188316. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kerámia-, cement- és fémidomok előállítására
1 188316 2 A találmány tárgya eljárás kerámia-, cermet-, ill. fémidomok előállítására. Az eljárás során a kiindulási port alakíthatóság végett — ismert módon — organikus közegben kell szuszpendálni, majd ezután kerül sor a kerámiaipari eljárásokkal végzett formázásra, a szerves kötőanyag hőkezeléssel végzett eltávolítására, majd az így nyert formadarabok végméretre történő zsugorítására. Találmányunk a szuszpendáláshoz használt szerves anyag összetételének megváltoztatására vonatkozik, melynek az a következménye, hogy az utánakövetkező eljárási lépések, így főleg a szerves kötőanyag eltávolítása a formázott darabokból jelentősen egyszerűsödik, a technológiai folyamat racionálisabbá válik. Ismert eljárások, pl. a 151 990 és 154 915 lajstromszámú magyar szabadalmi leírások szerint a fém- és/vagy fénr-oxid port valamely felületkezelő segédanyag jelenlétében szerves közegben, pl. paraffinban szuszpendálják, majd a homogén szuszpenziót fröccsöntéssel, extrudálással, vagy más eljárással a kívánt alakúra formázzák. A hidegen szilárd, de melegen nem alaktartó nyerstermékből hőkezeléssel távolítják el az alakításhoz szükséges szerves anyagokat. Azért, hogy a nyers termék alakja és méretviszonyai e hőkezelés során ne változzanak, valamilyen indifferens porba (grafit, valamilyen oxid-kerámia por stb.) kell ágyazni, melyet hőkezelés (kifüstölés) lefolytatása után a termékről eltávolítanak. A megtisztított terméket ezután további hőkezelés(ek)kel végtermékké szinterelik. Ezen eljárás egyik nagy hátránya a beágyazás, mely a vele szükségképpen együttjáró darabonkénti tisztítással együtt rendkívül idő- és munkaigényes műveiét, emellett rontja a termék felületi minőségét. Különösen hátrányos az eljárás abban az esetben, ha furatos terméket keli a vázolt eljárással előállítani. Találmányunk olyan eljárást ad, amely lehetővé teszi a beágyazási művelet elhagyását a termék minőségének és kihozatalának javulása mellett. Az eljárás azzal az előnnyel is rendelkezik, hogy a már bevezetett, felszerszámozott gyártásnál újraszerszámozás nélkül alkalmazható. Találmányunk azon a felismerésen alapul, hogy léteznek olyan szerves vegyületek, melyeket a szuszpenzióhoz adva, nem rontják annak stabilitását és viszkozitását, azaz annak formázhatósága megegyezik a nem-adaiékolttal, viszont a kívánt időpontban ezen adalékokban olyan kémiai változások hozhatók létre, melynek során a szuszpenzióból formázott nyers termék melegszilárdsága növekszik úgy, hogy kifüstölése deformációmentesen, beágyazás nélkül megtörténhet. Minthogy a szuszpenzió szilárdulása csak iól szabályozható külső behatásra, a formázás után indul meg, eljárásunk a szuszpenziő formázás előtti tárolhatóságát nem rontja. A szerves adalék célszerű megválasztásával e kémiai reakció a szuszpenzióban (különböző minőségű porok és telített szénhidrogének jelenlétében is) lejátszatható, A reakció adott esetben katalizátor adagolásával szabályozható. Fentieket összefoglalva, találmányunk eljárás kerámia-, cermet- és fémidomok előállítására porszerű alapanyagból, mely eljárásnak fontosabb ismert lépései: a por szuszpendálása organikus közegben, a plasztikus szuszpenzió formázása valamilyen kerámiaipari eljárással, a szerves kötőanyag eltávolítása hőkezeléssel (kifüstölés), majd a nyers formadarabok végméretre zsugorítása. A találmányunk szerinti eljárást az jellemzi, hogy a szuszpendáláshoz használt organikus fázis az alábbi közül legalább az egyiket tartalmazza: telítetlen zsírsavak, ezek észterei, észterjellegű származékai és telítetlen szénhidrogéngyanták. Ezeket a szerves anyagokat eljárásunk további lépésében polimerizáljuk, melynek eredményeként lehetővé válik a szerves anyag deformációmentes, beágyazás nélküli kiégetése. A formázandó organikus közegű szuszpenzióba, adalékanyagként a szuszpenzió tömegére számított legalább 0,2 % szén-szén kettős kötéseket tartalmazó természetes vagy mesterséges zsírsavakat és/vagy ezek polialkoholokkal alkotott észtereit, és/vagy egyéb észterjellegű származékait (mint pl. alkidgyantákat, epoxi zsírsavésztereket), és/vagy telítetlen szénhidrogéngyantákat alkalmazunk. A szilárdságot növelő adalékokban lejátszódó polimerizációs reakciók szabályozása céljából, adott esetben a szuszpenzió tömegére számított 0,01—1 % katalizátort alkalmazunk. E célból pl. Co, Mn, Ni, Pb, Zr, Mg stb. fémek organikus közegben oldható vagy diszpergálható sóit, és/vagy szerves kénvegyületeket, pl. difenildiszulfidot, n-butil-merkaptánt, diizo-propil-xantogéndiszulfidot stb. alkalmazunk. A szuszpenzióba való bevitelük a szuszpenzió készítésének bármelyik fázisában megtörténhet, amikor az adalékoknak a rendszerben maradása biztosított. Bevezetett gyártásnál célszerű a szuszpenzió közegében eloszlatni a por bekeverése előtt. A valamely ismert formázási eljárással elkészített nyers idomdarabokat megfelelő sziiárdítási eljárásnak vetjük alá A terméktől e's az alkalmazott adalékoktól függően ez lehet oxidativ körülmények között való tárolás, oxidáló szerek oldatában történő áztatás, vagy' ultraibolya fénnyel való megvilágítás, vagy hőkezelés. A szilárdító hőkezelés egybeeshet a szervesanyag eltávolítása céljából alkalmazott hőké/1,eléssel. A kezelést annyi ideig kel! folytatni, amíg a munkadarab melegszilárdsága a 40-200 °C hőmérséklettartományban elegendő lesz legalább a termék önsúlyánál; deformáció nélküli megtartásához. Ez az időtartam függ a szilárd fázis, és a különféle adalékok, valamint az alkalmazott katalizátorok tulajdonságaitól, a munkadarab tömegétől és a szilárdítás! eljárástól. A kellően szilárd munkadarabot a végtermékkel szemben támasztott műszaki és esztétikai követelmények figyelembe vételével ömlesztve, tálcára rendezve, vagy' adott esetben megfelelően kialakított alátétre rakva kifüstöljük, majd önmagában ismert módon végtermékké szintereljük. A „megfelelően kialakított alátét” kifejezést az alábbi példával világítjuk meg. Él mentén felfekvő munkadaraboknál, pl. hengeres rudaknál, csöveknél, a sziiárdítási idő kétharmada is megtakarítható, ha olyan aljzatot készítünk, mely az élen való felfekvést kiküszöböli. Ez lehet a munkadarab saját porából készült fészek. A megszilárdított termék felületére por nem tapad, így tisztítási művelet sem szükséges. Azonos méretű termékek rendszeren gyártása esetén célszerű ezt a fészket iszapoit porba kimunkálni, mely így kellően szilárd és többszöri felhasználásra alkalmas. Megvalósítási példák Az alábbiakban találmányunk megvalósítási módjait példákkal támasztjuk alá. 5 10 15 20 25 30 3E 40 45 50 55 60 65 2
