制造绝缘成型件的方法、通过这种方法所制造的绝缘成型件和用于使用该方法制造绝缘成型件的铸模技术

本发明专利技术提出一种制造绝缘成型件(1)的方法，所述方法的特征在于以下处理步骤：用水(3)、玻璃纤维(4)和层状硅酸盐(5)来制造无机浆料(2)，将所述浆料(2)送入铸模(7)的至少一侧具有所述待制造的绝缘成型件(1)的负形的型腔(6)，所述型腔的壁部至少部分地为透水的，排出所述浆料(2)中存在的水组分，打开所述铸模(7)，然后将制成的绝缘成型件(1)取出。此外，本发明专利技术的主题为一种以所述方法制造的绝缘成型件，其特征在于，用水(3)制成的用于制造由玻璃纤维‑层状硅酸盐混合物构成的绝缘成型件(1)的浆料(2)具有含量介于0.5％与2.5％之间的纯合成层状硅酸盐(5)以及含量为0.3％至1.5％的玻璃纤维(4)。此外，本发明专利技术还涉及一种使用所述方法来制造绝缘成型件的铸模，其中所述铸模的特征在于，所述铸模(7)由下模(8)和将这个下模封闭的上模(9)构成，且所述铸模(7)中存在的型腔(6)至少一侧对应所述待制造的绝缘成型件(1)的负形，其中所述铸模(7)的至少一个内表面具有数个单一的开孔(14.1，14.2)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造绝缘成型件的方法、通过这种方法所制造的绝缘成型件和用于使用该方法制造绝缘成型件的铸模
本专利技术涉及一种制造绝缘成型件的方法，一种通过这种方法所制造的绝缘成型件和一种使用所述方法来制造绝缘成型件的铸模。
技术介绍
与需要被绝缘的配合件精确配合连接的绝缘成型件多种多样且已广为使用。例如，为使得发动机机舱中的元件绝缘或汽车中的排气管路绝缘而使用这种绝缘成型件变得越来越重要。具体而言，汽车中所使用的催化转化器须在尽可能短的时间内达到其工作温度并以这个工作温度工作，这就提出了相应较高的绝缘要求。为了这个使用目的，例如需要一种耐受温度为600℃至超过1000℃且能以最佳配合度置入催化转化器表面与催化转化器护套之间的绝缘成型件。催化转化器的用于热屏蔽和声屏蔽的护套通常由可供插入玻璃纤维毡的复杂成型的多孔板制成。在这个过程中必然会产生大量难以处置的废料。通常不会重复使用玻璃纤维毡残留物。此外，这种绝缘件的制造伴随着很大的工作量，最终也会增加制造成本。另一个缺点在于，玻璃纤维毡无法与护套的复杂几何形状达到最佳配合，且例如会非期望地形成褶皱，这样可能最终导致绝缘成型件提前磨损且催化转化器的绝缘局部受限。除使用前述玻璃纤维毡来制造绝缘件外，用水溶液和引入其中的纤维组分来制造绝缘成型件也是已知技术。使用不同添加剂的纤维组分与水的混合物亦称“浆料”。例如由DD292230A5已知这种用于绝缘成型件的制造方法，其中浆料具有有机化合物组分。浆料中的有机成分的缺点在于，这些有机成分在加热时会造成有害的或至少干扰性的或非期望的排放，这一点对本文开头提到的为使发动机机舱中的元件绝缘或汽车中的排气管路绝缘而使用这种绝缘成型件而言尤为重要。此外，由WO2011/018457A1已知一种用纤维绝缘材料制造形状稳定的非脆性绝缘成型件的方法，其中对含有玻璃纤维和/或硅酸盐纤维的纺织物以溶液或固体形式施加至少一种硅氮烷，例如可以通过浸渍来施加。纺织物可以是纤维网、编结物或织物。硅氮烷指的是单体、低聚或聚合的硅氮烷。为固化硅氮烷必须额外地使用催化剂，其中该公开案例如揭示了N-杂环化合物、单烷基胺、二烷基胺、三烷基胺、有机酸以及类似的有机物质或化合物。这些有机添加剂部分地同样具有前述缺点。此外，有机溶剂例如由于会危害健康和其具有的可燃性而难以操作。此外，为移除有机成分往往需要进行再燃烧，因而产生额外的制造成本。DE3888279T2涉及一种制造陶瓷内衬的方法，其中将陶瓷浆送入吸水或吸收水的模具，其中这个模具在内衬制成后构成阀孔的区域内具有至少一个不透水的密封件。通过从陶瓷浆吸水或吸收水，陶瓷浆中含有的陶瓷粗料得到沉积。但在以上述方式制造的内衬中，必须事后对外围边缘进行修正。由EP1081285A1已知一种用浆料制造物品的方法，其中将此公开案中详细定义的、特殊组成的浆料糊送入模具的空腔并进一步使用优选液态的流体，以便将浆料沉积体压在模具空腔的内壁上。可以借助其他组成的浆料重新使用此方法，从而形成多层体。最后，EP1927447A2揭示一种用于烟道的整体陶瓷铸件和压铸成型件，以及相应的制造方法。其中通过浇铸或借助压铸将硅质悬浮液送入具有多孔表面的铸型，从而形成陶瓷坯体，制成后将这个陶瓷坯体与铸型分离、干燥，最终在炉子中烧制。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种制造绝缘成型件的方法和一种用所述方法制造且用较少且简单的处理步骤就能尺寸精确地制成的绝缘成型件。本专利技术的另一个目标在于提供一种使用所述方法的合适铸模。本专利技术用以达成上述目的的解决方案为独立权利要求1、14和18的特征。本专利技术的更多设计方案请参阅相应的从属权利要求。本专利技术的制造绝缘成型件的方法的特征在于以下处理步骤：-用水、玻璃纤维和/或矿物纤维以及层状硅酸盐来制造无机浆料，-将所述浆料送入铸模的至少一侧具有所述待制造的绝缘成型件的负形的型腔，所述型腔的壁部至少部分地为透水的，-排出所述浆料中存在的水组分，-打开所述铸模，然后将制成的绝缘成型件取出。层状硅酸盐一般指的是硅酸盐，其中例如包括造岩矿物，如云母族、绿泥石族、高岭土和蛇纹岩族的造岩矿物。在工程上具有重要性且分布在沉积岩中的粘土质矿物同样是层状硅酸盐。但本专利技术较佳采用水溶性的合成层状硅酸盐，因为这类层状硅酸盐品质更高且具有可重复的特性。层状硅酸盐的层状或纸牌屋状(kartenhausartige)的结构决定其形状和特性。此外，良好的沿层平移能力决定了这些层状硅酸盐易于变形。例如可以在层之间嵌入水分子和阳离子。此外，层状硅酸盐可泡涨且具有阳离子交换能力。合成层状硅酸盐能进一步显现出特殊的特性，如强烈的流变效应和胶凝效果。浆料的凝胶状态一方面通过防止相对较重的玻璃纤维和/或矿物纤维的沉积而实现良好的纤维分布。在干燥绝缘成型件时，充当粘结剂的合成层状硅酸盐的凝胶状态进一步有助于实现极高的强度和刚度。据推测，在凝胶状态下形成纸牌屋结构有助于与无机纤维形成良好结合，并在绝缘成型件中引起三维交联，从而增强抗振性。可以通过对凝胶状的层状硅酸盐实施浓度分级来控制绝缘成型件的抗弯刚度，而不必担心绝缘成型件脆性变大或易断裂的问题。本专利技术对上述特性加以利用，在本专利技术中，层状硅酸盐是纯无机物质，从而在生产和使用绝缘成型件的过程中实现零排放。通过这种方式，本专利技术首次提供一种制造绝缘成型件的纤维铸造法(Fasergussverfahren)，从而避免现有技术中的缺点。此外，使用具有型腔且壁部至少部分地为透水的铸模后，可以方便地将被送入型腔的浆料中含有的水去除，从而只留下绝缘成型件。玻璃纤维和/或矿物纤维以及层状硅酸盐因脱水而受到压缩，导致这些成分粘合在一起，由此形成绝缘成型件。此外，型腔可以采用较为简单的实施方案，使得这个型腔例如仅一侧具有待制造的绝缘成型件的负形。这里优选是指须与另一个部件连接的一侧。如果仍以本文开头提到的汽车废气催化转化器为例，那么这里指的就是绝缘成型件的需要被插入护套的一侧。根据本专利技术的第一设计方案，通过在所述铸模内产生的与标准气压相比的过压或负压来对所述浆料实施脱水。通过这种方式可以将浆料中含有的水通过型腔的透水壁部加速朝外排出，这一点可以通过抽吸或者这个型腔内的压力增大而实现。例如可以通过闭合铸模时将铸模的上模和下模更大程度地合并在一起来实现这种压力增大。例如借助真空抽吸则可以实现负压。压力增大特别是会额外导致型腔内所制成的绝缘成型件受到强烈的压缩，这一点有利于绝缘成型件的稳定性或绝缘效果。本专利技术的方法特别通过在型腔中产生上述压差来缩短循环时间并且易于实施。作为改变所述铸模的型腔内的压力这一方案的替代或补充方案，也可以通过在所述铸模中将温度升高至室温以上来对所述浆料实施脱水。通过温度升高来加速浆料脱水。温度升高的另一个优点在于，将绝缘成型件从铸模脱出后，所制成的绝缘成型件从铸模中被取出时具有更低的残余水分含量。因此，以上述方式制造的绝缘成型件在这个时间点上具有更高的强度。待制造的绝缘成型件在热绝缘方面，视情况也在声绝缘方面须具有明确的特性，因此，根据本专利技术的解决方案的一种改进方案，优选多次先后将浆料送入所述铸模的型腔并且每次都将所述浆料脱水。这样就能制成具有至少逐段增厚的壁部横截面的绝缘成型件，从而根据对部件所提出的要求来调整绝缘成型本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造绝缘成型件(1)的方法，其特征在于以下处理步骤：用水(3)、玻璃纤维和/或矿物纤维(4)以及层状硅酸盐(5)来制造无机浆料(2)，将所述浆料(2)送入铸模(7)的至少一侧具有所述待制造的绝缘成型件(1)的负形的型腔(6)，所述型腔的壁部至少部分地为透水的，排出所述浆料(2)中存在的水组分，打开所述铸模(7)，然后将制成的绝缘成型件(1)取出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.03 DE 102014115940.31.一种制造绝缘成型件(1)的方法，其特征在于以下处理步骤：用水(3)、玻璃纤维和/或矿物纤维(4)以及层状硅酸盐(5)来制造无机浆料(2)，将所述浆料(2)送入铸模(7)的至少一侧具有所述待制造的绝缘成型件(1)的负形的型腔(6)，所述型腔的壁部至少部分地为透水的，排出所述浆料(2)中存在的水组分，打开所述铸模(7)，然后将制成的绝缘成型件(1)取出。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过在所述铸模(7)内产生的与标准气压相比的过压或负压来对所述浆料(2)实施脱水。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过在所述铸模(7)中将温度升高至室温以上来实现或加速所述脱水。4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，多次先后将浆料(2)送入所述铸模(7)的型腔(6)并且每次都将所述浆料脱水(3)。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将不同材料性质或不同组成的浆料(2)先后送入所述铸模(7)的型腔(6)。6.根据权利要求4或5中任一项所述的方法，其特征在于，仅在所述待制造的绝缘成型件(1)的局部界定的区域内多次将浆料(2)送入所述铸模(7)的型腔(6)。7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述由下模(8)和将这个下模封闭的上模(9)构成的铸模(7)具有与所述上模(9)连接或整合至这个上模的抽吸装置(10.2)，在所述绝缘成型件(1)制成后，通过所述抽吸装置将其吸住并与所述下模(8)分离，从而以这种方式将所述绝缘成型件从打开的所述铸模(7)中取出。8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述下模(8)为分离所述绝缘成型件(1)而具有加压装置(11.2)或与加压装置(11.2)连接，通过所述加压装置在所述绝缘成型件(1)制成后将其与所述下模(8)分离。9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将从所述铸模(7)中取出的所述绝缘成型件(1)转移至干燥单元，在所述干燥单元中通过调温至200℃至250℃将所述绝缘成型件(1)的残余水分去除。10.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将从所述铸模(7)中取出的所述绝缘成型件(1)转移至燃烧装置，在所述燃烧装置中通过再燃烧过程将所述绝缘成型件(1)中的结晶水去除。11.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在将所述绝缘成型件(1)取出后对所述铸模(7)进行清洁。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，借助水束、加压空气或借助从所述浆料中去除的水组分来实施所述清洁。13.根据上述权利要求中任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：约尔格·弗兰克，迪德里克·卡伊利兹，
申请(专利权)人：卡伊利兹控股有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE