DE2011909A1 - Parting pressure cast green ceramic slip castings - Google Patents
Parting pressure cast green ceramic slip castingsInfo
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Abstract
Description
Verfahren zum druckguß keramische Massen. Process for die casting ceramic masses.
------------------------------------------Das Druckgießen keramischer Formlinge ist ein Verfahren, das eine wesentliche Vereinfachung der konventionellen Formgebung keramischer Massen gestattet. Die Voraussetzungen für den Durckguß sind feinporöse Formmassen hoher Durckfestigkeit, da die Entwässerung des Schlickers nur unter hohem black von 10 bis 60 atU und mehr rationell ist. Beim Druckguß keramischer Massen ist jedoch das einwandfreie Ablösen des gebildeten Scherben aus der norm ein Problem. ------------------------------------------ Die casting ceramic Moldings is a process that is a substantial simplification of the conventional one Shaping of ceramic masses permitted. The requirements for die casting are fine-pored molding compounds with high pressure resistance, as the drainage of the slip is only efficient under high black from 10 to 60 atU and more. Ceramic in die casting However, mass is the proper detachment of the formed body from the norm a problem.
Der gebildete Scherben hat insbesondere bei geringer Dicke eine unzureichende Eigenstabilität und ist gegen .Wasser außerordentlich empfindlich.The body formed is insufficient, especially if it is thin Inherent stability and is extremely sensitive to water.
Es ist bekannt, daß insbesondere bei gröberer Porenstruktur der Formoberfläche ein Wasserfilm die Abldsung des Scherbens erleichtert. Es wurde deswegen bereits vorgeschlagen, die Preßform mit Wasser aufzufüllen, das schwach angesäuert oder basisch eingestellt ist. Man läßt dann nach diesem Vorschlag vor dem eigentlichen Gießvorgang das Wasser in den Hohlteil der Form einlaufen, anschließend führt man mit Uberdruck die Suspension in die Form ein, so daß sich die Suspension mit dem in dem Hohlraum der i'orm befindlichen Wasser mischt und preßt mit dem Überdruck das Suspensions- und Formwasser ab.It is known that in particular with a coarser pore structure of the mold surface a film of water makes it easier to separate the body. It was because of it already suggested filling the mold with water that is weakly acidic or is set basic. One then leaves this suggestion before the actual one Pouring process the water run into the hollow part of the mold, then one leads with excess pressure the suspension in the mold, so that the suspension with the The water in the cavity of the i'orm mixes and presses with the excess pressure the suspension and mold water from.
Durch das Mischen der suspension mit dem in der Form befindlichen Formwasser woll ein gleichmäßiger Niederschlag der Peststoffanteile der suspension erreicht werden, was zu einer Erleichterung der Ablösung des Formlings führt. Der Formteil wird dann durch Preßluft, die auf die wassergefüllte Form einwirkt, gelöst.By mixing the suspension with the one in the mold Formwasser wanted an even precipitation of the pesticide components of the suspension can be achieved, which leads to an easier detachment of the molding. Of the The molded part is then released by compressed air which acts on the water-filled mold.
Die Erfahrung hat gezeigt, daß mehr oder weniger Wasser beim Ablösen des Formlings trotzdem austritt und zumindest die Oberfläche des Pormlings aufweicht. Dieses nachträgliche Befeuchten der Form ist bei starkwandigen Formlingen nachteilig, dünnwandige Formlinge erweichen so stark, daß sie an der Presse kleben bleiben und sioh deformieren.Experience has shown that more or less water is used when peeling off of the preform emerges anyway and at least softens the surface of the preform. This subsequent moistening of the mold is disadvantageous in the case of thick-walled moldings, thin-walled moldings soften so much that they stick to the press and sioh deform.
Nach wie vor liegt die Problematik des Druckgusses in der einwandfreien Entformung des unter Druck gebildeten Scherben.As before, the problem with die casting lies in its flawless quality Demoulding of the body formed under pressure.
Aufgabe der Erfindung ist, durch entsprechende Maßnahmen diese Schwierigkeiten zu beheben.The object of the invention is to overcome these difficulties by taking appropriate measures to fix.
Nachdem die Ablösung des Scherbens abhängig von seiner Form, seiner Wanddicke, von der Güte der Formoberfläche und schließlich auch unter Umständen von der Zusamsensetzung des Schlickers ist, ist im Einzelfall zu erwägen, ob alle zur Ablösung erforderlichen Maßnahmen nach der Erfindung, nur eine dieser Maßnahmen oder verschiedene kombiniert erforderlich sind. Nach der Erfindung erfolgt die Formgebung von keramischen Massen durch Druckguß mit Hilfe wenigstens einer der nachfolgend beschriebenen Maßnahmen zur Ablösung des Scherbens aus der Form. Die Maßnahmen sind dadurch gekennzeichnet, daß 1. durch Einbringung von Elektrolyten in so ausreichender Menge die Formmassen-Suspension in der Form eingedickt wird, was durch Absprayen der Preßformoberfläche mit konzentrierter Elektrolytlösung oder durch Einlaufenlassen von Elektrolytlösungen in den Formhohlraum vor oder wahrend des Schlickereinlaufe erfolgt.After the detachment of the shard depending on its shape, its Wall thickness, the quality of the mold surface and finally also under certain circumstances depends on the composition of the slip, it should be considered in each individual case whether all measures according to the invention necessary for the replacement, only one of these measures or different combinations are required. According to the invention, the shaping takes place of ceramic masses by die casting using at least one of the following described measures to detach the body from the mold. The measures are characterized in that 1. by introducing electrolytes in as sufficient Quantity of the molding compound suspension is thickened in the mold, which is done by spraying the die surface with concentrated electrolyte solution or by running in of electrolyte solutions into the mold cavity before or during the inlet of the slip he follows.
2. durch Abstützen der Form während des Ablösungsvorganges mit einer Hilfsvorrichtung (Abb. 1/1), die aus offenporigem Material als Saugform ausgebildet sein kann und der offenen Scherbenfläche in der Form angepaßt ist, angepreßt wird, bis sich ein gleichmäßiger Lösungadruck über der Lösungsfläche ausgebaut hat und der Scherben mit der Hilfsvorrichtung abgedrUckt wird.2. by supporting the mold during the removal process with a Auxiliary device (Fig. 1/1) made of open-pored material designed as a suction mold can be and the shape of the open shard is adapted, is pressed, until an even solution pressure has built up over the solution surface and the shard is pressed with the auxiliary device.
3. durch Ansetzen eines leichten Gegendrucks wahrend der Scherbenbildung über Luft oder Wasser durch die Preßform hindurch, wobei der Gegendruck auf den Zeitraum kurz vor Öffnung der Presse beschränkt sein kann.3. by applying a slight counter pressure while the shard is forming via air or water through the mold, the counter pressure on the The period shortly before the press opens can be limited.
4. nach.Abheben der Presse der leer verbleibende Formteil durch Absaugen entwässert wird, die Presse geschlossen und wieder geöffnet wird, wobei der Scherben auf dem entwässerten Formteil verbleibt und von diesem mit Preßluft durch die Form vom Scherben abgedruckt wird.4. After lifting off the press, vacuum the molded part that remains empty is dewatered, the press is closed and reopened, leaving the cullet remains on the dewatered molded part and from this with compressed air through the mold is printed from the broken glass.
5. an die Oberfläche des Formhohlraumes (Abb. 3/1) durch die Preßform hindurch ein oder mehrere wanddichte Kanäle (Abb. 3/4) geführt werden, die über der Formfläche in einen Hohlraum (Abb. 3/5) vorzugsweise einmünden, deren Umgebung durch eine rundumgeführte Verdichtung (Abb. 3/6) nach obenhin abgeschirmt ist.5. to the surface of the mold cavity (Fig. 3/1) through the mold through one or more wall-tight channels (Fig. 3/4) are passed, which over the mold surface preferably open into a cavity (Fig. 3/5), the surrounding area is shielded towards the top by a compression that runs all around (Fig. 3/6).
6. die Zuführung von Preßluft und Vakuum zur porösen Preßform über zwei getrennte Kammern (Abb. 3/4 und 3/5) erfolgt, die gegebenenfalls in zwei über bzw. unter der Preßform ausgebildeten Teilen angeordnet sind.6. the supply of compressed air and vacuum to the porous mold two separate chambers (Fig. 3/4 and 3/5) are made, which are optionally divided into two over or formed under the mold parts are arranged.
7. die unter 5. genannten Kanäle mit der Preßluft verbunden werden und durch die Vakuumkammer enthaltende Einrichtung hindurchgeführt werden.7. the ducts mentioned under 5. are connected to the compressed air and passed through the device containing the vacuum chamber.
8. die Verbindung zwischen Freßluftkammer und der nach 5.8. the connection between the intake air chamber and the one according to 5.
genannten Kanäle durch flexible Rohre oder Schläuche hergestellt wird, die-in die Kan'äle eingeschoben und an Rohrstutzen befestigt werden, die in den Preßluftkammerteil fest eingelassen sind. named channels made by flexible pipes or hoses which are inserted into the ducts and attached to pipe sockets that are inserted into the compressed air chamber part are firmly embedded.
-9. durch die Kanäle während der Scherbenbildung fiuft zugeführt.-9. fiuft fed through the channels during the formation of the fragments.
-und gegebenenfalls silber die Vakuumkammer abgesaugt wird und die Ablösung des Scherbens von der Form durch Überdruck mit Luft durch die Kanäle erfolgt. -and optionally silver the vacuum chamber is sucked off and the The body is detached from the mold by means of excess pressure with air through the channels.
Grundsätzlich lassen sich die vorerwähnten Maßnahmen im Pormober-und Unterteil oder bei erforderlicher Teilung bei den jeweiligen teilen anbringen. Vorteilhaft ist es jedoch zu berticksichtigen, ob die letzte Form de. Scherbens von dem unten oder oben liegenden Teil der Preßform erfolgen soll.Basically, the aforementioned measures in the Pormober and Attach the lower part or, if a division is required, to the respective parts. Advantageous however, it must be taken into account whether the last form is de. Shard from the one below or the upper part of the mold is to be carried out.
Wie bekannt, wird die Ablösung des Scherbens derart erreicht, daß über einen Teil der Preßform Wasser- oder Luftdruck durch den Preßformteil hindurchwirkt, der zur Abstoßung des Scherbens führt, während man auf dem anderen Teil gegebenenfalls einen Unterdruck zum Ansaugen des Scherbens ansetzt. Die erste einseitige Lösung des Scherbens ist bei ausreichender Güte der Formoberfläche unkompliziert. Schweirigkeiten treten erst bei der zweiten, letzten Lösung des einseitig offenen Scherbens auf. Diese hängen vor allem mit der Empfindlichkeit des frisch gebildeten Scherben gegen Wasser und seiner mangelnden Stabilität zusammen.As is known, the separation of the body is achieved in such a way that Water or air pressure acts through part of the mold through the mold part, which leads to the repulsion of the body, while on the other part if necessary applies a negative pressure to suck in the body. The first one-sided solution of the body is uncomplicated if the mold surface is of sufficient quality. Difficulties occur only with the second, last solution of the one-sided open body. These are mainly related to the sensitivity of the freshly formed cullet Water and its lack of stability.
Alle Versuche, mit oberflächenwirksamen rennmitteln eine Verbesserung zu erreichen, führte gegen alle Erwartung zu erhöhten Schwierigkeiten bei der Ablösung. Erstaunlicherweise führten erst solche Maßnahmen zum Ziel, die die Stabilität des Formlings erhöhen, den Formling bei der Ablösung abstützen und eine Lösung des 'Formlings durch Luft dadurch die Form hindurch ermöglichen.All attempts to improve with surfactant release agents to achieve, led, contrary to all expectations, to increased difficulties in the detachment. Surprisingly, only those measures that increased the stability of the Raise the molding, support the molding when it is detached and a solution of the 'molding allow the shape to pass through through air.
Eindeutige Ergebnisse wurden durch Ibsprühen der Form mit kaltgesättigten Elektrolytlösungen wie Allumiumchkrid, Allumiumsulfat oder konzentrierten Taninlösungen erreicht, wobei ca. 3 - 5 einwandfreie Entformungen möglich waren. Gleiche Ergebnisse wurden erhalten, wenn Elektrolytlösungen vor oder während der Einspritzung des Schlickers in den Formhohlraum eingebracht werden, so daß der einspritzende Schlioker sich mit den Lösungen mischt. Die eindeutig verbesserte Ablösung des Scherbens von der Form wird dadurch hervorgerufen, daß mit den Elektrolytlösungeu eine Eindickung des Schlickers erreicht wird, der gebildete Scherben eine bessere Stabilität aufweist und gegen Wasser weniger empfindlich ist. Diese Verbesserung ist Jedoch nur dann zu erreichen, wenn die Mengen an Elektrolyt so bemessen sind, daß der Schlicker eindeutig eingedickt wird.Clear results were obtained by spraying the mold with cold saturated Electrolyte solutions such as alluminium chloride, alluminium sulphate or concentrated tannin solutions achieved, whereby approx. 3 - 5 perfect demouldings were possible. Same results were obtained when electrolyte solutions before or during the injection of the slip be introduced into the mold cavity, so that the injecting Schlioker mixes with the solutions. The clearly improved separation of the shard from the Shape is caused by thickening with the electrolyte solution of the slip is achieved, the cullet formed has better stability and is less sensitive to water. However, this improvement is only possible to be achieved if the amounts of electrolyte are such that the slip is clearly thickened.
Das Mischen des Schlickers in der Porm mit schwach angeaäuertem und alkalisiertei Wasser reicht nicht aus. Vielmehr muß die Elektrolytmenge so bemessen werden, daß eine eindeutige und möglichst rasche Eindickung eintritt, was mit einigen Vorversuchen in einfacher Weise zu ermitteln ist.Mixing the slip in the porm with weakly fermented and alkalized in water is not sufficient. Rather, the amount of electrolyte must be measured in this way that a clear and as rapid as possible thickening occurs, what with some Preliminary tests can be determined in a simple manner.
Einen weiteren wesentlichen Einfluß auf die Ablösung des Formteils von der Preßform hat vor allen bei dünnen Scherben das nach Maßnahme 2 erwähnte Abstützen mit einem der offenen Formseite des Scherbens angepaßten Hilfsteil (Abb. 2). Es wurde bereits erwähnt, daß die erste Ablösung ohne Schwierigkeiten erfolgt. Hierbei wird der Gießling durch das Formober- bzw. Unterteil bei Einwirkung des Lösungsdruckes gehalten und löst sich dann einwandfrei. Diese Erkenntnis wird nach den Maßnahmen 2 und 4 genutzt. Bei der Maßnahme 2 bedient man sich einer Hilfsvorrichtung, die das überführen des Scherbens auf einen trockenen Formträger erlaubt, von dem der Scherben dann ohne Schwierigkeiten mit Preßluft abgedrückt werden kann.Another significant influence on the detachment of the molded part of the mold, the one mentioned after measure 2 has above all with thin shards Support with an auxiliary part adapted to the open mold side of the body (Fig. 2). It has already been mentioned that the first detachment takes place without difficulty. Here, the casting is through the upper or lower part of the mold when the Solution pressure held and then dissolves perfectly. This realization is after measures 2 and 4 are used. Measure 2 uses an auxiliary device, which allows the transfer of the body to a dry mold carrier from which the broken glass can then be pressed off with compressed air without difficulty.
Nach Maßnahme 4 wird durch Hin- und Herfahren des beweglichen Preßteils ein stufenweises Ablösen des Scherbens herbeigeführt. Das Lüften der Presse um den anderen Preßformteil durch Absaugen zu entwässern, kann auf ein Abheben von, einem Bruchteil eines Millimeters bis auf einige Millimeter beschränkt sein. Der gesamte Vorgang läßt sich automatisch steuern, so daß kein nennenswerter Zeitverlust eintritt.According to measure 4, the movable pressing part is moved back and forth brought about a gradual detachment of the body. Airing the press around the to dewater other compression molded part by suction, can be due to a lifting of, one Fraction of a millimeter to be limited to a few millimeters. The whole The process can be controlled automatically so that there is no significant loss of time.
Eine zusätzliche Hilfe bietet bei erschwerter Ablösung Maßnahme 3.Measure 3 provides additional help in the case of difficult replacement.
Erstaunlicherweise wird durch einen Gegendruck über die Form wahrend der Schlickereinspritzung ein gtinstiger Einfluß auf die Ablösung ausgeübt. Ist der Scherben nicht zu dann, so kann mit dieser Maßnahme bereits die Lösung des Scherbens so gesteuert werden, daß mit Öffnen der Presse der Scherben sich beidseitig löst. Es genügt ein Überdruck von 0,5 bis 2 atfl und wehr durch die Porm oder sogar das Zuleiten von Luft unter atmosphärischem Druck unter gleichzeitigem Ansaugen der Form bei einem Schlickerdruck zwischen 20 und 50 atÜ während der Scherbenbildung oder kurz vor ihrer Beondigung, um eine einwandfreie Herauslösung dss Scherbens aus, der Form zu erhalten.Amazingly, a counter pressure is maintained over the shape the slip injection exerted a favorable influence on the detachment. is If the broken pieces do not then, this measure can already solve the broken pieces be controlled so that when the press is opened, the shards loosens on both sides. An overpressure of 0.5 to 2 atfl is sufficient and weir through the Porm or even that Supplying air under atmospheric pressure with simultaneous suction of the Form at a slip pressure between 20 and 50 atmospheres during the formation of the fragment or shortly before its termination, in order to ensure that the body can be removed properly out to get the shape.
Die optimale Aussteuerung läßt sich mit einigen Versuchen ermitteln. Sie ist von der Scherbendicke und dem angewendeten Schlickerdruck abhängig.The optimal modulation can be determined with a few experiments. It depends on the thickness of the body and the applied slip pressure.
Für die Scherbenablösung ist jedes Abreißen oder teilweises Ablösen aus der Form von Nachteil. In jedem Fall ist dem Abdrücken der gesamten Lösungsfläche der Vorzug zu geben.Any tearing off or partial peeling off is necessary for the shard to peel off out of the form of disadvantage. In each case, the entire surface of the solution must be pressed off to give preference.
Wird jedoch mit einem durch die Form wirksamen Druck gelöst, so wird in dem Scherben ein Teil des Suspensionswassers zurückgedrückt und beim Lösen fließt mehr oder weniger Wasser nach. Es muß daher mit Luft abgedrückt werden.However, if the pressure is applied to the mold, it will be released Part of the suspension water is pushed back in the shard and flows when it is released more or less water after. It must therefore be pressed with air.
Diesem Zweck dienen die unter 5. bis 9. angeführten Maßnahmen.The measures listed under 5 to 9 serve this purpose.
Hiernach werden durch die Form hindurch wanädichte Kanäle geführt, die mit einer Preßluftkimmer in Verbindung stehen.Thereafter, wall-tight channels are passed through the mold, which are connected to a compressed air kimmer.
Diese Kanäle können durch Bohrung oder bei der Formherstellung durch Aussparungen in die Form eingearbeitet werden. Je nach Größe und Gestaltung der Form genügt eine Luftzuführung, oder es müssen mehrere Luft zuführungen vorzugsweise im rechten Winkel zur Formoberfläche des Formhohlraums verlegt werden.These channels can be made by drilling or by making the mold Recesses can be worked into the form. Depending on the size and design of the Shape suffices an air supply, or it must preferably have several air supplies be laid at right angles to the mold surface of the mold cavity.
Die Luftkanäle enden in einem Hohlraum knapp über der Formoberfläche, der dazu dient, die Angriffsfläche des Luftdrucks zu vergrößern. Schon während der Scherbenbildung kann über diese Kanäle Luft zugeführt werden, während gleichzeitig über eine zweite Vakuumkammer der Preßformteil evakuiert wird, so daß das Wasser, insbesondere im Bereich der austretenden Preßluft über der Formoberfläche abgesaugt werden kann. Gefördert wird die erforderliche Entwässerung im Bereich der Kanalenden durch eine dichte Abschirmung um die Kanaleinmündung in den Hohlraum.The air channels end in a cavity just above the mold surface, which serves to enlarge the area of application of the air pressure. Already during the Fragments can be air supplied through these ducts while at the same time the compression molded part is evacuated via a second vacuum chamber, so that the water, especially in the area of the exiting compressed air above the mold surface can be. The necessary drainage in the area of the canal ends is promoted by a tight shield around the channel opening into the cavity.
Diese kann aus einer Kunatatoffolle- bestehen, die in Form eines kleinen Trictters mit eingegossen wird. Die aus dem Kanal entströmende Preßluft drückt das aus der Form entweichende Suspensionswasser zur Seite, so daß knapp über der Form ein luftgefüllter Raum entsteht. Nach Beendigung der Scherbendildung wird die Lösung dadurch hervorgerufen, daß über die Kanäle Preßluft zugeleitet wird, die den Scherben nach Lüftung der Presse abdrückt, ohne daß das Wasser nachläuft.This can consist of a Kunatatoffolle- in the form of a small Trictters is poured with. The compressed air flowing out of the duct presses this Suspension water escaping from the mold to the side, so that it is just above the mold an air-filled room is created. After the formation of the shard, the solution becomes caused by the fact that compressed air is fed through the channels, which the cullet after venting the press presses without the water running in.
Diese Maßnahmen können bei dem Formoberteil ebenso wie bei dem Formunterteil eingesetzt werden. Im allgemeinen genügt es, sie an dem Preßformteil zu installieren, von dem der Scherben zuletzt abgelöst werden soll.These measures can be applied to the upper part of the mold as well as to the lower part of the mold can be used. In general, it is sufficient to install them on the press molding, from which the broken piece is to be removed last.
Um eine möglichst einfache Montage zu gewährleisten, wird nach der Erfindung nach Maßnahme 6 die Preßluft und Vakuumkammer in zwei getrennten Einrichtungen verlegt. Nach Maßnahme 7 werden die genannten Kanäle mit der Preßluft kammer verbunden und durch die die Vakuumkammer enthaltende Einrichtung hindurchgeführt.In order to ensure the simplest possible assembly, after the Invention according to measure 6, the compressed air and vacuum chamber in two separate devices relocated. According to measure 7, said channels are connected to the compressed air chamber and passed through the device containing the vacuum chamber.
Nach Maßnahme 8 wird die Verbindung zwischen den Kanälen und der Preßluftkammer, vorzugsweise durch flexible Röhren oder Schläuche hergestellt, die in die Kanäle eingeschoben und an Rohrstutzen, die in der Einrichtung für die Preßluft kammer eingelassen sind, befestigt. Dadurch wird erreicht, daß die Preßform und die Luft bzw. die Vakuumeinrichtung getrennt hergestellt und montiert werden können.After measure 8, the connection between the channels and the compressed air chamber, preferably made by flexible tubes or hoses that run into the channels inserted and on pipe socket, the chamber in the device for the compressed air are embedded, attached. This ensures that the mold and the air or the vacuum device can be produced and assembled separately.
Während der Scherbenbildung wird durch die Kanäle der Preßform Luft zugeführt; dies kann dadurch erfolgen, daß die Kanäle mit der Atmosphäre verbunden werden und durch Absaugen über die Vaknumkammer Luft angesaugt wird; oder es wird über die Kanäle Preßluft zugeführt mit oder ohne Unterdruck über die Vakuumkammer.During the formation of the fragment, air is released through the channels of the mold fed; this can be done by connecting the channels to the atmosphere and air is sucked in by suction through the vacuum chamber; or it will Compressed air supplied via the channels with or without negative pressure via the vacuum chamber.
Bevorzugt wird nach Maßnahme 9 eine Luft Zuführung mit oder ohne Druck über die Kanäle, bei gleichzeitigem Absaugender Formen über die Vakuumkammer. Im Bereich der abgeschirmten Enden der Luftzuführung entsteht dann eine entwässerte Zone, über die der Scherben mit Preßluft durch die Kanäle einwandfrei gelöst werden kann.According to measure 9, an air supply with or without pressure is preferred via the channels, with simultaneous suction of the molds via the vacuum chamber. in the The area of the shielded ends of the air supply is then drained Zone through which the broken pieces can be properly loosened with compressed air through the channels can.
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
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-
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- 1970-03-13 DE DE19702011909 patent/DE2011909A1/en active Pending
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