203860. lajstromszámú szabadalom • Eljárás üreggel kialakított alakos termék előállítására öntéssel
1 HU 203 860 B 2 A találmány tárgya eljárás üreggel kialakított alakos termék előállítására öntéssel, amikoris a végterméknek megfelelő alakú sablont készítünk és azt folyékony fémmel kiöntjük. Alakos termékek öntéssel történő előállítása régóta ismert technológia. A fémet Uyenkor megfelelő módon előkészített sablonba öntik, megszüárdulása során a szükséges alakot fölveszik. Az elmúlt évek során egyre nagyobb érdeklődés mutatkozik a kerámia anyagok iránt, amelyek számos vonatkozásban előnyösebbek a fémeknél. Különösen vonatkozik ez korrózióállóságukra, élettartamukra. A kerámia anyagokat azonban számos hátrány jellemzi, így különösen az a tény, hogy belőlük rendkívül nehézkes bonyolult alakú, belül üreges termékeket létrehozni. A találmány feladata olyan eljárás kidolgozása, amely az öntéshez hasonló tecnológiával kerámia anyagokból is lehetővé teszi nagy szüárdságú, kevéssé törékeny, bonyolult alakú termékek létrehozását. A találmány alapja az a felismerés, hogy olyan újszerű oxidációs módszer áll rendelkezésre, amellyel fém alapanyag oxidálószer jelenlétében létrejövő reakcióterméke fém alapanyag pozitív alakzatának inverz reprodukálására késztethető. Az eljárás során megfelelő összetételű töltőanyagba ágyazott fém alapanyagot megolvasztanak, hőmérsékletét a fém alapanyag olvadáspontját meghaladó, de adott oxidálószerrel létrejövő oxidációs reakciótermék olvadáspontja alatt maradó hőmérsékletre emelik és az oxidálószer jelenlétében az oxidációs folyamatot lefolytatják. Felismerésünk szerint ehhez célszerű a gőz vagy gáz halmazállapotú oxidálószer alkalmazása, mivel ez viszonylag könnyen hozzáfér a fém alapanyaghoz. Az oxidációs reakciótennék a fém alapanyag olvadékának felületétől kiindulva szilárd rétegben növekszik és olyan kapilláris rendszert alkot, amelyben az olvasztott fém alapanyag eredeti helyét képes elhagyni, az oxidációs reakciótermékben vándorol és fokozatosan eléri az oxidációs reakciótermék és az oxidálószer közötti határfelületet. Ezen a határfelületen oxidálódik és az oxidációs reakciótermék magába fogadja a töltőanyag részecskéit, anélkül, hogy a töltőanyag szerkezetét tönkretenné. Felismerésünk szerint az üy módon előállított kerámia termékek költségeiket, munkaigényességüket tekintve igen kedvezőek. A kapott kerámia anyag összetett szerkezetű, az esetek többségében alkalmas az eddig fémekkel ellátott feladatok megoldására. A felismerésünk szerinti eljárás képes felváltani azokat a hagyományos és ismert eljárásokat, amelyekben a kerámia termékek előállítására részecskéket tömörítettek, majd színtereitek. Ennek az eljárásnak az a hiányossága, hogy a folyamatban résztvevő, de végülis felesleges részecskék a termék kialakulása után alig vagy csak nagy nehézséggel távolíthatók el. Ismeretes ugyan az a megoldás is, amikoris a kerámia anyagot az anyagmegmunkálás ismert eszközeivel hozzák a kívánt alakra, de ez költséges, hiszen a kerámia anyagok megmunkálhatósága általában rendkívül korlátos. Sok esetben az ismert eljárások segítségével lehetetlen a kívánt alak előállítása. Az oxidációs reakcióval előállított kerámia anyagok szilárdsága, szívóssága általában sokkal jobb, mint a hagyományos módon előállított anyagoké. Ennek megfelelően a találmány segítségével olyan üreggel kialakított alakos kerámia testek gyárthatók, amelyek méretei és falvastagságait tekintve a hagyományos technológiákkal egyáltalában nem biztosíthatók. Felismerésünk szerint fém alapanyagot megfelelő töltőanyaggal veszünk körül, a töltőanyagot a fém alapanyag oxidációjával kapott polikristályos anyaggal növesztjük át és ezzel a töltőanyag részecskéit továbbá az oxidációs reakcióterméket és szükség szerint egy vagy több fémes összetevőt tartalmazó összetett kerámia testet hozunk létre. A találmány szerinti eljárás megvalósítása során ezért a feladat megoldása céljából, tehát üreggel kialakított alakos termék előállítására, amikoris a végterméknek megfelelő alakú sablont készítünk és azt folyékony fémmel kiöntjük, a találmány szerint az alakos termék belső terét reprodukáló alakú sablont készítünk, a sablont alakítható töltőanyagból készült töltőanyagból álló ággyal vesszük körül, az ágyat oxidálást lehetővé tevő anyagból készítjük el és benne a sablont körülvevő, a kívánt alakos terméknek megfelelő nagyságú zónát hozunk létre, a sablon anyagát fém alapanyaggal váltjuk fel és a fém alapanyagot olvadáspontja fölötti hőmérsékleten tartjuk, és oxidálószerrel létrehozott reakdiótermékének olvadáspontja alatti hőmérsékletet biztosítunk, ezzel a fém alapanyagot olvasztott állapotban tartjuk, ezzel az olvasztott fém alapanyagot oxidálószerrel kapcsolatba hozzuk és ezzel szilárd halmazállapotú oxidációs reakcióterméket alakítunk ki, az oxidációs reakciótermék legalább egy részét a fém alapanyag olvasztott része és az oxidálószer között tartjuk, ezzel az olvasztott fém alapanyagot fokozatosan olvasztott tömegéből az oxidációs reakcióterméken keresztül annak az oxidálószerrel alkotott határfelületére visszük, a fém alapanyagot fokozatosan oxidáljuk és az oxidációs reakcióterméket a töltőanyagból készült ágyba növesztjük, a reakciót a töltőanyagnak az oxidációs reakciótermékkel való legalább részleges átnövéséig és üreg létrehozásáig folytatjuk, ezzel összetett szerkezet kerámia mátrixot hozunk létre, amelyben a fém alapanyag és az oxidálószer oxidációs reakcióterméke mellett a töltőanyag és szükség szerint egy vagy több fém összetevő van jelen, majd a kapott önhordó szerkezetű kerámia testet kinyerjük és róla szükség szerint a töltőanyag feleslegét eltávolítjuk, ahol a töltőanyagot az oxidációs reakciótermékkel átjárható anyagból hozzuk létre. A találmány szerinti eljárással a sablon alakját nagy pontossággal belső üregként reprodukáló összetett szerkezetű kerámia test hozható létre. A találmány szerinti eljárás egy előnyös kiviteli alakjában a sablont az olvasztott fém alapanyag hőmérsékletén elpárolgó anyagból alakítjuk ki. Egy másik lehetőség szerint a sablont a fém alapanyag beöntése előtt eltávolítjuk. A sablon anyaga célszerűen mű5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
