DE2021532C3 - Werkstoff zur Herstellung von saugfähigen Arbeitsformen für keramische Erzeugnisse - Google Patents
Werkstoff zur Herstellung von saugfähigen Arbeitsformen für keramische ErzeugnisseInfo
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Description
2. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Calciumaluminatzement
in einer Menge von 20 bis 60 %>, vorzugsweise 35 bis 45 ·/., bezogen auf den Feststoffgehalt der
Mischung, in der Mischung enthalten ist.
3. Mischung nach einem der beiden Ansprüche
1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuschlagstoff eine Kornfemheit bis 160 μ aufweist.
· u, -hPr aneeeeben ist, werden als Zuschlagstoff..·
picht »aher anf fo e ff b;Τ eingesetzt. Derartige Stoffe mit
in slcn P°^ . ■ uejspjelsweise Naturprodukte wie
Eigenporositat sind ^lsP'h tellte poröse Silikate.
Kieselgur oder™"* * Die den Zuschlagstoff
wie Troc*enPe^VaIti e Masse auf Basis Tonerdeenthal
ende wasserna^ g^ Kolloidmüh,e homogen
schmelzzemem Mischung in die gewünsch-
8*™η1β"'diejS ™ und während mehrerer Tage
ten ™™ff^ h F „s die vorbekannten
Z"r A*?r Stellung von porösen Formen dienen,
J?assen *"Γ^εηZustand an Stelle von Gipsformen
die im .. r hr.hen Saupfähiekeit eingesetzt werden,
wegen ihrerJ>°h*n ^fn ^ ^ T«nerdeschme,z.
werden sie_zum y | der Anteü des Tonerdc_
zement autSet)aul; „ 50/d und der Kieselguranteil
«h e meJ^!?en* dcn die restlichen 80% von Port-
Die Erfindung betrifft gießfähige Mischungen auf Basis von Zuschlagstoff enthaltendem Tonerdeschmelzzement
für die Herstellung von saugfahigen Arbeitsformen für keramische Erzeugnisse, insbesondere
zur Herstellung von sogenannten Rollerformen.
Bei der Herstellung keramischer Erzeugnisse ist es
bekannt, zur Verformung der Masse Arbeitsformen aus Gips zu verwenden. Die Funktionstüchtigkeit
derartiger Arbeitsformen für Dreh-, Gieß- oder Preßvorgänge beruht auf dem offenen Porensystem
des Formbauwerkstoffs. Es ist auch vorveröffenthcht,
die Festigkeitseigenschaften der Gipsform dadurch zu steigern, daß Kunstharz, Kalk oder Zement dem
Anmachwasser für den Gips zugesetzt werden. Ein bekannter Vorschlag sieht auch die Herstellung von
Formen aus anorganischem Füllstoff bestimmter Korngröße vor, der mit Epoxidharzen oder Polyesterharzen
gebunden ist (Ber.DKG45,1968 Heft7,
S. 373 ff). Derartige Formen haben gegenüber den gebräuchlichen Gipsformen zwar gesteigerte Festigkeitseigenschaften
und verbesserte Wärmebeständigl^;,Jfdet
™en fiXL u' t die Aufgabe zugrunde, einen
°?[ *j[nna g ^erstellung von Arbeitsformen
Werkstofl tür a^ ^^ gesteigerte Festigkeirseigenschaften
der Arbeitsformen herbeiführt und in Kisch einfacher und wirtschaftlicher We.se zubereitet
werden kann. .
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit einer giel·
fähigen Mischung auf Basis von Zuschlagstoff ent-
saugten g Mischung ist gemäß der
· Uie J oeke° nzeichnet, daß die Zementcalciumaluminatzement
der Zu- \ ^ A1 o 15 bis 25e/ü CaO
^^^ ff aus Wonästonit, Tremolit oder
und der Zuschlagston
Ztnlc sind an sich bekannt
mdemittel zusammen mit Zu-
und Mörtel verwendet.
und
sc
sc
aluminatzements
sammensetzung
sammensetzung
ein Calciumaluminat der Zuein
75 bjs 85"/o A12O:,
15 bis 250ZoCaO
Neben den genannten Hauptbestandteilen
^a"· " eerinee Mengen Verunreinigungen an
^nnen n«* ge ™e« 8 ErdkalioxideT enthalten
SiO2, Eisenox J, AHu» un wei_
sein die im al Ige^ein^n unler ' d c^i'l
standsfähige Baustoffe, wie Zementmassen oder liegt (901/., . erfindungsgemäßen
poröse keramische Massen, zu verwenden, die nach Als bulistoi^KomP"nc"1^. Dulvri„e Mineralien
dem Formen schwach gebrannt und während des gießfahigen Mischung werde η pulyn ge M.»eraUen
Preßvorgangs an der dem Formling zugekehrten 60 teeriger Art w«Jr«nd t (CaO 3MgU 4 JU,
Tonerdeschmelzzement, dessen Zusammensetzung sowie des Zuschlagstoffes
dem im allgemeinen einen Wasseranteil von etwa 40 Teilen auf It)O Teile Mischung, um einen gut und
im Gießverfahren verarbeitbaren Werkstoff zu erhalten. Geeignete Zusammensetzungen sind beispielsweise
40 Gewichtsteile Calciumaluminatzement, n!) Gewichtsteile Wollastonit, Tremolit oder Asbest,
etwa 35 bis 40 Gewichtsteile Anmachwasser. Der Werkstoff bindet bei Zimmertemperatur ab und ist
innerhalb 12 Stunden ausreichend fest, um eine Entlormung
vornehmen zu können. Nach .einer Tracknung bei Raumtemperatur und eventueller Härtung
bei 105° C wird die Festigkeit des Werkstoffes noch ganz erheblich gesteigert. Nach einer weiteren Auslührungsform
der Erfindung kann durch Zugabe von etwa 1 bis 4% Glasfasern einer Länge bis etwa 3 mm
-ine weitere Festigkeitssteigerung der Formen erreicht werden. Bei der Bindung überwiegen als
hydraulisch abbindende Phasen Vlonocalciumaluminat (CaO · A1..O.,) und Pentacalciumtrialuminat
(5 CaO ■ 3 Al2O", oder 12 CaO · 7 A)2O.,). ao
Mit der erhndungsgemäßen gießfähigen Mischung kann die Abformung von üblichen, im Modellbau
der Porzellanindustrie und keramischen Industrie verwendeten Materialien vorgenommen werden, z. B.
\on Modellen aus Kunststoffen jeglicher Art. Hierbei as
ist insbesondere die Möglichkeit gegeben, auch von elastischen Modelleinrichtungen mit Hinterschneidungen
Abformungen vorzunehmen.
Die Festigkeitseigenschaften des aus der erfindungsgemäßen gießfähigen Mischung hergestellten
saugfähigen Formenbauwerkstoffes liegen bei etwa 98 kp/cmä Biegezugfestigkeit (ermittelt an Prüfkörpern
mit den Abmessungen 40-40-160 mm) und etwa 190 kp/cm2 Druckfestigkeit (ermittelt an Prüfkörpern
mit den Abmessungen 60 · 60 · 60 mm). Die thermische Dauerbelastbarkeit liegt bei einer Temperatur
von 60 bis 200 ' C und höher.
Die gemäß der Erfindung aus gießfähigen Mischungen aus Calciumaluminatzement sowie Wollastonit,
Tremolit oder Asbest hergestellten saugförmigen Arbeitsformen für keramische Erzeugnisse weisen
Vorteile auf. Saugfähige Arbeitsformen, insbesondere Dreh- oder Rollerformen, die aus der erfindungsgemäßen
gießfähigen Mischung hergestellt wurden, haben gegenüber Arbeitsformen aus Gips eine höhere
Verschleißfestigkeit sowie eine höhere Druckfestigkeit und Biegezugfestigkeit. Der Werkstoff ist ferner
im hohen Maße temperaturbeständig, d. h., es findet während des Trockenprozesses der überformten bzw.
eingeformten Porzellanmasscn oder Keramikmassen keine Dehydratisierung statt. Die Arbeitsformen aus
dem erfindungsgemäßen Werkstoff können ohne aufwendige technische Hilfsmittel und mit im Modellbau
der Porzellan- und Keramikindustrie üblichem Material hergestellt werden.
Die Erfindung wird an Hand der nachstehenden Beispiele näher erläutert.
Zur Herstellung von Arbeitsformen für Gießformen, ζ. B. Gießformen für Krüge, wurde von einer
Masse folgender Zusammensetzung ausgegegangen:
29,6 Gewichtsteile Calciumaluminatzement,
44,4 Gewichtsteile Wollastonit,
26.0 Gewichtsteile Wasser.
Der Calciumaluminatzement hatte bei einer Feinheit von 90°.ο<45μ, 7% von 45 bis 74μ, l°o von 74
bis 149 u, folgende Zusammensetzung:
79» ο Α1..Ο.,.
18"» CaO'
18"» CaO'
0,1",,SiO...
0.-VOFcO.,.
0,5" 1. NaXi.
0,4 »·» MgO.
1.5"Ό Glühverlust.
Der eingesetzte Wollastonit besaß folgende Korngrößenverteilung:
75"o<4Ou.
4'».. 40 bis 63 u,
14"ό 63 bis 71 μ,
14"ό 63 bis 71 μ,
7" η 71 bis 160 μ.
Die gießfähige Masse wurde über einem Modell aus elastischem oder hartem Kunststoff verformt. Die
Masse hat hydraulisch bei Raumtemperatur im Verlauf von etwa 10 bis 12 Stunden abgebunden. Hierauf
wurde von der Kunststoff-Modelleinrichtung enlformt und die abgebundene Form aus dem erfindungsgemäßen
Werkstoff einer Härtung durch weitere Trocknung bei Raumtemperatur während mehrerer
Tage sowie einer 24stündigen Trocknung bei 40 bis 50 C unterzogen. Hiernach besaß die Form
eine Biegezugfestigkeit von etwa 93,0 kp/cm- (gemessen an Prüfkörpern von der Abmessung
40-40- 160 mm) und eine Druckfestigkeit von etwa 180 kp/cm=·' (gemessen an Prüfkörpern von der Abmessung
60 · 60 · 60 mm). Mit der in der beschriebenen Weise hergestellten Form und mit einer herkömmlichen
Gipsarbeitsform zum Vergleich wurden Einschlickerungen mit Keramik bzw. Porzellanschlicker
vorgenommen. Während die Oberflächen der GipsarbeitSiOrmen durch den alkalischen Schlikker
mit einem H.,O-Gehalt von etwa 30 bis 40" 0 und einem pH-Wert von etwa 8,0 bis H) bereits nach
etwa 30 bis 40 Einschlickerungen zerstört war, konnten mit den Formen aus dem erfindungsgemäßen
Werkstoff etwa 160 liinschlickerungen vorgenommen werden, ohne daß die Oberfläche der Formen Verschleißerscheinungen
zeigte.
Zur Herstellung von Arbeitsformen für Drehformen, z. B. Drehformen für Flachgeschirre wie Teller,
für Roller- bzw. Drehautomaten wurden in einer Porzellanfabrik Überformungen einer Kunststofform
mit Massen folgender Zusammensetzung vorgenommen:
a) 29,6 Gewichtsteile Calciumaluminatzement
(Zusammensetzung und Feinheit wie im
Beispiel 1),
(Zusammensetzung und Feinheit wie im
Beispiel 1),
29,6 Gewichtsteile Wollastonit
(Feinheit wie im Beispiel 1),
(Feinheit wie im Beispiel 1),
14,8 Gewichtsteile Tremolit,
26,0 Gewichtsteile Wasser.
Der Füllstoff Tremolit (CaO · 3 MgO · 4 SiO2)
wurde in folgender Feinheit eingesetzt:
67% 28 bis49μ,
7Vo 22 bis 28μ,
15» ο 15 bis 22μ,
5»o 11 bis 15 u,
3°/o 7,7 bis 11 μ,
1% 6,3 bis 7,7μ,
2°,o 3,1 bis 6,3μ.
b) 2K.h Gewichtsteilc Calciumaluminatzement
(Zusammensetzung und Feinheil wie im
Beispiel I).
14.2 (Jeviehtsteile Wollastonit
14.2 (Jeviehtsteile Wollastonit
(!■"einheit wie in Beispiel 1). 2N.(S Gewielusteile Tremolh
(Feinheit wie in a).
2K.() Gewichtsteile Waster.
2K.() Gewichtsteile Waster.
e) 2S.2 Gewichtsieile Calciumaluniinatzement
(Zusammensetzung und Feinheit wie in Beispiel 1).
7.1 Gewichtsieile Wollasionit
7.1 Gewichtsieile Wollasionit
(!-"einheit wie in Beispiel 1), 35.1 Gewichtsteile Tremoli t
(Feinheit wie in a).
(Feinheit wie in a).
1.4 Gewichtsteile Glasfaser (1 bis 3 mm lang).
2.S.2 Gewicht teile Wasser.
2.S.2 Gewicht teile Wasser.
Die gießfähigen Massen nach a) bis c) wurden entsprechend der Arbeitsweise in Beispiel 1 über einem
Modell aus elastischem oder hartem Kunststoff verformi. nach der hydraulischen Abbindung entformt
und getrocknet. F.s wurden die gleichen Biegezugfestigkeitswerte und Druckfestigkeilswerle wie an
ίο den Prüfkörpern aus Massen des Beispiels 1 ermittelt.
Durch Zusatz von Glasfasern gemäß der Masse 2.C) wird eine gute Verfilzung der Masse erzielt und
der Gefahr von Rißbildungen vorgebeugt. Die mit dem erfindungsgemaßen Werkstoff hergestellten
Drehlormen zeigten in der Praxis eine überlegene Abricbfestickeit.
Claims (1)
1. Gießfähige Mischung auf Basis von Zuschlagstoff enthaltendem Tonerdeschmelzzement
für die Herstellung /on saugfähigen Arbe.tsformen für keramische Erzeugnisse, d a d u r c h g e k
e η η ζ e i c h η e t, daß die Zementkomponente
aus Calciumaluminatzement der Zusammen-
setzung 75 bis 85 V. ALO8- 15 bis 25<Vu CaO
und der Zuschlagstoff aus Wollastonit, Tremolit oder Asbest besteht.
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