DE898720C - Verfahren zum Herstellen von keramischen Erzeugnissen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Herstellen von keramischen Erzeugnissen Bei dem in der Patentschrift 68o 25o beschriebenen Verfahren zum Herstellen von keramischen Erzeugnissen wird die ganz überwiegend aus unplastischemkeramis,chemGrundstoff (geschmolzenes Aluminiumoxyd) bestehende keramische Masse mit einem organischen Bindemittel, nämlich einem thermoplastischen Harz, versetzt und in diesem Zustand nach dem bis dahin für Kunstharzmassen bekannten Spritzverfahren verarbeitet. Es ist dabei an jenes Verfahren gedacht (vgl. S. 2, Zeile 2i bis 27), das neuerdings Spritzgußverfahren genannt wird (vgl. Krause, »Kunststoffe«, Elbe-Verlag, Dresden, 2. Aufl. 1942, S. 37). Bei .diesem rinnt der körnige oder pulverförmige Rohstoff aus einem Trichter in einen Preßzylinder. Im Arbeitsgang drückt der Kolben die Masse in geheizte Zonen des Zylinders, wo jene schmilzt, und spritzt den flüssigen Stoff durch eine geheizte Düse in eine !kalte Form. Infolge des raschen Einspritzens (Spritzschuß) und des Drucks vom Kolben füllt die Masse,die Form gut aus und erstarrt darin. Dieses Spritzgußverfahren ist aber ausschließlich den nicht aushärtbaren Kunststoffen, den sogenanntenThermoplasten vorbehalten gewesen.
• Für die aushärtbaren, das heißt in den unlöslichen, urischmelzbaren Res tzustarid überführbaren Kunstharze, als, deren Hauptvertreter die Phenolharze anzusehen sind, ist das Spritzgußverfahren zum mindesten nicht in dieser einfachen, oben geschilderten Form anwendbar. Diese aushärtbaren Kunstharze werden seit jeher im Preßverfahren verformt, bei dem sie körnig oder in Pulverform unmittelbar in .die Form selbst eingefüllt und dort an Ort und Stelle unter Einwirkung von Hitze und/oder Druck ausgehärtet werden oder nach Preßspritzverfahren aus einem Füllraum durch eine Düse direkt in die beheizte Form gedrückt werden, in der sie unter längerer Einwirkung von Hitze aushärten.
• Im Ausführungsbeispiel der ein Spritzverfahren für keramische Massen beschreibenden Patent-Schrift 68o#2i5o sind daher für die Aufbereitung des keramischen Grundstoffs lediglich schmelzbare organische Stoffe, wie Kunstschellack, polymere Vinylverbindungen usw., erwähnt.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß auch aushärtbare Kunstharze im Rahmen der Aufbereitung der keramischen Masse nach Patent 68o 25o überraschenderweise für das Spritzgußverfahren nicht nur anwendbar sind, sondern auch beim nachfolgenden Trocknen und Brennen der gespritzten Formlinge besondere Vorteile bieten. Gemäß der Erfindung ist deshalb vorgesehen"daß beim Herstellen von keramischen Erzeugnissen nach dem Patent 68o2i5o ein Teil der dem keramischen Grundstoff zugesetzten organischen Bindemittel aus mindestens einem aushärtb,aren Kunstharz besteht und daß das Spritzen unterhalb der Aushärtungstemperatur des Kunstharzes und. die Aushärtung durch tdie nachfolgende Erwärmung des aus der Form genommenen Körpers vorgenommen wird.
• In .der Patentschrift 68o--5o war die Verwendung von verbrennenden organischen Bestandteilen wenn auch nicht abgelehnt, so doch deshalb nicht besonders empfohlen, weil sie beim Trocknen und Brennen des Formlings nicht flüchtig werden, sondern unter Bildung von Oxydationsprodukten verbrennen und unter Umständen durch diese Verbrennung die, Bildung großer Gasmengen befürchten lassen. Dieser Nachteil müßte an sich auch für aushärtbare Kunstharze erwartet werden, tritt aber erstaunlicherweise dann nicht schädlich auf, wenn eine entsprechende Abstimmung der Erweichungs- bzw. Härtetemperaturen der erweichenden bzw. aushärtenden Komponenten der Zuschlagstoffe vorgenommen wird. Man kann dann im Gegensatz zur ursprünglichen Annahme aus .der Verwendung aushärtbarer Bestandteile im organischen Zuschlag den außerordentlich wichtigenVorteil ziehen, d@aß das bei dem Erweichen -der thermoplastischen Bestandteile während der Trocknung und des Brennens zu befürchtende Weichwerden und Zusammensinken des ganzen Formlings nicht auftritt. Im Gegenteil behält :der Formling die ihm ursprünglich gegebene Form praktisch vollständig.
• Unter den ausbärtb:aren Kunstharzen sind für die Zwecke der Erfindung diejenigen Phenolformaldehydkondensationsprodukte zu bevorzugen, die nur wenig Neigung zum Aushärten haben. Dieser geringe Grad an Aushärtungsneigung äußert sich bei wenig erhöhten Temperaturen in großem Zeitbedarf und bei geringem Zeitaufwand in höheren Aushärtungstemperaturen.
• Esi ist gemäß der weiteren Erfindung vorgesehen, daß die Bestandteile des organischen Zuschlags zur keramischen unelastischen Grundmasse so ausgewähltwerden, daß der erweichendeAnteilmehrere Komponenten enthält, .die ihrerseits bei steigender Temperatur in Etappen erweichen, und daß der aushärtbare Anteil des Zuschlags seinerseits in Teilhärtung bei steigender Temperatur entsprechend aushärtet. Hierdurch wird erreicht, daß beim Trocknen und Brennen jede bei steigender Temperatur auftretende Tendenz zum Weichwerden einer Komponente der organischen Zuschlagstoffe durch das Härten einer anderen kompensiert wird und daß sich das Spiel in den einzelnen Etappen durch den zu durchlaufenden Temperaturbereich hindurch wiederholt. Der Formling :erreicht trotz Erweichens und Flüchtigwerdens von wesentlichen Bestandteilen seiner Ausgangsmasse die Brenntemperatur, ohne einen Formverzug erlitten zu haben. Die Abstufung der Temperatur des Erweichens und Flüchtigwerdens kann je nach Auswahl von zersetzt oder urizersetzt flüchtig werdenden Stoffen in den gewünschten Grenzen gehalten werden.
• Bei keramischen Massen, die überwiegend aus Korund bestehen und im übrigen Zusätze von Erdalkaliverbi:ndungen enthalten, hat sich folgende Bemessung und Zusammensetzung der organischen Zuschlagstoffe .gut bewährt: Auf ioo Teile der keramischen Masse werden-io bis 2o Teile, zweckmäßig zwischen z2 und 15 Teile, organischen Zuschlagstoffs beigegeben, der zusammengesetzt ist aus einer Harzkomponente, einer Weichasphaltkomponente und einer flüssigen Komponente, die untereinander im Verhältnis 6 : 3 : 4. gemischt wird. Die Harzkomponente ihrerseits besteht, zweckmäßig je hälftig, aus einem aushärtbarenPhenolformaldehydkondensztionsprodukt mit geringer Aushärtungsneigung und aus einem nicht aushärtbaren Kunstharz (Kunstschellack). Die Weichasphaltkomponenbe besteht im wesentlichen aus Bitumen mit einem geringen. Anteil (etwa 1/1o) an Stearinsäure. Die flüssige Komponente besteht im wesentlichen aus Holzteeröl.
• Die Mischung wird wie ein Thermoplast im Spritzguß geformt.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Herstellen von keramischen Erzeugnissen durch Formung der Erzeugnisse aus mit organischen Bindemitteln versetzter keramischer Masse im Spritzguß, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der,dem keramischen Grundstoff zugesetzten organischen Bindemittel aus mindestens einem aushärtbaren Kunstharz beisteht und daß das Spritzen unterhalb der Aushärtungstemperatur des Kunstharzes und die Aushärtung durch .die nachfolgende Erwärmung des aus der Form genommenen: Körpers vorgenommen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als aushärtbaras Kunstharz ein Phenolformaldehydkondensationsprodukt mit geringer Aushärtungsneigung verwendet wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die organischen Zuschlagstoffe einerseits aus erweichenden und zersetzt oder uniersetzt flüchtig werdenden und andererseits aus, aushärtbaren Komponenten derart zusammengestellt sind, daß beim außerhalb der Form .durchgeführten Trocknen der Formlinge das Erweichen und Flüchtigwerden der einen Komponente bei steigender Temperatur in verschiedenen Etappen und das Aushärten des Phenolformaldehydkondensationsprodukts ebenfalls bei steigender Temperatur in den ersteren möglichst entsprechenden Etappen eintritt. q..
4. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer überwiegend aus Korund mit Erdalkalizusc 'hlägen bestehenden keramischen Masse auf ioo Teile Masse io bis 2o Teile, zweckmäßig zwischen 12 und 15 Teile, organischer Zuschlagstoffe verwendet werden, die aus einer aus aushärtbarem und nicht aushärtbarem Kunstharz gemischten Harzkomponente, einer aus Bitumen und Stearinsäure gemischten Weichasphaltkomponente und einer aus Teeröl bestehenden flüssigen Komponente im Verhältnis von etwa 6 : 3 : q. zusammengesetzt ist.
5. 5. Verfahren nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß das aushärtbare und das nicht aushärtbare Kunstharz zu etwa gleichen Teilen in ider Harzkomponente enthalten sind.
6. 6. Verfahren nach Anspruch q. und 5, dadurch gekennzeichnet, daß Bitumen und Stearinsäure etwa im Verhältnis ao : i in der Weichasphaltkomponente enthalten sind. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 68o 25o.