DE102004001240A1

DE102004001240A1 - Formmasse, Verfahren zur Herstellung von Formmassen und Verwendung einer Formmasse

Info

Publication number: DE102004001240A1
Application number: DE102004001240A
Authority: DE
Inventors: Manfred Jaeckel
Original assignee: Jaeckel Manfred Dipl-Ing
Current assignee: Jaeckel Manfred Dipl-Ing
Priority date: 2004-01-07
Filing date: 2004-01-07
Publication date: 2005-08-04

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Formmasse mit nichtmetallischen, beispielsweise keramischen oder metallischen Teilchen, sowie mit einem Bindemittel, das Polyamid und Wasser umfasst. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung nichtmetallischer oder metallischer Formmassen mit einem Bindemittel, gekennzeichnet durch die Schritte: Herstellung einer flüssigen Phase, in der Polyamid im gelösten Zustand vorliegt, Zugabe der Teilchen und Beschichtung der Teilchen mit Polyamid durch Ausfällung des Polyamids aus der Lösung. Die Erfindung betrifft ferner nach diesem Verfahren hergestellte Formmassen sowie die Verwendung einer Formmasse zur Herstellung von Formkörpern insbesondere unter Verwendung einer Isostat- oder Trockenpresse.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Formmasse mit nichtmetallischen, beispielsweise keramischen, oder metallischen Teilchen sowie mit einem Bindemittel. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung von Formmassen sowie deren Verwendung.
Formmassen mit keramischen oder metallischen Teilchen sowie mit einem Bindemittel dienen zur Herstellung von Formkörpern, wie Platten, Rohren und beliebigen anderen Strukturen, die in der Regel als Halbzeuge zu komplexen Bauteilen weiterverarbeitet werden sollen.

Bekannt sind thermoplastische Formmassen, die schmelzbar und nicht härtend sind und meist in Form von Pulver oder Granulat vorliegen und die vorwiegend durch Spritzgießen oder Strangpressen verarbeitet werden. Des weiteren sind härtbare Formmassen oder Pressmassen bekannt, die unter Hitze und Druck geformt und zugleich durch chemische Umwandlung gehärtet werden. Die Verarbeitung derartiger Pressmassen zu Formkörpern erfolgt im Allgemeinen durch Pressen bzw. Spritzpressen.

Aus der DE 44 34 932 A1 ist ein Formkörper bekannt, der aus metallischen oder nichtmetallischen Feststoffen und einem anorganischen sowie einem organischen Bindemittel hergestellt wird. Der organische Bindeanteil wird aus dem Formkörper durch Temperaturbehandlung ausgetrieben. Der anorganische Binder härtet aus und verbindet auf diese Weise die Feststoffteilchen untereinander. Auf diese Weise wird eine zweiphasige Formkörperstruktur erhalten, die aus einer Feststoffphase und einer anorganischen Bindemittelphase besteht.

Aus der DE 196 48 926 C1 ist ein Formkörper aus pulverförmigen Teilchen bekannt, die miteinander durch ein hochpolymeres Polyamid verbunden sind. Die Formkörper weisen eine offenporige Struktur auf. Bei dem aus dieser Druckschrift bekannten Verfahren zur Herstellung des Formkörpers wird unter Verwendung einer thermoplastischen Formmasse mit einem Bindemittelsystem, bestehend aus Polyamid, Weichmachern und Gleitmitteln, zunächst auf thermoplastischem Wege das gewünschte Formteil hergestellt und der offenporige polyamidhaltige Formkörper dadurch erhalten, dass durch einen Extraktionsprozess vorzugsweise mit Aceton der überwiegende Volumenanteil des Weichmachers und Gleitmittels herausgelöst wird. Durch eine thermische Nachbehandlung kann das Formteil von dem restlichen Bindemittel befreit und anschließend drucklos gesintert werden. Dieses Verfahren ist besonders geeignet für komplexe Formkörper, die nach dem Spritzgießverfahren hergestellt werden und nicht zu große Wandstärken besitzen (vorzugsweise unter 10 mm), da ansonsten das Verfahren aufgrund der langen Extraktionszeiten unwirtschaftlich wird.

Bei dickwandigen Formkörpern, insbesondere bei keramischen Formteilen und bei Hartmetall, hat sich als weiterer Nachteil neben der langen Extraktionsdauer herausgestellt, dass während der Extraktion Risse im Gefüge auftreten.

Zur Herstellung von dickwandigen Formkörpern, wie beispielsweise Platten, Vollstäben und Rohren, die als Halbzeuge vorzugsweise spanabhebend als Grünling durch Fräsen oder Drehen zu komplexen Bauteilen weiterverarbeitet werden sollen, besteht wegen des Nachteils der sehr langen, bis zu sieben Tage dauernden Extraktionszeiten und wegen der Problematik der Rissbildung bei Anwendung des Verfahrens gemäß der DE 196 48 926 A1 Bedarf nach Formmassen, mit denen man nahezu beliebig dicke polyamidgebundene Formkörper mit vorzugsweise offenporigem Gefüge herstellen kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, Formmassen bereitzustellen, mittels derer auch dickwandige Formkörper ohne die Notwendigkeit eines lang andauernden Extraktionsprozesses hergestellt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Formmasse mit nichtmetallischen, beispielsweise keramischen, oder metallischen Teilchen und einem Bindemittel gelöst, wobei das Bindemittel Polyamid und Wasser enthält. Ein wesentlicher Vorteil des Bindersystems Polyamid/Wasser gegenüber üblichen Bindersystemen wie beispielsweise Polyvinylalkohol, Polyethylenglykolen und wässrigen Polymerdispersionen ist die Nutzung des speziellen Verhaltens von Polyamiden gegenüber Wasser. Je nach chemischer Zusammensetzung der Polyamide ist die Tendenz zur Wasseraufnahme beachtlich und die damit verbundene weichmachende Wirkung ebenfalls. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Formmassenpulver bzw. -granulate besteht darin, dass sie sich im feuchten Zustand bis zur plastischen Verformung zu sehr homogenen lunkertreien Formkörpern verpressen lassen, und dem Grünling nach dem Trocknen und Tempern bei 180 ° C eine hohe mechanische Festigkeit verleihen. Ein Extraktionsprozess nach Herstellung des Formkörpers ist bei aus Polyamid und Wasser bestehenden Bindemittelsystemen nicht erforderlich.

Der erfindungsgemäßen Formmasse kommt weiterhin der Vorteil zu, dass es möglich ist, große Mengen Wasser zu absorbieren, ohne dass die Rieselfähigkeit leidet.

Es hat sich herausgestellt, dass Wasser ein besonders gutes Presshilfsmittel in Gegenwart von Polyamiden darstellt und dem Formmassenpulver bzw. -granulat beim Pressvorgang weiche Presseigenschaften verleiht. Je nach prozentualem Feuchteanteil kann dieses weiche Pressverhalten bis hin zu einem Fließvorgang der Masse führen. Dieses Fließen tritt etwa dann auf, wenn die Summe der Volumenanteile des Wassers und des Polyamids so hoch werden, dass die Zwischenräume zwischen den Pulverteilchen weitgehend ausgefüllt sind und der Druck sich allseitig ausbreiten kann.

Die Formmasse gemäß der vorliegenden Erfindung ist insbesondere für die mengenmäßig bedeutsamen Fertigungstechniken wie Trocken- und Isostatpressen einsetzbar und damit wirtschaftlich nutzbar. Grundsätzlich ist die erfindungsgemäße Formmasse jedoch auch für andere Fertigungstechniken, wie sie bei thermoplastischen Formmassen zum Einsatz kommen, einsetzbar. Bei den erstgenannten Verarbeitungstechniken werden beim Pressvorgang lediglich die einzelnen Formmassenteilchen unter hohen spezifischen Drucken in der Matrize zerdrückt bzw. verformt, nicht jedoch die Formmasse selbst. Aus diesem Grund können bei Verwendung der erfindungsgemäßen Formmasse wesentlich geringere Bindemittelanteile als bei üblichen thermoplastisch verformbaren Formmassen verwendet werden. Das Bindemittel fungiert als Klebstoff zwischen den Pulverteilchen und muss nicht zwingend die Funktion eines Plastifizierungsmittels übernehmen, wenngleich dies jedoch möglich ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn es sich bei dem Polyamid um ein alkohollösliches und wasserunlösliches Polyamid handelt. Wenn das Polyamid alkohollöslich ist, besteht die Möglichkeit, dieses in einer alkoholischen Lösung, beispielsweise in Ethanol der Teilchensuspension zugeben zu können. Ist das Polyamid wasserunlöslich, ergibt sich der Vorteil, dass dieses in Gegenwart von Wasser bzw. in wässriger Phase zum Niederschlag gebracht werden kann.

Vorteilhaft ist es, wenn die nichtmetallischen, beispielsweise keramischen, oder metallischen Teilchen mit einer Beschichtung aus Polyamid überzogen sind, in der Wasser aufgenommen ist. Eine derartige Beschichtung lässt sich beispielsweise durch die genannte Ausfällung des Polyamids aus einer Lösung bewerkstelligen, wobei im Falle von wasserunlöslichem Polyamid die Fällung durch die Anwesenheit von Wasser erreicht werden kann.

In weiterer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Teilchen in Form von Agglomeraten vorliegen, in deren Poren zumindest teilweise Wasser aufgenommen ist. Die Eigenschaft der Formmassen, Wasser aufzunehmen, wird in diesem Fall nicht nur durch die Verwendung von Polyamiden mit wasserabsorbierender Eigenschaft erzielt, sondern auch dadurch, dass die Agglomeratteilchen Poren aufweisen, in denen zusätzlich Wasser aufgenommen ist.

Dabei können die Agglomeratteilchen durch Trocknung der mit Polyamid beschichteten Teilchen gebildet sein und eine Größe von ca. 0,05 bis 1,0 mm, vorzugsweise 0,1 bis 1,0 mm aufweisen.

Wenn die zwischen den Teilchen der Formmasse befindlichen Hohlräume weitgehend oder vollständig durch das Bindemittel ausgefüllt sind, ergibt sich der zuvor beschriebene Vorteil, dass beim Pressvorgang weiche Presseigenschaften bis hin zu einem Fließen der Formmasse erzielt werden. Sind die Hohlräume zwischen den Teilchen der Formmasse weitgehend oder vollständig ausgefüllt, kann sich der Druck allseitig in der Formmasse ausbreiten.

Das Bindemittel kann ausschließlich aus Polyamid und Wasser bestehen.

Ebenso ist es denkbar, dass das Bindemittel Polyamid, Wasser und Zusatzstoffe, wie beispielsweise Hochpolymere enthält. Die Zusatzstoffe können organischer Natur sein. Es kann sich bei den Zusatzstoffen um Weichmacher und/oder Gleitmittel handeln, wie sie beispielsweise bei der Verwendung der Formmassen als thermoplastische Formmassen zum Einsatz kommen.

In weiterer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass als Teilchen keramische Werkstoffe aus der Gruppe Al-Oxid, Si-Oxid, Zr-Oxid, Mg-Oxid, SiC und Si-Nitrid zum Einsatz kommen.

Die Teilchen können auch metallischer Natur sein. Es kommen insbesondere metallische Werkstoffe aus der Gruppe Fe, Co, Ni, Cu, Ti, Mo, W, Ta und deren Oxide, Hydride und Carbide verwendet werden.

Die Formmasse gemäß der vorliegenden Erfindung kann als Pulver oder Granulat vorliegen. In bevorzugter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Formmasse in Form von Granulatteilchen vorliegt. Die Granulatteilchen können eine weitgehend sphärische Gestalt aufweisen. Der Durchmesser dieser Teilchen kann im Bereich von 0,05 bis 1 mm liegen. Selbstverständlich sind auch andere Durchmesserbereiche einsetzbar.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung nichtmetallischer, beispielsweise keramischer, oder metallischer Formmassen mit einem Bindemittel, das gekennzeichnet ist durch die Schritte:

– Herstellung einer flüssigen Phase, in der Polyamid im gelösten Zustand vorliegt,
– Zugabe der nicht metallischen, beispielsweise keramischen, oder metallischen Teilchen zu dieser flüssigen Phase und
– Beschichtung der Teilchen mit Polyamid durch Ausfällung des Polyamids aus der Lösung.

Ein vorbekanntes Verfahren zur Herstellung von Formmassen umfasst die Herstellung eines Vorgemenges in einem Mischer, dem die pulverförmigen Rohstoffe zugegeben werden. Das Vorgemenge wird zum Zwecke der Plastifizierung der Zuschlagsstoffe in einem Schneckenkneter bei erhöhten Temperaturen homogenisiert. Die plastische Formmasse wird am Kopf des Zylinders des Schneckenkneters in Strangform ausgetragen, über ein Kühlband transportiert und am Ende durch rotierende Schneidwalzen zu einem gleichförmigen Granulat zerkleinert.

Auch werden beheizbare Kneter verwendet, denen die Rezepturkomponenten ohne vorherige Durchmischung einfach nacheinander zugegeben werden und dann bei erhöhten Temperaturen bis zu acht Stunden plastifiziert werden. Über eine Austragsschnecke im unteren Teil des Kneters wird nach Beendigung des Knetvorgangs die Schmelze durch eine Strangdüse gedrückt, abgekühlt und granuliert.

Bei einem weiteren Verfahren wird in einem Scherwalzenextruder die Plastifizierung über die hohen Scherkräfte im Walzenspalt erzeugt, und der kontinuierliche Transport von der Aufgabeseite zur Austragsseite wird dadurch erzielt, dass in die beiden Walzen gewindeartige Rillen eingearbeitet sind. Der Scherwalzenextruder hat sich insbesondere für die Aufbereitung von Keramikmassen bewährt, da er wenig Abrieb erzeugt.

Gegenüber diesen vorbekannten Verfahren bietet das erfindungsgemäße Fällungsverfahren den Vorteil, dass der apparative Aufwand wesentlich geringer ist, wodurch sich Kostenvorteile ergeben. Abgesehen davon, ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren auch die Herstellung kleiner Mengen von Formmassengranulat oder- pulver und lässt sich in kleinen Dimensionen realisieren.

Bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist es besonders vorteilhaft, wenn die nichtmetallischen, beispielsweise keramischen, oder metallischen Teilchen in einer rein alkoholischen Lösung oder in Wasser oder in Gemischen aus Wasser und Alkohol suspendiert werden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Polyamid alkohollöslich ist und die flüssige Phase Alkohol, beispielsweise Ethanol enthält.

Da das Polyamid wasserunlöslich ist, kann die Fällung durch die Anwesenheit von Wasser bewirkt werden. In diesem Fall wird die Fällung bereits dadurch bewirkt, dass eine wässrige Phase, beispielsweise eine wässrige Suspension der Teilchen vorgelegt wird und in diese die vorzugsweise alkoholische polyamidhaltige Lösung eingeführt wird, woraufhin sich ein Polyamidniederschlag auf den Teilchen bildet und eine Polyamidbeschichtung (coating) ausbildet. Die auf diese Weise beschichteten Teilchen setzen sich als feinteiliger Niederschlag ab und können anschließend beispielsweise durch Filtration gewonnen werden. Alternativ ist auch denkbar, die wässrige Phase nicht vorzulegen, sondern der alkoholischen Lösung zuzugeben.

Es ist möglich, auch weitere wasserunlösliche Substanzen außer Polyamid, insbesondere andere Hochpolymere, Weichmacher und Gleitmittel auf den Teilchen abzuscheiden. Diese werden zum Zwecke der Beschichtung der Teilchen mit dem Polyamid ausgefällt. Es ist vorteilhaft, wenn die weiteren Substanzen organischer Natur sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren kommt nicht nur zur Herstellung von Presspulvern oder Pressgranulaten in Betracht, sondern kann auch zur Bereitstellung thermoplastischer Formmassen dienen.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Formmasse mit nichtmetallischen, beispielsweise keramischen, oder metallischen Teilchen sowie mit einem Polyamid enthaltenden Bindemittel, wobei das Bindemittel zumindest teilweise in einer Beschichtung der Teilchen vorliegt und wobei die Formmasse nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14 bis 19 hergestellt ist. Die Beschichtung umgibt die Teilchen teilweise oder vorzugsweise vollständig.

Die vorliegende Erfindung betrifft schließlich eine Verwendung einer Formmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 13 und 20 zur Herstellung von Formkörpern, insbesondere unter Verwendung einer Isostat- oder Trockenpresse.

Grundsätzlich kann die Formmasse gemäß der vorliegenden Erfindung auch als thermoplastische Formmasse eingesetzt werden und kann dann mittels entspre chender Verarbeitungstechniken für derartige Formmassen weiterverarbeitet werden. Während mit der DE 196 48 926 C1 hauptsächlich spritzgegossene Formteile und dünn- bis mitteldickwandige Formteile mit thermoplastischen Verformungstechniken wie Warmpressen, Kalandrieren oder Extrudieren nach dem Extrahieren wirtschaftlich und sinnvoll zu gesinterten Formteilen weiterverarbeitet werden können, wird durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäßen Formmassen der Vorteil erzielt, dass Polyamid gebundene Formkörper auch für die mengenmäßig bedeutsameren Fertigungstechniken wie Trocken- und Isostatpressen wirtschaftlich nutzbar gemacht werden.

Während der DE 196 489 26 C1 die Aufgabe zugrunde lag, thermoplastisch zu verformende Formmassen mit rein organischem Bindesystem, bestehend aus Polyamid, Weichmachern und Gleitmitteln zu verwenden, liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, zwar Polyamid erneut vorteilhaft als Hochpolymer zu verwenden, jedoch unter dem Gesichtspunkt, dass für die relevanten Formgebungsverfahren der Presstechnologie ein plastisches Fließen im Sinne der Gesetze von Hochviskosen Newtonschen Flüssigkeiten von der Formmasse nicht unbedingt verlangt wird. Das zur Anwendung kommende Bindesystem wurde vor diesem Hintergrund neu gestaltet und vereinfacht.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand eines im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert:
Für das im Folgenden beschriebene Verfahren ist es notwendig, ein alkohollösliches, jedoch wasserunlösliches Polyamid einzusetzen. Derartige Polyamide sind Standardprodukte und werden überwiegend in der Lackindustrie und als Schmelzkleber eingesetzt.
Der erste Schritt des Verfahrens ist das Dispergieren:
Bei keramischen Pulvern hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das Pulver zunächst in einer ethanolischen, vorzugsweise 3 – 5 Gew.-% Polyamidlösung mit ca. 50 Gew.-% Pulveranteil in einer Kugel- oder Perlmühle gut zu dispergieren. Metallpulver sind aufgrund der Teilchengröße und der Teilchenbeschaffenheit leicht mit Intensivrührern zu dispergieren. Außer bei Hartmetallen sind zur Dispergierung keine Kugelmühlen notwendig.
Der zweite Schritt des Verfahrens ist die Fällung:
Zur Fällung wird die polyamidhaltige ethanolische Suspension in Wasser eingetragen, wobei das Massenverhältnis von ethanolischer Suspension zu Wasser ca. 1:2 beträgt. Durch die Fällung im Wasser entsteht die erfindungsgemäße Beschichtung der einzelnen Pulverteilchen mit dem im Wasser unlöslichen Polyamid. In der Suspension eventuell vorhandene gelöste, jedoch wasserunlösliche Substanzen werden in die Beschichtung molekular eingebaut. Die Fällung wird vorzugsweise unter kräftigem Rühren durchgeführt und läuft innerhalb weniger Minuten ab.
Aus der polymerhaltigen alkoholischen Suspension diffundiert der Alkohol beim Eintritt in das Wasser spontan aus der Suspension aus und verteilt sich sofort im wässrigen Medium. Zurück bleiben die Pulverteilchen mit dem Polymercoating. Bei zusätzlicher Verwendung von Weichmacher und Gleitmitteln sowie anderen Hochpolymeren werden die Pulverteilchen zusätzlich mit einem Bindesystem bzw. den genannten Hochpolymeren beschichtet.
Der dritte Schritt des Verfahrens ist die Aufbereitung:
Der sedimentierte Pulverniederschlag wird zunächst durch Dekantieren von etwa der Hälfte der alkoholischen Lösung abgetrennt und dann entweder durch Filtration vom überwiegenden Teil der flüssigen Phase abgetrennt, oder durch Destillation aufkonzentriert. Dabei kann man verfahrenstechnisch so vorgehen, dass der Alkohol ebenfalls bei diesem Arbeitsgang entfernt wird und zusammen mit dem recyclierten Alkohol aus dem dekantierten Alkoholwasser in den Kreislauf zurückkehrt.
Das fertig konfektionierte Pulver sollte aus weitgehend sphärischen Teilchen bestehen, um auch beim Trockenpressen auf automatischen Pressen die geforderte Fließeigenschaft zu besitzen. Die Trocknung erfolgt daher vorzugsweise durch Sprühtrocknung oder Sprühgranulierung. Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung sphärischer Teilchen ist das Pelletieren.
Während des Trocknungsprozesses lassen sich die feinen Pulver in den bekannten Mischaggregaten gut zu gröberen Pulvern agglomerisieren. Nach dem Pressvorgang sollte das aus der erfindungsgemäßen Formmasse hergestellte Formteil eine hinreichende Festigkeit besitzen, um gut handhabbar zu sein und gegebenenfalls eine nachträgliche spanabhebende Grünbearbeitung ohne Schäden zu überstehen. Weiterhin ist bei diesem Bearbeitungsschritt ein gutes Oberflächenfinish wichtig, welches sich bei der Hartbearbeitung mit Diamantwerkzeugen kostenmindernd auswirkt.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel geht man von einer wässrigen Suspension der z. B. keramischen Teilchen aus. In diesem Fall entfällt der Schritt des Dispergierens, da die Teilchen bereits in wässriger Dispersion vorliegen.
In diesem Fall wird die wässrige Dispersion in eine polyamidhaltige ethanolische Lösung eingeführt, wobei das Verhältnis Wasser zu Ethanol ca. 1:4 betragen sollte, um zu verhindern, dass Polyamid bereits bei der Zugabe ausfällt. In einem weiteren Verfahrensschritt wird Wasser hinzugegeben, so dass es zur Ausfällung von Polyamid kommt.
Die oben beschriebenen Fällungstechniken können auch dazu verwendet werden, thermoplastische Formmassenpulver herzustellen, also Formmassen, wie sie sonst auf Knetern oder Extrudern auf trockenem Wege durch Plastifizieren aufbereitet werden. Beim Kneten sorgt die über die Knetwerkzeuge eingebrachte mechanische Energie bei gleichzeitiger Anwendung von Wärme für die erforderliche Dispergierung der Pulverteilchen im schmelzflüssigen Bindesystem. Das erfindungsgemäße Verfahren sowie der Einsatz der erfindungsgemäßen Formmassen beschränkt sich somit nicht nur in Isostat- oder Trockenpressen verarbeitbaren Presspulver, sondern bezieht sich auch auf thermoplastische Formmassen, die im Vergleich zu vorbekannten Verfahren nach der erfindungsgemäßen Methode leicht und kostengünstig herstellbar sind.
Es wurde gefunden, dass man derartige Formmassen auch auf kaltem Wege nass herstellen kann, wenn das Pulver gut dispergiert in Alkohol, vorzugsweise Ethanol vorgelegt wird und die alkohollöslichen Bindekomponenten, wie Polyamid, Weichmacher und Gleitmittel in gelöster Form der Pulversuspension zugegeben werden. Sämtliche dieser Rezepturkomponenten liegen dann mit optimaler Verteilung flüssig vor und werden bei der anschließenden Fällung in Partikelform gebracht. Die Homogenität der Formmassenpartikel ist einzigartig, weil jedes Teilchen praktisch der Rezeptur entspricht.
Über die Temperatur der Suspension und den pH-Wert des Wassers und über die Konzentration der Rezepturbestandteile in der Suspension, kann man die Korngröße des Pulvers beeinflussen. Gröbere Formmassengranulate erzielt man durch Agglomerisieren während oder nach der Trocknung.
Nach der Fällung wird das sehr schnell absetzende Pulver wie oben beschrieben vom alkoholhaltigen Wasser abgetrennt, gewaschen und als feuchter Filterkuchen getrocknet. Die Sprühtrocknung ist bei dieser Art von Formmassenpulvern zwar nicht ausgeschlossen, jedoch nicht angebracht, da von der Anwendung her keine sphärischen Teilchen verlangt werden.

Claims

Formmasse mit nichtmetallischen, beispielsweise keramischen, oder metallischen Teilchen sowie mit einem Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel Polyamid und Wasser enthält.
Formmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Polyamid um ein alkohllösliches und wasserunlösliches Polyamid handelt.
Formmasse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen mit einer Beschichtung aus Polyamid überzogen sind, in der Wasser aufgenommen ist.
Formmasse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen in Form von Agglomeraten vorliegen, in deren Poren zumindest teilweise Wasser aufgenommen ist.
Formmasse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Agglomerate durch Trocknung der mit Polyamid beschichteten Teilchen gebildet sind und eine Größe von ca. 0,1 bis 1,0 mm aufweisen.
Formmasse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen den Teilchen der Formmasse befindlichen Hohlräume weitgehend oder vollständig durch das Bindemittel ausgefüllt sind.
Formmasse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel ausschließlich aus Polyamid und Wasser besteht.
Formmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel Polyamid, Wasser und Zusatzstoffe, beispielsweise Hochpolymere enthält.
Formmasse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzstoffe organisch sind.
Formmasse nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Zusatzstoffen um Weichmacher und/oder Gleitmittel handelt.
Formmasse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen keramische Werkstoffe aus der Gruppe Al-Oxid, Si-Oxid, Zr-Oxid, Mg-Oxid, SiC und Si-Nitrid sind.
Formmasse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen metallische Werkstoffe aus der Gruppe Fe, Co, Ni, Cu, Ti, Mo, W, Ta und deren Oxide, Hydride und Carbide sind.
Formmasse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formmasse in Form von Granulatteilchen vorliegt.
Verfahren zur Herstellung nichtmetallischer, beispielsweise keramischer, oder metallischer Formmassen mit einem Bindemittel, gekennzeichnet durch die Schritte: – Herstellung einer flüssigen Phase, in der Polyamid im gelösten Zustand vorliegt, – Zugabe der nichtmetallischen, beispielsweise keramischen, oder metallischen Teilchen zu dieser flüssigen Phase und – Beschichtung der Teilchen mit Polyamid durch Ausfällung des Polyamides aus der Lösung.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen in einer alkoholischen Lösung suspendiert werden und/oder in Form einer wässrigen Dispersion vorliegen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyamid alkohollöslich ist und die flüssige Phase Alkohol enthält.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Alkohol Ethanol ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Substanzen außer Polyamid, insbesondere Weichma cher und Gleitmittel, vorgesehen sind, die zum Zwecke der Beschichtung der Teilchen mit dem Polyamid ausgefällt werden.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Substanzen organischer Natur sind.
Formmasse mit nichtmetallischen, beispielsweise keramischen, oder metallischen Teilchen sowie mit einem Polyamid enthaltenden Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel in einer Beschichtung der Teilchen aufgenommen ist und die Formmasse nach einem der Ansprüche 14 bis 19 hergestellt ist.
Verwendung einer Formmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 13 und 20 zur Herstellung von Formkörpern, insbesondere unter Verwendung einer Isostat- oder Trockenpresse.