专利名称：模塑膏及其应用与陶瓷物体的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种用于陶瓷成型的模塑膏形式的组合物及其在陶瓷悬浮液为原料的陶瓷成型方法中的应用。
背景技术：
根据现有技术，制造陶瓷建筑构件可以使用很各种不同的方法。这些方法可以细分为压制法、塑性成型法与陶瓷悬浮液浇铸法。浇铸法的前提是在通常用石膏或者微孔塑料制成的微孔模型中置入稳定的陶瓷悬浮液(所谓的粉浆)，借助毛细力从悬浮液中吸出液体，从而在模型壁上形成致密的颗粒层(形成碎片或者成形体)。紧接着，须将得到的所谓坯体彻底烧结密实，体积可减少多达30％，这在设计石膏模型时必须加以考虑。该方法的一个重要优点是，即使薄壁复杂零件和不对称模型也都可以以此方法制造。与此同时，浇铸法可以自动化到能小批量、低成本制造的程度。缺点和限制是，碎片形成的时间长、取出模制体的过程易出问题而且形状稳定性小，每个成型过程后必须长时间干燥，因而操作强度大。
技术上有待解决的模具根据坯体收缩度所要进行的容积调整及关键性脱模的问题，在EP 0 241 384中借助一种牙科技术领域的方法得以解决，其中用毛刷将粉浆涂到专用石膏制成的牙齿残余部分模型的复制品上，或者将残余部分多次浸入粉浆中，在残余部分上形成已具有最后尺寸的罩壳。该方法主要用来制造牙冠支架(Kronengerüsten)。紧接着，在低温下进行第一次煅烧，而坯体还处于未烧透状态(sich noch auf dem Stumpf befindet)。在此情况下，石膏模因轻微收缩可达2％而缓慢与坯体分开。在紧接着的第一次烧结煅烧中，由坯体形成多微孔Weiβling，该Weiβling在最后步骤中，由于玻璃渗入而获得最终强度。该方法的缺点是，由于复制主模的缘故而使加工时间长、顶部层厚无法控制，以及因纯手工加工而易出纰漏。
陶瓷模塑的进一步改进是导电模具上进行的陶瓷粉浆电泳沉积。在此情况下，要在模具上涂覆导电层，并通过施加直流电压来使存在于周围的带电粉浆颗粒移动到模具上，并沉积在模具上(参见DE 103 32 802 A1、DE 103 46 775 A1、DE 103 39 603A1)。根据DE 101 27 144 B4，另一种借助脱水可以控制均匀层厚产生的措施是涂覆一层吸水层，譬如凝胶层。作为选择，可以按照权利要求4，施加电压来加速颗粒沉淀，借此模塑同样根据电泳原理进行。实践已表明，该方法不施加直流电压，但需要将模具多次浸入粉浆，所产生的层厚不能控制。这个问题这样来解决紧接着，将所形成的模具铣磨到所要求的原度。只有借助电泳原理才能产生均匀层厚。电泳的缺点是，要求必不可少的模具导电性，颗粒才能在模具上沉淀，也即石膏模型必须涂有导电层，或者必须用导电模具材料。在这两种情况下，在石膏模型制造后，还必须进行人工加工步骤，这一方面使整个加工过程延长，另一方面则是出错的渊源。
发明内容
本发明的发明目的是，改进用来制造几何形状要求高的成品件如牙冠套的陶瓷模塑方法，使加工显著加速，而且不使用电泳原理也能够控制层厚。
现已发现，当按照权利要求1借助粉浆与模塑膏接触进行模铸时，可以控制所需层厚，有利地制造陶瓷成形体，可以使用替代石膏或微孔型塑料的模具材料例如玻璃、各种塑料或者金属。
诱导可控聚集的静电失稳的前提条件是静电稳定化的粉浆。粉浆稳定化可以有利地调节Zeta-电位和等电点(IEP)。举例来说，拜耳法制造的氧化铝具有很宽广的IEP，这样纯粹含水的粉浆就可足够稳定化。粉浆静电稳定化导致在液态介质中的松散排列。通过碰撞力的改变(陶瓷颗粒离子外壳电荷传递的改变，静电失稳)可以提高液态介质中的松散排列，就可达到适宜地压缩粉浆中所含的陶瓷粉末。
因此，在一种实施方式中，本发明涉及用于陶瓷模型的模塑膏，该模塑膏包括·至少一种脱模剂以及·至少一种供离子剂及/或一种两性物质。
该模塑膏优选为一种静电失稳组合物。
脱模剂优选属于由乳膏、凝胶、软膏或者洗涤剂组成的这类物质。供离子剂优选为一种水溶性盐，特别优选选自碱金属卤化物、卤化铵或者碱土金属卤化物这类物质。两性物质优选为一种洗涤剂如SDS或者Tween。还可以含有一种与含水的溶剂以及一种乳化剂。组合物中盐约为3-80％(重量)，优选为5-70％(重量)，尤其为7-60％(重量)。
本发明还涉及用上述模塑膏来以陶瓷粉浆作原料制造陶瓷物体，特别用来制造假牙零件。
本发明也涉及一种用陶瓷粉浆作原料制造陶瓷物体的方法，其中A在模型表面上，涂覆一种模塑膏，该模塑膏含有·至少一种脱模剂以及·至少一种供离子剂及/或一种两性物质，B而后，使膏状模塑料与陶瓷粉浆接触，C经加压模塑至少一部分陶瓷粉浆，在模塑膏上形成所述物体，D接着脱模。
出人预料地表明，这种方法除了牙科术外，还可扩大到陶瓷方面的应用领域。采用此方法可以，不依赖模型的固有性质，借助模塑膏来制造陶瓷成形体，而且可以容易脱模。
因此，用粉浆作原料可以在给定前提条件下借助适当的模型，借助静电失稳原理来制造建筑构件。
因此，本发明还涉及使用商业上通用的配方制品例如乳膏、凝胶、软膏或者洗涤剂作为模塑膏，该模塑膏或者具有足够高的盐含量或者具有足够高的电介质含量，或者不言而喻掺加了盐。
当然，相应的模塑膏也可以借助组分的混合来制备。
本发明还涉及一种使静电稳定化的粉浆失稳的方法，其中在应被涂覆的模型表面上压上模塑膏，该模塑膏含有一种膏基料易溶的无机或者有机盐，优选为碱金属卤化物以及碱土金属卤化物、无机或有机铵盐。
其他所有改变颗粒离子包壳的易溶化合物，也会形成适宜的层。这也可使用金属盐如CoSO4或者离子型表面活性物质。
另一方面，不是限制本发明，以下效应应清楚所含的离子在与粉浆接触时进入溶液，并且使陶瓷颗粒离子包壳的电荷传递变小。这样颗粒就进一步移近，聚集成机械上稳定的致密层。由于模塑膏含有盐，所以可以控制形成层的时间。如果该膏而后还以脂肪为基料进行配制，则会使所形成模具易于从模型上分离出来或者分开。这样，就可以在裸模(Freiformen)上产生所需的覆层。紧接着的干燥产生可予烧结的微孔覆层。
广泛的研究证明，盐的溶解度起着决定性作用。就加压模塑成型而言，粉浆中的离子必须可供支配，或者至少在模塑膏界面上移向粉浆，与颗粒接触，以便可以改变扩散的双电层。对此用不同溶解度的盐进行了研究。
具体实施例方式
实施例1以商业上通用的化妆品用或者药用乳液、凝胶和乳膏为基料的模塑膏将商业上通用的护肤油膏例如Tactosan(油包水乳液，Stockhausen Hautschutz)加热至熔融，紧接着搅入60％的氯化镁水溶液，搅拌下使全部混合物均质化。冷却后，混合物具有膏样稠度，备用作模塑。视需要择定，氯化镁溶液的浓度在3％(重量)和80％(重量)之间变化。也可以用一种医用电极软膏来替代油包水乳液，这种电极软膏已含有盐，例如电极软膏(Marquette HELLIGE公司产)含有5％(重量)NaCl。
实施例2单组分模塑膏凡士林5g凡士林1g棕榈酸十六(烷)基酯2g乙酸铵1g Tween201g水以及石蜡基料7g液体石蜡1.5g水3.2g Tween 201g CaCl2均匀混合各组分来制备。
该方法的示例性实施方式将待涂模具薄薄地涂以实施例1或2所述的膏，视所需层厚和膏中盐含量而定，浸于粉浆中1至10分钟钟。在此情况下，盐含量越高，沉积速度越快。在按照实施例制得的60％MgCl2盐溶液情况下，2分钟后，层厚约670μm。浸泡时间结束后，将模具从粉浆中取出，在25-60℃下在空气流中干燥之，然后可以从模具中取出，紧接着在1120℃下烧结。
权利要求
1.用于陶瓷成型的模塑膏，其中包括至少一种脱模剂、至少一种供离子剂及/或一种两性物质。
2.按照权利要求1所述的静电失稳组合物。
3.按照权利要求1或2所述的组合物，其中所述脱模剂属于由乳膏、凝胶、软膏或者洗涤剂组成的一类物质。
4.前列各权利要求中任何一项所述的组合物，其中供离子剂是一种水溶性盐。
5.按照前列各权利要求中任何一项所述的组合物，其中两性物质是一种洗涤剂。
6.按照前列各权利要求中任何一项所述的组合物，其特征在于，该组合物还含有一种与含水的溶剂和一种乳化剂。
7.按照权利要求3所述的组合物，其特征在于，所述盐属于由碱金属卤化物、卤化铵或者碱土金属卤化物组成的一类物质。
8.按照权利要求3或6所述的组合物，其特征在于，所述盐占3-80％(重量)。
9.按照权利要求7所述的组合物，其特征在于，所述盐占5-70％(重量)。
10.按照权利要求8所述的组合物，其特征在于，所述盐占7-60％(重量)。
11.按照前列各权利要求中任何一项所述模塑膏在用陶瓷粉浆作原料制造陶瓷体方面的应用。
12.按照权利要求10所述的应用，其中陶瓷体用于制造假牙零件。
13.用陶瓷粉浆作原料制造陶瓷体的方法，其中A 在模型表面上涂覆权利要求1所述的模塑膏，B 而后，使模塑膏与陶瓷粉浆接触，C 经加压模塑使至少一部分陶瓷粉浆，在模塑膏上形成所述物体，D 接着脱模。
全文摘要
一种用于陶瓷成型的模塑膏，其中包括至少一种脱模剂、至少一种供离子剂及/或一种两性物质，该模塑膏对陶瓷粉浆尤其具有静电失稳效应。
文档编号B28B3/00GK1919560SQ20061011019
公开日2007年2月28日 申请日期2006年6月20日 优先权日2005年6月20日
发明者U·科普斯, R·许恩, 厄·魏斯 申请人:贺利氏古萨有限公司