WO2002012140A2 - Giessform für die herstellung von keramischen rohlingen - Google Patents

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WO2002012140A2
WO2002012140A2 PCT/EP2001/009167 EP0109167W WO0212140A2 WO 2002012140 A2 WO2002012140 A2 WO 2002012140A2 EP 0109167 W EP0109167 W EP 0109167W WO 0212140 A2 WO0212140 A2 WO 0212140A2
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casting mold
wear protection
protection layer
mold according
water
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PCT/EP2001/009167
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Inventor
Axel Bubel
Original Assignee
Axel Bubel
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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/26—Producing shaped prefabricated articles from the material by slip-casting, i.e. by casting a suspension or dispersion of the material in a liquid-absorbent or porous mould, the liquid being allowed to soak into or pass through the walls of the mould; Moulds therefor ; specially for manufacturing articles starting from a ceramic slip; Moulds therefor
    • B28B1/261—Moulds therefor
    • B28B1/262—Mould materials; Manufacture of moulds or parts thereof

Definitions

  • the invention relates to a casting mold for the production of ceramic blanks from a pasty ceramic material (slip), consisting of a dimensionally stable, water-absorbent material with a smooth surface, in particular of plaster.
  • the molds customary in the prior art for the production of ceramic blanks mostly consist of plaster.
  • This material itself is easy to form, has relatively smooth surfaces and is also highly absorbent due to its porosity, so that the water is quickly removed from the poured pasty ceramic mass (slip), so that the blank dries accordingly quickly and can be formed early.
  • gypsum and comparable absorbent materials have the disadvantage that they are relatively soft and accordingly have a low mechanical strength. For this reason, repeated use of the molds causes damage to the surfaces that come into contact with the cast-in pasty material, making it necessary to replace the mold. Attempts to give the gypsum a higher mechanical strength through appropriate additives have not led to decisive improvements.
  • the service life of a mold according to the prior art comprises at most 100 production cycles.
  • BESTATIGUNGSKOPIE It is therefore an object of the invention to further develop the casting mold of the type mentioned at the outset in such a way that considerably better service lives are achieved without the good water absorbency being lost.
  • the invention proposes starting from the casting mold of the type mentioned that at least the surface areas of the casting mold that come into contact with the pasty ceramic material (slip) are coated with a water-permeable, porous wear protection coating which is applied by thermal spraying.
  • the relatively soft material of such a mold can be easily provided with a much harder and water-permeable wear protection layer if this wear protection layer is applied by thermal spraying.
  • thermal spraying the particles of the sprayed material mechanically cling to the surfaces of the mold and - depending on the choice of material - leave sufficiently large open pore spaces between them, so that good water permeability is ensured.
  • the surface produced in this way is also considerably harder than the molding material, but at least as smooth as this.
  • the finished blank can be easily removed from this hardened surface without leaving any damage.
  • the service life is three times longer. This means that at least 300 production cycles are achieved per mold.
  • the wear protection layer is advantageously made of metal. This metal layer claws during thermal spraying sustainably in the porous surface of the casting mold and also has the advantage that the layer can absorb tensile stresses particularly well, so that local loads are distributed over larger surface areas, which is advantageous for the stability of the whole Mold affects.
  • Flame spraying, arc spraying, plasma spraying or high-speed flame spraying are used to apply the wear protection layer
  • the thickness of the wear protection layer is advantageously 50 to 120 ⁇ m, preferably 80 ⁇ m.
  • a mold made of plaster is coated with an 80 ⁇ m thick, porous layer of zinc particles from the inside, at least where it comes into contact with the paste-like ceramic mass during the production of ceramic blanks.
  • zinc other suitable metals can also be used, e.g. B. corrosion-resistant steel etc.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gießform für die Herstellung von keramischen Rohlingen aus einem pastösen keramischen Werkstoff (Schlicker), bestehend aus einem formbeständigen, wassersaugfähigen Material mit glatter Oberfläche, insbesondere aus Gips. Um die Standzeit einer solchen Form zu erhöhen, ohne die Wasseraufnahmefähigkeit zu beeinträchtigen, schlägt die Erfindung vor, daß zumindest die mit dem pastösen keramischen Werkstoff (Schlicker) in Berührung kommenden Oberflächenbereiche der Gießform mit einer wasserdurchlässigen, porösen Verschleißschutzschicht beschichtet sind, die durch thermisches Spritzen aufgebracht ist.

Description

Gießform für die Herstellung von keramischen Rohlingen
Die Erfindung betrifft eine Gießform für die Herstellung von keramischen Rohlingen aus einem pastösen keramischen Werkstoff (Schlicker), bestehend aus einem formbeständigen, wassersaugfähigem Material mit glatter Oberfläche insbesondere aus Gips.
Die nach dem Stande der Technik üblichen Gießformen für die Herstellung von keramischen Rohlingen bestehen meistens aus Gips. Dieses Material ist selbst leicht formbar, hat verhältnismäßig glatte Oberflächen und ist darüber hinaus aufgrund seiner Porosität stark saugfähig, so daß der eingegossenen pastösen keramischen Masse (Schlicker) schnell das Wasser entzogen wird, so daß der Rohling entsprechend schnell trocknet und frühzeitig ausgeformt werden kann.
Gips und vergleichbare saugfähige Materialien haben jedoch den Nachteil, daß sie verhältnismäßig weich sind und dementsprechend eine gering mechanische Festigkeit haben. Aus diesem Grunde entstehen an den Formen bei wiederholtem Gebrauch verhältnismäßig schnell Beschädigungen an den mit dem eingegossenen pastösen Werkstoff in Berührung kommenden Oberflächen, die es notwendig machen, die Form zu ersetzen. Versuche, dem Gips durch entsprechende Additive eine höhere mechanische Festigkeit zu geben, haben nicht zu entscheidenen Verbesserungen geführt. Die Standzeit einer Form nach dem Stande der Technik umfaßt allenfalls 100 Fertigungszyklen.
BESTATIGUNGSKOPIE Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, die Gießform der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß erheblich bessere Standzeiten erreicht werden, ohne daß die gute Wassersaugfähigkeit verloren geht.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von der Gießform der eingangs genannten Art vor, daß zumindest die mit dem pastösen keramischen Werkstoff (Schlicker) in Berührung kommenden Oberflächenbereiche der Gießform mit einer wasserdurchlässigen, porösen Verschleißschutzbeschichtung beschichtet sind, die durch thermisches Spritzen aufgebracht ist.
Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß das verhältnismäßig weiche Material einer solchen Gießform problemlos mit einer wesentlich härteren und dabei wasserdurchlässigen Verschleißschutzschicht versehen werden kann, wenn diese Verschleißschutzschicht durch thermisches Spritzen aufgebracht wird. Beim thermischen Spritzen verkrallen sich die Partikel des aufgespritzten Werkstoffes mechanisch mit den Oberflächen der Form und belassen - abhängig von der Wahl des Werkstoffes - zwischen sich ausreichend große offene Porenräume, so daß eine gute Wasserdurchlässigkeit gesichert ist. Die so hergestellte Oberfläche ist darüber hinaus wesentlich härter als das Formmaterial, aber mindestens so glatt wie dieses. Darüber hinaus läßt sich der fertige Rohling besonders gut von dieser gehärteten Oberfläche ablösen, ohne Schäden zu hinterlassen. Die Standzeit ist um den Faktor drei größer. Es werden also pro Form mindestens 300 Fertigungszyklen erreicht.
Die Verschleißschutzschicht besteht vorteilhaft aus Metall. Diese Metallschicht verkrallt sich beim thermischen Spritzen nachhaltig in der porösen Oberfläche der Gießform und hat darüber hinaus den Vorteil, daß die Schicht in sich besonders gut Zugspannungen aufnehmen kann, so daß sich örtliche Belastungen auf größere Flächenbereiche verteilen, was sich vorteilhaft auf die Stabilität der gesamten Gießform auswirkt.
Für das Aufbringen der Verschleißschutzschicht kommen Flammspritzen, Lichtbogenspritzen, Plasmaspritzen oder Hochgeschwindigkeitflammspritzen in
Frage. Alle diese Verfahren sind prinzipiell geeignet, die Verschleißschicht gemäß der Erfindung den genannten Anforderungen entsprechend aufzubringen.
Die Dicke der Verschleißschutzschicht beträgt zweckmäßig 50 bis 120 μm, vorzugsweise 80 μm.
Ausführungsbeispiel:
Eine Gießform aus Gips wird von innen, und zwar zumindest dort, wo sie bei der Herstellung von keramischen Rohlingen mit der pastösen Keramikmasse in Berührung kommt, durch Flammspritzen mit einer 80 μm dicken, porösen Schicht aus Zinkpartikeln beschichtet. An die Stelle von Zink können auch andere geeignete Metalle treten, z. B. korosionsfester Stahl etc.

Claims

Patentansprüche
1. Gießform für die Herstellung von keramischen Rohlingen aus einem pastösen keramischen Werkstoff (Schlicker), bestehend aus einem formbeständigen, wassersaugfähigen Material mit glatter Oberfläche, insbesondere aus Gips, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zumindest die mit dem pastösen keramischen Material (Schlicker) in Berührung kommenden Oberflächenbereiche der Gießform mit einer wasserdurchlässigen, porösen Verschleißschutzbeschichtung versehen sind, die durch thermisches Spritzen aufgebracht ist.
2. Gießform nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleißschutzschicht aus Metall besteht.
3. Gießform nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleißschutzschicht durch Flammspritzen aufgebracht ist.
4. Gießform nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleißschutzschicht durch Lichtbogenspritzen aufgebracht ist.
5. Gießform nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleißschutzschicht durch Plasmaspritzen aufgebracht ist.
6. Gießform nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die
Verschleißschutzschicht durch Hochgeschwindigkeitsflammspritzen aufgebracht ist.
7. Gießform nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleißschutzschicht eine Stärke von 40 bis 180 μm, insbesondere von 80 μm hat.
PCT/EP2001/009167 2000-08-08 2001-08-08 Giessform für die herstellung von keramischen rohlingen WO2002012140A2 (de)

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DE10039488A DE10039488A1 (de) 2000-08-08 2000-08-08 Verfahren - Metallische, thermisch gespritzte Schichten auf Naturstein, Tonwaren, Sanitär- und Tischkeramik und Gipsformen zum Verschleißschutz und Oberflächenveredelung

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