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Dokumentenidentifikation DE69731759T2 02.03.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0000929605
Titel WÄSSRIGE MIT GEL GEFÜLLTE THERMOPLASTISCHE ZUSAMMENSETZUNGEN FÜR MUSTER UND ZUGEHÖRIGE VERFAHREN
Anmelder Solomon, Paul, Glencoe, Ill., US
Erfinder Solomon, Paul, Glencoe, Ill., US
Vertreter LEINWEBER & ZIMMERMANN, 80331 München
DE-Aktenzeichen 69731759
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 30.09.1997
EP-Aktenzeichen 979455185
WO-Anmeldetag 30.09.1997
PCT-Aktenzeichen PCT/US97/18000
WO-Veröffentlichungsnummer 0098014514
WO-Veröffentlichungsdatum 09.04.1998
EP-Offenlegungsdatum 21.07.1999
EP date of grant 24.11.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 02.03.2006
IPC-Hauptklasse C08L 3/00(2006.01)A, F, I, ,  ,  ,   
IPC-Nebenklasse B28B 7/36(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      B29C 33/40(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      B22C 9/04(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      C08L 3/02(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      

Beschreibung[de]
Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft verbesserte Modellbildungszusammensetzungen, und insbesondere Füllstoff enthaltende thermoplastische Modellbildungszusammensetzungen, die für Investmentgussverfahren geeignet sind, sowie Verfahren zur Herstellung und Verwendung solcher verbesserter Modellbildungszusammensetzungen.

Seit Jahrhunderten sind unterschiedliche Investmentgussverfahren, auch unter der Bezeichnung Wachsausschmelzverfahren, bekannt. Über die Jahre wurden Zusammensetzungen zur Bildung von in solchen Verfahren verwendeten Einwegmodellen hinsichtlich mehrerer Eigenschaften ausgewählt, einschließlich derart wichtiger Eigenschaften wie maßgenaue Reproduzierbarkeit und die Fähigkeit zur Bildung einer sehr genauen Oberflächengüte im geformten Einwegmodell. Da solche Eigenschaften für viele in Wachsausschmelzverfahren hergestellte Produkte entscheidend sind, wurden und werden wiederholt Bemühungen unternommen, die Eigenschaften von Modellbildungszusammensetzungen zu verbessern.

Die Qualität und Eigenschaften eines Investmentgussverfahrens sind untrennbar mit der Qualität des Einwegmodells verbunden, die wiederum von den Eigenschaften der Modellbildungszusammensetzungen, aus denen die Einwegmodelle geformt werden, abhängt.

Thermoplastische Einwegmodelle werden gewöhnlich durch Erhitzen und Schmelzen einer thermoplastischen Zusammensetzung gebildet, die so beschaffen ist, dass sie Modelle bildet, wobei die geschmolzene Zusammensetzung in eine Form gefüllt und anschließend solange gekühlt wird, bis sie fest ist, um ein Einwegmodell zu bilden. Wie hier verwendet, bezeichnet "Schmelzen" einer thermoplastischen Zusammensetzung das Schmelzen des Thermoplasts davon auf derartige Weise, dass die Zusammensetzung flüssig wird, obwohl sie immer noch z. B. darin dispergierte, ungeschmolzene, partikuläre, feste Füllstoffe enthalten kann.

Danach wird das thermoplastische Modell aus der Form entfernt, falls nötig mit anderen Modellen zusammengebaut und mit einem formbildenden Material, üblicherweise einem Keramikmaterial, umschlossen und als wässrige Aufschlämmung gemäß einem aus einer Reihe von bekannten Verfahren aufgetragen, wodurch um das Einwegmodell herum eine Hülle oder Gussform gebildet wird. Da die Keramikaufschlämmung dazu neigt, nicht am Modellmaterial haften zu bleiben, ist es häufig schwierig, das Modell mit dem Keramikmaterial zu beschichten. Es wird angenommen, dass dieses Problem auf die dem Modellmaterial inhärente Hydrophobie zurückzuführen ist. Deshalb wäre ein Modellmaterial mit höherer Hydrophilie oder eines, das besser am Keramikmaterial haftet, erwünscht.

Als nächstes wird im Zuge des Härtens des Keramikmaterials ein Großteil des Einwegmodells durch Schmelzen bei mäßig hohen Temperaturen mittels Autoklavierung entfernt, wobei im Wesentlichen das restliche Modellmaterial bei deutlich höherer Temperatur mittels Verdampfung oder Verbrennen oder beidem vollständig entfernt wird, so dass die innere Oberfläche der Hülle oder Form, abgesehen von den Ascherückständen des Modellmaterials, sauber ist. Die Hülle oder Form ist dann zur einmaligen Verwendung für die Bildung eines Investmentguss-Teils bereit. Der Titel eines Textes, der in Wachsausschmelzverfahren angewandte bekannte Verfahren beschreibt, lautet "Investment Casting", H. T. Bidwell, Machinery Publishing Co., Ltd., England, 1969.

Durch dieses Verfahren werden die Oberflächeneigenschaften des Einwegmodells und der Keramikhülle auf die fertige Gussform "übertragen". Somit beeinflussen die oben erläuterten Eigenschaften der Modellbildungszusammensetzung und alle Reste davon die Oberflächeneigenschaften und die metallurgischen Eigenschaften einer Gussform. Ähnlich ergeben Abweichungen hinsichtlich Ausdehnung und Zusammenziehen von Zusammensetzungen, aus denen Einwegmodellen gebildet werden, Hüllen oder Gussformen mit unterschiedlichen Maßen und somit unbeständige Gusskörper.

Deshalb sollte eine thermoplastisches Modellmaterial umfassende Zusammensetzung aufgrund veränderter Temperaturen nicht nur keine Größenveränderungen aufweisen, sondern nach dem Verbrennen auch wenige bis gar keine Ascherückstände hinterlassen, so dass eine genaue Gussform angefertigt werden kann. Wenn außerdem die thermoplastisches Modellmaterial umfassende Zusammensetzung erhitzt wird, sollte sich das Material vor dem Schmelzen wünschenswerterweise nicht zersetzen und bei gründlichem Schmelzen leicht fließfähig sein. Eine thermoplastische Zusammensetzung, die zu einem freifließenden Zustand schmilzt, kann im Wesentlichen in geschmolzenem Zustand aus der Form entfernt werden, wodurch der anschließende Verbrennungsvorgang entlastet und lediglich ein Minimum an unerwünschten Rauchgasen gebildet wird.

In der Vergangenheit wurden viele thermoplastische Modellzusammensetzungen verwendet oder zur Verwendung vorgeschlagen. Die Bezeichnung "Wachsausschmelzverfahren" lässt darauf schließen, dass Wachse, wie natürliche Wachse, einschließlich Bienenwachs und dergleichen, ursprünglich als thermoplastische Modellmaterialien verwendet wurden. Auf der Suche nach anderen Modellmaterialien zur Verbesserung der Eigenschaften von Einwegmodellen wurden andere natürliche thermoplastische Materialien, wie etwa Damarharz, Terpentinharz, Espartowachse, und dergleichen, Mineralwachse, wie die aus Weichkohle extrahierten, und dergleichen, und Erdölwachs verwendet.

Diese Suche ergab, dass modifizierte Wachse wie z. B. mikrokristalline Wachse zur Verwendung bei Wachsausschmelzverfahren entwickelt wurden. Als Ergebnis der anhaltenden Bemühungen von Forschern, thermoplastische Materialien zu verbessern und neue Materialien zu entwickeln, wurden in jüngster Zeit synthetische Thermoplaste als Modellmaterialien oder als Modifikatoren von Modellbildungszusammensetzungen verwendet. Diese Bemühungen führten in manchen Investmentgussverfahren auch zur Verwendung von anderen als thermoplastischen Modellmaterialien, wie etwa Gemischen aus Metallsalzen und Quecksilber. Darüber hinaus wurden Modellzusammensetzungen gesucht, die schneller und vollständiger aus einer Form ausfließen als herkömmliche Zusammensetzungen.

Andere Bemühungen, die Maßgenauigkeit und Stabilität von thermoplastischen Modellbildungszusammensetzungen zu verbessern, umfassen die Zugabe von festen Füllstoffen. Ein "Füllstoff" ist in dem Sinne ein inertes Additiv, als es mit dem thermoplastischen Material, in dem es dispergiert ist, nicht chemisch reagiert. Der Füllstoff bleibt als getrennte Phase während des gesamten Investmentgussverfahrens bestehen. Bisher bestanden Füllstoffe aus festen Teilchen, die in einer kontinuierlichen Phase aus einem thermoplastischen Material dispergiert sind. Unter den bisher in geringen Mengen in thermoplastischen Modellbildungszusammensetzungen verwendeten Füllstoffen, sind besonders thermoplastisches oder hitzehärtbares Polystyrolpulver, insbesondere mit Divinylbenzol vernetztes Polystyrol, und Harnstoffpulver zu erwähnen. US-Patent 5.270.360 offenbart die Verwendung von feinverteiltem Poly(methylmethacrylat) als Füllstoff. Organische Säuren, wie z. B. Fumarsäure, Adipinsäure und Isophthalsäure wurden ebenfalls gelegentlich als Füllstoff verwendet, üblicherweise in Mengen von bis 50 Gew.-% der thermoplastischen Modellbildungszusammensetzung und in einer Teilchengröße von gewöhnlich etwa 175 bis 250 Maschen. Somit können durch ein Sieb mit 100 Maschen üblicherweise zumindest etwa 90 Gew.-%, vorzugsweise 100 Gew.-%, der Teilchen und durch ein Sieb mit 200 Maschen zumindest etwa 50 Gew.-%, vorzugsweise etwa 50 Gew.-%, der Teilchen fließen.

Herkömmliche Füllstoffe weisen jedoch einige Nachteile auf. Beispielsweise enthalten solche Füllstoffe im Allgemeinen eine organische Komponente, die bei im Investmentgussverfahren geforderten erhöhten Temperaturen Ascherückstände bildet. Somit kann Polystyrol, welches einen kohlenstoffhaltigen Benzolring aufweist, beispielsweise zerfallen, um zusätzlich zu Wasserstoffgas Kohlenstoff zu bilden. Der so als Verunreinigung in die Form eingefüllte Ascherückstand schränkt dadurch die maßgenaue Reproduzierbarkeit und die Fähigkeit zur Bildung einer sehr genauen Oberflächengüte im geformten Einwegmodell ein. Somit wurde herausgefunden, dass herkömmliche Füllstoffe unerwünscht hohe Mengen an Ascherückständen in der Form hinterlassen.

Mehrere herkömmliche Füllstoffe bringen darüber hinaus andere Probleme mit sich. Harnstoff neigt beispielsweise dazu, sich während des Schmelzens von Wachs zu zersetzen, thermoplastisches Styrol kann bei Überhitzung schmelzen, und organische Säuren, die ein spezifisches Gewicht besitzen, neigen dazu, sich bei zu schwachem Rühren schnell abzusetzen. Außerdem besitzen viele Füllstoffe relativ hohe Wärmeleitfähigkeit. Dies ist erwünscht, da somit schnelleres, gleichmäßigeres und vollständigers Schmelzen und Kühlen ermöglicht wird. Wenn die Modellzusammensetzung jedoch eine hohe Wärmeausdehnungsrate aufweist, kann eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufgrund von vorzeitiger Ausdehnung der Zusammensetzung während der Autoklavierung zu Rissen in der Hülle führen, es sei denn, die Modellzusammensetzung wird vor signifikanten Wärmeausdehnungen flüssig genug, um aus der Form fließen zu können.

Folglich werden für Modellbildungszusammensetzungen nach wie vor verbesserte Füllstoffe benötigt, die über hohe Wärmeleitfähigkeit verfügen, es der Zusammensetzung jedoch ermöglichen, vor Wärmeausdehnungen, welche Risse in der Hülle verursachen, schnell aus der Form fließen zu können, die es der Zusammensetzung ermöglichen, vollständiger aus der Hülle auszufließen, die weniger Asche in der Form hinterlassen und die Modelle mit glatten Oberflächen und weniger Schrumpfung ergeben. Natürlich werden für Modellbildungszusammensetzungen immer auch Füllstoffe gesucht, die leicht erhältlich und kostengünstiger sind.

Zusammenfassung der Erfindung

Kurz dargestellt betrifft vorliegende Erfindung eine neuartige thermoplastische Zusammensetzung zum Gießen von thermoplastischen Modellen in einem Investmentgussverfahren. Die Zusammensetzung umfasst 5 bis 70 Gew.-% wässrigen Gelfüllstoff, der in einer kontinuierlichen Phase aus einem thermoplastischen Material dispergiert ist.

Die vorliegende Erfindung betrifft ebenso ein neuartiges Verfahren zur Herstellung einer thermoplastischen Zusammensetzung zum Gießen von thermoplastischen Modellen in einem Investmentgussverfahren. Gemäß dem Verfahren wird ein wässriges Gel in einem thermoplastischen Material dispergiert, um eine thermoplastische Modellbildungszusammensetzung herzustellen, die in einer kontinuierlichen Phase aus einem thermoplastischen Material dispergierte Teilchen aus einem wässrigen Gels umfasst.

Die vorliegende Erfindung betrifft weiters ein neuartiges Investmentgussverfahren. Gemäß dem Verfahren wird in einer Form zum Gießen von thermoplastischen Modellen mittels Investmentgussverfahren ein Einwegmodell aus einer thermoplastischen Zusammensetzung gebildet. Die thermoplastische Zusammensetzung umfasst etwa 5 bis 70 Gew.-% wässrigen Gelfüllstoff, der in einer kontinuierlichen Phase aus einem thermoplastischen Material dispergiert ist. Anschließend wird das Modell zur Herstellung einer Gussform umgegossen.

Unter den Vorteilen, die durch vorliegende Erfindung erreicht worden sind, werden folgende angeführt: die Bereitstellung verbesserter thermoplastischer Zusammensetzungen mit höherer Wärmeleitfähigkeit zum Gießen von thermoplastischen Modellen mittels Investmentgussverfahren; die Bereitstellung verbesserter thermoplastischer Zusammensetzungen mit niedrigeren Wärmeausdehnungsraten zum Gießen von thermoplastischen Modellen mittels Investmentgussverfahren; die Bereitstellung verbesserter thermoplastischer Zusammensetzungen zum Gießen von thermoplastischen Modellen mittels Investmentgussverfahren, welche auf nassem Keramikmaterial besser haften als herkömmliche Modelle; die Bereitstellung verbesserter thermoplastischer Zusammensetzungen zum Gießen von thermoplastischen Modellen mittels Investmentgussverfahren bei deutlicher Geringhaltung der Kosten; und die Bereitstellung von Verfahren zur Herstellung solcher verbesserter thermoplastischer Modellbildungszusammensetzungen.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Gemäß vorliegender Erfindung wurde herausgefunden, dass Wasser als Füllstoff in Form eines wässrigen Gels in einem thermoplastischen Modellbildungsmaterial dispergiert werden kann. Überraschenderweise kann das Gel sogar bei derart hohen Werten wie 70 Gew.-% der Zusammensetzung in das Material eingeführt werden, und es können feste Modelle mit Wasserkonzentrationen von bis zu 60 Gew.-% gebildet werden. Es wurde herausgefunden, dass das wässrige Gel so hergestellt werden kann, dass ein Füllstoff mit geringem. Aschegehalt, der über einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten und einen hohen Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten verfügt, bereitgestellt wird. Weiters wurde festgestellt, dass die Gel enthaltenden Modelle derart einfach und mit so geringer Viskosität fließfähig werden, dass sie schnell aus der Form fließen, bevor es zu Wärmeausdehnungen kommt, die Risse in der Hülle verursachen können. Darüber hinaus wurde bei Modellen, die mit dem Gel als Füllstoff hergestellt wurden, festgestellt, dass diese, vermutlich aufgrund der erhöhten Hydrophilie solcher Modelle, gut an der Keramikaufschlämmung haften, wodurch zu einer einfacheren und vollständigeren Umhüllung im Keramikmaterial kommt. Trotz solch verbesserter Haftung der Keramikaufschlämmung auf das feste Modell, fließt die Modellzusammensetzung, sobald das Keramikmaterial härtet und die Modellzusammensetzung erhitzt worden ist, vollständiger aus der Hülle aus, wodurch weniger Asche und andere Rückstände in der Form zurückbleiben, was Modelle mit glatter Oberfläche und geringerer Schrumpfung hervorbringt. Außerdem ist Wasser natürlich einfacher erhältlich und kostengünstiger als fast jeder andere mögliche Füllstoff. Darüber hinaus sind Geliermittel, bei denen festgestellt wurde, dass sie sich zur Herstellung des Gels eignen, ebenfalls äußerst gebräuchlich und kostengünstig.

Im Allgemeinen umfassen thermoplastische Zusammensetzungen vorliegender Erfindung eine kontinuierliche Phase aus einem thermoplastischen Material, in der eine diskontinuierliche Phase aus wässrigem Gel dispergiert ist. Das thermoplastische Material kann jedes beliebige herkömmliche thermoplastische Modellbildungsmaterialumfassen.

Auf dem Gebiet des Investmentgussverfahrens tätige Fachleute finden leicht geeignete Materialien. Üblicherweise sind solche Materialien bei Raumtemperatur Feststoffe (wenn auch amorph), wobei sie beim Erhitzen auf zwischen etwa 50°C und etwa 95°C leicht fließende Flüssigkeiten ergeben.

Somit beziehen sich die hier verwendeten Bezeichnungen "organische thermoplastische Modellmaterialien", oder einfach nur "Modellmaterialien" oder "thermoplastische Materialien", auf natürliche oder synthetische wiederschmelzbare Zusammensetzungen, die einen Thermoplast wie Wachs, jedes beliebige thermoplastische Polymer, jedes beliebige thermoplastische Harz oder eine Kombination daraus umfassen. Wie bemerkt, sind solche Zusammensetzungen für Fachleute aus dem Gebiet einfach zu erkennen, und organische thermoplastische Materialien, welche mittels herkömmlicher Investmentgussverfahren zur Bildung von herkömmlichen thermoplastischen Modellen geeignet sind, sind auch zur Bildung von thermoplastischen Modellen vorliegender Erfindung geeignet.

Folglich können die thermoplastischen Materialien vorliegender Erfindung solche herkömmlichen thermoplastischen Wachse einschließlich natürlicher Wachse, wie Bienenwachs, andere natürliche Thermoplaste einschließlich Damarharz, Terpentinharz, Espartowachse und dergleichen, Mineralwachse und Erdölwachse, modifizierte Wachse, wie Mikrokristallinwachse, und synthetische Thermoplaste umfassen.

Für vorliegende Erfindung geeignete, bevorzugte Thermoplaste umfassen, jedoch nicht ausschließlich, Wachs, Sterinsäure und natürliche wie auch synthetische Thermoplastharze wie Terpentinharz und Polyethylen. Im thermoplastischen Modellmaterial können viele unterschiedliche Harze, einschließlich aller herkömmlicher Wachse, die in handelsüblichen thermoplastischen Modellbildungszusammensetzung verwendet werden, wie etwa Paraffinwachs, Carnaubawachs und Mikrokristallinwachs, aufgenommen sein.

Zusätzlich zum Thermoplast kann das thermoplastische Material vorliegender Erfindung, wie bei Zusammensetzungen nach dem Stand der Technik, typischerweise auch verschiedene andere Polymere und Harze umfassen. Deshalb umfassten solche thermoplastischen Materialien beispielsweise, jedoch nicht darauf beschränkt, etwa 25 Gew.-% Wachs und 75 Gew.-% andere Polymere und Harze.

Da im thermoplastischen Material vorliegender Erfindung eine Wasserzusammensetzung als Füllstoff aufgenommen ist, sollte das Material bei einer Temperatur unter dem Siedepunkt von Wasser schmelzen. Obwohl dem Wasser ein Mittel zur Erhöhung des Siedepunkts zugesetzt werden könnte, wird bevorzugt, dass das thermoplastische Material bei einer Temperatur unter 100°C, in einem Bereich von 50°C bis 95°C, schmilzt. Die hier verwendete Bezeichnung "Schmelzen" in Zusammenhang mit dem thermoplastischen Material oder der thermoplastischen Zusammensetzung bezieht sich auf das ausreichende Schmelzen eines Thermoplasts, wodurch das Material oder die Zusammensetzung flüssig wird, ohne dass dabei jeder Bestandteil davon, wie etwa ein partikulärer fester Füllstoff, flüssig werden muss.

Wie oben ausgeführt, umfassen thermoplastische Modellbildungszusammensetzungen vorliegender Erfindung auch ein in einer kontinuierlichen Phase dispergiertes wässriges Gel. Das wässrige Gel umfasst Wasser und ein Geliermittel, vorzugsweise in Form eines im Wesentlichen homogenen Gemischs. Zwar kann in vorliegender Erfindung jede Art von Wasser, einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, Leitungswasser, verwendet werden, wobei als zu verwendendes Wasser entweder entionisiertes oder destilliertes Wasser oder Gemische davon bevorzugt werden. Während alle dieser Arten von Wasser verwendet werden können, sollte bei der Wahl berücksichtigt werden, dass jene Arten bevorzugt sind, die den Aschegehalt in der thermoplastischen Modellbildungszusammensetzung minimieren. Außerdem können, falls gewünscht, alle beliebigen Additive im Wasser aufgenommen sein. Um beispielsweise Schaumbildung während des Rührens, Bakterien, Schimmelwachstum, etc. zu verhindern, können dem Wasser Tenside, Wasserschaummittel, Bakterizide, Fungizide und dergleichen zugesetzt werden.

Das Geliermittel vorliegender Erfindung kann jedes beliebige Mittel umfassen, das zusammen mit Wasser ein Gel bildet. Für Fachleute auf dem Gebiet von Gels sind geeignete Zusammensetzungen leicht erkennbar. Für vorliegende Erfindung kann das Geliermittel jedes beliebige organische oder anorganische Material sein, das Wasser absorbieren kann, um ein Gel, gewöhnlich eine kolloide Dispersion, von zumindest vorübergehender Stabilität zu bilden. Das heißt das Gel darf zumindest während der Zeit von der Bildung bis zur beendeten Verwendung im Gussverfahren unter den Bedingungen währenddessen nicht signifikant brechen. Deshalb wird unter solchen Bedingungen zumindest eine Stabilität von mehreren Stunden bevorzugt, wobei höhere Stabilität, selbst permanente Stabilität, insbesondere bevorzugt wird. Solche Stabilität fordert vor allem, dass das Geliermittel wie auch das resultierende Gel bei Temperaturen, denen das Modell ausgesetzt wird (z. B. etwa 50°C bis etwa 95°C), thermisch stabil bleibt, so dass diese bei für das Schmelzen von Modellmaterialien benötigten Temperaturen nicht brechen. Natürlich sind für vorliegende Erfindung geeignete Geliermittel jene, die den Aschegehalt der thermoplastischen Modellbildungszusammensetzungen nicht wesentlich erhöhen. Zudem sollte das Gel, ohne permanenten Verformungen ausgesetzt zu sein, einer statischen Scherspannung standhalten können, die, wie nachstehend erläutert wird, bei der Partikulierung und Homogenisierung auftreten kann.

Angesichts dieser Überlegungen wird angenommen, dass sich bestimmte organische Geliermittel besonders gut zur Verwendung in vorliegender Erfindung eignen, obwohl bestimmte anorganische und metallorganische Geliermittel unter bestimmten Bedingungen ebenfalls geeignet sein können. Als Beispiele für als geeignet geltende organische Geliermittel dienen aus Baumharz stammende Polysaccharide, Pflanzensamen, Meerespflanzen oder Gemüse, Kautschuke, wasserlösliche Cellulosederivate, Stärken und Gemische davon sind besonders gut zur Verwendung in vorliegender Erfindung geeignet. Bevorzugte Cellulosederivate umfassen, jedoch nicht ausschließlich, Methylcellulose, Hydroxymethylcellulose und Carboxylmethylcellulose. Bevorzugte Stärken sind natürliche Kohlenhydratverbindungen der empirischen Formel (C6H10O5)n und können aus jeder geeigneten Pflanze stammen, einschließlich Mais, Kartoffel, Weizen, Reis und Maniok. Insbesondere wird Maisstärke als Geliermittel bevorzugt.

Anorganische Geliermittel oder metallorganische Geliermittel können geeignet sein, aber deren Verwendung sollte auf Anwendungen beschränkt sein, in denen ihr Beitrag zum Ascherückstand der thermoplastischen Modellbildungszusammensetzung toleriert werden kann. Die hier identifizierten Geliermittel sind lediglich zur Veranschaulichung und das verwendete Geliermittel kann aus Geliermitteln ausgewählt sein, die den oben erläuterten Kriterien entsprechen.

Das wässrige Gel kann mittels herkömmlicher Verfahren hergestellt werden, üblicherweise indem das Geliermittel einfach mit Wasser vermischt und gerührt wird. Es ist erwünscht, dass das Geliermittel im gesamten wässrigen Gel im Wesentlichen homogen und kolloidal dispergiert ist. Deshalb kann das Gemisch aus wässrigem Gel während der Bildung mittels jeden beliebigen auf dem Gebiet der Erfindung bekannten Rührverfahrens kontinuierlich gerührt werden. Das kontinuierliche Rühren ist vor allem während der Gelbildung erwünscht, wobei bei manchen Geliermitteln Wärmeanwendung ebenfalls benötigt wird. Es wurde herausgefunden, dass das Gel nach Bildung irreversibel ist. Im Allgemeinen macht das Geliermittel etwa 1 bis etwa 30 Gew.-%, vorzugsweise etwa 4 bis etwa 20 Gew.-% aus, wobei die Hauptmenge des Rests, wenn nicht der ganze Rest, aus Wasser besteht.

Das Modellmaterial wird sodann hergestellt, indem das wässrige Gel im Wesentlichen im gesamten thermoplastischen Material einheitlich dispergiert wird. Das wässrige Gel wird im gesamten thermoplastischen Material dispergiert, indem die thermoplastische Zusammensetzung zur Bildung einer Schmelze erhitzt wird und das wässrige Gel, wie nachstehend beschrieben, in die Schmelze eingemischt wird. Das wässrige Gel kann in einem Gefäß hergestellt werden, während das thermoplastische Material in einem gesonderten Gefäß hergestellt werden kann. Das Modellmaterial wird erhitzt bis es die Temperatur erreicht hat, bei der es leicht fließt. Das Erhitzen des Materials wird fortgesetzt, um dieses als leicht fließendes thermoplastisches Material beizubehalten, und das leicht fließende Material wird mittels eines beliebigen auf dem Gebiet der Erfindung bekannten Rührverfahrens kontinuierlich gerührt. Das wässrige Gel wird daraufhin mit dem leicht fließenden thermoplastischen Material mittels eines Mischers oder Homogenisators, wie etwa mit einem bei Sonic Corp. of Stratford, Connecticut unter der Handelsbezeichnung SONOLATOR erhältlichen Homogenisator, kombiniert, um in der gesamten Schmelze eine thermoplastische Modellbildungszusammensetzung als Zwei-Phasen-Material aus feinverteilten Teilchen des Gels zu bilden. Es wurde herausgefunden, dass sobald das Gel in Teilchen gebrochen ist und die Gelteilchen von der thermoplastischen Zusammensetzung beschichtet oder umschlossen werden, die Teilchen zu Koaleszieren oder Agglomerieren neigen und das Gel in der gesamten kontinuierlichen Phase in Form von feinverteilten diskreten Teilchen gut dispergiert, üblicherweise einheitlich dispergiert, bleibt. Während des Kühlens des so geformten Materials, bleiben die Gelteilchen diskret und in der kontinuierlichen Phase dispergiert.

Fall gewünscht können der Zusammensetzung auch ein oder mehr zusätzliche Füllstoffe zugesetzt werden. Solche Füllstoffe können alle bekannten Füllstoffe, die in herkömmlichen Modellbildungszusammensetzungen verwendet werden, umfassen. Beispielsweise umfassen in der thermoplastischen Modellbildungszusammensetzung vorliegender Erfindung enthaltene Füllstoffmaterialien thermoplastisches oder hitzehärtbares Polystyrolpulver, insbesondere mit Divinylbenzol vernetztes Polystyrol und partikuläres Poly(methylmethacrylat). Organische Säuren, wie Fumarsäure, Adipinsäure und Isophthalsäure, können ebenfalls als Füllstoffe geeignet sein. Es versteht sich jedoch, dass die zusätzlichen Füllstoffe hinsichtlich des wässrigen Gels in der thermoplastischen Zusammensetzung inert sein sollten; das heißt diese sollten das Gel weder brechen, noch mit den Gelkomponenten reagieren, um unerwünschte Produkte zu bilden.

Vorzugsweise sind alle Füllstoffe vorliegender Erfindung im Allgemeinen frei von nach dem Verbrennen zurückgebliebenen anorganischen Verunreinigungen, welche die Oberfläche einer Keramikform und die metallurgischen Eigenschaften einer fertigen, in einer Keramikform gebildeten Gussform beeinträchtigen können. Zudem neigen geeignete Füllstoffe weder dazu, die physikalischen Eigenschaften einer thermoplastischen Zusammensetzung während längerfristiger Lagerung oder Verwendung zu verändern, noch eine signifikante Menge an Ascherückständen in der Form zu hinterlassen.

Der oder die zusätzliche(n) Füllstoff(e) kann/können dem thermoplastischen Material mittels herkömmlicher Verfahren zugemischt werden. Diese dürfen ausschließlich in der kontinuierlichen thermoplastischen Phase, im Gel oder in beidem dispergiert sein. Die zusätzlichen Füllstoffe können dem leicht fließenden Material beispielsweise zugesetzt werden, während das Material gerührt wird und bevor das Gel in das Material eingemischt wird. Wenn das Gel die Teilchen der darin suspendierten zusätzlichen Füllstoffe erhalten kann, können die zusätzlichen Füllstoffe in das Gel eingemischt werden. Die zusätzlichen Füllstoffe können sowohl in das Modellmaterial als auch in das Gel eingemischt werden, oder das Gel und andere Füllstoffe können in das thermoplastische Material gleichzeitig eingemischt werden. Es können je nach Belieben andere Verfahren herangezogen werden. Mischverfahren sind für Fachleute auf dem Gebiet vorliegender Erfindung leicht erkennbar.

Während des Kühlens verfestigen sich die thermoplastischen Modellbildungszusammensetzungen vorliegender Erfindung zu einem stabilen, festen Zustand. Unter der Bezeichnung "stabil" wird verstanden, dass die Zusammensetzung bei der jeweiligen Temperatur weder schmilzt noch sich zersetzt und die diskreten Teilchen der Zusammensetzung im gesamten Thermoplast ihre partikuläre, diskrete und "feste" Beschaffenheit beibehalten, wenn ein festes Füllstoffmaterial verwendet wird, und das wässrige Gel im Thermoplast dispergiert bleibt und seine gallertartige Textur und Zusammensetzung beibehält. Folglich sind das wässrige Gel und jedes andere zugesetzte erwünschte Füllstoffmaterial im Wesentlichen in der gesamten thermoplastischen Modellbildungszusammensetzung vorliegender Erfindung einheitlich dispergiert.

Die resultierende thermoplastische Modellbildungszusammensetzung umfasst demzufolge 5 bis 70 Gew.-%, noch bevorzugter 15 bis 65 Gew.-%, insbesondere 20 bis 60 Gew.-%, des wässrigen Gels. Es wurde herausgefunden, dass mittels dieses Verfahrens die Zusammensetzung beispielsweise bis zu 60 Gew.-% Wasser umfassen kann. Somit können bevorzugte Zusammensetzungen 5 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 60 Gew.-%, noch bevorzugter 15 bis 60 Gew.-%, insbesondere 15 bis 50 Gew.-%, wie z. B. 15 bis 40 Gew.-%, Wasser umfassen.

Es wurde herausgefunden, dass diese thermoplastischen Zusammensetzungen eine deutlich höhere Wärmeleitfähigkeit als thermoplastische Zusammensetzungen nach dem Stand der Technik aufweisen, welche kein wässriges Gel enthalten. Es wird angenommen, dass die darauf zurückzuführen ist, dass die Wärmeleitfähigkeit von Wasser viel höher als die organischer Komponenten der üblicherweise in herkömmlichen Formulierungen verwendeten Zusammensetzungen und Füllstoffe ist. Demnach werden die thermoplastischen Zusammensetzungen vorliegender Erfindung schneller erhitzt und gekühlt als herkömmliche thermoplastische Modellbildungszusammensetzungen, die kein wässriges Gel enthalten. Daraus folgt, dass, wenn Modellzusammensetzungen vorliegender Erfindung in geschmolzenem Zustand in eine Form gefüllt werden, die eine niedrigere Temperatur als die geschmolzene Zusammensetzung aufweist, die geschmolzene Zusammensetzung durch die Form schneller abgekühlt wird als Zusammensetzungen mit niedrigerer Wärmeleitfähigkeit und auf diese Weise schneller aus der Form entfernt werden können, als dies bei Zusammensetzungen mit derart niedriger Wärmeleitfähigkeit der Fall wäre. Darüber hinaus ermöglicht eine derart hohe Wärmeleitfähigkeit, dass Modelle schneller geschmolzen werden und schneller aus der Keramikhülle ausfließen.

Die thermoplastischen Zusammensetzungen vorliegender Erfindung weisen auch bestimmte Eigenschaften auf, die daraus hergestellten Modellen mehrere äußerst wünschenswerte Eigenschaften verleihen, wie etwa hervorragende maßgenaue Reproduzierbarkeit und sehr genaue Oberflächengüte. Es wird angenommen, dass derart erstrebenswerte Vorteile teilweise auf die relativ niedrige Wärmeausdehnungsrate zurückzuführen sind, die mit den thermoplastischen Zusammensetzungen, welche wässriges Gel enthalten, in Verbindung steht. Da Wasser eine derart niedrige Wärmeausdehnungsrate aufweist, reduziert es die Gesamtrate der Wärmeausdehnung der thermoplastischen Zusammensetzung, in der es enthalten ist. Beispielsweise dehnt sich ein typisches thermoplastisches Modellbildungsmaterial mit 55 Gew.-% Terpenpolymer, 5 Gew.-% eines synthetischen Paraffin-Mineralwachses (Schmelzpunkt 200°C), 20 Gew.-% Paraffin (Schmelzpunkt 59 bis 60°C), 10 Gew.-% Carnaubawachs und 10 Gew.-% Mikrokristallinwachs (Schmelzpunkt 175 bis 180°C) mit einer mittleren Rate von etwa 0,16% pro Grad Celsius in einem Bereich zwischen etwa 24°C und etwa 69°C aus. Wasser hingegen dehnt sich mit einer mittleren Rate von etwa 0,045% pro Grad Celsius in demselben Bereich aus. Wenn somit ein wässriges Gel in eine thermoplastische Modellbildungszusammensetzung aufgenommen wird, liegt die resultierende Wärmeausdehnungsrate zwischen diesen zwei Werten und unter dem der thermoplastischen Modellbildungszusammensetzung ohne Gel.

Überdies wird die wasserhältige Zusammensetzung, verglichen mit vielen Zusammensetzungen nach dem Stand der Technik, schneller fließfähig, und sobald sie fließfähig wird, ist sie weniger viskos als Zusammensetzungen nach dem Stand der Technik. Die vorliegenden Zusammensetzungen können somit fließfähig werden und vor einer unzulässigen Ausdehnung der Zusammensetzung durch den Gießtrichter der Hülle hindurch ausfließen und dadurch das Risiko von Rissbildungen an der Hülle reduzieren. Außerdem wurde herausgefunden, dass die Zusammensetzung schneller und vollständiger aus den Keramikformen ausfließt als viele herkömmliche Einwegmodellmaterialien.

Eine weitere Eigenschaft der gelhältigen Modellzusammensetzung vorliegender Erfindung, die daraus hergestellten Modellen äußerst wünschenswerte Eigenschaften verleiht, ist, verglichen mit herkömmlichen thermoplastischen Modellbildungszusammensetzungen, deren Hydrophilie bzw. Benetzbarkeit. Herkömmliche thermoplastische Modellbildungszusammensetzungen sind relativ hydrophob und daraus hergestellte Modelle fühlen sich wächsern an. Ein auf solchen Modellen platzierter Tropfen Wasser bildet ein hohes, im Wesentlichen kugelförmiges Tröpfchen. Modelle, die aus Zusammensetzungen vorliegender Erfindung hergestellt werden, fühlen sich hingegen deutlich weniger wächsern an und ein darauf platzierter Tropfen bildet ein viel flacheres Tröpfchen. Somit können Zusammensetzungen mit verbesserter Benetzbarkeit gemäß vorliegender Erfindung gebildet werden, die zusätzliche Vorteile bereitstellen, wenn auf die Außenseite eines Modells eine wässrige Aufschlämmung eines Hüllen- oder Formbildungsmaterials aufgetragen wird. Wohingegen die Wasserbeständigkeit herkömmlicher Modellzusammensetzungen deren Beschichtung erschweren, da die Keramikaufschlämmung nicht an der Modellzusammensetzung haften bleibt. Gemäß vorliegender Erfindung können Modellzusammensetzungen formuliert werden, die auf Keramik besser haften. Dies erleichtert nicht nur die Beschichtung, sondern ermöglicht auch eine bessere zu bildende Beschichtung, was zu einer räumlich genaueren Hülle oder Form führt.

Obwohl die feste Zusammensetzung auf der Keramikaufschlämmung bessere Haftfähigkeit aufweist, neigen die thermoplastischen Zusammensetzungen vorliegender Erfindung, sobald die Aufschlämmung zur Bildung einer Hülle härtet und die Zusammensetzung zwecks Entfernung aus der Hülle geschmolzen wird, dazu, nicht auf der inneren Oberfläche der Keramikhülle haften zu bleiben, sondern einfach ohne bzw. durch lediglich geringes Rühren auszufließen. Zudem wurde herausgefunden, dass die Zusammensetzungen die Oberflächengüte verschlechtern oder in den fertigen Gussformen nichtmetallische Einschlüsse bilden.

Weiters werden durch das Ersetzen herkömmlicher Füllstoffe mit aschefreiem Wasser mit aus thermoplastischen Zusammensetzungen vorliegender Erfindung hergestellten Einwegmodellen deutlich weniger Ascherückstände in Verbindung gebracht als mit Modellen, die aus herkömmlichen organischen thermoplastischen Zusammensetzungen hergestellt werden. Obwohl alle organischen thermoplastischen Zusammensetzungen aufgrund organischer Verunreinigungen begrenzte Mengen an Asche enthalten, ist es relativ leicht, eine beträchtliche Menge dieser aschebildenden Verunreinigungen zu entfernen, indem den thermoplastischen Modellbildungszusammensetzungen das wässrige Gel vorliegender Erfindung zugesetzt wird. Es wurde ebenfalls herausgefunden, dass die Aschemenge zusätzlich reduziert werden kann, indem bei der Herstellung des wässrigen Gels entionisiertes oder destilliertes Wasser verwendet wird.

Aufgrund der Verwendung von Wasser und eines Geliermittels wie Maisstärke statt einem herkömmlichen Füllstoff, kann die Zusammensetzung vorliegender Erfindung darüber hinaus aus kostengünstigeren und einfacher erhältlichen Inhaltsstoffen hergestellt werden.

Die thermoplastischen Modellzusammensetzungen vorliegender Erfindung können im Investmentgussverfahren auf gleiche Art und Weise wie herkömmliche Modellzusammensetzungen eingesetzt werden. Kurz gesagt, wird ein Modell der thermoplastischen Zusammensetzung vorliegender Erfindung in einer Form gebildet und das Modell in eine Form umgegossen, um eine Gussform zu bilden.

Wenn die thermoplastischen Modellbildungszusammensetzungen vorliegender Erfindung als Zusammensetzungen für Investmentgussverfahren verwendet werden, können diese auf Temperaturen erhitzt werden, bei denen sie frei fließen und in geschmolzenem Zustand zwecks Übertragung in Formen in einem Sammelgefäß gehalten. Im geschmolzenen bzw. frei fließendem Zustand bleiben die Komponenten der thermoplastischen Modellbildungszusammensetzungen im Wesentlichen lange genug einheitlich dispergiert bis die Formarbeiten beendet sind. Es kann jedoch, falls gewünscht, Rühren angewandt werden, um eine im Wesentlichen einheitliche Dispersion zu gewährleisten oder um die Komponenten wiederzudispergieren, falls es in den geschmolzenen Zusammensetzungen während der Lagerung zu Absetzungen gekommen ist.

Die folgenden Beispiele beschreiben die bevorzugten Ausführungsformen vorliegender Erfindung. Andere im Schutzumfang der Ansprüche enthaltene Ausführungsformen sind für Fachleute auf dem Gebiet der Erfindung unter Berücksichtigung der, wie hier geoffenbarten, Beschreibungen oder Praxis vorliegende Erfindung leicht erkennbar. Wenn nicht anders angegeben, beziehen sich alle Prozentangaben in den Beispielen auf Gewichtsprozente.

BEISPIEL 1

Ein thermoplastisches Material wurde durch Schmelzen, Mischen und homogenes Dispergieren folgender Inhaltsstoffe bei etwa 150°C hergestellt Inhaltsstoff Gewichtsteile Terpenpolymer (Schmelzpunkt 115°C) 55 Carnaubawachs 10 Paraffinwachs (Schmelzpunkt 59° bis 60°C) 20 Mikrokristallinwachs (Schmelzpunkt 77° bis 79°C) 10 synthetisches Paraffin-Mineralwachs 5

BEISPIEL 2

Ein thermoplastisches Material wurde durch Schmelzen, Mischen und homogenes Dispergieren folgender Inhaltsstoffe bei etwa 150°C hergestellt Inhaltsstoff Gewichtsteile Paraffinwachs (Schmelzpunkt 59° bis 60°C) 4 Bienenwachs 10 Damarharz 7 Carnaubawachs 20 Terpenpolymer (Schmelzpunkt 115°C) 49 niedermolekulares Polyethylen 10

BEISPIEL 3

Durch Vermischen von 10 Teilen Maisstärke mit 90 Teilen heißem destilliertem Wasser wurde ein wässriges Gel hergestellt. Unter Verwendung eines SonolatorTM-Homogenisators wurde das wässrige Gel bei einer Temperatur von 80 bis 85°C in das thermoplastische Material aus Beispiel 1 eingemischt, um eine thermoplastische Modellbildungszusammensetzung, umfassend 20 Teile wässriges Gel und 80 Teile thermoplastisches Material, zu bilden.

BEISPIEL 4

Durch Vermischen von 10 Teilen Maisstärke mit 90 Teilen heißem destilliertem Wasser wurde ein wässriges Gel hergestellt. Unter Verwendung eines SonolatorTM-Homogenisators wurde das wässrige Gel bei einer Temperatur von 80 bis 85°C in das thermoplastische Material aus Beispiel 1 eingemischt, um eine thermoplastische Modellbildungszusammensetzung, umfassend 40 Teile wässriges Gel und 60 Teile thermoplastisches Material, zu bilden.

BEISPIEL 5

Durch Vermischen von 10 Teilen Maisstärke mit 90 Teilen heißem destilliertem Wasser wurde ein wässriges Gel hergestellt. Unter Verwendung eines SonolatorTM-Homogenisators wurde das wässrige Gel bei einer Temperatur von 80 bis 85°C in das thermoplastische Material aus Beispiel 1 eingemischt, um eine thermoplastische Modellbildungszusammensetzung, umfassend 50 Teile wässriges Gel und 50 Teile thermoplastisches Material, zu bilden.

BEISPIEL 6

Durch Vermischen von 15 Teilen Maisstärke mit 85 Teilen heißem destilliertem Wasser wurde ein wässriges Gel hergestellt. Unter Verwendung eines SonolatorTM-Homogenisators wurde das wässrige Gel bei einer Temperatur von 80 bis 85°C in das thermoplastische Material aus Beispiel 2 eingemischt, um eine thermoplastische Modellbildungszusammensetzung, umfassend 20 Teile wässriges Gel und 80 Teile thermoplastisches Material, zu bilden.

BEISPIEL 7

Durch Vermischen von 15 Teilen Maisstärke mit 85 Teilen heißem destilliertem Wasser wurde ein wässriges Gel hergestellt. Unter Verwendung eines SonolatorTM-Homogenisators wurde das wässrige Gel bei einer Temperatur von 80 bis 85°C in das thermoplastische Material aus Beispiel 2 eingemischt, um eine thermoplastische Modellbildungszusammensetzung, umfassend 40 Teile wässriges Gel und 60 Teile thermoplastisches Material, zu bilden.

BEISPIEL 8

Durch Vermischen von 15 Teilen Maisstärke mit 85 Teilen heißem destilliertem Wasser wurde ein wässriges Gel hergestellt. Unter Verwendung eines SonolatorTM-Homogenisators wurde das wässrige Gel bei einer Temperatur von 80 bis 85°C in das thermoplastische Material aus Beispiel 2 eingemischt, um eine thermoplastische Modellbildungszusammensetzung, umfassend 50 Teile wässriges Gel und 50 Teile thermoplastisches Material, zu bilden.

BEISPIEL 9

Die Zusammensetzungen der Beispiele 3 bis 8 wurden in Formen eingespritzt, was zur Bildung von Modellen mit sehr genauer Oberflächengüte und ausgezeichneter Fließfähigkeit führte. Die thermoplastischen Modellbildungszusammensetzungen der Beispiele 3 bis 8 konnten normal gehandhabt werden, ohne eine Brechung des wässrigen Gels befürchten zu müssen, sofern die Temperatur der geschmolzenen Zusammensetzung nicht über dem Siedepunkt des Wassers lag.

Angesichts obiger Ausführungen zeigt sich, dass mehrere Vorteile vorliegender Erfindung und andere vorteilhafte Ergebnisse erzielt worden sind.


Anspruch[de]
  1. Thermoplastische Zusammensetzung zum Gießen von thermoplastischen Modellen in einem Investmentgussverfahren, die 5 bis 70 Gew.-% wässrigen Gelfüllstoff umfasst, der in einer kontinuierlichen Phase aus einem thermoplastischen Material dispergiert ist.
  2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin das thermoplastische Material bei einer Temperatur von 50°C bei 95°C schmilzt.
  3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, worin wässrige Gelfüllstoff in Form von diskreten wässrigen Gelteilchen vorliegt, die in der kontinuierlichen Phase dispergiert sind.
  4. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die Zusammensetzung 15 bis 65 Gew.-% des wässrigen Gelfüllstoffs enthält.
  5. Zusammensetzung nach Anspruch 4, worin die Zusammensetzung 20 bis 60 Gew.-% des wässrigen Gelfüllstoffs enthält.
  6. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin der wässrige Gelfüllstoff Wasser und ein Geliermittel umfasst.
  7. Zusammensetzung nach Anspruch 6, worin das Geliermittel 1 bis 30 Gew.-% des wässrigen Gels ausmacht.
  8. Zusammensetzung nach Anspruch 7, worin das Geliermittel 4 bis 20 Gew.-% des wässrigen Gels ausmacht.
  9. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, worin das Geliermittel Stärke umfasst.
  10. Zusammensetzung nach Anspruch 9, worin das Geliermittel Maisstärke, Kartoffelstärke, Weizenstärke, Reisstärke oder Maniokstärke oder ein Gemisch davon ist.
  11. Zusammensetzung nach Anspruch 10, worin das Geliermittel Maisstärke ist.
  12. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, die außerdem diskrete Teilchen eines festen Füllstoffmaterials enthält, die in der kontinuierlichen Phase dispergiert sind.
  13. Zusammensetzung nach Anspruch 12, worin der feste Füllstoff ein partikulärer Duroplast ist.
  14. Zusammensetzung nach Anspruch 13, worin der feste Füllstoff partikuläres Polystyrol ist.
  15. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, worin das wässrige Gel außerdem diskrete Teilchen eines festen Füllstoffmaterials umfasst.
  16. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, worin der wässrige Gelfüllstoff 70 Gew.-% bis 99 Gew.-% Wasser umfasst.
  17. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, worin die Zusammensetzung 5 Gew.-% bis 60 Gew.-% Wasser umfasst.
  18. Zusammensetzung nach Anspruch 17, worin die Zusammensetzung 15 Gew.-% bis 40 Gew.-% Wasser umfasst.
  19. Verfahren zur Herstellung einer thermoplastischen Modellbildungszusammensetzung, umfassend das Dispergieren eines wässrigen Gels in einem thermoplastischen Material, das einen Thermoplasten enthält, um eine Modellbildungszusammensetzung herzustellen, die in einer kontinuierlichen Phase des thermoplastischen Materials dispergierte Teilchen des wässrigen Gels umfasst.
  20. Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung nach Anspruch 19, worin der Thermoplast bei 50 bis 95°C schmilzt.
  21. Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung nach Anspruch 19 oder 20, worin das wässrige Gel im thermoplastischen Material dispergiert wird, indem der Thermoplast so geschmolzen wird, dass das thermoplastische Material flüssig ist, und das wässrige Gel mit dem flüssigen thermoplastischen Material vermischt wird.
  22. Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, worin das thermoplastische Material außerdem einen partikulären festen Füllstoff umfasst, der darin dispergiert ist.
  23. Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 19 bis 22, worin das wässrige Gel Wasser und ein Geliermittel umfasst.
  24. Verfahren nach Anspruch 23, worin das Geliermittel 1 bis 30 Gew.-% des wässrigen Gels ausmacht.
  25. Verfahren nach Anspruch 24, worin das Geliermittel 4 bis 20 Gew.-% des wässrigen Gels ausmacht.
  26. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 25, worin das Geliermittel Stärke ist.
  27. Verfahren nach Anspruch 25, worin das Geliermittel Maisstärke, Kartoffelstärke, Weizenstärke, Reisstärke oder Maniokstärke oder ein Gemisch davon ist.
  28. Verfahren nach Anspruch 26, worin das Geliermittel Maisstärke ist.
  29. Verfahren nach Anspruch 21, worin das Mischen mithilfe eines Homogenisators durchgeführt wird, um feinverteilte Teilchen des wässrigen Gels im thermoplastischen Material zu dispergieren und so ein thermoplastisches Modellbildungsmaterial herzustellen, das zur Verwendung als Modellmaterial bei einem Investmentgussverfahren geeignet ist.
  30. Investmentgussverfahren, umfassend:

    das Bilden eines Einwegmodells aus einer thermoplastischen Zusammensetzung in einer Form zum Gießen von thermoplastischen Modellen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18;

    das Umgießen des Modells, um eine Gussform herzustellen.
Es folgt kein Blatt Zeichnungen






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