Masa de moldeo y procedimiento para producir una masa de moldeo.

Masa de moldeo para producir cuerpos de moldeo mediante un procedimiento de moldeo por inyección con polvo

, que contiene al menos un polvo inorgánico así como un sistema de aglutinante, que contiene al menos una poliolefina y asimismo al menos una cera, caracterizada porque al menos una poliolefina está modificada polarmente, en donde la poliolefina modificada polarmente es un polipropileno modificado polarmente.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2008/058776.

Solicitante: ROBERT BOSCH GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: POSTFACH 30 02 20 70442 STUTTGART ALEMANIA.

Inventor/es: AICHELE, WILFRIED, CZERWINSKI,KLAUS, GRATH,EBERHARD, NOWAK,JOOST, ARNOLD,JOSEF, WEISSER,EVA.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > FUNDICION; METALURGIA DE POLVOS METALICOS > TRABAJO DE POLVOS METALICOS; FABRICACION DE OBJETOS... > B22F1/00 (Tratamiento especial de polvos metálicos, p. ej. para facilitar su trabajo, mejorar sus propiedades; Polvos metálicos en sí , p. ej. mezclas de partículas de composiciones diferentes)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > CEMENTOS; HORMIGON; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS;... > LIMA; MAGNESIA; ESCORIAS; CEMENTOS; SUS COMPOSICIONES,... > Productos cerámicos modelados, caracterizados por... > C04B35/111 (Cerámicas finas)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ILUMINACION; CALENTAMIENTO; HORNOS; ESTUFAS > PARTES CONSTITUTIVAS O ACCESORIOS DE LOS HORNOS,... > F27D1/00 (Carcasas; Revestimientos; Paredes; Techos o bóvedas (materiales refractarios C04B; muros pantalla para cámaras de combustión F23M 3/00))
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > FUNDICION; METALURGIA DE POLVOS METALICOS > TRABAJO DE POLVOS METALICOS; FABRICACION DE OBJETOS... > Fabricación de piezas a partir de polvos metálicos,... > B22F3/10 (Sinterizado solamente)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > CEMENTOS; HORMIGON; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS;... > LIMA; MAGNESIA; ESCORIAS; CEMENTOS; SUS COMPOSICIONES,... > Productos cerámicos modelados, caracterizados por... > C04B35/634 (Polímeros (C04B 35/636 tiene prioridad))
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > FUNDICION; METALURGIA DE POLVOS METALICOS > TRABAJO DE POLVOS METALICOS; FABRICACION DE OBJETOS... > Fabricación de piezas a partir de polvos metálicos,... > B22F3/22 (para la fabricación de piezas por colada en molde poroso o absorbente, es decir, por colada de una suspensión de polvo metálico en un molde poroso, de una manera similar a la colada de barbotina)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > CEMENTOS; HORMIGON; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS;... > LIMA; MAGNESIA; ESCORIAS; CEMENTOS; SUS COMPOSICIONES,... > Productos cerámicos modelados, caracterizados por... > C04B35/584 (a base de nitruro de silicio)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > CEMENTOS; HORMIGON; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS;... > LIMA; MAGNESIA; ESCORIAS; CEMENTOS; SUS COMPOSICIONES,... > Productos cerámicos modelados, caracterizados por... > C04B35/486 (Cerámicas finas)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > CEMENTOS; HORMIGON; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS;... > LIMA; MAGNESIA; ESCORIAS; CEMENTOS; SUS COMPOSICIONES,... > Productos cerámicos modelados, caracterizados por... > C04B35/565 (a base de carburo de silicio)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > CEMENTOS; HORMIGON; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS;... > LIMA; MAGNESIA; ESCORIAS; CEMENTOS; SUS COMPOSICIONES,... > Productos cerámicos modelados, caracterizados por... > C04B35/56 (a base de carburos)

PDF original: ES-2549434_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Masa de moldeo y procedimiento para producir una masa de moldeo

Estado de la técnica

La invención se basa en una masa de moldeo para producir cuerpos de moldeo mediante un procedimiento de moldeo por inyección con polvo, conforme al preámbulo de la reivindicación 1. La invención hace referencia asimismo a un procedimiento para producir una masa de moldeo para un procedimiento de moldeo por inyección con polvo, que contiene al menos un polvo inorgánico, al menos una poliolefina modificada polarmente así como al menos una cera, dado el caso polar, como componentes orgánicos.

En los procedimientos de moldeo por inyección con polvo se diferencia, en función del polvo inorgánico utilizado, entre procedimiento de moldeo por inyección con polvo metálico y procedimiento de moldeo por inyección con polvo cerámico. En el primero se utiliza un metal como polvo inorgánico, en el último una cerámica.

Un sistema de aglutinante, que se utiliza para masas de moldeo que se tratan mediante un procedimiento de moldeo por inyección con polvo metálico, se conoce por ejemplo del documento DE-C 40 33 952. Aparte de un polímero el sistema de aglutinante contiene un componente de bajo peso molecular. Como componentes adecuados con bajo peso molecular se citan ciclododecano, ciclododecanona, ciclododecanol o estearil alcohol. El polímero utilizado es por ejemplo un polipropileno modificado con relativamente baja viscosidad, por ejemplo polipropileno que se oxida al aire y se descompone oxidativamente en una reacción secundaria.

El componente fácilmente volátil forma junto con el polipropileno una solución sólida conjunta y de este modo actúa como plastificante. A causa del componente fácilmente volátil, sin embargo, la masa de moldeo no puede preconfeccionarse por ejemplo con un procedimiento continuo para formar un granulado, ya que al enfriarse una parte del componente fácilmente volátil se evapora y de este modo la composición del sistema de aglutinante se modifica de forma incontrolada. Otro inconveniente del sistema de aglutinante, como se describe en el documento DE-C 40 33 952, es que sólo se consigue una viscosidad de tratamiento suficientemente elevada, si el porcentaje de polipropileno en el sistema de aglutinante es al menos del 60% en peso.

A partir del documento DE-C 196 48 926 se conoce la producción de un cuerpo de moldeo de poros abiertos mediante un procedimiento de moldeo por inyección con polvo. La masa de moldeo aquí utilizada contiene, aparte de partículas metálicas o cerámicas, una poliamida así como asimismo plastificantes o ceras, que pueden eliminarse con ayuda de un disolvente después de la conformación de la pieza perfilada. Sin embargo, el inconveniente de la poliamida aquí utilizada consiste en que durante la pirólisis, que se lleva a cabo para extraer la poliamida del cuerpo de moldeo, permanece un elevado porcentaje de carbono de pirólisis en los poros del cuerpo de moldeo. Éste modifica durante la sinterización la composición de la aleación y la estructura, en particular en los límites de grano.

En el documento EP 0115104 A se revela una masa de moldeo formada por una mezcla entre un polvo inorgánico sinterizable y un aglutinante, que puede contener una cera moldeable con contenido de oxígeno así como polipropileno.

En el documento US 5266264 A se describe un procedimiento para producir material sinterizado, por ejemplo mediante un procedimiento de moldeo por inyección con polvo, en donde el material sinterizado comprende un material pulveriforme y un aglutinante, en donde el aglutinante contiene al menos una cera y polipropileno.

En el documento DE 19925197 se revelan unos compuestos de polvo metálico capaces de ser moldeados por inyección, que presentan un polvo metálico y un aglutinante orgánico, en donde el aglutinante orgánico revela polipropileno y otros compuestos resinosos orgánicos.

En el documento EP 0688746 A se revela un procedimiento para producir un cuerpo de moldeo con ayuda de una masa de moldeo, que comprende partículas de polvo metálico o cerámico y un sistema de aglutinante. La producción puede realizarse mediante un procedimiento de moldeo por inyección con polvo. El sistema de aglutinante comprende una sustancia orgánica soluble en agua con grupos polares, una sustancia indisoluble en agua con grupo polares y un polímero indisoluble en agua.

Revelación de la invención Ventajas de la invención Una masa de moldeo conforme a la invención para producir cuerpos de moldeo mediante un procedimiento de moldeo por inyección con polvo contiene al menos un polvo inorgánico así como al menos una poliolefina modificada

polarmente como componente orgánico. Asimismo la masa de moldeo contiene al menos una cera dado el caso polar como componente orgánico adicional.

Mediante la utilización de ceras en la masa de moldeo ésta puede también por ejemplo extrusionarse y granularse, en donde el enfriamiento del ramal de caldo extrusionado se realiza en condiciones ambientales. Al contrario que en los componentes de bajo peso molecular conocidos del estado de la técnica, que a temperatura ambiente representan disolventes sólidos y que a una temperatura mayor son fácilmente volátiles, las ceras se evaporan durante el enfriamiento en condiciones ambientales. La composición de la masa de moldeo no se modifica de este modo. Además de esto las ceras conducen, en comparación con el ciclododecano, ciclododecanol o estearil alcohol, que conforme a las masas de moldeo conocidas del estado de la técnica se utilizan como componentes de bajo peso molecular, a una mayor viscosidad a la temperatura de tratamiento de la masa de moldeo. Mediante la elevada viscosidad de las ceras es posible añadir a la masa de moldeo un menor porcentaje de poliolefinas. De este modo puede ajustarse por ejemplo una relación de un tercio de poliolefina a dos tercios de cera en el sistema de aglutinante. Con una relación de mezcla dentro de este margen se obtiene, en la producción de cuerpos de moldeo después de la extracción de la cera, un cuerpo de moldeo formado por un polvo metálico o cerámico y poliolefina con estructura de poros abierta, en el que la extracción térmica del aglutinante restante, es decir la pirólisis de la poliolefina, puede llevarse a cabo más rápidamente que en los cuerpos de moldeo con estructura de poros cerrada. Esto es posible, ya que el porcentaje de poliolefina es menor que en las masas de moldeo conocidas del estado de la técnica. A causa del mayor porcentaje de poliolefina en las masas de moldeo conocidas del estado de la técnica, en éstas es mayor el tiempo de pirólisis necesario para extraer la poliolefina.

La masa de moldeo conforme a la invención puede contener también al menos una poliolefina modificada polarmente y una cera no polar, o una poliolefina modificada polarmente y una cera polar. Asimismo es también posible que la masa de moldeo contenga por ejemplo al menos una poliolefina no modificada así como al menos una poliolefina modificada polarmente y una cera no polar.

Mediante la utilización de poliolefinas modificadas polares o ceras polares es posible prescindir en la masa de medios dispersores adicionales como ácidos grasos. Los medios dispersores de bajo peso molecular, conocidos del estado de la técnica, se adhieren en general bien a las superficies del polvo inorgánico, pero representan un medio separador con relación a la poliolefina. La ventaja de la utilización de poliolefinas modificadas polarmente consiste en que el polvo inorgánico en el caldo se mantiene en dispersión, sin que sea necesario añadir medios dispersores, ya que el propio polímero actúa como dispersor. Al prescindir de medios dispersores se reduce la fragilidad de las piezas perfiladas producidas mediante procedimiento... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Masa de moldeo para producir cuerpos de moldeo mediante un procedimiento de moldeo por inyección con polvo, que contiene al menos un polvo inorgánico así como un sistema de aglutinante, que contiene al menos una poliolefina y asimismo al menos una cera, caracterizada porque al menos una poliolefina está modificada polarmente, en donde la poliolefina modificada polarmente es un polipropileno modificado polarmente.

2. Masa de moldeo conforme a la reivindicación 1, caracterizada porque la al menos una cera se ha elegido de entre ceras de polietileno oxidadas, ceras de polietileno o polipropileno injertadas con anhídrido de ácido maléico, ceras de polietileno o polipropileno injertado con ácido (met) acrílico o mezclas de ellas.

3. Masa de moldeo conforme a la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el porcentaje de cera en el sistema de aglutinante está situado en un margen del 40% al 90% en peso.

4. Masa de moldeo conforme a la reivindicación 3, caracterizada porque el polipropileno modificado polarmente es polipropileno injertado con anhídrido de ácido maléico o ácido (met) acrílico, respectivamente un polipropileno oxidado o descompuesto oxidativamente.

5. Masa de moldeo conforme a una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el polvo inorgánico es un polvo cerámico o un polvo metálico.

6. Masa de moldeo conforme a una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el porcentaje de polvo inorgánico está situado en un margen del 50% al 70% en volumen, el porcentaje de poliolefinas modificada polarmente en un margen del 10% al 60% en peso del porcentaje de aglutinante y el porcentaje de cera en un margen del 40% al 90% en peso del porcentaje de aglutinante.

7. Procedimiento para producir una masa de moldeo según la reivindicación 1, que comprende los pasos siguientes:

(a) fusión y homogeneización de una mezcla, que comprende al menos un polvo inorgánico, al menos una poliolefina y al menos una cera, en donde al menos una poliolefina está modificada polarmente,

(b) moldeado y solidificación del caldo, en donde la poliolefina modificada polarmente es un polipropileno modificado polarmente.

8. Procedimiento conforme a la reivindicación 7, caracterizado porque la fusión y la homogeneización en el paso (a) se llevan a cabo en una amasadora de dos roscas continua.

9. Procedimiento conforme a la reivindicación 7 u 8, caracterizado porque durante el moldeo del caldo en el paso (b) se produce un granulado.

10. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque en un primer paso la poliolefina se oxida en una amasadora de rodillos de cizallamiento abierta, respectivamente se descompone oxidativamente para formar una poliolefina modificada polarmente.

11. Procedimiento conforme a la reivindicación 10, caracterizado porque la aplicación de la poliolefina se realiza sobre los rodillos de cizallamiento como ramal de caldo.

12. Procedimiento para producir una pieza perfilada a partir de una masa de moldeo conforme a una de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la masa de moldeo se moldea para formar un cuerpo de moldeo y del cuerpo de moldeo se extrae la cera, en donde se obtiene un cuerpo de poros abiertos.

13. Procedimiento conforme a la reivindicación 12, caracterizado porque la poliolefina se extrae del cuerpo de poros abiertos mediante pirólisis.