DE724752C - Verfahren zum Abdichten poroeser, metallischer Werkstuecke - Google Patents

Description

• Verfahren zum Abdichten poröser, metallischer Werkstücke

  Iss ist bekannt, metallische \Verl:stücl;e,

  die von der Herstellung leer schädliche Un-

  dichtheiten aufweisen, z.-B. Gußl)oren, dä-

  durch für den Gebrauch dicht zu machen, daß

  inan sie finit einem Lack überzieht. Dieses

  Verfahren hat mehrere 'Nachteile.

  Zunächst ist ein Lacküberzug Besch:i<li-

  ;;Ungen und Abnutzungen durch äußere l'in-

  fliisse ausgesetzt. Sodann aber kann es vor-

  kommen, (laß ein Lacküberzug durch cheiui-

  sche Einwirkungen oder durch den Einfluf;

  Von Lösungsmitteln ini späteren Gebrauch

  ahlclöst und unwirksam wird. Y'or allem ist

  c s unntöglich, ein auf diese -\\=eise @ai;;edich-

  tetta \\crkstück titiclitr:i'licü cinci- 0lici--

  tl:icliciii)elituidIting Zu tiittci-ziülicii, z.li. e>

  2iliztt(lreiicii oder zu sclileifeii u. (1-l. 1faii

  #:eratcliu@ desliall), die Uiicliclitlic-it(2ti riiclit

  stur auf der Oberfläche, sondern auch im In-

  nern der \Verkstücke abzudichten. Das Ein-

  brin -en von Lacklösungen in feine Poren,

  wie sie gerade hei Gußstücken häufig vor-

  kommen, ist technisch äußerst schwierig.

  honccntriertc Lacklösungen dringen infolge

  ihrer großen Zähigkeit nicht in die Poren ein,

  wiati#,cr zähe und stärker verdünnte Lösttn-

  `en iüliren Nvegeil ihrer großen Sehwindung

  beine Verdunsten des Lösungsmittels nicht tlie#

  re\\ tinschte Abdichtung herbei. Es wurde

  auch 'versucht, kondensierbare Stoffe, wie

  1'lic#ncilfoi-ni@ilclelivclverhindun#,en, in flüssi-

  -rut, d.h. üi vorkondensiertein Zustand ein-

  dringen zu lassen und (lann iiiiici-li;ill) der

  Puren fertig zu Die hiermit zu

  erzielendcii 1?rclmi@:@sind aller nicht sehr

  hüii,til;, @t.cil sielt bei den in Vrage koninicii-

  den Kondensationsreaktionen stets Wasser bildet, das im Werkstück wieder Porenbildung verursacht.
• Es wurde nun gefunden, daß mau eine sehr gute Abdichtung unter Vermeidung der bisher unvermeidbar erscheinenden Schwierig-. keiten durch Einführung von Polynierisationskunststoffen erreicht, wenn man zur Bildung von festen Polymerisaten befähigte, lösungsniittelfreie Flüssigkeiten, d. h. polyinerisierbare Stoffe in monomerer Form, die gegebenenfalls anpolymer isierte Teile gelöst enthalten, in die Poren des Werkstücks ein-1 agert und dann im Innern dieser Poren zur Polycnerisation bringt. Diese Behandlung finit dein monoineren Stoff erfolgt dabei je nach Form und Größe des zu behandelnden Werkstücks entweder durch einfaches Aufstreichen oder durch Eintauchen des Werkstücks in das flüssige Monomere oder durch Einpressen unter einseitig wirkendem Druck, endlich durch Einsaugen mit einseitig - wir-1endern Unterdruck. Das Eindringen kann durch Zugabe kapillaraktiver Stoffe erleichtert werden.
• Dem mono meren Stoff gibt inan ,zweckmäßig eiiieii an sich bekannten Polymerisationsbeschleuniger bei, z. B. einige Zehntel Prozent Benzoylperoiyd. Als polymerisationsfähige Stoffe, die sich für den vorgenannten Zweck eignen, kommen in erster Linie Vinylverbindungen, wie Styrol, Vinylester, Vinylchlorid, Akrylsäure und ihre Ester, i@Ietal:rylsäure und ihre Ester und ähnliche, in Frage. Es kann vorteilhaft sein, \lischungen verschiedener polynierisierbarer Stoffe zu verwenden. Die Polvmerisation selbst ninicnt man zweckmäßig bei erhöhter Temperatur, beispielsweise zwischen 30 und 720 °, vor.
• Da die vorgenannten monorneren Körper verhältnismäßig leicht flüchtig sind, ist es vorteilhaft. sie nicht in reinem Zustand zci verwenden, sondern zur Verminderung der Flüchtigkeit bereits anpolyinerisierte Stoffe derselben oder ähnlicher Art in ihnen gelöst anzuwenden. Der Anteil an bereits polvmerisiertcn Stoffen, der eine mehr oder weniger hohe Zähigkeit der Mischung verursacht, richtet sich dabei nach dem Einbrin-unusverfahren und der vorliegenden Porosität des Werkstücks.
• Nach Durchführung der Polvinerisation erhält man \\,"erlcstücl;e, die vollkommen abgedichtet sind, und zwar liegt das abdichtende lIittel nicht mir als dünne Schicht wie hui einer Lackierung nur oberthichlich auf, solidem es erfüllt die Poren vollstiindig durch das Tanze Werkstück hindurch, ist finit dein 1,fetall hinig verbunden und <lichtet so das Wer;tiick vü11i,- ab, -so daß eine nachträgliche Oberflächenbehandlung, wie Abdrehen oder Schleifen, im allgemeinen ohne weiteres möglich ist. Dabei hat es sich gezeigt, daß die polymerisierbaren Stoffe überraschend gut in die metallischen Werkstücke eindringen und die Poren völlig dicht schließen, ohne daß darin irgendwelche Spalten oder sonstigen Hohlräume bleiben, wag sich durch Anschliffe zeigen läßt. Ein weiterer Vorteil ist der Fortfall von Lösungsmitteln, deren Verdunstung aus dein Innern der Werkstücke heraus sehr schwer ist und die beim Verdunsten auch stets neue Hohlräume in den Poren entstehen lassen. Hierdurch sind die Polymerisationskunststoffe den Kondensationskunststoffen und den Harzlösungen überlegen, denn mit diesen ist es nie möglich, eine einwandfreie und völlig dichte Ausfüllung der Poren und eine innige Verbindung der Porenfüllung mit dem Metall zu erreichen.
• Die Ausfüllung der Poren von Gußstücken hat nichts zu tun mit der Verlclebung von verfilzten Fasern mit die Zwischenräume nicht vollständig ausfüllenden Bindemitteln, denn es besteht ein grundsätzlicher Unterschied zwischen porösen, metallischen Werkstücken und verfilzten Fasermassen, bei denen zahlreiche zusammenhängende Hohlräume vorhanden sind, denen gegenüber die eigentlichen Fasern nur einen verhältnismäßig kleinen Teil des vorhandenen Raums ausmachen. Da diese Fasermassen außerordentlich saugfähig sind, lassen sie sich leicht tränken, so daß bei ihnen auch andere Kunststoffe als die polymerisierbaren gut brauchbar sind. Ein Rückschluß von der Tränkungsmöglichkeit bei Faserstoffen auf die Ausfüllung von Poren im Afetall war deshalb nicht möglich.
• Beispiele i. Eine Gußplatte, die bei einer Dicke von io min eine Durchlässigkeit von einigen Litern je Stunde bei i atü auf den qcm zeigte, wurde in Sty rol gelegt, dem etwa o,50/0 Benzoylperoxyd als Polymerisationsbeschleuniger zugegeben war. Nachdem die Zähigkeit der Flüssigkeit durch das Auspolymerisieren so hoch war, claß -sie beim Herausnehmen des Gußstücks nicht mehr aus den Poren herausfließen konnte, wurde der Probekörper bei etwa :15° C in den Trockenschrank gelegt, wo das Styrol zu einem glasharten und durchsichtigen Überzug vollkommen auspolymerisierte. Die Gußplatte war vollkommen dicht geworden und blieb es auch roch, nachdem sie auf beiden Seiten um etwa o,5 nun abgedreht worden war, z. Bei einer anderen Platte, die sehe- grobe Gußlöcher hatte und deshalb außerordentlich undicht war, wurde eine Imprägnierlösung aus z Teil Polystyrol in a Teilen-Sly#rol hoher Zähigl:eit=a`uf`rler Beinen eite der Platte mit einem Pinsel aufgestrichen. Diese Platte stellte die Decke eines Behälters dar, der evakuiert werden konnte. Die auf der Oberseite aufgestrichene Lösung wurde durch den Druckunterschied zwischen Ober- und Unterseite in die Poren und Kanäle des Gusses hineingesaugt. Die aufgetragene und in die Poren eingedrungene Lösung war in einigen Stunden bei etwa 45° C vollkommen auspolymerisiert. Die Platte war auch nach dem Abdrehen vollkommen dicht. Die Imprägnierung läßt sich mit dem Guß zusammen auf der Drehbank gut bearbeiten.
• 3. In einem evakuierten Autoklaren wurden die Poren einer porösen Gußplatte zuerst vollkommen luftfrei gemacht, so daß dann die zu polymerisierende Flüssigkeit, mit der die Platte übergossen wurde, in die Poren gut eindringen konnte. Das Eindringen in die Poren wurde durch einen Überdruck von mehreren Atmosphären noch gefördert. Das Auspolymerisieren wurde wieder durch Erwärmen auf 45° C erreicht und war nach einigen Stunden so weit vor sich gegangen, daß in den Poren eine harte und feste Masse entstanden war.
• 4.. In einem anderen Fall war z Teil Polyvinylacetat in 3 Teilen Styrol aufgelöst und die Platte, -wie in den vorhergehenden Beispielen beschrieben, behandelt worden. Es entsteht hierbei eine sehr zähe; gummiartige. Imprägnierung, die die Poren vollkommen ausfüllt. Der Kunststoff klebt so fest, daß er nur durch Auflösen in einem Lösungsmittel wieder entfernt werden kann. Ein Imprägnieren mit.Vinylacetat und Polyakrylsäureester und einigen anderen polymerisierbaren Gemischen zeigte ähnliche Ergebnisse.
• 5. Wenn das abzudichtende Werkstück bei seiner späteren Verwendung nicht erhöhten Temperaturen%(über 3o°C) ausgesetzt ist und nicht nachträglich bearbeitet werden soll, dann ist das Imprägnieren mit dem Butylester der a-Cyansorbinsäure günstig, da hierbei das Polymerisieren unter der Einwirkung von gasförmigem N H, sehr schnell (in ro bis 2o Minuten) und bei gewöhnlicher Temperatur erreicht werden kann. Die Masse wird nicht vollkommen fest, sondern bleibt bei gewöhnlichen Temperaturen zäh plastisch; die abdichtende Wirkung ist aber ausgezeichnet.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Abdichten poröser, metallischer Werkstücke durch Polymerisationsprodukte, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung von festen Polymerisaten befähigte, lösungsmittelfreie . Flüssigkeiten, die gegebenenfalls anpolymerisierte Teile gelöst enthalten, in die Poren des metallischen Werkstücks eingebracht werden, worauf die Polymerisation in den Poren in an sich bekannter Weise erfolgt.