AT517541B1

AT517541B1 - Electrode for the electrochemical processing of a metallic component and a method for its production

Info

Publication number: AT517541B1
Application number: ATA470/2015A
Authority: AT
Inventors: Fleig Jürgen
Original assignee: Minebea Mitsumi Inc
Priority date: 2015-07-15
Filing date: 2015-07-15
Publication date: 2020-11-15
Also published as: AT517541A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Elektrodenanordnung zur elektrochemischen Bearbeitung eines metallischen Werkstücks, mit einer kreisförmigen Elektrodenoberfläche, die elektrisch leitende Bereiche (103) und elektrisch isolierende Bereiche (200, 300) aufweist, wobei die elektrisch isolierenden Bereiche (200, 300) ähnlich geformt sind wie die elektrisch leitenden Bereiche (103) und Teile der elektrisch isolierenden Bereiche (200) in axialer Richtung über die Ebene (402) der elektrisch leitenden Bereiche (103) hinausragen und als Auflageflächen (206) zur Auflage der Elektrodenanordnung auf dem Werkstück ausgebildet sind. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der radial außenliegende Rand der Auflageflächen (206) auf einem größeren Durchmesser angeordnet ist als der radial außenliegende Rand der elektrisch leitenden Bereiche (103) und der radial innenliegende Rand der Auflageflächen (206) auf dem selben oder einem größeren Durchmesser angeordnet ist als der radial innenliegende Rand der elektrisch leitenden Bereiche (103).The invention relates to an electrode arrangement for the electrochemical machining of a metallic workpiece, with a circular electrode surface which has electrically conductive areas (103) and electrically insulating areas (200, 300), the electrically insulating areas (200, 300) being shaped similarly to the electrically conductive areas (103) and parts of the electrically insulating areas (200) protrude in the axial direction beyond the plane (402) of the electrically conductive areas (103) and are designed as support surfaces (206) for supporting the electrode arrangement on the workpiece. The invention is characterized in that the radially outer edge of the bearing surfaces (206) is arranged on a larger diameter than the radially outer edge of the electrically conductive areas (103) and the radially inner edge of the bearing surfaces (206) on the same or a larger diameter Diameter is arranged as the radially inner edge of the electrically conductive areas (103).

Description

description

ELEKTRODE FÜR DIE ELEKTROCHEMISCHE BEARBEITUNG EINES METALLISCHEN BAUTEILS UND EIN VERFAHREN ZU DEREN HERSTELLUNG ELECTRODE FOR THE ELECTROCHEMICAL PROCESSING OF A METALLIC COMPONENT AND A METHOD FOR THEIR PRODUCTION

GEBIET DER ERFINDUNG FIELD OF THE INVENTION

[0001] Die Erfindung betrifft eine Elektrode für die elektrochemische Bearbeitung eines metallischen Bauteils und ein Verfahren zu deren Herstellung. The invention relates to an electrode for the electrochemical processing of a metallic component and a method for its production.

STAND DER TECHNIK STATE OF THE ART

[0002] Elektroden zur elektrochemischen Bearbeitung von metallischen Bauteilen (ECM-Elektroden) sind in vielfältigen Formen aus dem Stand der Technik bekannt. Insbesondere werden derartige Elektroden auch bei der Herstellung von fluiddynamischen Lagersystemen verwendet, wie sie zur Drehlagerung von Miniaturspindelmotoren eingesetzt werden. Mittels der Elektroden werden die Lagerrillenstrukturen der fluiddynamischen Lager in die Lagerflächen eingebracht. Electrodes for the electrochemical processing of metallic components (ECM electrodes) are known in various forms from the prior art. In particular, electrodes of this type are also used in the manufacture of fluid dynamic bearing systems such as those used for the rotary bearings of miniature spindle motors. The bearing groove structures of the fluid dynamic bearings are introduced into the bearing surfaces by means of the electrodes.

[0003] In der DE 10 2007 023 494 A1 ist beispielsweise der Aufbau einer zylindrischen Elektrode zur Herstellung von Radiallagerrillenstrukturen offenbart. Diese Elektrode ist demnach vorzugsweise für die Herstellung bzw. Bearbeitung von zylindrischen Lagerflächen geeignet. Zum Einbringen von Axiallagerstrukturen für fluiddynamische Drucklager werden vorzugsweise Elektroden mit kreisförmigen bzw. ringförmigen Elektrodenoberflächen benötigt. Eine solche Elektrode ist in der DE 10 2007 008 860 B4 offenbart. Hierbei braucht die Elektrode Auflagepunkte bzw. Auflageflächen, die auf dem Werkstück aufliegen, um einen gleichbleibenden Abstand der Elektrodenoberfläche vom Werkstück sicherzustellen, so dass eine genaue Bearbeitung des Werkstückes möglich ist. In der Regel werden bei ringförmigen Elektroden bzw. kreisförmigen Elektroden über den Umfang verteilt mindestens drei Auflagepunkte oder Auflageflächen verwendet. Der Nachteil dieser Auflageflächen ist, dass im Bereich dieser Flächen keine elektrochemische Bearbeitung des Werkstückes erfolgen kann, da die Werkstückoberfläche im Bereich der Auflageflächen abgedeckt ist. Bei Axiallagerstruktur bedeutet dies, dass im Bereich der Auflageflächen die Axiallagerstrukturen unterbrochen werden müssen und daher verformt sind, so dass die Wirkungsweise dieser Axiallagerstrukturen im Axiallager selbst durch diese Verformungen beeinträchtigt wird. In DE 10 2007 023 494 A1, for example, the construction of a cylindrical electrode for producing radial bearing groove structures is disclosed. This electrode is therefore preferably suitable for the production or machining of cylindrical bearing surfaces. For the introduction of axial bearing structures for fluid dynamic pressure bearings, electrodes with circular or ring-shaped electrode surfaces are preferably required. Such an electrode is disclosed in DE 10 2007 008 860 B4. Here, the electrode needs support points or support surfaces that rest on the workpiece in order to ensure a constant distance between the electrode surface and the workpiece, so that precise machining of the workpiece is possible. As a rule, in the case of ring-shaped electrodes or circular electrodes, at least three support points or support surfaces are used distributed over the circumference. The disadvantage of these bearing surfaces is that no electrochemical machining of the workpiece can take place in the area of these surfaces, since the workpiece surface is covered in the area of the bearing surfaces. In the case of an axial bearing structure, this means that the axial bearing structures must be interrupted in the area of the bearing surfaces and are therefore deformed, so that the functioning of these axial bearing structures in the axial bearing itself is impaired by these deformations.

[0004] Die Auflageflächen bilden also Freiflächen auf dem Werkstück, die nicht zu bearbeiten sind. Im Bereich dieser Freiflächen entsteht keine Pumpwirkung in den Lagerrillen und damit eine Verminderung des fluiddynamischen Effektes. The bearing surfaces thus form open spaces on the workpiece that are not to be machined. In the area of these open areas, there is no pumping effect in the bearing grooves and thus a reduction in the fluid dynamic effect.

[0005] Die JP 2004-58179A offenbart eine Elektrode zur elektrochemischen Bearbeitung von Lagerflächen von Axiallagern, welche eine Elektrodenoberfläche mit Rillenstrukturen aufweist, welche vertiefte sowie erhabene Bereiche aufweist. Zur elektrischen Isolierung der Zwischenräumen zwischen den erhabenen Bereichen der Lagerrillenstrukturen ist eine Isolierungsscheibe vorgesehen, die elektrisch isolierende Strukturen aufweist, welche in die Zwischenräume zwischen den erhabenen elektrisch leitenden Strukturen eingreifen und über diese hinausragen, so dass sie als Auflageflächen zur Auflage auf dem Werkstück dienen. Diese Auflagestrukturen erstrecken sich über die gesamte Länge der Strukturen der Elektrode und über diese hinaus, um überhaupt eine Zirkulation des Elektrolyts zwischen der Elektrode und dem Werkstück zu ermöglichen. Die Abmessungen der isolierenden Abdeckscheibe sind also sowohl radial innen liegend als radial außen liegend größer als die Abmessungen der ringförmigen Elektrodenoberfläche. JP 2004-58179A discloses an electrode for the electrochemical machining of bearing surfaces of axial bearings, which electrode has an electrode surface with groove structures, which has recessed and raised areas. To electrically isolate the spaces between the raised areas of the bearing groove structures, an insulating washer is provided which has electrically insulating structures which engage in the spaces between the raised electrically conductive structures and protrude beyond them so that they serve as support surfaces for resting on the workpiece. These support structures extend over the entire length of the structures of the electrode and beyond them in order to allow any circulation of the electrolyte between the electrode and the workpiece. The dimensions of the insulating cover plate are therefore greater than the dimensions of the annular electrode surface both radially on the inside and on the radially outside.

[0006] Die WO 2006 107382 A2 offenbart die Verwendung einer ECM Elektrode zur Bearbeitung eines Werkstücks. Als Abstandshalter zwischen der Elektrode und der Oberfläche des Werkstücks sind Stopper vorgesehen. [0006] WO 2006 107382 A2 discloses the use of an ECM electrode for machining a workpiece. Stops are provided as spacers between the electrode and the surface of the workpiece.

[0007] Die JP H10 220460 A offenbart eine Elektrode, deren Elektrodenoberfläche plan ausgebildet ist. JP H10 220460 A discloses an electrode whose electrode surface is planar.

[0008] Die US 2007 144 917 A1 offenbart eine Elektrode, bei der die elektrisch isolierenden Bereiche geringfügig über die elektrisch leitenden Bereiche überstehen. Dadurch soll die Elektrode ein präziseres Arbeiten ermöglichen und ein sogenannter „Uberbrand" verhindert werden. [0008] US 2007 144 917 A1 discloses an electrode in which the electrically insulating areas protrude slightly beyond the electrically conductive areas. This is intended to enable the electrode to work more precisely and to prevent so-called "overburn".

[0009] Die US 2007 215 458 A1 beschreibt ein Verfahren, bei dem die elektrisch leitende Elektrodenoberfläche mit einem elektrisch isolierenden Material beschichtet wird, und durch Maskierung und einem anschließenden Atzverfahren Teile der isolierenden Schicht und der elektrisch leitenden Bereiche entfernt werden, so dass eine elektrisch isolierende Struktur verbleibt, die über die Oberfläche der elektrisch leitenden Bereiche übersteht. Dabei ist unter anderem vorgesehen, dass die elektrisch isolierenden Bereiche als Auflage auf dem Werkstück dienen können. US 2007 215 458 A1 describes a method in which the electrically conductive electrode surface is coated with an electrically insulating material, and parts of the insulating layer and the electrically conductive regions are removed by masking and a subsequent etching process, so that an electrically insulating structure remains, which protrudes beyond the surface of the electrically conductive areas. Among other things, it is provided that the electrically insulating areas can serve as a support on the workpiece.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG DISCLOSURE OF THE INVENTION

[0010] Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Elektrode zur elektrochemischen Bearbeitung eines metallischen Werkstückes und ein Verfahren zur Herstellung dieser Elektrode anzugeben, wobei diese Elektrode einfach und vor allem mit wiederholbarer Genauigkeit herzustellen ist und eine optimale Zirkulation des Elektrolyts zwischen der Elektrode und dem Werkstück gewährleistet. It is the object of the invention to provide an electrode for the electrochemical machining of a metallic workpiece and a method for producing this electrode, this electrode being easy to manufacture and above all with repeatable accuracy and an optimal circulation of the electrolyte between the electrode and the Workpiece guaranteed.

[0011] Diese Aufgabe wird durch eine Elektrode mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche sowie ein Verfahren zur Herstellung dieser Elektrode mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. [0011] This object is achieved by an electrode with the features of the independent claims and a method for producing this electrode with the features of claim 10.

[0012] Die Elektrode umfasst eine kreisförmige Elektrodenoberfläche, die elektrisch leitende und elektrisch isolierende Bereiche aufweist, wobei die elektrisch isolierenden Bereiche ähnlich geformt sind wie die elektrisch leitenden Bereiche und Teile der elektrisch isolierenden Bereiche in axialer Richtung über die Oberfläche der elektrisch leitenden Bereiche hinausragen und als Auflageflächen zur Auflage auf dem Werkstück ausgebildet sind. The electrode comprises a circular electrode surface which has electrically conductive and electrically insulating areas, wherein the electrically insulating areas are shaped similarly to the electrically conductive areas and parts of the electrically insulating areas protrude in the axial direction beyond the surface of the electrically conductive areas and are designed as support surfaces for resting on the workpiece.

[0013] Erfindungsgemäß ist der radial außenliegende Rand der Auflageflächen auf einem gröBeren Durchmesser angeordnet, als der radial außenliegende Rand der elektrisch leitenden Bereiche, während der radial innenliegende Rand der Auflageflächen auf demselben oder einem größeren Durchmesser angeordnet ist, als der radial innenliegende Rand der elektrisch leitenden Bereiche. According to the invention, the radially outer edge of the bearing surfaces is arranged on a larger diameter than the radially outer edge of the electrically conductive areas, while the radially inner edge of the bearing surfaces is arranged on the same or a larger diameter than the radially inner edge of the electrically managerial areas.

[0014] In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist der radial außenliegende Rand der Auflageflächen auf demselben Durchmesser angeordnet, wie der radial außenliegende Rand der elektrisch leitenden Bereiche, während der radial innenliegende Rand der Auflageflächen auf einem größeren, demselben oder einem kleineren Durchmesser angeordnet ist, als der radial innenliegende Rand der elektrisch leitenden Bereiche. In another embodiment of the invention, the radially outer edge of the bearing surfaces is arranged on the same diameter as the radially outer edge of the electrically conductive areas, while the radially inner edge of the bearing surfaces is arranged on a larger, the same or a smaller diameter, than the radially inner edge of the electrically conductive areas.

[0015] In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der radial außenliegende Rand der Auflageflächen auf einem kleineren Durchmesser angeordnet, als der radial außenliegende Rand der elektrisch leitenden Bereiche, während der radial innenliegende Rand der Auflageflächen auf einem kleineren Durchmesser angeordnet ist, als der radial innenliegende Rand der elektrisch leitenden Bereiche. In a further embodiment of the invention, the radially outer edge of the bearing surfaces is arranged on a smaller diameter than the radially outer edge of the electrically conductive areas, while the radially inner edge of the bearing surfaces is arranged on a smaller diameter than the radially inner Edge of the electrically conductive areas.

[0016] Die Elektrode ist in allen Ausgestaltungsformen so gestaltet, dass die Auflageflächen radial außerhalb der kreisförmigen Elektrodenoberfläche nicht verbunden sind, so dass Elektrolyt bei der Bearbeitung des Werkstückes ungehindert zwischen der Oberfläche des Werkstückes und der Oberfläche der elektrisch leitenden Bereiche der Elektrode zirkulieren und fließen kann. The electrode is designed in all embodiments so that the bearing surfaces are not connected radially outside of the circular electrode surface, so that electrolyte circulate and flow freely between the surface of the workpiece and the surface of the electrically conductive areas of the electrode when machining the workpiece can.

[0017] Eine derartige Elektrode kann insbesondere zur Bearbeitung von Lagerflächen eines fluiddynamischen Lagers verwendet werden, wobei die elektrisch leitenden Bereiche ein Abbild von Lagerstrukturen des fluiddynamischen Lagers, vorzugsweise eines fluiddynamischen Axiallagers, sind. Such an electrode can be used in particular for machining bearing surfaces of a fluid dynamic bearing, the electrically conductive areas being an image of bearing structures of the fluid dynamic bearing, preferably a fluid dynamic axial bearing.

[0018] In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass sich die elektrisch isolierenden Auflageflächen im Bereich des radial innen liegenden Randes der Elektrodenfläche verjüngen und keilförmige Enden aufweisen, d. h. an diesem Ende spitz zulaufen. Diese Ausgestaltung hat den besonderen Vorteil, dass diese sich verjüngenden Strukturen in Flussrichtung In another embodiment of the invention it is provided that the electrically insulating bearing surfaces taper in the region of the radially inner edge of the electrode surface and have wedge-shaped ends, d. H. taper to a point at this end. This embodiment has the particular advantage that these structures taper in the direction of flow

angeordnet sind, d. h. der Elektrolyt fließt in Richtung der Verjüngung der Auflageflächen und kann durch die keilförmige Formgebung ungehindert und ohne Verwirbelung abfließen. Dies begünstigt einen gleichmäßigen und wiederholbaren elektrochemischen Abtragungsprozess. are arranged, d. H. the electrolyte flows in the direction of the tapering of the contact surfaces and can flow off unhindered and without turbulence due to the wedge-shaped shape. This favors a uniform and repeatable electrochemical removal process.

[0019] In vorteilhafter Weise sind die keilförmigen Enden der Auflageflächen nicht symmetrisch ausgebildet, sondern weisen auf einer Seite eine größere Schräge auf, als auf der anderen Seite. Dadurch kann der Elektrolyt ungehindert in Richtung der Mitte der Elektrode abfließen, und es entstehen keine Verwirbelungen an den Rändern der Elektrodenoberfläche. Advantageously, the wedge-shaped ends of the bearing surfaces are not designed symmetrically, but have a larger slope on one side than on the other side. This allows the electrolyte to flow off unhindered in the direction of the center of the electrode, and there are no turbulences at the edges of the electrode surface.

[0020] In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die elektrisch isolierenden Bereiche komplett durchgehend aus einem Kunststoff gefertigt. In a preferred embodiment of the invention, the electrically insulating areas are completely made of a plastic.

[0021] In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die elektrisch isolierenden Bereiche teilweise aus Kunststoff und teilweise aus einer elektrisch isolierenden Vergussmasse gefertigt. Dabei liegt vorzugsweise die Oberfläche des Teils der isolierenden Bereiche, der aus Vergussmasse gefertigt ist, in derselben axialen Ebene in der die Oberfläche der elektrisch leitenden Bereiche liegt. In another preferred embodiment of the invention, the electrically insulating areas are made partly from plastic and partly from an electrically insulating potting compound. In this case, the surface of the part of the insulating areas that is made from casting compound is preferably located in the same axial plane in which the surface of the electrically conductive areas is located.

[0022] Vorzugsweise beträgt das Verhältnis der Oberfläche der elektrisch leitenden Bereiche zu der Oberfläche der Auflageflächen zwischen 1 und 12. The ratio of the surface of the electrically conductive areas to the surface of the bearing surfaces is preferably between 1 and 12.

[0023] In vorteilhafter Weise sind die als Auflageflächen vorgesehenen elektrisch isolierenden Bereiche ein Teil der Elektrode und stoffschlüssig mit dem metallischen Elektrodenkörper verbunden. Dadurch ist es möglich, dass die Auflageflächen unmittelbar bis an die Ränder der Elektrodenoberfläche reichen können, ohne dass diese über die Ränder hinausragen müssen, wie dies beispielsweise beim Stand der Technik der Fall ist. Advantageously, the electrically insulating areas provided as support surfaces are part of the electrode and are connected to the metallic electrode body in a materially bonded manner. This makes it possible for the contact surfaces to extend directly to the edges of the electrode surface without these having to protrude beyond the edges, as is the case, for example, in the prior art.

[0024] Beim Stand der Technik besteht auch der Nachteil, dass die Auflageflächen aus einer ringförmigen Isolationsplatte herausgearbeitet werden mussten, und insbesondere bei kleinen Radien der Elektrode sehr feine Strukturen bearbeitet werden mussten, die eine wiederholbare hohe Genauigkeit und einen aufwendigen Bearbeitungsprozess erfordern. In the prior art, there is also the disadvantage that the bearing surfaces had to be machined from an annular insulation plate, and very fine structures had to be machined in particular with small radii of the electrode, which require a repeatable high accuracy and a complex machining process.

[0025] Bei der vorliegenden Erfindung sind die Auflageflächen vornehmlich im Bereich des äuBeren Radius der Elektrodenfläche definiert, wobei die erforderlichen Strukturen sehr viel größer sind und daher einfacher herzustellen sind, so dass sich eine kostengünstigere Herstellung der Elektrode und eine bessere Wiederholbarkeit der Genauigkeit ergeben. In the present invention, the bearing surfaces are primarily defined in the area of the outer radius of the electrode surface, the required structures being much larger and therefore easier to manufacture, so that more cost-effective manufacture of the electrode and better repeatability of accuracy result.

[0026] Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung einer Elektrode für die elektrochemische Bearbeitung eines metallischen Werkstückes, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: The invention also relates to a method for producing an electrode for the electrochemical machining of a metallic workpiece, the method having the following steps:

[0027] Bereitstellen eines elektrisch leitfähigen Elektrodenkörpers mit mindestens einer kreisförmigen Elektrodenoberfläche, Einbringen von nutenartigen Strukturen in die Elektrodenoberfläche, so dass sich vertiefte Bereiche und erhabene Bereiche auf der Elektrodenoberfläche ergeben, Bereitstellen einer elektrisch isolierenden, topfförmigen Kappe mit einer zentralen Bohrung und einer ringförmigen Fläche, Einbringen von nutenartigen Strukturen in die ringförmige Fläche der Kappe , die komplementär zu den Erhebungen und Vertiefungen der Elektrodenoberfläche ausgebildet sind, Aufsetzen und Aufkleben der Kappe auf den Elektrodenkörper derart, dass die ringförmige Fläche der Kappe auf der kreisförmigen Elektrodenoberfläche liegt, wobei die komplementären elektrisch isolierenden Strukturen der Kappe in den Zwischenräumen zwischen den nutenartigen Strukturen des Elektrodenkörpers zu liegen kommen, Auffüllen eines durch die Kappe und die Elektrodenoberfläche gebildeten Freiraums mit einer elektrisch isolierenden Vergussmasse, Abtragen des Materials der Kappe und der elektrisch isolierenden Vergussmasse bis auf eine erste Ebene, in der die Oberfläche der erhabenen Bereiche der Elektrodenoberfläche liegt und Abtragen der erhabenen Bereiche der nutenartigen Strukturen des Elektrodenkörpers, der elektrisch isolierenden Vergussmasse und von Teilen der elektrisch isolierenden Strukturen der Kappe bis auf eine zweite Ebene, die um einen Betrag s unterhalb der ersten Ebene liegt. Provision of an electrically conductive electrode body with at least one circular electrode surface, introduction of groove-like structures in the electrode surface so that recessed areas and raised areas result on the electrode surface, provision of an electrically insulating, cup-shaped cap with a central bore and an annular surface Introduction of groove-like structures in the annular surface of the cap, which are complementary to the elevations and depressions of the electrode surface, placing and gluing the cap onto the electrode body in such a way that the annular surface of the cap lies on the circular electrode surface, the complementary electrical insulating structures of the cap come to lie in the gaps between the groove-like structures of the electrode body, filling a free space formed by the cap and the electrode surface with an elec tric insulating potting compound, removal of the material of the cap and the electrically insulating potting compound down to a first level in which the surface of the raised areas of the electrode surface lies and removal of the raised areas of the groove-like structures of the electrode body, the electrically insulating potting compound and parts of the electrically insulating structures of the cap up to a second level, which is an amount s below the first level.

[0028] Mit diesem Herstellungsverfahren ergibt sich eine relativ einfach herzustellende und vor allem mit einer großen Wiederholgenauigkeit herzustellende Elektrode, welche entsprechende With this manufacturing method there is an electrode which is relatively easy to manufacture and, above all, to be manufactured with a high degree of repeat accuracy, which electrode

Auflageflächen aufweist, die durch elektrisch isolierende Strukturen der Hülse gebildet sind, wobei die elektrisch leitenden Strukturen der Elektrodenoberfläche in einer definierten Tiefe s unterhalb der Oberfläche der Auflageflächen angeordnet sind. Has bearing surfaces which are formed by electrically insulating structures of the sleeve, the electrically conductive structures of the electrode surface being arranged at a defined depth s below the surface of the bearing surfaces.

[0029] Der Elektrolyt kann bei auf der dem Werkstück aufgesetzten Elektrode in radialer Richtung frei durch die vertieften Kanäle zwischen den Oberflächen der elektrisch leitenden Strukturen und dem Werkstück fließen, kann also beispielsweise radial von außen oder innen zugeführt werden und radial nach innen oder nach außen durch die strukturierten Kanäle der Elektrode abfließen. The electrolyte can flow freely in the radial direction through the recessed channels between the surfaces of the electrically conductive structures and the workpiece, for example, can be supplied radially from the outside or inside and radially inwards or outwards flow through the structured channels of the electrode.

[0030] Für die isolierende Kappe wird vorzugsweise eine Kunststoffhülse verwendet, die beispielsweise aus einem Polyetherimid besteht. For the insulating cap, a plastic sleeve is preferably used, which consists for example of a polyetherimide.

[0031] Die nutenartigen Strukturen der Elektrodenoberfläche und die komplementären elektrisch isolierenden Strukturen bestehen aus einer Mehrzahl von langgestreckten, geraden oder gekrümmten Rillen. [0031] The groove-like structures of the electrode surface and the complementary electrically insulating structures consist of a plurality of elongated, straight or curved grooves.

[0032] Die komplementären Strukturen können sich an einem Ende keilförmig verjüngen, d.h. die Breite der Strukturen verringert sich an diesem Ende. The complementary structures may taper in a wedge shape at one end, i. the width of the structures is reduced at this end.

[0033] Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Hierbei ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung. KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN: [0033] The invention is described in more detail below with reference to drawings. This results in further features and advantages of the invention. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS:

[0034] Figur 1 zeigt einen Schnitt durch einen Elektrodenkörper zur elektrochemischen Bearbeitung eines Werkstücks FIG. 1 shows a section through an electrode body for the electrochemical machining of a workpiece

[0035] Figur 1 a zeigt eine Aufsicht auf den Elektrodenkörper von Figur 1 FIG. 1 a shows a plan view of the electrode body from FIG. 1

[0036] Figur 2 zeigt einen Schnitt des Elektrodenkörpers mit aufgesetzter Kappe FIG. 2 shows a section of the electrode body with the cap attached

[0037] Figur 2a zeigt eine Aufsicht auf den Elektrodenkörper mit aufgesetzter Kappe [0038] Figur 3 zeigt einen Schnitt durch den Elektrodenkörper mit Kappe und Isoliermasse [0039] Figur 3a zeigt eine Aufsicht auf die Anordnung von Figur 3 FIG. 2a shows a plan view of the electrode body with the cap attached. FIG. 3 shows a section through the electrode body with cap and insulating compound. FIG. 3a shows a plan view of the arrangement of FIG

[0040] Figur 4 zeigt einen Schnitt durch Elektrodenkörper, Kappe und Isoliermasse nach der Bearbeitung FIG. 4 shows a section through the electrode body, cap and insulating compound after processing

[0041] Figur 4a zeigt eine Aufsicht der Anordnung von Figur 4 FIG. 4a shows a top view of the arrangement from FIG

[0042] Figur 5 zeigt einen Schnitt gemäß Figur 4 nach einem weiteren Bearbeitungsschritt [0043] Figur 5a zeigt eine Aufsicht auf die Anordnung von Figur 5 FIG. 5 shows a section according to FIG. 4 after a further processing step. FIG. 5a shows a plan view of the arrangement of FIG

[0044] Figur 6 zeigt eine Aufsicht auf die Kappe aus Figur 5 FIG. 6 shows a plan view of the cap from FIG. 5

[0045] Figur 6a zeigt eine Aufsicht auf eine Kappe in einer alternativen Ausführungsform [0046] Figur 6b zeigt ein Detail aus Figur 6a FIG. 6a shows a top view of a cap in an alternative embodiment. FIG. 6b shows a detail from FIG. 6a

[0047] Die Figur 1 zeigt einen Schnitt durch einen zylinderförmigen Elektrodenkörper 100 für eine Elektrode zur elektrochemischen Bearbeitung eines Werkstückes, der aus einem verschleißfesten und elektrisch gut leitenden Material, beispielsweise Messing, besteht. Die eigentliche Elektrodenoberfläche, die zur Bearbeitung des Werkstückes verwendet wird, umfasst Strukturen 102, welche entsprechende Erhebungen 103 und Vertiefungen 104 aufweisen. Im vorliegenden Beispiel weist der Elektrodenkörper 100 eine zur Längsachse 105 konzentrische Aussparung 101 auf, so dass die elektrochemisch aktive Elektrodenoberfläche ringförmig ausgebildet ist. Dies ist beispielsweise in Figur 1a dargestellt. Man erkennt, dass die Strukturen 102 auf der ringförmigen Elektrodenoberfläche spiralrillenförmig ausgebildet sind und entsprechenden Erhebungen 103 und Vertiefungen 104 aufweisen. FIG. 1 shows a section through a cylindrical electrode body 100 for an electrode for electrochemical machining of a workpiece, which consists of a wear-resistant and electrically conductive material, for example brass. The actual electrode surface that is used for machining the workpiece comprises structures 102 which have corresponding elevations 103 and depressions 104. In the present example, the electrode body 100 has a recess 101 which is concentric to the longitudinal axis 105, so that the electrochemically active electrode surface is annular. This is shown, for example, in FIG. 1a. It can be seen that the structures 102 on the annular electrode surface are formed in the shape of a spiral groove and have corresponding elevations 103 and depressions 104.

[0048] Der gezeigte Elektrodenkörper 100 wird vorzugsweise zur Bearbeitung von Lagerflächen eines fluiddynamischen Axiallagers verwendet, in dessen Lagerfläche spiralrillenförmige Struktu-The electrode body 100 shown is preferably used for machining bearing surfaces of a fluid dynamic axial bearing, in whose bearing surface there is a spiral groove-shaped structure.

ren eingebracht werden sollen. Die Strukturen 102 auf dem Elektrodenkörper 100 weisen eine typische Strukturtiefe von beispielsweise 200 bis 500 Mikrometer auf. Als Strukturtiefe wird der Abstand der durch die Erhebungen 103 und Vertiefungen 104 gebildeten Ebenen definiert. should be introduced. The structures 102 on the electrode body 100 have a typical structure depth of, for example, 200 to 500 micrometers. The distance between the planes formed by the elevations 103 and depressions 104 is defined as the structure depth.

[0049] Die Figuren 1 und 1a zeigen die Elektrode im Rohzustand, d. h. es fehlen noch die isolierenden Bereiche, welche die elektrochemisch aktiven Bereiche der Elektrodenoberfläche von den elektrochemisch inaktiven Bereichen der Elektrodenoberfläche trennen. Figures 1 and 1a show the electrode in the raw state, i. H. the insulating areas which separate the electrochemically active areas of the electrode surface from the electrochemically inactive areas of the electrode surface are still missing.

[0050] In den Figuren 2 und 2a ist der nächste Schritt zur Herstellung der Elektrode dargestellt, wobei auf den zylindrischen Elektrodenkörper 100 eine im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildete Kappe 200 aufgesetzt wird. Die Kappe 200 besteht aus einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise Kunststoff und vorzugsweise aus einem mechanisch sehr stabilen Kunststoff, wie beispielsweise Polyetherimid. Polyetherimid ist ein stabiler, druckresistenter Kunststoff, der sehr haltbar ist. In FIGS. 2 and 2a, the next step for producing the electrode is shown, with a cap 200 of essentially hollow cylindrical design being placed on the cylindrical electrode body 100. The cap 200 consists of an electrically insulating material, for example plastic, and preferably of a mechanically very stable plastic, such as polyetherimide. Polyetherimide is a stable, pressure-resistant plastic that is very durable.

[0051] Die hohlzylindrische Kappe 200 weist eine Bohrung 201 auf. Eine Stufe 202 unterteilt die Bohrung 201 in einen Abschnitt mit größerem Innendurchmesser, welcher auf den Außenumfang der Elektrode 100 aufgesetzt wird, und einen Abschnitt mit kleinerem Durchmesser, welcher über die Elektrodenoberfläche hinausragt. Im Bereich der Stufe 202 weist die Kappe 200 ebenfalls Strukturen 203 auf, welche Erhebungen 204 sowie Vertiefungen 205 bilden. Die Erhebungen 204 und Vertiefungen 205 sind komplementär zu den Erhebungen 103 und Vertiefungen 104 des Elektrodenkörpers 100 ausgebildet, in den Bereichen, in welchen die Stufe 202 der Kappe 200 auf der Elektrodenoberfläche aufliegt. Die Erhebungen 204 der Kappe 200 greifen daher in die Vertiefungen 104 der Elektrode ein, während die Erhebungen 103 des Elektrodenkörpers 100 in die Vertiefungen 205 der Kappe 200 eingreifen, so dass die Kappe 200 im Bereich ihrer Stufe 202 fest und unverrückbar auf der Elektrodenoberfläche des Elektrodenkörpers 100 aufliegt und die Vertiefungen 104 des Elektrodenkörpers 100 durch die Erhebungen 204 der Kappe 200 ausgefüllt werden und umgekehrt. Die Tiefe der Strukturen der Kappe 200 entspricht der Tiefe der Strukturen des Elektrodenkörpers 100, und beträgt beispielsweise 200 bis 500 Mikrometer. The hollow cylindrical cap 200 has a bore 201. A step 202 divides the bore 201 into a section with a larger inner diameter, which is placed on the outer circumference of the electrode 100, and a section with a smaller diameter, which projects beyond the electrode surface. In the area of the step 202, the cap 200 also has structures 203 which form elevations 204 and depressions 205. The elevations 204 and depressions 205 are designed to be complementary to the elevations 103 and depressions 104 of the electrode body 100, in the areas in which the step 202 of the cap 200 rests on the electrode surface. The elevations 204 of the cap 200 therefore engage in the recesses 104 of the electrode, while the elevations 103 of the electrode body 100 engage in the recesses 205 of the cap 200, so that the cap 200 in the area of its step 202 is firmly and immovable on the electrode surface of the electrode body 100 rests and the depressions 104 of the electrode body 100 are filled by the elevations 204 of the cap 200 and vice versa. The depth of the structures of the cap 200 corresponds to the depth of the structures of the electrode body 100, and is, for example, 200 to 500 micrometers.

[0052] Figur 2a zeigt die Aufsicht auf den Elektrodenkörper 100 mit der aufgesetzten Kappe 200, wobei man durch die Bohrung 201 der Kappe, die darunter liegenden Strukturen 102 des Elektrodenkörpers 100 erkennen kann. FIG. 2a shows the top view of the electrode body 100 with the cap 200 placed thereon, whereby the structures 102 of the electrode body 100 lying thereunder can be seen through the bore 201 of the cap.

[0053] In den Figuren 3 und 3a ist ein nächster Schritt der Herstellung der Elektrode dargestellt. Ausgehend von der Anordnung von Figur 2 wird nun eine Vergusshilfe in Form einer Hülse 207 auf die Kappe 200 gesetzt. Die Hülse 207 liegt mit ihrem Innendurchmesser am Außendurchmesser der Kappe 200 an und überragt die Kappe 200 in axialer Richtung. Der durch die Hülse 207 und den strukturierten Elektrodenkörper 100 gebildete Hohlraum, wird, mit einer Vergussmasse 300 aufgefüllt. Die Vergussmasse 300 ist ein elektrisch isolierender Kunststoff, der in die Aussparung 101 und die verbleibenden Vertiefungen 104 des Elektrodenkörpers 100 eindringt und diese zusammen mit der Innenwand der Hülse 207 auffüllt. A next step in the production of the electrode is shown in FIGS. 3 and 3a. Based on the arrangement of FIG. 2, a potting aid in the form of a sleeve 207 is now placed on the cap 200. The inner diameter of the sleeve 207 rests against the outer diameter of the cap 200 and projects beyond the cap 200 in the axial direction. The cavity formed by the sleeve 207 and the structured electrode body 100 is filled with a potting compound 300. The potting compound 300 is an electrically insulating plastic that penetrates into the recess 101 and the remaining depressions 104 of the electrode body 100 and fills them together with the inner wall of the sleeve 207.

[0054] Figur 3a zeigt eine Aufsicht auf die Anordnung gemäß Figur 3, wobei man die Hülse 207 so wie die elektrisch isolierende Vergussmasse 300 erkennt, welche die Freiräume zwischen Hülse 207 und Elektrodenkörper 100 aufgefüllt hat. FIG. 3a shows a top view of the arrangement according to FIG. 3, the sleeve 207 and the electrically insulating potting compound 300, which has filled the spaces between the sleeve 207 and the electrode body 100, being seen.

[0055] Figur 4 zeigt die Anordnung nach einem nächsten Bearbeitungsschritt. In diesem Bearbeitungsschritt wird die Hülse 207 wieder entfernt, beispielsweise durch abfräsen, und das Material der Kappe 200 und der Isoliermasse 300 wieder abgetragen, beispielsweise plan gefräst, bis auf eine erste Ebene 400, welche durch die Oberfläche der Erhebungen 103 der Elektrode 100 gebildet wird. Das heißt, alle drei Materialien, zum Einen das Metall der Erhebungen 103 des Elektrodenkörpers 100, die verbleibende Isoliermasse 300 sowie der Kunststoff der Kappe 200 werden in dieser Ebene 400 sichtbar. Die Vertiefungen 104 des Elektrodenkörpers 100 sind radial innen durch die Vergussmasse 300 aufgefüllt und im Bereich des äußeren Radius der Elektrodenoberfläche durch das Material der Kappe 200 aufgefüllt. Die Aussparung 101 des Elektrodenkörpers 100 ist komplett mit Vergussmasse 300 aufgefüllt. FIG. 4 shows the arrangement after a next processing step. In this processing step, the sleeve 207 is removed again, for example by milling, and the material of the cap 200 and the insulating compound 300 are removed again, for example milled flat, except for a first plane 400, which is formed by the surface of the elevations 103 of the electrode 100 . This means that all three materials, on the one hand the metal of the elevations 103 of the electrode body 100, the remaining insulating compound 300 and the plastic of the cap 200 are visible in this plane 400. The depressions 104 of the electrode body 100 are filled radially on the inside by the potting compound 300 and filled in the area of the outer radius of the electrode surface by the material of the cap 200. The recess 101 in the electrode body 100 is completely filled with potting compound 300.

[0056] Figur 4a zeigt eine Aufsicht auf diese Anordnung, wobei man die Erhebungen 103 des FIG. 4a shows a plan view of this arrangement, the elevations 103 of the

Elektrodenkörpers 100 erkennt und das dazwischen und außen herum angeordnete nicht-schraffierte Material der Kappe 200 sowie das kreuzschraffierte Material der isolierenden Vergussmasse 300. Man erkennt, dass alle Zwischenräume zwischen den Erhebungen 103 des Elektrodenkörpers 100 entweder durch das Material der Kappe 200 oder das Material der Isoliermasse 300 aufgefüllt sind. The electrode body 100 recognizes and the non-hatched material of the cap 200 arranged in between and outside as well as the cross-hatched material of the insulating potting compound 300 Insulating compound 300 are filled.

[0057] Die Figuren 5 und 5a zeigen nun den letzten Bearbeitungsschritt zur Herstellung der Elektrodenanordnung. Hierbei werden die Erhebungen 103 des Elektrodenkörpers 100, die Vergussmasse 300 und Teile der Kappe 200 um einen Betrag s bis auf eine zweite Ebene 402 abgetragen. Diese zweite Ebene 402 liegt also um den Betrag s unterhalb der ersten Ebene 400. Die Oberflächen der nicht abgetragenen Teile der Kappe 200 liegen also noch in der ersten Ebene 400 und dienen somit als Auflageflächen 206. Radial außerhalb der Elektrodenfläche, d. h. radial außerhalb des Metallmaterials der Elektrode ist das Material der Kappe 200 ebenfalls bis auf die tiefer liegende Ebene 402 abgetragen. FIGS. 5 and 5a now show the last processing step for producing the electrode arrangement. In this case, the elevations 103 of the electrode body 100, the potting compound 300 and parts of the cap 200 are removed by an amount s down to a second plane 402. This second plane 402 is therefore below the first plane 400 by the amount s. The surfaces of the parts of the cap 200 that have not been removed are therefore still in the first plane 400 and thus serve as support surfaces 206. Radially outside the electrode surface, i.e. H. radially outside of the metal material of the electrode, the material of the cap 200 is also removed down to the lower level 402.

[0058] Eine Aufsicht auf Figur 5 ist in Figur 5a dargestellt. Zu sehen sind die spiralförmigen, elektrisch leitfähigen Erhebungen 103 des Elektrodenkörpers 100, deren Oberfläche in der tieferliegenden, zweiten Ebene 402 liegt. Radial außerhalb des Bereichs, in dem die elektrisch isolierende Vergussmasse 300 ist, sind die zwischen den Erhebungen 103 angeordneten, ebenfalls leicht spiralförmigen Auflageflächen 206 der Kappe 200 zu sehen. Die Auflageflächen 206 enden mit ihrer radial außenliegenden Seite auf demselben Durchmesser, auf dem auch die elektrisch leitfähigen Erhebungen 103 des Elektrodenkörpers 100 mit ihrer radial äußeren Seite enden und erstrecken sich radial nach innen bis zu dem Bereich der Vergussmasse 300. Radial außerhalb der Auflageflächen 206 und der elektrisch leitfähigen Strukturen 103 ist der äußere Rand der Kappe 200 zu sehen, dessen Oberfläche in der zweiten, tieferliegenden Ebene 402 liegt. A top view of Figure 5 is shown in Figure 5a. The spiral-shaped, electrically conductive elevations 103 of the electrode body 100 can be seen, the surface of which lies in the lower, second plane 402. Radially outside of the area in which the electrically insulating potting compound 300 is, the likewise slightly spiral-shaped contact surfaces 206 of the cap 200 that are arranged between the elevations 103 can be seen. The bearing surfaces 206 end with their radially outer side on the same diameter on which the electrically conductive elevations 103 of the electrode body 100 also end with their radially outer side and extend radially inward up to the area of the potting compound 300. Radially outside the bearing surfaces 206 and of the electrically conductive structures 103, the outer edge of the cap 200 can be seen, the surface of which lies in the second, lower level 402.

[0059] Zur Bearbeitung eines Werkstückes wird die Elektrodenanordnung unmittelbar mit ihrer ersten Ebene 400 auf die Oberfläche des Werkstückes aufgesetzt. Ein Elektrolyt wird dann zwischen der zweiten, tieferliegenden Ebene 402 der leitfähigen Erhebungen 103 und dem Werkstück entweder von radial außen nach innen oder von radial innen nach außen durchgeleitet und ein elektrischer Strom zwischen Elektrode und Werkstück angelegt, wodurch eine elektrochemische Abtragung der Werkstückoberfläche im Bereich der Erhebungen 103 erfolgt, während in den isolierten Bereichen, die durch die isolierende Kappe 200 bzw. die Isoliermasse 300 gebildet werden, keine elektrochemische Abtragung erfolgt. To process a workpiece, the electrode arrangement is placed directly with its first plane 400 on the surface of the workpiece. An electrolyte is then passed through between the second, lower level 402 of the conductive elevations 103 and the workpiece, either from the radially outside to the inside or from the radially inside to the outside, and an electric current is applied between the electrode and the workpiece Elevations 103 take place, while no electrochemical erosion takes place in the isolated regions which are formed by the insulating cap 200 or the insulating compound 300.

[0060] In das Werkstück wird also eine Struktur eingebracht, die aus Vertiefungen besteht, welche ein Abbild der elektrisch leitenden Erhebungen 103 der Elektrode 100 sind. A structure is therefore introduced into the workpiece which consists of depressions which are an image of the electrically conductive elevations 103 of the electrode 100.

[0061] Figur 6 zeigt eine Aufsicht auf die Kappe 200 nach dem letzten Bearbeitungsschritt. Der Boden der Vertiefungen 205 der Kappe 200, in die die Erhebungen 103 des Elektrodenkörpers eingreifen ist inzwischen abgetragen, so dass die Vertiefungen zu Freiräumen geworden sind und die Oberfläche der Erhebungen 103 freiliegt. Zwischen den Freiräumen 205 sind die Auflageflächen 206 zu sehen, die genau wie die Freiräume 205, spiralförmig ausgebildet sind. Die Breite der Freiräume 205 und der Auflageflächen 206 vergrößert sich vom radial innenliegenden Ende in Richtung zum radial außenliegenden Ende. FIG. 6 shows a plan view of the cap 200 after the last processing step. The bottom of the depressions 205 of the cap 200, into which the elevations 103 of the electrode body engage, has meanwhile been worn away, so that the depressions have become free spaces and the surface of the elevations 103 is exposed. The bearing surfaces 206 can be seen between the free spaces 205, which, like the free spaces 205, are designed in a spiral shape. The width of the free spaces 205 and the bearing surfaces 206 increases from the radially inner end in the direction of the radially outer end.

[0062] Figur 6A zeigt eine Aufsicht auf eine abgewandelte Ausgestaltung der Kappe 200 aus Figur 6, bei der die Auflageflächen 206 anders ausgestaltet sind. Das radial innenliegende Ende der Auflageflächen 206 läuft spitz zu und endet auf einem größeren Durchmesser, als der Durchmesser der zentralen Bohrung 201. Die spitzen Enden sind dabei nicht symmetrisch ausgebildet. Zwar liegen die Enden der Spitzen auf der Mittellinie der Auflageflächen 206, jedoch verläuft jede Seite unter einem unterschiedlichen Winkel. Alternativ können die Enden auch symmetrisch ausgebildet sein (nicht zeichnerisch dargestellt). Durch diese Form der Auflageflächen 206 kann der Elektrolyt, der vorzugsweise von radial außen zugeführt wird und radial nach innen fließt, im radial inneren Bereich ohne Verwirbelungen abfließen, so dass ein sehr gutes Ergebnis der elektrochemischen Bearbeitung erzielt werden kann, da hier kein Stau oder eine Verwirbelung des Elektrolyts stattfindet. In der hier gezeigten Ausgestaltung der Kappe 200, füllen die Auflageflächen 206 nicht komplett den Zwischenraum zwischen Freiräumen 205 für die elektrisch leitenden Struktu-FIG. 6A shows a plan view of a modified embodiment of the cap 200 from FIG. 6, in which the bearing surfaces 206 are configured differently. The radially inner end of the bearing surfaces 206 tapers and ends at a larger diameter than the diameter of the central bore 201. The pointed ends are not designed symmetrically. Although the ends of the tips lie on the center line of the bearing surfaces 206, each side runs at a different angle. Alternatively, the ends can also be designed symmetrically (not shown in the drawing). This shape of the bearing surfaces 206 allows the electrolyte, which is preferably supplied from the radially outside and flows radially inward, to flow off in the radially inner area without turbulence, so that a very good result of the electrochemical processing can be achieved since there is no jam or a Swirling of the electrolyte takes place. In the embodiment of the cap 200 shown here, the bearing surfaces 206 do not completely fill the space between free spaces 205 for the electrically conductive structure.

ren 103 aus. Außerhalb der Auflageflächen 206 werden die Zwischenräume zwischen den Freiräumen 205 durch Teile der Kappe 200 ausgefüllt, deren Oberflächen in derselben Ebene liegen, wie die Oberflächen der Teile der Kappe 200, die radial außerhalb der Auflageflächen angeordnet sind. ren 103. Outside the bearing surfaces 206, the spaces between the free spaces 205 are filled by parts of the cap 200 whose surfaces lie in the same plane as the surfaces of the parts of the cap 200 which are arranged radially outside the bearing surfaces.

[0063] Figur 6B zeigt das Detail X der Figur 6A im Bereich des spitzen Endes der Auflageflächen 206. Hier ist deutlich das spitz zulaufende, nicht symmetrisch ausgebildete, radial innenliegende Ende der Auflageflächen 206 zu erkennen. FIG. 6B shows the detail X of FIG. 6A in the area of the pointed end of the bearing surfaces 206. The tapering, not symmetrically formed, radially inner end of the bearing surfaces 206 can be clearly seen here.

[0064] Die hier gezeigten Auflageflächen müssen nicht zwangsläufig mit ihrem radial äußeren Ende auf demselben Durchmesser enden, wie die elektrisch leitenden Strukturen, sondern können auch auf einem kleineren oder einem größeren Durchmesser enden (nicht zeichnerisch dargestellt). Auch können die Auflageflächen mit ihrem radial inneren Ende auf einem kleineren oder demselben Durchmesser enden, wie die elektrisch leitenden Strukturen (ebenfalls nicht zeichnerisch dargestellt). The bearing surfaces shown here do not necessarily have to end with their radially outer end on the same diameter as the electrically conductive structures, but can also end on a smaller or a larger diameter (not shown in the drawing). The bearing surfaces can also end with their radially inner end on a smaller or the same diameter as the electrically conductive structures (also not shown in the drawing).

[0065] Die Vorteile der dargestellten Elektrodenanordnung sind eine wesentlich verlängerte Lebensdauer aufgrund des stabilen Materials der Kappe 200 und eine bessere Stabilität der Auflageflächen und eine genauere Auflage. The advantages of the electrode arrangement shown are a significantly longer service life due to the stable material of the cap 200 and a better stability of the bearing surfaces and a more precise bearing.

[0066] Die mittels dieser Elektrodenanordnung erzeugten Lagerstrukturen können ohne Defekte oder Unterbrechungen hergestellt werden und können vom Innenumfang bis zum Außenumfang der Lagerfläche reichen, ohne Unterbrechungen. The bearing structures produced by means of this electrode arrangement can be produced without defects or interruptions and can extend from the inner circumference to the outer circumference of the bearing surface without interruptions.

[0067] Es ergibt sich ferner eine sehr gute Planparallelität der Auflage der Elektrode auf dem Werkstück. There is also a very good plane parallelism of the support of the electrode on the workpiece.

LISTE DER BEZUGSZEICHEN LIST OF REFERENCES

100 Elektrodenkörper 101 Aussparung 100 electrode body 101 recess

102 Strukturen 102 structures

103 Erhebungen 103 surveys

104 Vertiefungen 104 wells

105 Längsachse 105 longitudinal axis

200 Kappe 201 Bohrung 202 Stufe 200 cap 201 bore 202 step

203 Strukturen 203 structures

204 Erhebungen 205 Vertiefungen 206 Auflagefläche 207 Hülse 204 elevations 205 depressions 206 support surface 207 sleeve

300 Vergussmasse 300 potting compound

400 Ebene (der Erhebungen der Strukturen der Elektrode vor Bearbeitung) 402 Ebene (der Erhebungen der Strukturen nach Bearbeitung) 400 level (of the elevations of the structures of the electrode before machining) 402 level (of the elevations of the structures after machining)

Claims

1. Electrode arrangement for the electrochemical machining of a metallic workpiece, with a circular electrode surface which has electrically conductive areas (103) and electrically insulating areas (200, 300), the electrically insulating areas (200, 300) being shaped similarly to the electrically conductive ones Areas (103) and parts of the electrically insulating areas (200) protrude in the axial direction beyond a plane (402) in which the surface of the electrically conductive areas (103) lie and as support surfaces (206) for supporting the electrode arrangement on the workpiece are formed, characterized in that the radially outer edge of the bearing surfaces (206) is arranged on a larger diameter than the radially outer edge of the electrically conductive areas (103) and the radially inner edge of the bearing surfaces (206) on the same or one larger diameter is arranged than the radially inner edge of the electric sch conductive areas (103).

2. Electrode arrangement for the electrochemical machining of a metallic workpiece, with a circular electrode surface which has electrically conductive areas (103) and electrically insulating areas (200, 300), the electrically insulating areas (200, 300) being shaped similarly to the electrically conductive ones Areas (103) and parts of the electrically insulating areas (200) protrude in the axial direction beyond a plane (402) in which the surface of the electrically conductive areas (103) lie and as support surfaces (206) for supporting the electrode arrangement on the workpiece are formed, characterized in that the radially outer edge of the bearing surfaces (206) is arranged on the same diameter as the radially outer edge of the electrically conductive areas (103) and the radially inner edge of the bearing surfaces (206) on a larger, the the same or a smaller diameter is arranged than the radially inner Ran d of the electrically conductive areas (103).

3. Electrode arrangement for electrochemical machining of a metallic workpiece, with a circular electrode surface which has electrically conductive areas (103) and electrically insulating areas (200, 300), the electrically insulating areas (200, 300) being shaped similarly to the electrically conductive ones Areas (103) and parts of the electrically insulating areas (200) protrude in the axial direction beyond a plane (402) in which the surface of the electrically conductive areas (103) lie and as support surfaces (206) for supporting the electrode arrangement on the workpiece are formed, characterized in that the radially outer edge of the bearing surfaces (206) is arranged on a smaller diameter than the radially outer edge of the electrically conductive areas (103) and the radially inner edge of the bearing surfaces (206) arranged on a smaller diameter is than the radially inner edge of the electrically conductive Areas (103).

4. Electrode arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the bearing surfaces (206) taper in the region of the radially inner edge and have wedge-shaped ends.

5. Electrode arrangement according to claim 4, characterized in that the wedge-shaped ends of the bearing surfaces (206) are not symmetrical.

6. Electrode arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the electrically conductive areas (103) of the electrode arrangement are an image of bearing structures of a fluid dynamic axial bearing.

7. Electrode arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the ratio of the surface of the electrically conductive areas (103) to the surface of the bearing surfaces (206) is between 1 and 12.

10.

11.12.

13. 14.

15th

Austrian AT 517 541 B1 2020-11-15

Electrode arrangement according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the electrically insulating areas (200, 300) are either made entirely from a plastic or are made partly from plastic and partly from an electrically insulating potting compound.

Electrode arrangement according to Claim 8, characterized in that the surface of the part of the insulating regions (300) which is made of potting compound lies in the same axial plane as the surface of the electrically conductive regions (103).

Process for the production of an electrode arrangement for the electrochemical processing of a metallic workpiece, with the steps:

Providing an electrically conductive electrode body (100) with at least one circular electrode surface;

Introducing structures (102) into the electrode surface so that elevations (103) and depressions (104) result on the electrode surface;

Providing an electrically insulating, pot-shaped cap (200) with a central bore (201) and an annular surface;

Introduction of structures (203) in the annular surface of the cap (200) with elevations (204) and depressions (205) which are designed complementary to the elevations (103) and depressions (104) of the electrode surface,

Placing and gluing the cap (200) onto the electrode body (100) in such a way that the annular surface of the cap (200) lies on the circular electrode surface, the complementary electrically insulating structures (203) of the cap (200) in the spaces between the electrically conductive structures (102) of the electrode body (100) come to lie,

Filling a free space formed by the cap (200) and the electrode surface with an electrically insulating potting compound (300), removing the material of the cap (200) and the electrically insulating potting compound (300) up to at least a first level (400) in which the The surface of the electrically conductive structures (102) of the electrode surface lies,

Removal of the electrically conductive structures (102), the electrically insulating potting compound (300) and parts of the electrically insulating structures (203) of the cap (200) down to a second level (402) which is below the first level by the amount s ( 400) so that the surface of parts of the electrically insulating structures (203) of the cap (200) is axially above the surface of the electrically conductive structures (103) by the amount s.

Method according to claim 10, characterized in that after the cap (200) has been applied, a potting aid in the form of a sleeve (207) is applied to the cap (200), which protrudes beyond it in the axial direction, and wherein the through the sleeve (207 ) and the structured electrode body (100) formed free space is filled with an electrically insulating potting compound (300).

Method according to Claim 11, characterized in that the sleeve (207) is removed again after the electrically insulating potting compound (300) has hardened, before the material of the cap (200) and the electrically insulating potting compound (300) down to at least the first level ( 400), in which the surface of the electrically conductive structures (102) of the electrode surface lies, is removed.

Method according to one of Claims 10 to 12, characterized in that a plastic cap (200) is used,

Method according to one of Claims 10 to 13, characterized in that a cap (200) made of polyetherimide is used.

Method according to one of Claims 10 to 14, characterized in that the electrically conductive structures (102) of the electrode surface and the complementary electrically insulating structures (203) of the cap (200) consist of a plurality of elongated straight or curved grooves.

16. The method according to any one of claims 10 to 15, characterized in that the elevations (204) of the electrically insulating structures (203) of the cap (200) taper at one end and have a wedge-shaped end.

4 sheets of drawings