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DE1571366A1 - Process for the production of ceramic objects by injection molding - Google Patents

Process for the production of ceramic objects by injection molding

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Publication number
DE1571366A1
DE1571366A1 DE19651571366 DE1571366A DE1571366A1 DE 1571366 A1 DE1571366 A1 DE 1571366A1 DE 19651571366 DE19651571366 DE 19651571366 DE 1571366 A DE1571366 A DE 1571366A DE 1571366 A1 DE1571366 A1 DE 1571366A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ceramic
composition
melting point
injection molding
binder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19651571366
Other languages
German (de)
Inventor
Herrmann Elder Ruben
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Corning Glass Works
Original Assignee
Corning Glass Works
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Corning Glass Works filed Critical Corning Glass Works
Publication of DE1571366A1 publication Critical patent/DE1571366A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description

Verfahren zum Herstellen keramischer Gegenstände durch Spritzguß. Process for making ceramic articles by injection molding.

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zum Herstellen von keramischen Gegenständen, insbesondere Präzisionskernen für Metallgießformen, duroh Spritzgießen eines Gemisches aus dem keramischen Material und einem organischen Bindemittel, welcnes anschließend aus dem geformten Gegenstand ausgebrannt wird.The invention relates to an improved method of manufacture of ceramic objects, in particular precision cores for metal casting molds, duroh injection molding of a mixture from the ceramic material and an organic binder, welcnes then from the molded article is burned out.

Die Spritzgußtechnik zur Herstellung keramischer Gegenstände mit schwierigen und komplizierten Formen ist bekannt. Diese Technik stellt ein ziemlich einfaches Binstufenverfahren dar, welches die teure und zeitraubende Verarbeitung der Ho hm· ι te rial ie η vermeidet,,The injection molding technique for making ceramic articles with difficult and complex shapes is well known. This technique represents a fairly simple binary step process which avoids the expensive and time-consuming processing of the ho hm · ι te rial ie η ,,

BADBATH

009850/0415009850/0415

- 2 - 1S71366- 2 - 1S71366

.Bisher wurde das feinzerkleinerte keraraiache iäiterial mit einem Kunststoff- oder einem Harzbindemittel gemischt, das thermoplastisch ist, z, Bsp«, Äthylcellulose, und mit einem flüchtigen flüßigen Weichmacher, zo Bsp„ n-Butylstearat, Das thermoplastische Material und der Weichmacher erteilen dem Gemisch bei der Temperatur und dem Druck der Formgebung das nötige Fließvermögen, so daß es leicht in die Spritzgußform eingespritzt werden kann, um die Höhlung auszufüllen0 Das eingespritzte Gemisch wurde zur Härtung des thermoplastischen Materials in der Spritzgußform abgekühlt, wo~bei ein im wesentlichen starrer Gegenstand entstand. Der Gegenstand wurde aus der Form genommen, zur Verdampfung des 7/eichmachers durch Erhitzen auf etwa 230° J einer "Trocknungsstufe" unterworfen, und dann gebrannt, um das thermoplastische Material völlig- auszuheilen und das keramische Material zu sintern.So far, the finely ground keraraiache has been mixed with a plastic or resin binder that is thermoplastic, e.g., ethyl cellulose, and with a volatile liquid plasticizer, e.g. , n-butyl stearate The mixture has the necessary fluidity at the temperature and pressure of the molding so that it can easily be injected into the injection mold to fill the cavity originated. The article was removed from the mold, subjected to a "drying step" to evaporate the calibrator by heating to about 230 ° J, and then fired to fully cure the thermoplastic material and to sinter the ceramic material.

Ein Nachteil dieser herkömmlichen f.ethode war die übermäßig lange Zeit, die für das "Trocknen" erforderlich war. Die dem Körper zugeführte Wurme ■ erhöhte den D-ua > t'uruck deü Weichmachers und erweichte auch das thermoplastische Bindemittel, iil 3 war deshalb notwendig, den Körper 1-1 rig sam a.,f die maximale Trocknungstemperatur zu erwärmen, \u\ eine raschere Zunahme des Dampfdrucks des 1Yeichmaohers, als Dampf durch die Poren des Körpers entweichen kann, zu vermeiden, iioiist würde nämlich ein übermal.!igei' Dampfdruck innerhalb des Körpers die struktur erweichen und zu Rii3— und Blasenbildung führen. Der erweichte Körper wUrcte auch,A disadvantage of this conventional method has been the excessive amount of time required for "drying". The worm supplied to the body increased the plasticizer and also softened the thermoplastic binder, iil 3 it was therefore necessary to heat the body 1-1 rig sam a., F the maximum drying temperature, \ u \ would a more rapid increase in the vapor pressure of 1 Yeichmaohers can escape as vapor through the pores of the body to avoid iioiist namely a übermal.! Igei cause 'vapor pressure within the body, the structure soften and Rii3- and blistering. The softened body would also

O O Π 8 5 O / O A 1 5 BADO O Π 8 5 O / O A 1 5 BAD

wenn er nicht unterstützt wurde, sich verzerren,, Diese "Trocknungsstufe" betrug gewöhnlich 70 Stunden und mehr,,if he was not supported, distort himself, this "Drying stage" was usually 70 hours and more,

Durch spätere Verbesserungen wurde diese Trocknungszeit auf etwa 24 b'Umden vermindert, indem man zusätzlich ein lar.i^s.Tii war.:.-.härtendes Harz, z0 Bsp„ Schellaök, als Teil des Bindemittels zugab. Dieses wärme härtende Harzmaterial erhärtete ciauerinf t während der ersten Stufen der Trocknung und gao dem Körper trotz der Erweichung des thermoplastischen -Anteils des Bindemittels weitgehend Starrheit« äo konnte aieser steifere Körper eine raschere Zunahme im Dampfdruck des v/eichmachers vertragen, ohne sich zu verziehen oder 31 äsen zu bilden,, Zwar erlaubte dieses verbesserte Verfahren eine raschere, Erhöhung der Trocknungstemperatur und damit eine Reduzierung der gesamten Trocknungszeit, jeaoch war die Trocknungsperiode immer noch unerwünscht langeThis drying time was reduced to about 24 b'Umden by subsequent improvements by additionally a lar.i ^ s.Tii war.:.-.härtendes resin, z 0 Ex "Schellaök, admitted as part of the binder. This heat-curing resin material hardened ciauerinf t during the first stages of drying and gao the body despite the softening of the thermoplastic stake of the binder largely rigidity "EO could aieser rigid body a more rapid increase in the vapor pressure of the v / calibration maker tolerated, without warping or 31 As a result, this improved process allowed the drying temperature to be increased more quickly and thus the overall drying time to be reduced, but the drying period was still undesirably long

Ein anderer flachteil· der herkömmlichen Methoden bestand in der beträchtlichen Schrumpfung des Körpers während des Trokknens und ISrermens, die in vielen Fällen noch von Rißbildung begleitet war«, Der' größte Teil dieser Schrumpfung trat während des Trocknens auf| in einigen Fällen setzte die Schrumpfung bereits beim Abkühlen in der Formhöhlung eino Diese Schrumpfung tritt unabhängig davon auf, ob ein wärmehärtender Binder enthalten ist oder nicht, allerdings ist 'die Rißbilaung beträchtlich geringer, wenn das Bindemittel teilweise wnrmehärtend ist. Es wird angenommen, daß die Schrumpfung direkt mit der Verwendung des wärmehärtendenAnother flat part of conventional methods was the considerable shrinkage of the body during drying and heating, which in many cases was accompanied by cracking. "Most of this shrinkage occurred during drying in some cases, the shrinkage already set upon cooling in the mold cavity a o This shrinkage occurs regardless of whether a thermosetting binder is contained or not, but the Rißbilaung 'is considerably less when the binder is partially wnrmehärtend. It is believed that the shrinkage is directly related to the use of the thermosetting

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

009850/041.5009850 / 041.5

Bindemittels zusammenhängt, sowie mit der Tatsache, daß dieses Bindemittel während des Ausheizens, d. h0 während des Trocknens vro. Br^rm^m, fvi^-i.-r -,'ν·^,, Beiipiel^vmigo erleiden Körper, die nit ΪΛΙν^ Tllulose als Bindemittel hergeoteHLt werden, eine lineare Schrumpfung von mindestensBinder, as well as the fact that this binder is used during bake-out, i. h 0 during drying vro. Br ^ rm ^ m, fvi ^ -i.-r -, 'ν · ^ ,, Beiipiel ^ vmigo, bodies which are not used with ΪΛΙν ^ tllulose as a binding agent suffer a linear shrinkage of at least

Bei der Herstellung kompliziert geformter Gegenstände von sehr genauen Dimensionen stellt diese Schrumpfung ein ausseiet schwierige ο Problem beim Entwerfen der Spritzgußformhöhlung dar„ Außerdem schrumpfen nicht alle Teile eii.er komplizi'erten Gestalt, die sich in ihrem Querschnitt unterscheiden, gleichmäßig oder gleich starko Es ist daher ausserst schwierig, die Dimensionen der Formhöhlung so festzulegen, daß ein Gegenstand erhalten wird, der die erforderlichen endgültigen genauen Dimensionen in allen seinen Teilen nach dem Brennen aufweist, ohne daß weitere Bearbeitung erforderlich wird»In the manufacture of molded articles complicated by very precise dimensions sets this shrinkage ausseiet difficult ο problem in designing the Spritzgußformhöhlung "In addition, not all parts shrink eii.er komplizi'erten shape, which differ in their cross section uniformly or equally o it is therefore extremely difficult to determine the dimensions of the mold cavity in such a way that an item is obtained which has the required final, precise dimensions in all its parts after firing, without the need for further processing »

Ein Ziel dieser Erfindung ist ein Verfallen zur Herstellung keramischer Gegenstände durch Spritzguß, bei welohem die für das Ausheizen erforderliche Zeit drastisch reduziert wird«An object of this invention is to expedite the manufacture of ceramic articles by injection molding, in which the time required for baking is drastically reduced «

Ein anderes Ziel ist ein Verfahren zur Herstellung keramischer Gegenstände durch Spritzguß, bei welohem im weßentliohen keine Schrumpfung, d. h, maximal etwa 1# lineare Schrumpfung, während des Ausheizens der organischen Bestandteile auftritt.Another object is to provide a method of manufacturing ceramic articles by injection molding, in which case in most cases no shrinkage, d. h, a maximum of about 1 # linear shrinkage, during the bakeout of the organic constituents occurs.

Bin weiteres Ziel ist ein verbesserter 8pritEguß-Atieatz zur Herstellung keramischer Gegenstände»Another goal is an improved 8-fuel cast iron for the production of ceramic objects »

009850/0AiB BAD009850 / 0AiB BAD

Andere Ziele und Vorteile gehen aus der Beschreibung hervor„Other goals and advantages emerge from the description "

Die einzige Zeichnung ist ein Fließ-Schema, welches eine Ausübungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht, bei welchem kolloidale keramische Massen mit einem Teilchendurchmesser im wesentlichen unter 0,1 /i als "Auslauf "—Verhinderer verwendet werden, wie ausführlich dargestellt werden soll0 The single drawing is a flow scheme illustrating an exercise of the method according to the invention are wherein colloidal ceramic bodies having a particle diameter substantially less than 0.1 used / i as a "stop" -Verhinderer to be shown in detail 0

In großen Zügen besteht das erfindungsgemäße Verfahren darin, daß man zunächst einen Ansatz zubereitet, der aus einem G- misch aus feinzerkleinertem keramischem Material mit einer Teilchengröße nicht unter O1IxU, einem festen organischen Bindemittel mit hohem Dampfdruck in festem Zustand, und einem als "Auslauf"-Verhinderer wirkenden kolloidalen keramischen Material besteht, das eine Teilchengröße im wesentlichen unter 0,1/1 hat» Danach wird dieser Ansatz erhitzt, um ihn zu verflüssigen, und die flüssige Zusammensetzung wird in eine Form gespritzt, wo sie abgekühlt wird, um zu einem Gegenstand mit der Gestalt der Formhöhlung zu erhärten«, Dann wird der Gegenstand auf eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes jedes Bestandteils der Zusammensetzung erhitzt, um das feste organische Bindemittel auszutreiben, und wird anschließend gebrannt, um das keramische Material zu einem zuaainmenhaftenden Körper zu sintern. In broad terms, the method according to the invention consists in first preparing an approach consisting of a mixture of finely comminuted ceramic material with a particle size not below O 1 I x U, a solid organic binder with high vapor pressure in the solid state, and a A colloidal ceramic material which acts as a "leakage" preventer and has a particle size substantially below 0.1 / 1. This batch is then heated to liquefy it and the liquid composition is injected into a mold where it is cooled to an article having the shape of the mold cavity to solidify "Then the article to a temperature below the melting point of each component of the composition heated to the solid organic binder is cast out, and then fired to the ceramic material to a zuaainmenhaftenden body to sinter.

PUr die Zwecke der vorliegenden Erfindung wird unter einem festen organischen Bindemittel rait hohem Dampfdruck imFor the purposes of the present invention, under a solid organic binder has high vapor pressure

festen Zustand, das im nachfolgenden als organlsohea Binde-BADsolid state, which in the following as organlsohea connective bath

mittel bezeichnet v/erden soll, ein organisches Material verstanden, das bei Raumtemperatur fest ist, einen Schmelzpunkt unter etwa 2000C hat, und einen Dampfdruck von mindestens etwa 1 mm innerhalb des Temperaturbereiches von etwa 200O-bis zum Schmelzpunkt des Materials hat«, Beispiele für diese Klasse von Materialien sind Naphthalin, p-Diohlorbenzol und Kampfer0 medium denotes v / grounding, an organic material that is solid at room temperature, has a melting point below about 200 ° C., and has a vapor pressure of at least about 1 mm within the temperature range from about 20 ° to the melting point of the material «, Examples of this class of materials are naphthalene, p-diochlorobenzene and camphor 0

Das fein2:erkleinerte keramische Material sollte eine Teilchengröße verteilung mit einer unteren Grei ze von höchstens 0,1^ haben«, Das ist deshalb wichtig, weil keramisehe Pulver mit kleineren Teilchen als 091 Ji viä. größere Mengen an organischem Bindemittel absorbieren, bevor die für das · Spritzgießen erforderlichen plastischen Fließeigenschaften erzielt sind. Die Folge dieser übermäßigen Mengen an organischem Bindemittel ist eine übermäßige Porösität des gebrannten Körpers und eine für den praktischen Gebrauch zu hohe Zerbrechlichkeit, Die obere Grenze der Teilchengrössenverteilung sollte bei unter 100^u liegen, jedoch ist diese Grenze nicht sehr kritischeThe fine2: reduced ceramic material should have a particle size distribution with a lower limit of 0.1 ^ or less. This is important because ceramic powders with particles smaller than 0 9 1 Ji viä. absorb larger amounts of organic binder before the plastic flow properties required for injection molding are achieved. The consequence of these excessive amounts of organic binder is excessive porosity of the fired body and too high a fragility for practical use. The upper limit of the particle size distribution should be below 100 μ, but this limit is not very critical

Das feinzerkleinerte kez'amitiche Matex^ial kann eine, oder mehrere von zahlreichen Glas- und kristallinen keramischen Massen sein, die die für den fertigen Gegenstand erwünschten Eigenschaften aufweisen«, Beispiale hierfür sind: 96$iges Kieselsäureglas, geschmolzene Kieselsäure, Tonerde, Berylloxyd, Magnesiumoxyd, Mullit, Pe taut, Kieselsäure und Spidumen. Diese Materialien können im Handel in feinzerkleinerter Form bezogen werden oder aus Rohmaterialien durch Mahlen in einer Kugelmühle oäac durch andere Methoden zubereitet werden. 0 0 9 8 5 0 / 0 A 1 5The comminuted kez'amitiche Matex ^ ial may be one or more of numerous glass and crystalline ceramic materials which have the desired properties for the finished article, "B e ispiale are: 96 $ sodium silica glass, fused silica, alumina, Beryllium oxide, magnesium oxide, mullite, petau, silicic acid and spidumene. These materials can be obtained commercially in comminuted form or prepared from raw materials by ball milling or other methods. 0 0 9 8 5 0/0 A 1 5

Die kolloidale keramische Masse sollte eine maximale Partikelgröße von weniger als 0^1^, vorzugsweise von weniger als 0,05,/U haben. Sie kann aus dem gleichen Material be- ' stehen, wie die feinzakleinerte keramische Masse, oder aus eirem anderen Material, je -nach den gewünschten Eigenschaften de ρ herzustellenden Gegenstandes. Beispiele für handelsübliche, geeignete Materialien sind:'Alon-C, feinverteilte Tonerde, und Cab-0—SiI, feinverteilte Kieselsäure (Handelsbezeichnung der Cabot Corporation, Boston, Fass.,), so^je D-C Fieselsäurepulver (Handelsbezeichnung der Dow Cornirg Corporation, Midland, Mich.,).The colloidal ceramic mass should have a maximum particle size less than 0 ^ 1 ^, preferably less than 0.05, / U. It can be made of the same material stand, like the finely chopped ceramic mass, or from a different material, depending on the desired properties de ρ object to be manufactured. examples for commercially available, suitable materials are: 'Alon-C, finely divided Alumina, and Cab-O-SiI, finely divided silica (Trade name of Cabot Corporation, Boston, Fass.,), So ^ je D-C Fieselsäurepulver (trade name of Dow Cornirg Corporation, Midland, Mich.,).

Das Zu-sammpLdüsehen der Ansatzkomponenten geschJäit vor-f zugsweise auf einem von zwei Wegen. Nach der ersten Methode wird das organische Bindemittel zerkleinert und kalt reit der keramischen Masse in einer Kugelmühle oder in einer anderen geeigneten Vorrichtung vermischt, bis ein weitgehend homogenes Gemisch entstanden ist« Bei der zweiten und bevorzugten Methode wird das organische Bindemittel in einem erhitzten Mühlenläufer oder einer anderen geeigneten Vorrichtung geschmolzen, danach wird die keramische Kasse zu dem geschmolzenen organischen Bindemittel zugesetzt und gerührt oder gemischt, bis die keramische Masse gleichmäßig in dem Bindemittel dispergiert ist0 Das Gemisch wird abgekühlt, um das organische Bindemittel erstarren zu lassen, und wird zerkleinert oder mindestens in grobe Körner zerbrochen, die eine Beschickung der Gießform ermöglichen«The collecting of the batch components is preferably done in one of two ways. According to the first method, the organic binder is comminuted and mixed with the ceramic mass in a ball mill or other suitable device until a largely homogeneous mixture is obtained melted another suitable device, then the ceramic cash register is added to the molten organic binder and stirred or mixed until the ceramic mass is evenly dispersed in the binder 0 The mixture is cooled to solidify the organic binder and is crushed or at least broken into coarse grains that allow the casting mold to be charged "

BAD ORlGINALO 0 9 8 5 07 0 A 1 5BAD ORlGINALO 0 9 8 5 07 0 A 1 5

Zwar ist die Auswahl der betreffenden Kischmethode freigestellt, jedoda gibt die erste Methode gewöhnlich keine guten Ergebnisse, wenn Kampfer als das organische Bindemittel verwendet wird. In diesem Falle wird die zweite Methode bevorzugt, und das Mischen sollte wegen des ausserordentlich hohen Dampfdruckes von Kampfer in einem geschlossenen Behälter vorgenommen werden0 While the choice of Kish method is free, the first method usually does not give good results when camphor is used as the organic binder. In this case, the second method is preferred, and mixing should be carried out because of the extraordinarily high vapor pressure of camphor in a closed container 0

Der entstandene Ansatz wird in den Aufgabezylinder einer herkömmlichen Spritzgußvorrichtung für keramische Gegenstände gegeben, zu seiner Verflüßigung erhitzt, dg h« oberhalb des Schmelzpunktes des organischen Bindemittels, und dann in eine herkömmliche Form gespritzt, die eine der Gestalt des gewünschten Gegenstandes entsprechende Höhlung hat. Vorzugsweise wird der Ansatz auf Temperaluren von 1500G bis 2000O erhitzt, damit gutes plastische» fliessen bei Drücken von nur 500-700 kg/cm erzielt wird*The resulting mixture is added to the feed cylinders of a conventional injection molding machine for ceramic articles, heated to its liquefaction, d g h "injected above the melting point of the organic binder, and then in a conventional mold that has a the shape of the desired article corresponding cavity. The batch is preferably heated to temperatures of 150 0 G to 200 0 O so that good plastic flow is achieved at pressures of only 500-700 kg / cm *

Obgleich die Grundkombination aus organischem Bindemittel und der feinzerkleinerten keramischen Masse bereit« verbesserte Ergebnisse hinsichtlich fehlender Schrumpfung und stark reduzierter Ausheizzeit ergibt, treten große Schwierigkeiten auf, wenn man diese Gruridkombinatiou als alleinigen Ansatz spritzt. Der Grund hierfür ist das "Auslaufen" oder Fließen des organischen Bindemittels unter Zurücklassung eines an keramischer Masse üLchen welches keine hinreichenden plastischen ten für das nachfolgende Spritzen hat«, Es wurde gefunden, daß es notwendig ist, das kolloidale keramieohe Material zur Verhütung des "Auslaufens11 zuzusetzen.Although the basic combination of organic binding agent and the finely comminuted ceramic mass already gives improved results in terms of lack of shrinkage and greatly reduced heating time, great difficulties arise when this combination of grains is sprayed as the sole approach. The reason for this is the "leakage" or flow of the organic binder, leaving behind a layer of ceramic mass which has insufficient plasticity for subsequent spraying. It has been found that it is necessary to use the colloidal ceramic material to prevent "leakage" 11 to be added.

009050/0415 bad .original009050/0415 bad .original

_9_ Ib /1366_9_ Ib / 1366

Eine für das Spritzgußverfahren besonders geeignete Zusammensetzung besteht aus (in Gewo$):A particularly suitable for injection molding composition consists of (in weight o $):

(a) 18?£ bis höchstens 32$ eines festen organischen Bindemittels mit hohem Dampfdruck im festen Zustand, wie weiter oben definiert}(a) £ 18 to a maximum of $ 32 of any solid organic Binder with high vapor pressure in the solid state, as defined above}

(b)' einem das "Auslaufen während des Spritzens verhindernden und aus kolloidalem keramischem Material mit einer Teilchengröße im wesentlichen unter 0,1 ja bestehenden Material in einer wirksamen Menge von bis zu 4$, und
(c) feinzerkleinertem keramischem Material mit einer "Teilchengröße .nicht unter 0,1 /x als Rest0
(b) a spray preventing leakage material consisting of colloidal ceramic material having a particle size substantially less than 0.1 yes in an effective amount of up to 4 $, and
(c) finely comminuted ceramic material with a "particle size .not less than 0.1 / x as remainder 0

Biese Zusammensetzung zeigt eine ausgezeichnete Kombination von Eigenschaften, gutes pistisches Fließen für den Spritzguß Ox'ine nachteiliges "Auslaufen", und rasches Ausheizen des organischen Bindemittels innerhalb von 12 Stunden oder -weniger, ohne Verziehen, Schrumpfung oder übermäßige Porösität.This composition shows an excellent combination of properties, good flowability for injection molding, ox'ine detrimental "bleeding", and rapid bakeout of the organic binder within 12 hours or less, without warping, shrinkage or excessive Porosity.

Ba.cJ nachfolgende Beispiel soll die Erfindung erläutern. Beispiel 1 Ba. The following example is intended to explain the invention. example 1

Ein Grießansatz, bestehend aus»A semolina batch consisting of »

Gepulverter geschmolzener Kieselsäure 66,3 Gew.Teile Naphthalin 30,1 Gew.TeilePowdered fused silica 66.3 parts by weight naphthalene 30.1 parts by weight

Alon-C 3,6 Gew.TeileAlon-C 3.6 parts by weight

+(Partikelgrößenvertellung 0,1 bis 10OxUi mittlere Teilchengröße 11 bis 12yu). + (Par tikelgrößenvertellung 0.1 to 10O x Ui average particle size of 11 to 12yu).

wurde duroh Schmelzen des Naphthalins und langsame Zugabewas made by melting the naphthalene and slowly adding it

der gepulverten gesohmolzemi Kieselsäure und des Alon-0" BAD OrtölNAL Q09 850/0415 the powdered gesohmolzemi silicic acid and the Alon-0 " BAD OrtölNAL Q0 9 850/0415

15/136615/1366

- ίο -- ίο -

3u dem geschmolzenen Naphthalin zubereitet, wobei das Gemisch ständig gerührt wurde, um eine homogene Tasse zu erhalten«, Die Zusammensetzung wurde zu einer festen Hasse abgekühlt und dann in Stücke zerbrochen, die lein genug waren, um in den auf 175°C vorerwärmten Aufgabezylinder gegeben werden zu könnene Nach der Füllung'des Aufgabezylinders mit dem Ansatz wurde dieser auf die vorgegebene Temperatur erwärmen gelassen und dann unter einem Druck von 700 kg/cm in eine Form gespritzt. Die eingespritzte Zusammensetzung wurde in der luftgekühlten Form erstarren gelassen dann herausgenommen und zum Austreiben ctes Naphthalins auf 700C erwärmt» Die hierfür erforder-.liehe Zeit betrug 3 bis 12 Stunden bei Körperdioken von 0,3 bis 1,25 cm0 Danach 'wurde der Körper bei 1125°0 zwei Stunden gebrannt, um die keramischen Teilchen zusammenzusintern. Die durchschnittliche lineare Schrumpfung betrug 1#„Prepared 3u of the molten naphthalene, stirring the mixture constantly to make a homogeneous cup. "The composition was cooled to a solid layer and then broken into pieces linen enough to put in the feed cylinder preheated to 175 ° C will be able to e Following the Füllung'des task cylinder with the approach of this was allowed to warm to the predetermined temperature and then injected into a mold under a pressure of 700 kg / cm. The injected composition is in the form of air-cooled solidified then taken out and ctes for expelling naphthalene at 70 0 C heated "The purpose erforder-.liehe time was 3 to 12 hours at Körperdioken 0.3 to 1.25 cm 0 Thereafter 'was the body was fired at 1125 ° 0 for two hours to sinter the ceramic particles together. The average linear shrinkage was 1 # "

Es wird angenommen, daß das weitgehende Fehlen von Schrumpfung bei den erfindungsgemäßen Gegenständen darauf zurückzuführen ist, daß aas organische Bindemittel während des Ausheizens fest bleibt, während das früher verwendete thermoplastische Bindemittel während dieser Operation flüßig wurde. Das ist zwar nur eine Theoretische Erklärung, jedoch wird angenommen, daß unter der Wirkung der Oberflächenspannung eines flüßigen Bindemitteis die keramischen Teilchen zusammengezogen werden, wenn das Bindemittel aus dem Körper ausgeheizt wird. Da das erfindungsgemäße Bindemittel während des Ausheizens fest ist,It is believed that the substantial lack of shrinkage in the articles of the invention is due to this is that aas organic binder during the The bakeout remains solid while the previously used thermoplastic binder is used during this operation became liquid. Although this is only a theoretical explanation, it is assumed that under the effect of the Surface tension of a liquid binder, the ceramic Particles are drawn together when the binder is baked out of the body. Since the inventive Binder is solid during baking,

009850/0415009850/0415

BAD OfUGINALBAD OFUGINAL

Leine flüssige Phase, die ein Schrumpfen aes^ Körpers verursachen kann»Leash liquid phase which aes a shrinkage ^ Body can cause »

BAD OPGSNALBAD OPGSNAL

0098 50/OA 150098 50 / OA 15

Claims (1)

Η»Η » PatentansprücheClaims 10 Verfahren zur Herstellung keramischer Gegenstände aus einem aus keramischen Massen mit einer Teilchengröße von mindestens 0,1 u als Hauptbestandteil bestehenden Ansatz, dadurch gekennzeichnet, daß man außerdem'ein organisches Bindemittel, welches bei Raumtemperatur fest ist, einer; Schmelzpunkt unter etwa 20O0O und einen Dampfdruck von mindestens 1 mm Hg im Temperaturbereich von. etwa 2O0T bis zum Schmelzpunkt dieses Bindemittels hat, sowie eine wirksame !!enge einer kolloidalen keramischen Fasse mit einer Teilchengröße im wesentlichen unter 0,1^;. nur Verhinderung des "Auslaufens" während des Spritzgusses zusetzt, die Zusammensetzung ζ van Z v/ecke ihrer Verflüssigung erhitzt und in eine Form einspritzt, die eingespritzte Zusammensetzung abkühlt, um sie zu einem Gegenstand mit der Gestalt der Formhöhlung zu härten, den Gegenstand auf eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes eines jeden Bestandteils seiner Zusammensetzung erhitzt, um das feste organische Bindemittel auszutreiben, und den Gegenstand brennt, um die keramischen Teilchen zu einem zusammenhängenden Körper zu sintern.1 0 process for the production of ceramic objects from a mixture consisting of ceramic masses with a particle size of at least 0.1 u as the main component, characterized in that one also has an organic binder which is solid at room temperature, one; Melting point below about 20O 0 O and a vapor pressure of at least 1 mm Hg in the temperature range of. about 20 0 T to the melting point of this binder, as well as an effective tightness of a colloidal ceramic barrel with a particle size substantially below 0.1 ^ ;. only prevents "leakage" during injection molding, the composition is heated and injected into a mold ζ van Z v / corner of its liquefaction, the injected composition cools to harden it into an object with the shape of the mold cavity, the object on a Heated to a temperature below the melting point of each component of its composition to drive off the solid organic binder and fired to sinter the ceramic particles into an integral body. 2o Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das feste organische Bindemittel in einer Menge von 18 bis höchstens 32 Gew,$, bezogen auf die Zusammensetzung, zusetzt,2o method according to claim 1, characterized in, that the solid organic binder in an amount of 18 to a maximum of 32 wt, $, based on the composition, clogs, 3g Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die kolloidale keramische Masse in einer Menge von bis zu 4 Gew.#, bezogen auf die Zusammensetzung,· '3g method according to claim 1 or 2, characterized in that the colloidal ceramic mass in an amount of up to 4 wt. #, Based on the composition, · ' zusetzt. 009 3 BO/0/, 15 BAD ORiGlNALclogs. 009 3 BO / 0 /, 15 BAD ORiGlNAL 4ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Ansatz auf 150 bis 2000C erwärmte4ο The method according to claim 1, characterized in that the batch is heated to 150 to 200 0 C. 5ο Spritzgußansatz, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung :- 5ο Injection molding approach, characterized by the following composition: - (a) 18 bis höchstens 32 Gewo$ eines organischen Bindemittels, das bei Raumtemperatur fest ist, einen Schmelzpunkt unter etwa 200°ö und einen Dampfdruck von mindestens etwa 1 mm Hg bei Temperaturen von etwa 20 C bis zum Schmelzpunkt dieses Bindemittels hat,(a) from 18 to at most 32 wt o $ an organic binder which is solid at room temperature, has a melting point ° ö below about 200 and has a vapor pressure of at least about 1 mm Hg at temperatures of about 20 C to the melting point of said binder, (b) eine wirksame Menge bis zu 4 Gew0^ einer kolloidalen keramischen Masse mit einer Teilchengröße im .wesentlichen unter 0,1 /x zur Verhinderung des "Auslaufens" während des Spritzgusses, und(b) an effective amount up to 4 wt 0 ^ a colloidal ceramic composition having a particle size below 0.1 .wesentlichen / x for preventing "leakage" during injection molding, and (c) als Rest feinzerkleinerter, keramische·=: T.Ip.teriaü :~?t eir-er Tsiloli^i^röH'· i.x'jVu-.\ΰΛ?-.ι· 0,1/:,(c) as a residue of finely ground, ceramic · =: T.Ip.teriaü: ~? t eir-er Tsiloli ^ i ^ röH '· i.x'jVu-. \ ΰΛ? -. ι 0.1 / :, O'M'ii'-ij; "lass V/orks Corning, N. L, V. St.O'M'ii'-ij; "leave V / orks Corning, N.L, V. St. RechtsanwaltLawyer BADBATH O O 9 H G G / O A 1 5OO 9 H GG / OA 1 5 Le e rs e i teBlank page
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