zu formen oder um Cermetmaterialien sowie als Funktionsmaterialien
geeignete Materialien, in denen Keramik- und Metallpulver eingemischt
sind, zu formen, wurden Verfahren der Pressformung, des Extrudierens,
Spritzgießens,
Gießens
und dergleichen angewandt, um hochfeste Materialien mit hervorragender
Wärmebeständigkeit
und Verschleißbeständigkeit
zu formen.
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Es
ist versteht sich von selbst, dass diese Formverfahren verschiedene
Vorteile aufweisen. Andererseits jedoch ist ein Pressformverfahren
beispielsweise darauf beschränkt,
einfache Formen wie Scheiben oder Prismen zu bilden, und das Extrusionsverfahren
ist auf das Formen von Produkten beschränkt, die ein konstantes Profil
im Querschnitt vertikal zur Extrudierrichtung aufweisen, wie beispielsweise
Stäbe oder
Waben. Zum Formen von Produkten von komplexer Gestalt unter Verwendung
derartiger Verfahren muss der geformte Grünkörper zu einem Gegenstand mit
angemessener Festigkeit kalziniert, dann mechanisch verarbeitet
und letztendlich gesintert werden.
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Beim
Spritzgussverfahren ist, aufgrund des erforderlichen Zusetzens großer Mengen
eines Harzes und eines Bindemittels zum Materialpulver, die Dichte
der Formteile niedrig, der Entfettungsvorgang nimmt viel Zeit in
Anspruch, und die Schrumpfung beim Sintern ist beträchtlich.
Deshalb ist die Verwendung des Spritzgussverfahrens auf relativ
kleine Produkte mit komplizierten Formen beschränkt.
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Weiters
wirft Gießen
Probleme bezüglich
der geringen mechanischen Festigkeit der Gegenstände auf, und aufgrund der ständig wechselnden
Beschaffenheit der Aufschlämmung,
die im Falle eines Verfahrens der Aufschlämmungsentfernung kontrolliert
werden sollte, ist die Herstellung einer Vielzahl von Produkten
mit einer bestimmten Dicke schwierig; und im Falle des Feststoffverfahrens
kommt es leicht zur Bildung von inneren Defekten, beispielsweise
von Lunkerhohlräumen.
Bei beiden Verfahren muss der dispergierte Zustand der Aufschlämmung ständig in
einem vorbestimmten bevorzugten Zustand gehalten werden.
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Um
derartige Probleme bei herkömmlichen
Verfahren zu lösen,
wurde nach Verfahren zum Formen eines Gegenstands aus Pulvern, die
das Formen und Verarbeiten zu komplizierten Formen und die Herstellung von
einheitlichen Produkten mit geringer Schrumpfung beim Sintern erleichtern,
geforscht. Das „Near-Net"-Verfahren, bei dem
eine durch Dispergieren einer großen Menge an Pulvern hergestellte
Aufschlämmung
gehärtet
wird, stellt eine der Lösungen
dar. Dem „Near-Net"-Verfahren gemäß wird der
gleichmäßig dispergierte
Zustand der Aufschlämmung
an die Formteile übertragen,
ein Produkt von komplizierter Gestalt kann unter Verwendung einer
Form mit der gewünschten
Gestalt hergestellt werden, was in einer hohen Dichte der Pulver
im Formteil resultiert.
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Als
eines solcher „Near-Net"-Verfahren haben
die Erfinder der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Erhalt
von elastischen Formteilen durch Härten einer große Mengen
an Pulvern enthaltenden Aufschlämmung
auf Wasserbasis durch Zusatz verschiedener wasserabsorbierender
Substanzen zur Aufschlämmung entwickelt,
wie es in der offen gelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 8-127087
offenbart wurde. Die japanische Patentveröffentlichung Nr. 5-48724 offenbart
ebenso ein Formverfahren durch Einfrieren des Dispergiermittels
in der Aufschlämmung,
und die japanische Patentveröffentlichung
Nr. 7-22931 offenbart ein Verfahren zum Erhalt von Formteilen durch
Zusatz eines Harzes und seines Härters
zur Aufschlämmung.
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Das
Verfahren zum Formen ausgehend von Pulvern, welches die wasserabsorbierenden
Substanzen oder das Harz und seinen Härter einsetzt, weist jedoch
Beschränkungen
bezüglich
der Steigerung der Dichte der Formteile auf, da Harze und dergleichen
der Aufschlämmung
zugesetzt werden, die in den Endprodukten nicht benötigt werden.
Aufgrund der drastischen Zunahme an Viskosität der Aufschlämmung durch
den Zusatz von Harzen und dergleichen wird zudem die Verarbeitbarkeit
beim Formen beeinträchtigt,
was weitere Untersuchungen zur Verbesserung nötig macht. Weiters muss beim
Verfahren, in dem das Dispergiermittel in der Aufschlämmung eingefroren
wird, die Temperatur zum Formen und jene der Formteile streng geregelt
werden, und werden die Formteile vor der Gefriertrocknung verarbeitet,
so müssen
sie unter Temperaturbedingungen, unter denen die Formteile fest
sind, verarbeitet werden.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung wurde entwickelt, um die Probleme bei den
herkömmlichen
Verfahren zum Formen eines Gegenstands aus Pulvern zu lösen und
um das „Near-Net"-Formverfahren zu
verbessern. Es ist ein Ziel der Erfindung, ein neues Verfahren zum
Formen eines Gegenstands aus Pulvern bereitzustellen, bei dem eine
Aufschlämmung
ohne Zusatz großer
Mengen an Harz und dergleichen gehärtet wird und bei dem keine
strenge Temperaturregelung während
des Härtungsvorgangs
vonnöten
ist.
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Gemäß vorliegender
Erfindung wird ein Verfahren gemäß Anspruch
1 zum Formen eines Gegenstands aus Pulvern bereitgestellt, umfassend
die Schritte der Herstellung einer Aufschlämmung zumindest eines aus der
aus Keramiken, Glas und Metallen bestehenden Gruppe ausgewählten Pulvers
durch Dispergieren des Pulvers in einem Dispergiermedium mittels
eines Dispergiermittels sowie des Härtens der Aufschlämmung durch
Zusatz einer reaktiven Substanz, die aufgrund ihrer Wechselwirkung
mit dem Dispergiermittel die Dispergierfähigkeit des Dispergiermittels
verhindert oder verringert.
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Bei
diesen Formverfahren wird vorzugsweise ein organisches Lösungsmittel
als Dispergiermedium verwendet, und zwar wird vorzugsweise eine
aus der aus Aminverbindungen, organischen Verbindungen mit Hydroxygruppen,
alkoholischen Estern und organischen Metallkomplexverbindungen bestehenden
Gruppe ausgewählte
Verbindung als Dispergiermittel eingesetzt. Als die mit dem Dispergiermittel
reagierende reaktive Substanz wird vorzugsweise eine Verbindung
hinzugefügt,
die aus der aus Isocyanaten, Epoxyverbindungen, Lactonverbindungen,
Aminverbindungen, Säureanhydriden
und Isothionaten bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführunsform
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Das
Verfahren zum Formen eines Gegenstands aus Pulvern gemäß vorliegender
Erfindung weist den Vorteil auf, dass das Formen mit einfachen Gerätschaften
vollzogen werden kann, da die Formteile durch Härten einer Aufschlämmung, in
der die Pulver hochkonzentriert dispergiert sind, mittels Zusatz
einer geringen Menge einer reaktiven Substanz, die zur Reaktion
mit dem Dispergiermittel fähig
ist, hergestellt werden können,
und dass die Entfettung aufgrund des geringen Gehalts der Formstücke an organischen
Substanzen, die ein Entfetten so schwer wie das Entfetten eines
gewöhnlichen
Spritzgussteils und Entfernen eines Bindemittels machen, auf einfache
Weise durchgeführt
werden kann.
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Die
bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden unten im Detail beschrieben, wobei
die vorliegende Erfindung durch diese Ausführungsformen jedoch ein keinster
Weise eingeschränkt wird.
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Wird
eine Aufschlämmung
durch Suspendieren von Metall- oder Keramikpulver in einem Dispergiermedium
hergestellt, so weist die Aufschlämmung, falls die Konzentration
niedrig und die Häufigkeit
des gegenseitigen Kontakts der Pulver gering ist, ein Newtonsches
Fließverhalten
auf. Nimmt jedoch die Konzentration der Pulver zu, zeigt die Aufschlämmung kein
Newtonsches Fließverhalten,
sondern ein abnormales Fließverhalten,
beispielsweise ein thixotropes oder plastisches Fließverhalten.
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Um
eine Aufschlämmung
mit hoher Pulverkonzentration aber niedriger Viskosität herzustellen,
welche kein wie oben beschrieben abnormales Fließverhalten an den Tag legt,
wird im Allgemeinen ein Dispergiermittel (Dispergator) zur Aufschlämmung zugesetzt.
Um beispielsweise eine Aufschlämmung
herzustellen, die ohne den Einsatz von Dispergiermitteln Newtonsches
Fließverhalten
zeigt, bedarf es eines Anteils von 65%, bezogen auf die Gesamtmenge
der Aufschlämmung,
an Dispergiermedium. Wird jedoch eine kleine Menge eines Dispergiermittels
verwendet, kann der Anteil des Dispergiermediums auf 40% gesenkt
werden.
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Nunmehr
wurde überlegt,
dass, wenn das Dispergiermittel nach dem Einfüllen der Aufschlämmung in ein
Behältnis
einer bestimmten Form entfernt oder dem Dispergiermittel die Dispergierfähigkeit
genommen wird, die Aufschlämmung
ohne Zusatz großer
Mengen an Harzen, wie dies beim herkömmlichen „Near-Net"-Formverfahren der Fall ist, gehärtet werden
könnte,
und es könnten
Formteile hergestellt werden, in denen die Pulver gleichmäßig gepackt
sind.
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Allerdings
wird die Entfernung des Dispergiermittels allein als unmöglich erachtet.
Die Erfinder haben die elektrischen Eigenschaften des Dispergiermittels
in der Aufschlämmung
untersucht und sind zu dem Schluss gekommen, dass die Aufschlämmung durch
Förderung
der Aggregation der Pulver mittels Zusatz einer reaktiven Substanz
in kleiner, der Menge des Dispergiermittels entsprechender Menge
gehärtet
werden könnte,
wenn ein Dispergiermittel und eine zur Reaktion damit fähige Substanz
in einer solchen spezifischen Kombination gewählt werden, dass die Dispergierfähigkeit
des Dispergiermittels abnimmt oder zur Gänze verschwindet.
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In
der vorliegenden Erfindung muss demzufolge eine Aufschlämmung hergestellt
werden, in der die Pulver unter Verwendung eines Dispergiermittels
in einem Dispergiermedium dispergiert sind. Als Pulver werden vorzugsweise
verschiedenste keramische Pulver, beispielsweise Oxide, Nitride
und Carbide; Glas- und Metallpulver verwendet. Ebenfalls bevorzugt
wird gegebenenfalls die Verwendung von Cermetmaterial, hergestellt
durch Mischen keramischer und metallischer Pulver, oder von Pulvergemischen
zur Herstellung von faserverstärkten
Keramiken (als FRC bekannt) oder faserverstärktem Metall (als FRM bekannt)
unter Verwendung von faserigen Pulvern oder Whiskern als zusätzliche
Komponente (d. h. als Komponente in geringer Menge) oder strukturverstärkende Komponente
in Verbundstoffen.
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Die
zur Herstellung der Aufschlämmung
verwendeten Dispersionsmedien werden grob in wässrige Medien und organische
Lösungsmedien
eingeteilt. Die organischen Lösungsmedien
umfassen Paraffin, Isoparaffin, Toluol, Xylol und Petrolether.
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Das
Dispergiermittel wird unter Berücksichtigung
der Reaktivität
mit der später
beschriebenen reaktiven Substanz ausgewählt, wobei vorzugsweise Aminverbindungen,
organische Verbindungen mit Hydroxygruppen (-OH-Gruppen), alkoholische
Ester oder organische Metallkomplexverbindungen, dargestellt durch die
allgemeine Formel RO-Me (worin R eine Alkylgruppe und Me ein Metall
bezeichnet), verwendet werden. Werden organische Metallkomplexverbindungen
verwendet, sollten sie nicht eingesetzt werden, wenn Reinheit des
Materials erforderlich ist, da Metallkomponenten oft im Endprodukt
zurückbleiben.
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Eine
Aufschlämmung
wird durch Mischen der Pulver, des Dispergiermediums und des Dispergiermittels
wie oben beschrieben hergestellt, wobei die Verfahren zur Herstellung
einer Aufschlämmung
nicht auf ein spezifisches beschränkt sind. Beispiels weise ist
das einen Kugelmühlentopf
verwendende Verfahren zur Herstellung der Aufschlämmung mit
gleichmäßiger Teilchenverteilung
geeignet, da es gute Dispersion gewährleistet und aggregierte Sekundärteilchen
zu Primärteilchen
zermahlen werden können.
Werden gut dispergierbare Pulver, wie beispielsweise zum Gießen oberflächenbehandelte
Pulver, eingesetzt, so kann ein Emulgator, beispielsweise ein Homogenisator
oder ein Dispergator, verwendet werden.
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Als
Nächstes
wird das Formen durch Zusatz einer zur Reaktion mit dem Dispergiermittel
fähigen
reaktiven Substanz zur hergestellten Aufschlämmung und Mischen des Ganzen
durchgeführt.
Hier kann durch Auswahl einer spezifischen reaktiven Substanz, da
die Menge des der Aufschlämmung
zugesetzten Dispergiermittels höchstens
einige Prozent, bezogen auf das Gesamtvolumen der Pulver und des
Dispergiermediums, ausmachen kann und die Menge der zugesetzten
reaktiven Substanz so ist, dass sie mit der kleinen Menge des Dispergiermittels
reagiert, die Menge der zuzusetzenden reaktiven Substanz auf eine
geringe, der Menge des Dispergiermittels entsprechende Menge minimiert
werden. Deshalb kann die hergestellte gehärtete Aufschlämmung auf
einfache Weise entfettet werden, weil der Gehalt der zu verbrennenden
organischen Materialien gering ist, da das Dispergiermedium durch
Trocknung während
der Sinterung einfach entfernt werden kann.
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Diese
reaktive Substanz kann im Formbehälter zugesetzt oder in die
Form eingefüllt
werden, bevor die Aufschlämmung
gehärtet
wird, sogar nach der Zugabe der reaktiven Substanz. Da die Aufschlämmung durch Rühren und
Mischen hergestellt wird, enthält
sie im Allgemeinen oft zahlreiche Luftbläschen, die zur Bildung von
Fehlstellen während
des Formprozesses führen.
Deshalb ist es notwendig, diese Luftbläschen vor dem Formen zu entfernen.
Es wird also bevorzugt, die Entfernung der Luftbläschen nach
dem Zusetzen der reaktiven Substanz und vor der Härtung der
Aufschlämmung
schnell durchzuführen
oder die reaktive Substanz während
der Entfernung der Luftbläschen
zuzusetzen.
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Es
wird ebenfalls bevorzugt, dass die Luftbläschen aus der Aufschlämmung allein
entfernt werden, bevor die reaktive Substanz zugesetzt wird, weil
die Zeit zum Entfernen der Luftbläschen nach dem Zusatz der reaktiven
Substanz verringert werden kann. Dieses Entfernen der Luftbläschen kann
im Allgemeinen durch langsames Rühren
der Aufschlämmung
unter reduziertem Druck erfolgen.
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Als
der Aufschlämmung
zuzusetzende reaktive Substanz werden Isocyanat-Monomere oder -NCO-Gruppen-hältige Isocyanatpolymere
bevorzugt verwendet. Da eine -NCO-Gruppe mit Wasser reagiert, Kohlendioxid
bildet und in eine NH2-Gruppe übergeht,
ist die Verwendung von Wasser als Dispergiermedium bei der Verwendung
einer solchen Verbindung im vorliegenden erfinderischen Verfahren
zu vermeiden. Da aktive funktionelle Gruppen in Epoxyverbindungen,
Lactonverbindungen, Aminverbindungen, Säureanhydriden und Isothionaten,
zusätzlich
zu den Isocyanaten, enthalten sind, kann die Aufschlämmung auch
wie im Falle von Isocyanaten gehärtet
werden.
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Der
Grund für
die Abnahme des Fließvermögens durch
den Zusatz einer geringen, etwa der Menge des Dispergiermittels
entsprechenden Menge einer solchen reaktiven Substanz ist, dass
die Dispergierfähigkeit
des Dispergiermittels aufgrund von chemischen Reaktionen und/oder
Unterschieden in der Adsorbierbarkeit von Pulvern zwischen dem Dispergiermittel
und der reaktiven Substanz abnimmt oder verschwindet, während es
eine Tatsache ist, dass die Aufschlämmung nicht härtet, selbst
wenn eine solche reaktive Substanz der Aufschlämmung, die kein Dispergiermittel
enthält,
zugesetzt wird, wie aus den weiter unten beschriebenen Vergleichsbeispielen
ersichtlich ist.
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Beispielsweise
haben Isocyanate die Eigenschaft, mit Substanzen mit Hydroxygruppen,
z. B. Ethanol, zu reagieren und Verbindungen mit Urethanbindungen,
dargestellt durch -NCOO-, zu bilden. Wird anstelle des Ethanols
ein mehrwertiger Alkohol verwendet, so wird eine Art Urethanpolymer
gebildet. In der vorliegenden Erfindung wird ebenfalls angenommen,
dass die Dispergierfähigkeit
des Dispergiermittels durch die Bildung einer neuen organischen
Verbindung oder eines neuen organischen Polymers aus dem Dispergiermittel
und der reaktiven Substanz in der Aufschlämmung verloren geht und die
Aufschlämmung
ihr Fließvermögen verliert.
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Da,
wie in den weiter unten beschriebenen Vergleichsbeispielen gezeigt
wird, die Aufschlämmung,
in der eine große
Menge an relativ groben Teilchen dispergiert ist und die nicht des
Zusatzes eines Dispergiermittels bedarf, auch dann nicht härtet, wenn
das Dispergiermittel und die reaktive Substanz zugesetzt werden, härtet die
Aufschlämmung
unter Bedingungen, unter denen die Dispergierbarkeit des Dispergiermittels
nicht gegeben ist, auch wenn es zur Bildung des Polymers kommt,
nicht.
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Es
wird ebenfalls angenommen, dass es zu einer Aggregation der Pulver
kommt und die Aufschlämmung
härtet,
wenn aktive funktionelle Gruppen, wie beispielsweise -NCO-Gruppen,
an der Oberfläche
der in der Aufschlämmung
peptisierten Pulver-adsorbiert sind und das an der Oberfläche der
Pulver adsorbierte Dispergiermittel im Dispergiermedium freigesetzt
wird oder die Bindungsbedingungen der organischen Moleküle zwischen
den Oberflächen
derselben sich so verändern,
dass es zu einer Verringerung der Dispergierbarkeit des Dispergiermittels
kommt. Es ist außerdem
möglich,
dass die oben beschriebenen Reaktionen parallel auftreten.
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Aus
obigen Beschreibungen ist klar ersichtlich, dass, obwohl die detaillierten
Mechanismen des Härtens
der Aufschlämmung
durch Zusatz einer reaktiven Substanz nicht zur Gänze geklärt wurden,
das Verfahren zur Formung eines Gegenstands aus Pulver gemäß der vorliegenden
Erfindung auf den Wechselwirkungen zwischen Dispergiermittel, reaktiver
Substanz und den Pulvern beruht.
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Die
vorliegende Erfindung wird in Bezug auf Beispiele genauer erklärt, jedoch
ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt.
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Beispiele
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Tabelle
1 zeigt die Bedingungen zur Herstellung der Aufschlämmungen
der Beispiele 1 bis 4. In den Beispielen 1 bis 4 wurde hochreines
Aluminiumoxid mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,9 μm als Pulver
und Petrolether als Dispergiermedium verwendet. Weiters wurden ein
nichtionischer alkoholischer und ein kationischer Amin-Dispergator
als Dispergiermittel eingesetzt. Als reaktive Substanzen wurden
drei Arten von Isocyanatharzen, A, B und C, verwendet. In Tabelle
1 sind die Mengen der zugesetzten reaktiven Substanzen als äußere Verhältnisse
bezogen auf 100 der Gesamtheit der anderen Komponenten angeführt.
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In
jedem der Beispiele 1 bis 4 konnten Aufschlämmungen mit günstiger
niedriger Viskosität
hergestellt werden. Eine vorher festgelegte reaktive Substanz wurde
der Aufschlämmung
zugesetzt, und die Aufschlämmung
wurde in einen 200-ml-Polyethylenbecher gefüllt und der Härtungsvorgang
beobachtet. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle 1. In Beispiel
1 härtete
die Aufschlämmung
3 Minuten nach Zugabe der reaktiven Substanz. Der gehärtete Gegenstand
mit einer Höhe
von 25 mm und einem Durchmesser von 50 mm wurde dem Becher entnommen
und in einem Elektroofen mit einer Entfettungsrate von 50°C/h bis 600°C bei einer
Höchsttemperatur
von 1.650°C
gesintert. Die lineare Schrumpfung und die Dichte des gesinterten
Produkts betrugen 16% bzw. 3,94 g/cm3.
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In
Beispiel 2 härtete
die Aufschlämmung
in 30 s, also schneller als die Aufschlämmung in Beispiel 1. In Beispiel
3 benötigte
die Härtung
15 min. In Beispiel 4 wurde die Aufschlämmung bei Raumtemperatur stehen gelassen
und härtete
während
3 Tagen nicht, wurde sie jedoch auf 140°C erhitzt, vollzog sich die
Härtung
in 30 min.
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Als
Nächstes
wurden die Aufschlämmungen
der Vergleichsbeispiele 1 bis 3 hergestellt und unter den in Tabelle
1 aufgelisteten Bedingungen gehärtet.
In Vergleichsbeispiel 1 aggregierten die Pulver – auch wenn versucht wurde,
eine Aufschlämmung
wie jene der Beispiele 1 bis 4 ohne Verwendung eines Dispergiermittels herzustellen – und wurden
lehmig, so dass die Aufschlämmung
nicht hergestellt werden konnte. Das Ergebnis von Vergleichsbeispiel
2, in dem die Pulverkonzentration verringert wurde, um eine Aufschlämmung ohne
Einsatz eines Dispergiermittels herzustellen, war, dass die Aufschlämmung auch
mit Zusatz von Isocyanat als reaktive Substanz zur hergestellten
Aufschlämmung
nicht härtete.
Als Glasperlen mit einem Durchmesser von 0,5 mm als Pulver verwendet
wurden, war die Herstellung einer Aufschlämmung ohne Dispergiermittel
möglich.
Sowohl ein Dispergiermittel als auch eine reaktive Substanz wurden
der erhaltenen Aufschlämmung
zugesetzt, wodurch die Viskosität
der Aufschlämmung
in 3 Tagen zu einem gewissen Grad zunahm, die Aufschlämmung jedoch
nicht härtete.
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Aus
den Ergebnissen der oben beschriebenen Versuche der Beispiele und
Vergleichsbeispiele war erkennbar, dass Aufschlämmungen nicht härteten,
wenn zwar eine reaktive Substanz zugesetzt wurde, jedoch kein Dispergiermittel
enthalten war. Weiters wurde herausgefunden, dass die Aufschlämmung, auch
wenn sowohl ein Dispergiermittel als auch eine reaktive Substanz
gemeinsam eingesetzt wurden, nicht härtete, außer wenn die Bedingungen für den Dispergator
so waren, dass es dem Dispergator möglich war, seine Wirkung zu entfalten
und die Pulver zu dispergieren. Es wurde deshalb angenommen, dass
die in der Aufschlämmung
dispergierten Pulver sowie das Dispergiermittel und die reaktive
Substanz in der vorliegenden Erfindung eine Rolle bei der Härtung der
Aufschlämmung
spielen.
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Da
die Härtungsgeschwindigkeit,
also die Reaktionsgeschwindigkeit, je nach Kombination von Dispergator
und reaktiver Substanz variierte, wurde herausgefunden, dass die
Reaktion zwischen Dispergiermittel und reaktiver Substanz abhängig von
der Form der involvierten Moleküle
und der Art der verwendeten reaktiven Gruppen unterschiedlich abläuft. Deshalb
ist es möglich,
da die zum Härten
der Aufschlämmung
benötigte Zeit
durch Auswahl des Dispergiermittels und der reaktiven Substanz wie
oben beschrieben in optimaler Kombination angepasst werden kann,
Luftbläschen
durch Aufwendung ausreichender Zeit für die Herstellung gleichmäßig gehärteter,
fehlstellenfreier Gegenstände
vollständig
zu entfernen.
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Das
oben beschriebene Verfahren zum Formen eines Gegenstands aus Pulvern
gemäß der vorliegenden
Erfindung trägt
zur Senkung der Produktionskosten bei, da mittels dieses Verfahrens
auf wirksame Weise ein Gegenstand aus feinen Pulvern mit einer Teilchengröße von 1 μm und kleiner,
die zuvor aufgrund der wohl bekannten Tendenz zur leichten Aggregation
ohne Granulierung dieser feinen Pulver als schwierig zu formen betrachtet
wurden, unter Verwendung von preiswerten Gerätschaften einfach geformt werden
kann. Im Falle der vorliegenden Erfindung ergeben sich, da die Aufschlämmung durch
Zusatz einer geringen Menge einer reaktiven Substanz zu einer Aufschlämmung, in
der eine hohe Konzentration an Pulvern gleichmäßig dispergiert ist, gehärtet werden
kann, folgende Vorteile: Der erhaltene Formteil enthält nur eine
geringe Menge an dem während
der Sinterung zu verbrennenden Harz, die Pulver sind dicht und gleichmäßig gepackt,
Deformation durch Sinterung wird verhindert, und die Entfettung
nimmt nicht viel Zeit in Anspruch.
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Da
eine gut fließende
Aufschlämmung
in einer Form mit komplizierter Gestalt gehärtet werden kann, kann das
Verfahren der vorliegenden Erfindung auch vorteilhaft und weithin
zur Herstellung von Produkten angewendet werden, die herkömmlicherweise
nur mittels Spritzgussverfahren hergestellt werden konnten oder einer
mechanischen Verarbeitung bedurften.
