201719. lajstromszámú szabadalom • Eljárás öntöttvasra felhordható alapzománc bevonat előállítására
1 HU 201719 B 2 A találmány tárgya, eljárás öntöttvasra felhordható bevonat előállítására. Bizonyos öntöttvas tárgyakat (pl. egészségügyi berendezéseket) korrózió elleni védelem és az esztétikai megjelenés javítása céljából üvegszerű zománccal vonnak be, száraz vagy nedves eljárással. A fém és a zománc réteg között a kötést egy alapzománc réteg biztosítja. A szakirodalom az öntöttvas tárgyak alapzománcozásánál megkülönböztetett olvasztott alapzománcot és szinterezett (zsugorított) alapzománcot az előállítás módjától függően. Az olvasztott alapzománcot úgy állítják elő, hogy a nyersanyagkeveréket forgó olvasztó dobban vagy folyamatos kemencében a zománcok szokásos kiolvasztottsági fokáig olvasztják, majd az üveg állapotú olvadékot vízbe folyatják. Az így kapott frittet malomadalékkal együtt megőrlik és nedves állapotban, iszap formájában viszik fel az öntvény felületére vékony rétegben. A szinterezett alapzománc - melynek összetétele lényegesen egyszerűbb az olvasztott alapzománc összetételénél - előállítására egy megfelelően méretezett lemez kádat (csészét) alkalmaznak, melyben az összekevert nyersanyagokat 900-1000 °C-on tartják kb. 120 percig, majd lehűlni hagyják. Ezután ebből előbb egy durva, majd finom őrléssel malomadalék és víz hozzáadásával iszapot készítenek, melyet vastagabb rétegben visznek fel az öntvény felületére. Az olvasztott alapzománcot a száraz szórással felvitt fedőzománc alá javasolják, a szinterezett zománcot pedig a nedves eljárással felvitt fedőzománcok alkalmazásakor. Alapzománcok előállítását ismerteti A. H. Dietzel: „Emaillierung” című könyvének 240. oldalán (Springer Veri., Berlin, Heidelberg, N. Y. 1981.) A Petzold: „Email” című könyvében (VEB Verlag Techn. Berlin, 1955.) a 348-390. oldalon szintén különböző alapzománcok összetételét ismerteti. Többek között kvarc, káli-földpát, bórax, bórsav, szóda, nártium- nitrát, folypát, kobalt-oxid összetételű alapzománc kompozíciót ismertet. A Petzold-H. Pöschmann: „Email und Emnailtechnik (Verl. Leipzig, 1986.) a 82-83. oldalon szintén öntöttvasra felhordható alapzománc összetételeket ír le. Az ismert alapzománcoknak az a hátrányuk, hogy beégetési hőfok intervallumuk - vagyis a beégethetőségi hőfokok szélső értékei között a hőfokkülönbség nem elég széles, általában 100 °C alatti. Emellett az ismert alapzománcok hátránya még, hogy nem tapadnak megfelelő kötéserősséggel a fémfelülethez, ezért ütés hatására a zománc könnyen megreped, lepattan. Egy öntöttvasra felvihető alapzománcnak sokkal szélesebb beégetési hőfok intervallummal kell rendelkeznie, mint pl. egy acéllemezre felvihető alapzománcnak. Ennek oka az, hogy az acéllemezek általában kisebb falvastagságúak és emellett falvastagságuk egyenletes. Egy acéllemez falvastagságában a szórás legfeljebb ±0,2 mm. Ezzel szemben egy öntöttvas tárgy mindig sokkal vastagabb falú és falvastagságában a szórás 3-20 mm is lehet. Emiatt az öntöttvasra felhordható alapzománcnak a beégetési hőmérséklete jóval magasabb, mint egy acéllemezre felvihető alapzománcé. Ez utóbbi beégetési hőmérséklete 800-84 °C közötti, míg az öntöttvasra célszerű olyan 900°C feletti hőmérsékleten beégethető zománcokat alkalmazni, melyek beégetési hőfokintervalluma minél szélesebb, előnyösen 900°C felett, 100°C-os intervallum szükséges. A 183 197 számú magyar szabadalmi leírás szerint egy acéllemezre felvihető alapzománcot frittek elegyéből állítanak elő. Ez a zománc azonban 900 °C alatti beégetési hőmérséklete és szűk beégetési hőfok-intervalluma miatt öntöttvas felületre nem vihető fel, illetve azon nem kötődik. Célul tűztük ki olyan öntöttvas felületre felvihető alapzománc bevonat előállítását, amely viszonylag magas hőmérsékleten beégethető, beégetési hőfok-intervalluma 100 °C-nál szélesebb és az ismert alapzománcoknál jobban kötődik az öntöttvas felületre, ütésérzékenysége, repedési hajlama kisebb. Kísérleteink során azt tapasztaltuk, hogy ezt a célt úgy tudjuk elérni, ha az alapzománcot több, különböző hőmérsékleten olvasztott fritt elegyéből állítjuk elő. Mégpedig a frittek közül egyet 900-1000 °C közötti, míg a többit 1200 °C+50 °C hőmérsékleten olvasztunk. Továbbá az alapzománchoz még cirkon-szilikát, illetve cellulóz- glikolát tapadásjavító, illetve dörzsállóságot javító adalékokat is adagolunk. A találmány tárgya tehát eljárás öntöttvasra felhordható alapzománc bevonat előállítására olyan előörleményből, amely 900 °C felett olvasztott frittek elegyéből, 5-20 tömeg % kvarchomokból, 5-20 tömeg % agyagból és 5-20 tömeg % tapadásjavító adalékból áll, majd 70-90 tömegrész előörleményből, 4-35 tömegrész ismert őrlési adalékból, 0,4-0,8 dörzsölésállóságot elősegítő adalékból és 80-100 tömegrész vízből nedves őrléssel alapzománc kompozíciót készítünk, amelyet az öntöttvas felületére felviszünk és a bevonatot szárítás után, 910-1050 °C- on kiégetjük. Az eljárásra az jellemző, hogy a fritt elegyet 20-70 tömegrész 900-1000 °C-on olvasztott I-jelű frittből, 5- 30 tömegrész Il-jelű, 5-30 tömegrész III-jelű és 30-50 tömegrész IV-jelű 1200+50 °C-on olvasztott frittekből állítjuk elő száraz őrléssel, mikoris az I-jelű fritt: 65-75 tőmegrész szilícium-dioxid, 10-22 tömegrész bór-trioxid, 5-15 tömegrész nátrium-oxid, 1-7 tömegrész kalcium-fluorid, a Il-jelű fritt: 55-65 tömegrész szilícium-dioxid, 15-25 tömegrész bór-trioxid, 1-10 tömegrész nátrium-oxid, 0,2-1,5 tömegrész kobalt-oxid, 1-5 tömegrész magnézium-oxid, 0-5 tömegrész ólom-oxid, a III-jelű fritt: 40-50 tömegrész szilícium-dioxid, 15- 25 tömegrész bór-trioxid, 15-25 tömegrész nátriumoxid, 0-5 tömegrész kálcium-fluorid, 5-15 tömegrész alumínium-oxid, 0-1,5 tömegrész CoO és 0-1,5 tömegrész NiO, a IV-jelű fritt: 45-55 tömegrész szilícium-dioxid, 10-20 tömegrész bór-trioxid, 10-15 tömegrész nátrium-oxid, 4-10 tömegrész alumínium-oxid, 2- 6 tömegrész kalcium-oxid, 0-5 tömegrész magnéziumoxid, 1-5 tömegrész kálium-oxid, 0-1,5 tömegrész kobalt-oxid, 0,5-1 tömegrész mangán-dioxid, 0-1 tömegrész foszfor-pentoxid oxid- összetételű és tapadásjavító adalékként a szárazőrlésnél cirkon- szilikátot, dörzsölésállóságot javító adalékként a nedves őrlésnél cellulóz-gl ikolátot alkalmazunk. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
