CN102196878A - 放电加工液供给装置中的防腐剂回收方法 - Google Patents

放电加工液供给装置中的防腐剂回收方法 Download PDF

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Abstract

本发明是一种放电加工液供给装置中的防腐剂回收方法，其包括如下步骤：使添加有防腐剂的放电加工用的第1液通过离子交换树脂塔来维持第1液的适当的比电阻、以及使不含防腐剂的第2液通过离子交换树脂塔来使吸附在离子交换树脂塔上的防腐剂脱离。第2液例如为自来水、或防腐剂的浓度低的加工液。防腐剂例如为嘌呤碱类的腺嘌呤。

Description

放电加工液供给装置中的防腐剂回收方法
技术领域
本发明涉及一种放电加工装置，其通过对工具电极与金属工件之间所形成的加工间隙供给介电液体并对加工间隙施加电压脉冲来加工工件。本发明特别涉及一种具备维持以水为基础的介电液体的适当的比电阻的离子交换树脂塔的放电加工液供给装置。
背景技术
在放电加工装置中，由于加工间隙中间歇性地产生放电，因此对加工间隙供给高比电阻的介电液体。以水为基础的介电液体(以下简称为“加工液”)的适当的比电阻通常为5×104Ω·cm～1×105Ω·cm。一般而言，放电加工装置具备比电阻检测器与离子交换树脂塔。若比电阻的检测值低于设定值，则储存槽中的加工液通过离子交换树脂塔而进行循环。
在多数情况下，放电加工装置是用于制作包含硬质材料的模具。此种模具包含钢铁或超硬合金。超硬合金是对金属碳化物的粉末进行烧结而成的合金。特别广为人知的是对碳化钨(WC)与作为粘合剂的钴(Co)进行烧结而成的超硬合金。
已知在放电加工中，包含钢铁或超硬合金的工件会产生电腐蚀。电腐蚀的原因可考虑如下：在作为负极的工具电极与作为正极的工件间因电位差而流入腐蚀电流，使工件材料溶出。为了防止此种不期望的电腐蚀，已知使用添加有防腐剂或防锈剂的加工液。专利文献1及专利文献2揭示了此种加工液。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开昭62-251013号公报
专利文献2：日本专利特开平4-250921号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
防腐剂虽然取决于其成分，但不可避免地会吸附在离子交换树脂上。为了维持加工液中的防腐剂的适当的浓度，必须补充防腐剂。其结果，运转成本增加。
鉴于所述情况，本发明的目的在于提供一种低本高效地回收吸附在离子交换树脂上的防腐剂的方法。
解决课题的技术手段
本发明的放电加工液供给装置中的防腐剂回收方法包括如下步骤：
使添加有防腐剂的放电加工用的第1液通过离子交换树脂塔来维持第1液的适当的比电阻、以及
使不含防腐剂的第2液通过离子交换树脂塔来使吸附在离子交换树脂塔上的防腐剂脱离。
第2液是比电阻小于第1液的水，例如自来水。
另外，本发明的放电加工液供给装置中的防腐剂回收方法包括如下步骤：
使添加有防腐剂的加工液通过第1离子交换树脂塔(40)来维持加工液的适当的比电阻、
将吸附有比第1离子交换树脂塔更多的防腐剂的第2离子交换树脂塔(50)的入口连接于第1离子交换树脂塔的出口、以及
使从第1离子交换树脂塔中流出的加工液通过第2离子交换树脂塔来使吸附在第2离子交换树脂塔上的防腐剂脱离。
防腐剂例如为嘌呤碱类，只要是腺嘌呤即可。
发明的效果
根据本发明的放电加工液供给装置中的防腐剂回收方法，吸附在离子交换树脂上的防腐剂被低本高效地回收。
附图说明
图1是表示应用有关第1实施形态的防腐剂回收方法的放电加工液供给装置的配管图。
图2是表示有关第1实施形态的防腐剂回收方法的流程图。
图3是表示应用有关第2实施形态的防腐剂回收方法的放电加工液供给装置的配管图。
图4是表示应用有关第3实施形态的防腐剂回收方法的放电加工液供给装置的配管图。
符号的说明
1：工件
2：线电极
3：加工槽
4：污液槽
5：过滤器
6：清液槽
7：冷却装置
8：泵
9：溶解槽
10：第1离子交换树脂塔
12、14、16：阀
18：第1液体流路
20：第2离子交换树脂塔
22、24、26：阀
28：第2液体流路
40、50：离子交换树脂塔
60、70：离子交换树脂塔
80：水源
82：泵
84、86：阀
具体实施方式
参照图式，对有关第1实施形态的防腐剂回收方法进行说明。如图1中所示，放电加工装置具备收容工件1的加工槽3。工件1被固定在适当的工件架上，作为工具的线电极2垂直地受到支撑。加工槽3中充满加工液，工件1浸渍在加工液中。为了进行放电加工，设置有对工件1与线电极2间施加电压脉冲的电源装置(未图示)。
加工液储存槽包含污液槽4与清液槽7。加工槽3中的加工液被排出至污液槽4中。污液槽4中的加工液通过过滤器5而被输送至清液槽6中。清液槽6中的加工液通过冷却装置7而进行循环。冷却装置7检测加工液的温度并将该温度维持成设定值。
清液槽6中的加工液适时地利用泵8而通过溶解槽9来进行循环。溶解槽9收容被包装材料包裹的粉末状的防腐剂。包装材料例如为具有透水性的无织布。加工液中的防腐剂的浓度可通过调节泵8的吐出量来控制。溶解槽9将化1所示的粉末状的腺嘌呤(6-氨基嘌呤)[CAS注册号73-24-5]作为防腐剂添加至加工液中。
[化1]
Figure BDA0000056890820000051
添加有作为嘌呤碱类的腺嘌呤的加工液防止工件1的腐蚀。但是，腺嘌呤吸附在离子交换树脂上，造成加工液中的腺嘌呤的浓度下降。
清液槽6中的加工液适时地利用泵82而通过第1离子交换树脂塔10或第2离子交换树脂塔20来进行循环。在泵82与第1离子交换树脂塔10之间设置有阀12，在泵82与第1离子交换树脂塔10之间设置有阀22。当使加工液通过树脂塔10、20中的一个时，以不使加工液流入另一个树脂塔的方式控制阀12、22。
第1离子交换树脂塔10与第2离子交换树脂塔20是并列地配置在水源80与清液槽6之间。水源80是为了供给不含防腐剂的水，例如自来水而设置。自来水的比电阻为104Ω·cm以下。水源80通过第1液体流路18而与第1离子交换树脂塔10连接，且通过第2液体流路28而与第2离子交换树脂塔20连接。在第1液体流路18上设置有阀16，在第2液体流路28上设置有阀26。
参照图2，对从第1离子交换树脂塔10回收腺嘌呤的方法的一例进行说明。首先，在步骤S10中决定时间T1。在步骤S20中，在关闭阀22、阀16及阀26的状态下打开阀12，使清液槽6中的加工液通过离子交换树脂塔10。从此时起，在步骤S30中累计第1离子交换树脂塔10的使用时间。
另外，清液槽6中的加工液被输送至冷却装置7及溶解槽9中。由此，将加工液的比电阻及温度调整成适当的值，并且将腺嘌呤添加至加工液中。将清液槽6中的加工液供给至加工槽3中，使加工槽3中充满加工液。即使在放电加工开始后，也将加工液供给至加工槽3中。从加工槽3中溢出的加工液被回收至污液槽4中。
在步骤S40中，若第1离子交换树脂塔10的使用时间到达时间T1，则控制装置判断应该回收离子交换树脂塔10中的腺嘌呤。对应于控制装置的控制信号，关闭阀12，并打开阀22、16。由此，在步骤S50中，清液槽6中的加工液通过第2离子交换树脂塔20而进行循环。在步骤S60中，自来水通过第1液体流路18而被供给至第1离子交换树脂塔10中。从树脂塔10中的树脂中脱离的腺嘌呤被供给至清液槽6中。
接着，从第2离子交换树脂塔20回收腺嘌呤的方法也同样地实施。若第2离子交换树脂塔20的使用时间到达时间T2，则控制装置判断应该回收离子交换树脂塔20中的腺嘌呤。时间T2可与时间T1相同。对应于控制装置的控制信号，关闭阀22，并打开阀12、26。由此，清液槽6中的加工液通过第1离子交换树脂塔10而进行循环。自来水通过第2液体流路28而被供给至第2离子交换树脂塔20中。从树脂塔20中的树脂中脱离的腺嘌呤被供给至清液槽6中。
发明者确认从离子交换树脂塔回收的腺嘌呤有效地防止工件1的腐蚀。另外，发明者确认比电阻低于加工液的自来水使更多的腺嘌呤从树脂中脱离。
参照图3，对有关第2实施形态的防腐剂回收方法进行说明。对与图1中相同的元件标注相同的参照编号，并省略其的说明。在图3的放电加工液供给装置中，离子交换树脂塔40的出口与离子交换树脂塔50的入口连接。离子交换树脂塔40具有维持加工液的适当的比电阻的能力。追加的离子交换树脂塔50是已长时间使用的离子交换树脂塔，树脂塔50中的树脂的离子交换反应已达到平衡。因此，比树脂塔40更多的腺嘌呤吸附在追加的离子交换树脂塔50上。
清液槽6中的加工液依次通过离子交换树脂塔40、50。加工液的比电阻通过离子交换树脂塔40而得到提高，但较多的腺嘌呤吸附在树脂塔40中。因此，腺嘌呤的浓度相当低的加工液从离子交换树脂塔40的出口被供给至追加的离子交换树脂塔50中。由此，从追加的离子交换树脂塔50中脱离的腺嘌呤被补充至清液槽6中的加工液中。
参照图4，对有关第3实施形态的防腐剂回收方法进行说明。对与图1相同的元件标注相同的参照编号，并省略其的说明。第1离子交换树脂塔60的出口通过阀14而与清液槽6连接，并且通过阀84而与第2离子交换树脂塔70的入口连接。第2离子交换树脂塔70的出口通过阀24而与清液槽6连接，并且通过阀86而与第1离子交换树脂塔60的入口连接。
当比第1离子交换树脂塔60更多的腺嘌呤吸附在第2离子交换树脂塔70上时，关闭阀22、阀14及阀86，并打开阀12、阀24及阀84。由此，清液槽6中的加工液依次通过第1离子交换树脂塔60及第2离子交换树脂塔70。当比第2离子交换树脂塔70更多的腺嘌呤吸附在第1离子交换树脂塔60上时，关闭阀12、阀24及阀84，打开阀22、阀14及阀86。由此，清液槽6中的加工液依次通过第2离子交换树脂塔70及第1离子交换树脂塔60。

Claims (5)

1.一种放电加工液供给装置中的防腐剂回收方法，其特征在于包括：
使添加有防腐剂的放电加工用的第1液通过离子交换树脂塔来维持所述第1液的适当的比电阻、以及
使不含所述防腐剂的第2液通过所述离子交换树脂塔来使吸附在所述离子交换树脂塔上的所述防腐剂脱离。
2.根据权利要求1所述的放电加工液供给装置中的防腐剂回收方法，其特征在于：
所述第2液的比电阻小于所述第1液。
3.一种放电加工液供给装置中的防腐剂回收方法，其特征在于包括：
使添加有防腐剂的加工液通过第1离子交换树脂塔来维持所述加工液的适当的比电阻、
将吸附有比所述第1离子交换树脂塔更多的所述防腐剂的第2离子交换树脂塔的入口连接于所述第1离子交换树脂塔的出口、以及
使从所述第1离子交换树脂塔中流出的加工液通过所述第2离子交换树脂塔来使吸附在所述第2离子交换树脂塔上的所述防腐剂脱离。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的放电加工液供给装置中的防腐剂回收方法，其特征在于：
所述防腐剂包含嘌呤碱类。
5.根据权利要求4所述的放电加工液供给装置中的防腐剂回收方法，其特征在于：
所述嘌呤碱类为腺嘌呤。
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