DD151332A5

DD151332A5 - ELECTROPOLATE DEVICE FOR ZONENWEISEN

Info

Publication number: DD151332A5
Application number: DD80221621A
Authority: DD
Inventors: Michael Ahlgrim; Gerhard Mietens
Original assignee: Hoechst Ag
Priority date: 1979-06-07
Filing date: 1980-06-05
Publication date: 1981-10-14
Also published as: EP0020956B1; DE3064379D1; ES491697A0; EP0020956A1; ES8101133A1; DE2923085A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum zonenweisen Elektropolieren eines groszflaechigen Werkstueckes, wobei das Werkstueck als Anode gepolt ist und als Kathode eine Elektrode aus inertem Material dient, die ueber dem Werkstueck verschiebbar angeordnet ist und die eine elektrische Abschirmung aufweist. Der Spalt zwischen der Oberflaeche des Werkstueckes und der elektrischen Abschirmung wird mittels einer flexiblen Begrenzung geschlossen.The present invention relates to a device for the zone-wise electropolishing of a large work piece, wherein the work piece is poled as the anode and the cathode is an electrode of inert material, which is slidably disposed over the workpiece and which has an electrical shield. The gap between the surface of the workpiece and the electrical shield is closed by means of a flexible boundary.

Description

Berlin, den 24. 9. 1930 57 399 17Berlin, September 24, 1930 57 399 17

Vorrichtung zum zonenweisen ElektropolierenDevice for zone-wise electropolishing

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum zonenweisen Elektropolieren eines großflächigen Werkstückes, wobei das Werkstück als Anode gepolt ist, und als Katode eine Elektrode aus inertem Material dient, die über dem Werkstück verschiebbar angeordnet ist und die eine elektrische Abschirmung aufweist.The invention relates to a device for zone-wise electropolishing a large-area workpiece, wherein the workpiece is poled as the anode, and as the cathode, an electrode of inert material is used, which is slidably disposed over the workpiece and having an electrical shield.

Bei vielen Herstellungsverfahren ist es erforderlich, daß die Appara&wände polierte Oberflächen haben, um gute Trenneigenschaften oder eine leichte Reinigung zu gewährleisten. Zur Oberflächenbehandlung können mechanische Polierverfahren angewendet werden, oder - mit besserem Erfolg - kann die Oberfläche elektropoliert werden.Many manufacturing processes require that the equipment walls have polished surfaces to ensure good release properties or easy cleaning. For surface treatment mechanical polishing methods can be used, or - with better success - the surface can be electro-polished.

Charakteristik dar bekannten technischen^ LösunpenCharacteristic of known technical solutions

Eine Vorrichtung und ein Verfahren zum zonenweisen Elektropolieren großer metallischer Werkstücke sind beschrieben in der DE-OS 2. 838 022. Das zu bearbeitende metallische Werkstück wird hierbei zum Elektropolieren in einem galvanischen Tauchbad als Anode geschaltet. Die entsprechende bewegliche Kathode wird zonenweise über die zu polierende Oberfläche geführt; sie soll chemisch beständig gegen den Elektrolyten sein und kann beispielsweise aus Edelstahl, Blei oder Kupfer bestehen«, Als Elektrolyt werden beispielsweise Gemische aus Phosphorsäure und Schwefelsäure benutzt.An apparatus and a method for zone-wise electropolishing large metal workpieces are described in DE-OS 2. 838 022. The metallic workpiece to be machined is hereby connected to the electropolishing in a galvanic immersion bath as an anode. The corresponding movable cathode is guided in zones over the surface to be polished; it should be chemically resistant to the electrolyte and can be made of stainless steel, lead or copper, for example. "For example, mixtures of phosphoric acid and sulfuric acid are used as the electrolyte.

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Der beim Elektropolieren angestrebte Oberflächenzustand liegt im Glänzbereich und ist abhängig von der Stromdichte, Eine Elektropolitur im Glänzbereich wird nur erzielt, wenn eine Stromdichte von mindestens 5 A/dm angewendet ed.rd. Wird diese Stromdichte nicht erreicht, so wird nicht nur keine glänzende Oberfläche erzielt, sondern es kommt durch eine chemische Ätzung zu einer Mattierung der Oberfläche. Eine teilweise Mattierung der Oberfläche kann aufgrund der zu geringen Stromdichten beispielsweise schon in den an die Kathodenfläche angrenzenden Randbereichen stattfinden.The desired during the electropolishing surface state is in the glow range and is dependent on the current density, an electropolishing in the gloss range is only achieved if a current density of at least 5 A / dm applied ed.rd. If this current density is not reached, not only is no shiny surface achieved, but it comes through a chemical etching to a matting of the surface. A partial matting of the surface can take place, for example, already in the bordering on the cathode surface edge areas due to the low current densities.

Zur Vermeidung der Mattierung von Randbereichen wurde in der DE-03 2 528 942 eine Elektrodenabschirmung vorgeschlagen« Diese Elektrodenabschirmung ummantelt die Kathode so, daß die Stromdichten zwischen Kathode und der anodischen Oberfläche gebündelt werden und nur den kürzesten Weg von der Kathode zur Anode zurücklegen. Die Stromlinien von der der anodischen Oberfläche abgekehrten Kathodenfläche werden hierdurch unterdrückt. Die von dem Kathodenrand abgehenden Stromlinien werden jedoch durch diese Art der Elektrodenabschirmung nicht beeinflußt, und es kann in diesen Randbereichen zu einem unerwünschten chemischen Ätzvorgang kommen.In order to avoid the frosting of edge portions an electrode shield has been proposed "in DE-03 2,528,942 These electrode shield covered the cathode so that the current density between the cathode and the anode surface are bundled and cover only the shortest way from the cathode to the anode. The power lines from the anode surface facing away from the cathode surface can be suppressed thereby. However, the outgoing from the cathode edge streamlines are not affected by this type of electrode shield, and it can come in these edge areas to an unwanted chemical etching.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, den vorgenannten unerwünschten chemischen Ätzvorgang zu vermeiden.The aim of the invention is to avoid the aforementioned unwanted chemical etching.

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Aufgabe der Erfindung ist eine Vorrichtung, die ein Polieren im Glänzbereich auch an den Rändern sicher ermöglicht«The object of the invention is a device that allows polishing in the glossy area, even at the edges. «

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Das wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung erreicht, bei der der Spalt zwischen dem Werkstück und der elektric sehen Abschirmung mittels einer flexiblen Begrenzung ge~ schlossen ist.This is achieved according to the invention by means of a device in which the gap between the workpiece and the electrical shield is closed by means of a flexible boundary.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die flexible Begrenzung aus einem den elektrischen Strom nichtleitenden Material, wie beispielsweise Kunststoff, insbesondere aus Weichpolyvinylchlorid oder Polytetrafluorethylen«According to a preferred embodiment of the invention, the flexible boundary consists of a material which does not conduct electricity, such as plastic, in particular soft polyvinyl chloride or polytetrafluoroethylene.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die seitliche Begrenzung aus einzelnen Stücken besteht, die sich gegenseitig überlappen, oder wenn diese seitliche Begrenzung aus einzelnen flexiblen Stiften besteht, wobei die Stifte bürstenartig an der Abschirmung befestigt sind.It has proven advantageous if the lateral boundary consists of individual pieces which overlap one another, or if this lateral boundary consists of individual flexible pins, the pins being fastened to the shield in the manner of a brush.

Die Vorteile der vorgelegten Erfindung sind im einzelnen folgende:The advantages of the presented invention are in detail the following:

a) Mit der Vorrichtung steht ein schnell einsatzbereites Elektrolysebad zur Verfugung, da der eigentliche Elektrolyseraum klein ist und sich eine optimale Arbeitstemperatur von 55 bis 65 ⁰C durch die beim Elektropolieren auftretende Clouische Wärme einstellt und aufrecht erhalten bleibt; eine Badaufheizung vor dem Elektropolier-Vorgang entfällt*a) The device is a ready-to-use electrolysis bath at your disposal, since the actual electrolysis space is small and an optimal working temperature of 55 to 65 ⁰ C is established and maintained by the occurring during electropolishing Clouische heat; a bath heating before the electropolishing process is omitted *

b) Mittels der Vorrichtung wird ein gleichmäßiger Poliereffekt sowohl von Werkstück zu Werkstück als auch über das gesamte zonenweise polierte Werkstück erzielt«b) By means of the device, a uniform polishing effect is achieved both from workpiece to workpiece and over the entire zone-wise polished workpiece. «

c) In der Vorrichtung wird die optimale Arbeitstemperaturc) In the device, the optimal working temperature

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eingehalten, und dadurch kann es nicht zu einer chemischen Ätzung der metallischen Oberfläche bei einer Temperaturerhöhung kommen.complied with, and this can not lead to a chemical etching of the metallic surface at a temperature increase.

d) Mittels der Vorrichtung wird ein gleichförmiger Hochglanz auf der gesamten Oberfläche erzielt; eine Streifenbildung durch verminderten Glanz oder Mattierungen wird vermieden.d) By means of the device, a uniform high gloss on the entire surface is achieved; Streaking due to reduced gloss or matting is avoided.

Die vorgelegte.Erfindung betrifft speziell die Anordnung eines seitlich begrenzten Elektrolyseraumes zwischen dem Werkstück und der Kathode. Die Verfahrensbedingungen und sonstige bekannte Maßnahmen beim Elektropolieren, wie beispielsweise die Einhaltung der Stromdichte, Elektrolytzusammensetzung, Elektrolysedauer, werden als bekannt vorausgesetzt.The presented invention relates specifically to the arrangement of a laterally limited electrolysis space between the workpiece and the cathode. The process conditions and other known measures in electropolishing, such as compliance with the current density, electrolyte composition, electrolysis duration, are assumed to be known.

AusfUhrungsbeispielexemplary

Die Zeichnung dient zur näheren Erläuterung der Erfindung. In dieser Zeichnung ist eine Vorrichtung zum zonenweisen Elektropolieren schematisch und teilweise im Schnitt dargestellt» und zwar zeigen:The drawing serves to illustrate the invention. In this drawing, a device for zone-wise electropolishing is shown schematically and partly in section "and show:

Fig. i: eine Seitenansicht;Fig. I: a side view;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung . ..Fig. 2 is a plan view of the device according to the invention. ..

Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Behälter 1 dient zur Aufnahme des Elektrolyten« Das zu elektropolierende Werkstück 2 ist in den Rahmen 3 eingespannt. Die Laschen 4 und 7 dienen zum Anklemmen der elektrischen Stromkabel. Die Stromzuführungsholme 6 sind durch den Steg 5 starr mitein-The container 1 shown in FIGS. 1 and 2 serves to receive the electrolyte. "The workpiece 2 to be electro-polished is clamped in the frame 3. The tabs 4 and 7 serve to clamp the electrical power cable. The power supply spars 6 are rigidly connected by the web 5.

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^nder verbunden» Auf einer Seite sind die inerten Kathoden 9 an den Stromzuführungsholmen 6 befestigt, auf der anderen Seite sind mit den Haltebügeln 8 die elektrischen Abschirmungen 10 an diesen Stromzuführungsholmen 6 starr befestigt. Die elektrischen Abschirmungen 10 tragen schließlich die flexiblen Begrenzungen H₆ Die Kathoden 9 mit den elektrischen Abschirmungen 10 werden über Rollen 13 auf den Schienen 12 zonenweise verschoben« Diese Rollen 13 sind unterhalb des Steges 5 angeordnet*On one side, the inert cathodes 9 are fastened to the current supply spars 6, on the other side, the electric shields 10 are rigidly fastened to the current supply spars 6 by means of the retaining clips 8. Finally, the electrical shields 10 carry the flexible boundaries H _6. The cathodes 9 with the electrical shields 10 are moved in zones by way of rollers 13 on the rails 12. These rollers 13 are arranged below the web 5.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die hier gezeichnete Ausführungsform beschränkt, sondern kann in zweckmäßiger Weise im Rahmen der Erfindungsmerkmale abgewandelt werden, z« B. dadurch, daS das Werkstück in einer mit Elektrolyt gefüllten fcVanne liegt und nur einseitig elektropoliert wird.The invention is of course not limited to the embodiment shown here, but can be modified in an expedient manner within the scope of the invention features, for example, because the workpiece is in a filled with electrolyte fcVanne and electropolished only on one side.

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Claims

24. 9. 1980 57 399 17 - 6 Patent application

A device for the zone-wise electropolishing of a large-area workpiece, wherein the workpiece is poled as an anode, and as the cathode serves an electrode of inert material, which is slidably disposed over the workpiece and which has an electrical shield, characterized in that the gap between the Workpiece (2) and the electrical shield (10) by means of a flexible boundary (11) is closed.

2 * Device according to item 1, characterized in that the lateral boundary (11) consists of a material which does not conduct electricity.

Device according to item 1 or 2, characterized in that the lateral boundary (11) consists of soft polyvinyl chloride or polytetrafluoroethylene.

4 «Device according to one of the points 1 to 3, characterized in that the lateral boundary (11) consists of individual pieces which overlap each other.,

Device according to any one of items 1 to 3, characterized in that the lateral boundary (11) consists of individual flexible pins, the pins being fixed to the shield (10) in the manner of a brush.