203860. lajstromszámú szabadalom • Eljárás üreggel kialakított alakos termék előállítására öntéssel
1 HU 203 860 B 2 ezért műanyagokat és műanyaghabokat használunk. A polimerizált anyagok között találjuk a polisztirolokat, polietiléneket és a poliuretánokat. A sablon anyagot például fröccsöntéssel, túlnyomásos öntéssel, extrudálással, megolvasztással vagy gépi megmunkálással hozzuk a kívánt alakra. A kerámia termékek tömeggyártása szempontjából célszerű a fröccsöntéses előállítás. A túlnyomásos öntés akkor különösen ajánlható, ha üreges sablonokat kívánunk előállítani. Ez utóbbi azért is előnyös, mert minimális anyag felhasználását teszi szükségessé, ami az üreg gyors kiürítését segíti elő. A sablon anyagát az üregből különböző módszerek révén tudjuk eltávolítani. Az egyik kiviteli alak szerint elpárologtatható vagy elégethető sablon anyagot használunk, amelyet magas hőmérséklet alkalmazásával a fém alapanyag bejuttatása előtt elgőzölőgtetünk vagy elégetünk. Ismeretes az a megoldás is, hogy a sablon anyagát megolvasztjuk és az üregből elszívjuk. Maradékát kiégethetjük a hőmérséklet szükség szerinti megemelésével. A sablon anyag oldószeres eltávolítása szintén lehetséges, amikoris az esetleges maradékokat megfelelően oldószerrel távolítjuk el. Egy még további lehetőség szerint a sablont az üregben hagyjuk és a fém alapanyagot megolvasztott állapotban ráöntjük. Amikor a magas hőmérsékletű fém érintkezik a sablon anyaggal, akkor azt elgőzölögtetjük és így az üregben csak a fém marad vissza. Ennek a megoldásnak az is az előnye, hogy a megolvadt fém fokozatosan váltja fel az eltávozó sablonanyagot, vagyis kisebb az esélye annak, hogy a töltőanyag ágyát a beömlő fém károsítsa vagy esetleg tönkretegye, vagyis a töltőanyag integritása jobban biztosított, az üreg alakja a fém beöntése miatt nem változik. A sablon anyag felváltásának kívánt módjától függően a fém alapanyag akár megolvadt, akár szilárd formában adagolható az üregbe, ez utóbbi esetben por, szemcsés anyag, granulátum vagy kisebb fémdarabok formájában. A megolvadt fém alapanyag alkalmazása azért célszerű, mert az képes az üreget teljesen kitölteni éspedig olyan vagy ahhoz közeli hőmérsékleten, amire az oxidációs reakció lefolytatásához szükség van. Ennek a megoldásnak az az előnye, hogy a fém alapanyag olvadt állapotban van, az oxidációs reakció lényegében oxidtól mentes felülettől indulhat el. Ugyancsak elfogadható megoldás, ha a töltőanyag ágyát és a sablont kemencében helyezzük el, a hőmérsékletet az oxidációs reakcióhoz szükséges vagy ahhoz közeli értékre emeljük és megolvadt fém alapanyag bevezetésével távolítjuk el a sablont. A megolvadt fém alapanyag bevezetésekor az eltávozó sablon elgőzölög, az oxidációs reakció megkezdődik és eredményeként a töltőanyag ágyába az oxidációs reakciótermék behatol. Ennek a megoldásnak egy másik módja az, hogy először a sablont távolítjuk el, majd a fém alapanyagot beöntjük az üregbe. Vannak olyan esetek is, amikor a fém alapanyag porított vegy granulált formában kerül az üregbe, aminek az az előnye, hogy a részecskék közötti üregek a fém hőtágulá&át képesek kiegyenlíteni. Ez a folyamat oda vezet, hogy az üregbe bevezetett porított vagy granulált fém alapanyag a töltőanyag ágyában jól képes felvenni az üreg alakját. A továbbiakban a találmány szerinti eljárást elsősorban alumíniumra hivatkozva ismertetjük részletesen. Kétségtelen, hogy az alumínium a legkedvezőbb fém alapanyag, de a tapasztalatok szerint igen jó minőségű kerámia szerkezetek állíthatók elő egyebek között szilícium, titán, ón, cirkónium vagy hafnium felhasználásával. A fémeknek ez a felsorolása egyáltalán nem meríti ki az összes lehetőséget. A reakció lefolytatásához a gőz vagy gáz halmazállapotú oxidálószeren kívül alkalmas lehet a szilárd vagy folyékony halmazállapotú oxidálószer is. A különböző halmazállapotú oxidálószerek keverékben szintén használhatok. Nem teljes listája az oxidálószereknek a következő: oxigén, nitrogén, halogének, kén, foszfor, arzén, szén, bór, szelén, tellur, ezek vegyületei és keverékei, mint például a szilícium-dioxid (ez kiváló oxigénforrás), metán, etán, propán, acetilén, etilén és propüén (mint szén forrásai), továbbá keverékek, mint levegő, H2/H2O és C0/C02, illetve az utóbbi kettő (tehát H2/H20 és CO/CC^) keveréke, amelyek különösen alkalmasak a környezet oxigénaktivitásának csökkentésére. Ennek megfelelően a taláőlmány szerinti eljárással előállított kerámia testben lehetséges, hegy egy vagy több oxid, nitrid, karbid, borid és oxinitrid van, mint oxidációs reakciótermék, jelen. Alumínium mint fém alapanyag alkalmazása esetén tehát az oxidációs reakciótermék lehet az alumínium oxidja, nitridje, karbid ja, borid ja, míg szilícium esetében a borid, titánnál a nitrid, borid, stb. Általában megállapítható, hogy az oxidációs termékek a nitridek, boridok, karbidok, szilicidek és az oxidok. A folyamat a molibdénből kiindulva molibdén-szilicid oxidációs reakciótermékkel is megvalósítható. A találmány szerinti eljárás foganatosításakor általában gőz vagy gáz halmazállapotú oxidálószert használunk. Ez azonban nem jelenti, hogy adott esetben nem lehet célszerű folyékony vagy szilárd halmazállapotú oxidálószer alkalmazása. Ha a töltőanyagot átnövő kerámia szerkezet létrehozásához az oxidáló anyagot gáz vagy gőz szolgáltatja, a töltőanyagot olyan szerkezetűnek kell kialakítani, hogy ágya a gőz vagy gáz halmazállapotú oxidálószert átengedje, az lényegében akadálymentesen kerüljön az olvasztott fémmel kapcsolatba. A gőz vág)' gáz halmazállapotú oxidálószer olya ngőzt vagy normál állapotban gáz alakú anyagot jelent, amely célszerűen atmoszférikus nyomáson oxidáló környezet létrehozására képes. így például a gáz halmazállapotú oxidálószerek közül mindenekelőtt az oxigén és az oxigéntartalmú gázok alkalmazása a legcélszerűbb (ideértve a levegőt), és ha a fém alapanyag alumínium a kerámia terméket alumínium-oxidból kell előállítani, akkor nyilvánvaló gazdasági meggondolások miatt a levegő a legkedvezőbb oxidálószer. Ha az oxidálószert úgy azonosítjuk, hogy az egy megadott gázt vagy gőzt tartalmaz, esetleg ebből az anyagból áll, ez annyit jelent, hogy a megadott gőz vagy gáz a reakció feltételei között az oxidálószerben a kizárólagos, a túlnyomó vagy legalábbis a na5 10 15 20 26 30 35 40 45 60 55 60 5
