PT98005A

PT98005A - Processo para a obtencao de artigos de ceramica com cavidades interiores ocas

Info

Publication number: PT98005A
Application number: PT9800591A
Authority: PT
Inventors: Johann Schnagl; Hermann Pohlmann
Original assignee: Hoechst Ceram Tec Ag
Priority date: 1990-06-18
Filing date: 1991-06-17
Publication date: 1993-08-31
Also published as: EP0462473A3; DK0462473T3; DE4029651C2; ES2047362T3; IE912062A1; EP0462473B1; DE59100525D1; EP0462473A2; DE4029651A1; JPH06270114A

Description

"processo para a obtenção de artigos de cerâmica com cavidades INTERIORES OCAS"

DESCRIÇÃO A presente invenção refere-se à fabricação de artigos de cerâmica ocos moldados de forma complicada a partir de um ob-jecto moldado verde.

De acordo com os processos de fabricação conhecidos, fabricam-se objectos cerâmicos ocos por vazamento de material sob a forma de lama em moldes de gesso e cozendo estes depois de secos. Desta forma, pode obter-se na realidade uma determinada for ma exterior mas a forma interior é mais difícil de garantir por causa da espessura da parede essencialmente quase constante.

Portanto, existia a necessidade de descobrir um processo de fabricação de objectos cerâmicos ocos em que se pudesse fixar a superfície interior e a superfície exterior de maneira qua se independente uma da outra. A requerente descobriu um processo para a fabricação de um objecto cerâmico oco a partir de uma massa cerâmica verde por

compressão de modo a obter-se um objecto moldado verde e a sua sinterização, caracterizado pelo facto de, a partir da mesma massa cerâmica, se prepararem pelo menos dois objectos moldados cerâmicos verdes que possuem ambos saliências, em que depois da inserção conjunta das partes as saliências de um objecto moldado rodeiam as saliências do outro objecto moldado, se escolher para o objecto moldado que rodeia uma menor densidade depois de prensado do que para os objectos moldados não fechados, se inserir as partes verdes uma na outra e se processar posteriormen-te. A expressão "processamento posterior" compreende a secagem e a sinterização. 0 processo de acordo com a presente invenção pode ser utilizável para todas as massas cerâmicas com proporções de agentes ligantes cerâmicos que, durante o processo de sinterização, são submetidos a um encolhimento. De preferência, as partes são de oxido de alumínio.

As diferenças da densidade em verde das partes verdes inseridas uma na outra dependem da densidade bruta e do comportamento de contracçao da massa cerâmica utilizada. Estas diferenças dá massa têm de ser definidas especificamente caso a caso. No processo de acordo com a presente invenção, os objectos moldados prensados sinterizam depois de colocados uns junto aos -3

outros ou uns dentro dos outros e em conjunto originam um objecto monolítico pelo processo de cozedura.

Por causa da pequena densidade em verde da forma exterior que rodeia, obtém-se durante o cozimento de sinterização uma pré--tensão definida que comprime as partes inseridas uma na outra e origina a formação de um objecto monolítico.

As partes individuais a reunir são inseridas conjuntamente sem utilização de qualquer meio auxiliar de sinterização, por exemplo de material previamente fritado. No entanto, os próprios objectos podem possuir agentes auxiliares de sinterização correntes, por exemplo, os objectos de oxido de alumínio verdes podem conter oxido de magnésio e/ou óxido de zircónio e os objectos verdes de nitrito de silício podem conter ainda Y2°3*

De acordo com um aperfeiçoamento da presente invenção, os objectos verdes assim preparados e inseridos uns nos outros têm uma forma fotativamente simétrica. De acordo com um outro aperfeiçoamento, os objectos moldados verdes têm a forma de um polígono, em especial de um polígono regular. Neste caso, verifica-se que as partes ligam-se tão facilmente uma ã outra para formar monólitos quanto mais circular for a forma da junta. Prefere-se que as saliências do objecto que rodeia o outro sejam isentas de cortes de moldação côncavos.

De acordo com o processo da presente invenção, podem formar-se também espaços vazios fechados. Os gases escapam-se durante o princípio do cozimento de sinterização. Neste caso, é vantajoso realizar um aquecimento lento até se atingir a temperatura de sinterização e/ou a adopção de uma pequena ahertura. A forma de realização construtiva da presente invenção é esclarecida em seguida mais pormenorizadamente por meio das figuras anexas. Na Figura 1a estão representados dois objectos verdes, 1 e 3. A parte 1 tem a forma de caixa e possui o rebordo 2. A peça 3 tem a forma de tampa de cobertura e possui a saliência interior 4. Depois de se inserirem conjuntamente as partes 1 e 3, a parte da tampa 4 é fechada pelo rebordo exterior 2. A densidade em verde da parte 1 ê menor do que a da parte 3. Depois de se inserir conjuntamente e de se sinterizar, obtém-se o objecto moldado cozido 5 com o espaço interior oco 6 (Figura 1b).

Nas Figuras 1,3 a 7, os obj ectos moldados que rodeiam possuem uma saliência com a forma de anel. Na Figura 2, as saliências fecham os dois objectos moldados um no outro como um cone e um cone oco.

Quando mais do que duas partes são inseridas umas nas outras sucessivamente através de saliências com formação do corpo oco verde, como se representa nas Figuras 3 a 5, é necessário que pelo menos uma parte possua saliências em dois lados. É

importante construir estas saliências de modo que elas abranjam as saliências da sua parte vizinha ou ambas sejam fechadas por estas. Isto é válido, por exemplo, para a parte media na construção do corpo verde da Figura 4.

No processo de acordo com a presente invenção, a forma interior e exterior das partes individuais correspondentemente às possibilidades de assentamento pela técnica da pressão são acabadas com tolerâncias apertadas de acordo com as respectivas funções das partes. As partes individuais podem também ser pos-teriormente processadas no estado verde de uma maneira que elimina as falhas.

Na patente de invenção europeia EP 232 048, refere-se um processo no qual se coloca uma rolha de fechamento num tubo cerâmico translúcido. Para este efeito, prepara-se em primeiro lugar um obj ecto com a forma de tubo verde a partir de material cerâmico e depois uma rolha de fechamento de material cerâmico do mesmo tipo em que as duas partes possuem uma superfície cilíndrica, inserem-se as duas partes uma na outra e procede-se à cozedura. O encolhimento por sinterização do material com a forma de tubo deve ser maior do que o do material da rolha de fechamento. No entanto, não se refere como se obtém este encolhimento de sinterização diferente.

EXEMPLO

Uma massa de prensagem cerâmica sob a forma de pó à base de óxido de alumínio origina, com uma determinada pressão do cunho , uma parte central verde (1) de acordo com a Figura 1, com o diâmetro de 24 milímetros no local mais apertado e uma massa volumica verde igual a 2,4755 g/cm . Depois da sinterizaçao, o diâmetro ê igual a 20,00 milímetros, o que corresponde a um encolhimento de 20% (calculado em relação ao objecto sinterizado).

Para que as partes 1 e 2 se soldem durante a cozedura de sinterização, a parte 2 - quando cozida isoladamente - deve originar um diâmetro interno mais pequeno. Uma diferença de 0,01 milímetro é já suficiente. Essa parte 2 deve possuir um encolhimento de (24 - 1 9,99) : 1 9,99 = 0,2006 ou 20,06%.

No intervalo de encolhimento de 19 a 21%, observou-se nos objectos prensados com a mesma massa de prensagem que, por cada unidade de encolhimento percentual adicional, a massa volumica 3 do corpo verde deve diminuir de 0,07 g/cm . Segue-se que a massa volumica de base de uma parte deve ser 2,4755 - (0,06 x 0,07) = 3 = 2,4713 (g/cm ) para que as duas partes se soldem uma ã outra.

Quer dizer, com uma diferença da massa volumica de base

O igual a 0,0042 g/cm , com o valor nominal de 20 milímetros pode

-7 -ί* .¾ atingir-se a contracção previa pretendida de 0f01 milímetro.

Para a realização da massa volumica pequena, pode controlar-se a pressão de prensagem de maneira a diminuí-la, o que tecnicamente é dispendioso, ou reduzir correspondentemente a quantidade da carga da forma oca com massa de prensagem a percursos do êmbolo constantes. Dessa forma, ê possível realizar um controlo adicional da massa volumica determinando as dimensões em bruto (comprimento do cilindro) e o peso.

De maneira análoga, pode conseguir-se, com outras massas cerâmicas que possuem uma determinada massa volumica verde e uma dependência conhecida do encolhimento e a massa volumica em verde, que a tensão prévia obtida no cozimento de sinterizaçao satisfaça os requisitos específicos e possa ser regulada.

Claims

REIVINDICAÇÕES

% 1.- Processo para a obtenção de um artigo de cerâmica com uma cavidade interior oca a partir de uma massa de cerâmi ca verde por prensagem com obtenção de um artigo de cerâmica ver de e sinterização, caracterizado pelo facto de, a partir da mesma massa de material cerâmico se obterem pelo menos dois artigos de cerâmica verde os quais possuem ambos saliências e de as saliências de um dos artigos moldados rodearem as saliências do ou tro artigo moldado depois de inseridos um no outro, de a densida de de prensagem do artigo moldado exterior ser menor do que a do artigo moldado envolvido, de se inserirem as duas partes verdes uma na outra e de se processar posteriormente.
2.- Processo de acordo com a reivindicação 1, carac-

terizado pelo facto de os artigos verdes obtidos serem de forma simétrica de rotação.
3.- Processo de acordo com a reivindicação 1 ou a reivindicação 2, caracterizado pelo facto de as. saliências dos dois artigos moldados se rodearem.uma à outra como um cone e um cone oco.
4.- Processo de acordo com a reivindicação 2, carac terizado pelo facto de o corpo moldado gue rodeia o outro ter uma saliência com a forma de anel. 0 Ags:ite Oficial da Propriedade Industrial t