DE974882C

DE974882C - Verfahren zur Herstellung gebrannter Presskoerper aus nicht plastischen mineralischen Grundstoffen

Info

Publication number: DE974882C
Application number: DES10878D
Authority: DE
Inventors: Reinhold Reichmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1943-03-26
Filing date: 1943-03-26
Publication date: 1961-05-25

Description

Verfahren zur Herstellung gebrannter Preßkörper aus nicht plastischen mineralischen Grundstoffen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Preßkörpern auf keramischem Wege aus an .sich nicht plastischen mineralischen Grundstoffen, wie Metalloxyden, die nicht ohne weiteres trocken verpreßbar sind, unter Verwendung eines organischen Bindemittels. Massen dieser Art sind an sich bekannt.
Es ist fernerhin bekannt, mineralische, keramisch zu verarbeitende Massen, die Kaolin, Ton, Speckstein od. dgl. enthalten, durch Feucht- und Trockenpressen zu verarbeiten. Für Formstücke schwierigerer Gestalt verwendet man das Feuchtpressen, d. h., der Masse wird Wasser und Preßöl zugesetzt. Die Trockenpressung weist an sich den großen Vorteil auf, daß durch Einsparung der Trockenschwindung eine Herabsetzung der Maßtoleranzen und eine Einheitlichkeit der Formstücke erzielt wird, die mit keinem anderen Formgebungsverfahren erreicht werden kann. Zur Trockenpressung sind jedoch nur wenige Massen geeignet. Vor allem ist es bisher nur sehr schwer möglich gewesen, Massen, die im wesentlichen aus reinen Metalloxyden bestehen, so zu verpressen, daß die Formkörper eine genügende Festigkeit aufweisen, um eine Rohbearbeitung zu ermöglichen.
Es ist nun - wie bereits angeführt - an sich bekannt, nicht trocken verpreßbare Stoffe unter Zusatz geeigneter Bindemittel, z. B. Methylzellulose, trocken zu verformen. Es ist auch bekannt, derartig zu Körpern geformte Stoffe mechanisch zu bearbeiten, jedoch bereitet diese Bearbeitung Schwierigkeiten, denn einerseits dürfen die Körper nicht zu hart und spröde sein, damit sie bei der Bearbeitung nicht-zerbrechen oder die Werkzeuge zu stark abnutzen, andererseits dürfen sie aber auch nicht zu weich sein, weil sie sich sonst schon unter zufälligen mechanischen Beanspruchungen oder auch schon unter erhöhter Temperatur verformen.
Es ist nun bekannt, die Formkörper aus diesem Grunde chemisch zu behandeln oder mit zusätzlichen, relativ leicht mechanisch zu bearbeitenden Isolierschichten zu Umspritzen. Jedenfalls sind dann zur Herstellung dieser mechanisch relativ leicht zu bearbeitenden Formkörper zusätzliche Verfahrensschritte erforderlich.
Ferner ist es bekannt, Polyvinylalkohol als Bindemittel in größeren Zusatzanteilen zu Schleifmittelgranulat bei Formkörpern für Schleifscheiben zu verwenden, bei denen durch eine besondere Behandlung eine Aushärtung des Polyvinylalkohols und damit ein außerordentlich fester Zusammenhalt des Granulats erfolgt.
Aufgabe der Erfindung ist es, die mechanische Bearbeitbarkeit aus urplastischen, mineralischen Grundstoffen bestehender, einer Sinterung zu unterwerfender Preßlinge vor der Sinterung zu verbessern, ohne daß die elektrischen Eigenschaften des gesinterten Preßlings durch einen Bindernittelgehalt verschlechtert werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von organische Bindemittel enthaltenden, aus nicht plastischen mineralischen Grundstoffen, wie Metalloxyde, bestehenden Preßlingen mit guter mechanischer Bearbeitungsfähigkeit im ungebrannten Zustand und geringem Kohlenstoffgehalt nach dem Brennen besteht darin, daß den Grundstoffen bis zu i % Polyvinvlalkohol zugesetzt wird.
Der Polyvinylalkohol erfüllt vier Funktionen: i. Er dient als Gleitmittel beim Pressen, wobei er zwar die Grundstoffe zusammenhält, nicht aber an den Preßwerkzeugen klebt.
2. Er hält die Preßkörper so fest zusammen, daß sie mechanisch zu bearbeiten sind.
3. Er nimmt so wenig Raum ein, daß die Preßkörper beim Brennen nicht zerfallen.
4. Er verbrennt bei der Sinterung praktisch rückstandslos.
Es ;sind nun Polyvinylalkohole unterschiedlichen Polymerisationsgrades bekannt. Diese Polyvinylalkohole können einzeln oder in Mischung verwendet werden. Besonders vorteilhaft haben sich die wasserlöslichen Polyvinylalkohole erwiesen. Sie müssen so ausgewählt werden, daß sie der Masse einen genügenden Zusammenhang geben, diese aber nicht am Werkzeug festklebt. Es muß also trotz der Klebewirkung noch eine genügende Gleitfähigkeit vorhanden sein.
Der genannte Zusatz von Polyvinylalkohol gibt z. B. einer Masse, die aus reinem Aluminiumoxyd besteht, eine so große Rohfestigkeit, daß ohne weiteres eine Bearbeitung mit spanabhebenden Werkzeugen (Drehen und Bohren) vorgenommen werden kann. Eine derartig aufbereitete Preßmasse aus Aluminiumoxyd ist vor allem besonders gut für die Herstellung von Isolierkörpern für Zündkerzen, bei denen es auf höchste elektrische Fertigkeiten ankommt, geeignet.
Um die für die Nachbearbeitung erforderliche Rohfestigkeit vor dem Brennen möglichst lange zu behalten, ist es nötig, die Preßkörper am Austrocknen zu verhindern. Dies erfolgt zweckmäßig dadurch, daß außer den genannten Zusätzen. noch Glycerin oder Äthylenglykol- zugesetzt wird. Dies wirkt sich durch Schonung der Schneidwerkzeuge giinstig aus, da bei zu trockenen Körpern die Schneidwerkzeuge stark angegriffen werden und ein großer Ausschuß durch Bruch der zu bearbeitenden Körper entsteht. Der Zusatz von Glycerin oder Äthylenglykol ergibt beim Drehen der rohen Preßlinge Späne wie bei der Metallbearbeitung.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von organische Bindemittel enthaltenden, aus nicht plastischen mineralischen Grundstoffen, wie Metalloxyden, bestehenden Preßlingen mit guter mechanischer Bearbeitungsfähigkeit im ungebrannten Zustand und geringem Kohlenstoffgehalt nach dem Brennen, dadurch gekennzeichnet, daß den Grundstoffen bis i g/a Polyvinylalkohol zugesetzt wird. z. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß den Grundstoffen außer Polvvinylalkohol noch Glycerin oder Äthylenglylcol zugesetzt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 627 7o6, 687 054, 692 975, 707 418; französische Patentschrift Nr. 873 771; USA.-Patentschriften Nr. 1 946 964, 2 154 i85.