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Elysierwerkzeug
Die Erfindung betrifft die stoffliche Zusammensetzung von Elysierwerkzeugen für die elektro- lytische Bearbeitung von Werkstoffen.
Für die Bearbeitung von metallischen Werkstoffen ist unter der Bezeichnung"Elysieren"ein Ver- fahren bekannt, bei dem durch einen elektrochemischen Vorgang eine Werkstoffabtragung bewirkt wird.
Dieses elektrolytische Bearbeitungsverfahren kann für verschiedene Bearbeitungsarten, wie Elysier- schleifen, -senken, -honen u. dgl. angewendet werden, wobei sich besonders vorteilhaft verhältnis- mässig harte Werkstoffe bearbeiten lassen. Die Vorteile dieses Verfahrens sind gegenüber den herkömmlichen Arbeitsverfahren in einer grösseren Abtragsleistung und in den niedrigeren Temperaturen an der Arbeitsfläche zu sehen, was sich besonders gUnstig bei der Bearbeitung spröder Werkstoffe durch weitgehende Verhinderung des Auftretens von Rissbildungen bemerkbar macht.
Die bei der Verfahrensanwendung grundsätzlich verwendeten Einrichtungen bestehen im maschinellen Teil in Abhängigkeit von der jeweiligen Bearbeitungsart aus einem rotierenden oder hubartig bewegten Werkzeugträger und im elektrischen Teil aus einer Gleich- oder neuerdings auch Wechselstromanlage, die einem aus Elysierwerkzeug, Elektrolyten und Werkstück gebildeten Stromkreis einen Strom mit verhältnismässig hoher Stromstärke zuführt.
Das Elysierwerkzeug stellt demgemäss einen stromführenden Teil dieser Anlage dar und muss folglich aus einem elektrisch gut leitenden Grundmaterial bestehen, in das vorzugsweise auch eine Hartstoffkörnung eingebettet ist, wodurch die an der bearbeiteten Werkstückfläche infolge der ablaufenden Elektrolyse entstehende, schlecht leitende Oxydationsschicht während des Arbeitsvorganges beseitigt und ausserdem auch die Einhaltung eines bestimmten Abstandes zwischen der Arbeitsfläche des Werkzeuges und Bearbeitungsfläche des Werkstückes bewirkt wird.
Beispielsweise werden beim elektrolytischen Schleifen Elysierschleifscheiben verwendet, die aus einem an einer Trägerscheibe befestigten Bronzering bestehen, in den Diamantbort in gleicher Weise wie bei Bronzegebundenen Schleifscheiben eingebettet ist. Es sind für solche Elysierscheiben auch schon andere Verbundwerkstoffe vorgeschlagen worden, bei denen das elektrisch leitende Grundmaterial aus Gusseisen, Stahl, Messing, Kupfer oder Hartmetall besteht, in das Diamant- oder Siliciumcarbidkorn eingelagert ist.
Neuerdings werden für das Elysieren auch Werkzeuge aus Graphit und umkristallisiertem Siliciumcarbid zur Anwendung empfohlen. Es liegt im grundsätzlichen Prinzip des Elysierverfahrens begründet, dass die Elysierwerkzeuge, ganz gleich aus welchen der vorbekannten Stoffe sie auch bestehen mögen, erhebliche Stromstärken von einer Stromdichte von mehr als 100 A/cmz und bei neueren Einrichtungen sogar über 200 A/cm2 übertragen lassen.
Es besteht bei diesen hohen Stromdichten naturgemäss die Möglichkeit einer Funken-oder Lichtbogenbildung zwischen Elysierwerkzeug und Werkstück, die den verhältnismässig dünnen Elektrolytfilm durchschlägt und zu einer Krater-oder Porenbildung an den in
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Betracht kommenden Kontaktflächen fühlt. Das Auftreten dieser nachteiligen Erscheinungen wird durch besondere, beim praktisch ablaufenden Arbeitsvorgang kaum vermeidbare Umstände begünstigt, was besonders bei der Bearbeitung von rohen Werkstücken der Fall ist. Auch losgelöste Werkstückpartikel können, wenn sie zwischen die Kontaktflächen geraten, eine Funken-oder Lichtbogenbildung auslösen.
Neben der Verschlechterung der bearbeiteten Werkstückfläche führt diese Funken- oder Lichtbogenbil- dung auch zu Beschädigungen und damit zu einer verminderten Gebrauchsdauer des Elysierwerkzeuges.
Von besonderer Bedeutung für das Auftreten der schädlichen Funken-oder Lichtbogenbildung ist neben der Beschaffenheit des Elysierwerkzeuges auch dessen stoffliche Zusammensetzung. Es sind jedoch bisher noch keine Zusätze für Elysierwerkzeuge bekanntgeworden, die geeignet wären, die nachteilige Funken- oder Lichtbogenbildung zu beseitigen.
Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung der Elysierwerkzeuge im Hinblick auf eine weitgehende
Verringerung der Gefahr des Auftretens von nachteiligen Funken- oder Lichtbogenbildungen, um quali- tativ hochwertige Bearbeitungsflächen zu erzielen und den Werkzeugverschleiss zu vermindern.
Aufgabe der Erfindung ist es, die stoffliche Zusammensetzung des elektrisch leitenden Grund- materials zu verändern, um dadurch dessen Neigung bezüglich der Begünstigung einer Funken-oder
Lichtbogenbildung weitgehendst zu beseitigen. Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass dem elektrisch leitenden Grundmaterial ein Zusatz bis zu 20 Vol. do an Cadmiumoxyd beigegeben wird.
Bei Elysierwerkzeugen, insbesondere Elysierschleifscheiben, die in bekannter Weise aus einem an einer Trägerscheibe befestigten Elysierschleifkörper bestehen, der an der Wirkfläche gebundenen Diamantbort und im Inneren Siliciumcarbid in der Art von Verbundwerkstoffen aufweist, ist es zweckmässig, eine vorzugsweise gesinterte Bronzelegierung als Grundmaterial zu verwenden, die einen Zusatz von 10 Vol. -0/0 Cadmiumoxyd enthält. Der erfindungsgemässe Cadmiumzusatz im Grundmaterial von Elysierwerkzeugen erbringt den Vorteil, dass bei diesen Elysierwerkzeugen die Neigung zu Funkenoder Lichtbogenbildung weitgehendst vermindert ist, wodurch sich eine höhere Qualität der Oberflächengüte an den bearbeiteten Werkstücken und wesentlich geringere Verschleisserscheinungen am Elysierwerkzeug ergeben, so dass dessen Gebrauchsdauer erheblich ansteigt.
Ausserdem besteht die Möglichkeit, bei solchen Elysierwerkzeugen grössere Stromdichten anzuwenden und damit bei verbessertem Arbeitsergebnis auch die Abtragsleistung zu erhöhen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elysierwerkzeug, das aus einem elektrisch leitenden Grundmaterial, wie Bronzelegierungen, Messing, Kupfer, Gusseisen, Stahl oder Hartmetall mit eingelagerter Hartstoffkörnung, vorzugsweise Diamantbort, und aus umkristallisiertem Siliciumcarbid besteht und bei dem in der Ausführungsform als Elysierschleifscheibe, vorzugsweise der an einer Trägerscheibe befestigte, aus Sinterbronze bestehende Elysierschleifkörper an der Wirkfläche gebundenen Diamantbort und im Inneren Siliciumcarbidkorn in der Art von Verbundstoffen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitende Grundmaterial einen Zusatz bis zu 20 Vol. -0/0 Cadmiumoxyd enthält.