DD211310A1 - Verfahren zur steigerung der abformbarkeit keramischer arbeitsformen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steigerung der Abformbarkeit keramischer Arbeitsformen in bekannterZusammensetzung, z.B. Gips, wobei das kapillarporoese Verhalten sowiie die Masshaltigkeit der erfindungsgemess hergestell ten Arbeitsformen gegenueber den bisher ueblichen Kunststoffformen wesentlich verbessert werden. Erfindungsgemaess wird das erreicht durch Zusatz von 2,5-7,5,Gew.-% Feststoffgehalt eines wasserloeslichen Polykondensationsproduktes, insbesondere aus Harnstoff und Formaldehyd, und 0,025-0,4 Gew.-% eines bekannten Haerters, z. B. Ammoniumchlorid, wodurch die Ausbildung einer gehaerteten, poroesen Schicht von 0,1-1 mm Schichtdicke nach der Trocknung erzielt wird. Durch Fuellstoffzusaetze bis max. 70 Gew.-% wird die thermische und mechanische Belastbarkeit der Arbeitsformoberflaeche weiter verbessert.

Description

Titel der Erfindung

Verfahren zur Steigerung der Abformbarkeit keramischer Arbeitsformen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steigerung der Abformbarkeit keramischer Arbeitsformen bestimmter Zusammensetzung durch gezielte Modifizierung der Arbeitsflächen und gleichzeitige Erhöhung der thermischen Beständigkeit, geeignet für die Herstellung von Formungen ,in den in der keramischen Industrie bekannten Verfahren·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die genannten Formlinge »erden gegenwärtig im wesentlichen in Arbeitsformen gefertigt, welche im Gießverfahren aus Gips hergestellt werden* Die Eignung von Gips als Formenmaterial in der keramischen Fertigung ergibt sich aus dem hohen Wasseraufnahmevermögen des Werkstoffes und der Maßhaltigkeit der daraus gefertigten Formen« Aufgrund der vorhandenen Löslichkeit von Kalziumsulfat-2-Hydrat und der durch die thermische Entwässerung bedingten geringen Wärmebeständigkeit sowie der geringen Härte des Werkstoffes Gips ist die Haltbarkeit der Gipsarbeitsformen auf etwa 150 Abformungen begrenzt· Andererseits Weisen die nach vorveröffentlichten Verfahren aus Austauschmaterialien, z« B·

aus Duroplast und porösen Füllstoffen (DD-PS 81 701) oder Polyurethan (DD-¥P 154 392) gefertigten Formen, mit denen teilweise erheblich mehr Abformungen erzielt werden können^ nicht die genannten positiven Eigenschaften der Gipsformen auf, wodurch ihr Einsatz auf einige keramische Fertigungsteohnologien, z« Be das Eindrehverfahren von Bechern, beschränkt ist und auch hier die Erzeugnisqualität hinter der von mit Gipsformen gefertigten Artikeln zurückbleibt a

Andere Verfahren, die zu kapillarporösen Arbeitsformen führen sollen, haben sich bisher nicht durchgesetzt, da deren Durchführung zu kompliziert bzw_e das verwendete Material im Vergleich zu Gips erheblich teurer ist (sa B* nach DE AS 1 683 803 oder DE OS 1 943 133)β Wegen der genannten Nachteile der nach vorveröffentlichten Verfahren aus Austauschmaterialien gefertigten Arbeitsformen gab es eine Vielzahl von Versuchen, durch Gipszusätze ein© erhöhte Haltbarkeit der Formen zu erzielen«* Die DE-PS 981 324 beschreibt eine Gießform mit erhöhter thermischer Beständig« keit sowie verbesserter mechanischer Festigkeit, wobei diese Eigenschaften duroh den Zusatz von bis zu 70 $ Sohamottemehl erzielt werden sollen« Da sich durch den Zusatz die Abriebfestigkeit an der Arbeitsfläche verringert, führt der Einsatz im Drehverfahren zu keinen positiven Ergebnissen«

Aus der'DE-AS 1 805 126 ist eine Masse zur Herstellung von Arbeitsformets für die keramische Industrie bekannt« Diese besteht aus Gips mit einem Zusatz eines modifizierten Mela~ minharzes· Melaminharzzusätze zu Gipsabgüssen zur Festig» keitssteigerung sind ebenfalls aus der Literatur bekannt (Baohmann/Bertz "Aminoplaste", VEB Deutsoher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1967)* Sie führen zu einer durchgehend gleichmäßigen Festigkeitssteigerung des Gipsabgusses, so daß nur ein Bruchteil des zugesetzten Harzes für die Steigerung der mechanischen und chemischen Beständigkeit der Arbeitsfläche der nach diesem Verfahren her-

gestellten Form wirksam wird.

Außerdem bleibt die Wärmebeständigkeit der nach der DE*-AS 1 805 126 gefertigten Formen durch den Gipsanteil von mindestens 85 Gew. $ gering«

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung keramischer Arbeitsformen, wobei die erhaltenen Formen die genannten positiven Eigenschaften der Gipsformen, wie kapillarporöses Verhalten und Maßhaltigkeit bei erhöhter mechanischer Äbriebfestigkeit an den Arbeitsflächen sowie erhöhter thermischer Beständigkeit aufweisen sollen· Mit den auf diese Weise erhaltenen Formen soll eine Erhöhung der Abformzahlen für keramische Artikel um mindestens 100 Ja gegenüber Gipsformen realisiert werden«

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ausbildung einer gehärteten, wasserbeständigen und porösen Arbeitsformenoberfläche unter Steigerung dor üblichen thermischen Belastbarkeit gegenüber der Gipsform zu entwickeln»

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Ausbildung einer gehärteten Oberflächenschutzschicht eines Polykondensationsproduktes aus Harnstoff und Formaldehyd in eine Dicke von 0,1-1 mm gelöst« Das Polykondensationsprodukt ist wasserlöslich und mit Härterzusatz kalthärtend, weiterhin können übliche Füllstoffe mit einem maximalen Korndurchmesser von 0,3 mm der auf bekannte ¥eise hergestellten Gips-Wasserniischung zugesetzt werden« Es ist bekannt, daß Harnstoff sowie Harnstoff enthaltende Verbindungen die Eigenschaft besitzen, sich an der Oberfläche von Stoffgemischen anzureichern· Diese Eigenschaft wird erfindungsgemäß ausgenutzt, um die Oberfläche der Arbeitsform mit einer gehärteten Schicht in einer Schicht-

dicke von 0,1 - 1 mm zu versehen. Die Härte dieser Schicht wird durch den Zusatz von mindestens 25 Gew. 5» höchstens 70 Gew« Ji feingemahlenen Füllstoffen, insbesondere Quarz-, Feldspat-, Korund- oder Sohamottemehl, verstärkt» Des weiteren bewirkt dieser Füllstoffzusatz eine Erhöhung der ther« mischen Beständigkeit, welche durch Aufheizung der Formen mit linearem Temperatur-Zeit-Verlauf mit der Methode der Ultraschallemissionsanalyse nachgewiesen wurde«

Zur Härtung des eingesetzten Polykondensationsproduktes an Harnstoff und Formaldehyd wird in an sioh bekannter Weise, z. B· Ammoniumchlorid, Oxalsäure, Amnioniumoxalat, Salicylsäure oder p-Toluolsulfonsäure eingesetzt»

Eine weitere Erhöhung der Bruchfestigkeit von Arbeitsformon wird erzielt, indem maximal 70 Mol J& des Harnstoff Zusatzes durch Melamin ersetzt und unter gleichen Bedingungen verarbeitet wird·

Ausführungsbeispiel

Im folgenden wird die Erfindung an einem Beispiel näher er lau ter t:

Zur erfindungsgemäßen Durchführung des Verfahrens sind folgende Rohstoffe erforderlich:

21,40 GeW»$> Quarzmehl (Korngröße <S 3 mm) 42,80 Gew.^, Gips 28,6O Gew.Jt, Wasser

7»14 GeWe/o Vorkondensat aus Harnstoff, Melamin

und Formaldehyd, Feststoffgehalt 55 %

0,06 G0Wa^> Ammoniumchlorid

Zunächst wird das Ammoniumchlorid in Wasser gelöst. Quarz mehl und Gips werden in bekannter Weise in dieser Lösung homogenisiert. Zu dieser homogenen Mischung wird das

handelsübliche Vorkondensat aus Harnstoff, Melamin und Formaldehyd zugesetzt und ebenfalls homogenisierta Naoh erfolgter Homogenisierung der Misohung werden in bekannter Weise Arbeitsformen gegossen, die bei z« Be 70 ⁰C anschließend getrocknet werden«

Die erfindungsgemäß hergestellten Arbeitsformen sind bis max« 115 ⁰C,üblichen Trockentemperaturen der keramischen Industrie, belastbar und erreichen Abformzahlen bis 6öO®

Claims (2)

1. ErfindungsanSpruch

   1« Verfahren zur Steigerung der Abf ornibarkeit keramischer Arbeitsformen, bekannter Zusammensetzung! vorzugsweise aus Gips-l/assergemischen, dadurch gekennzeichnet, daß durch Zusatz von 2,5 - 7,5 Gew.^o berechnet als wasser» freies Produkt von liasserlöslichen Polykondensationsprodukten, insbesondere Harnstoff und Formaldehyd, und 0,025-0,4 GeW.$ eines Härters eine gehärtete, poröse Oberflächenschicht von 0,1 - 1 mm Dicke gebildet wird*
2. 2. Verfahren gemäß Pkt. 1 dadurch gekennzeichnet, daß max« 70 Mol % des HarnstoffZusatzes durch Melamin ersetzt werden

   3« Verfahren gemäß Pkt₀ 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß 25 - 70 Gew·^ feingemahlene Füllstoffe, ζ· B. Quarz-, Feldspat-, Korund oder Schamottemehl zugesetzt werden»