DE10047054C2 - Process for the production of fine perforations - Google Patents
Process for the production of fine perforationsInfo
- Publication number
- DE10047054C2 DE10047054C2 DE2000147054 DE10047054A DE10047054C2 DE 10047054 C2 DE10047054 C2 DE 10047054C2 DE 2000147054 DE2000147054 DE 2000147054 DE 10047054 A DE10047054 A DE 10047054A DE 10047054 C2 DE10047054 C2 DE 10047054C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- cores
- fine perforations
- die
- deflection
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H1/00—Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric
- B23H1/04—Electrodes specially adapted therefor or their manufacture
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
- B23H7/26—Apparatus for moving or positioning electrode relatively to workpiece; Mounting of electrode
- B23H7/265—Mounting of one or more thin electrodes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
- B23H7/26—Apparatus for moving or positioning electrode relatively to workpiece; Mounting of electrode
- B23H7/28—Moving electrode in a plane normal to the feed direction, e.g. orbiting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H9/00—Machining specially adapted for treating particular metal objects or for obtaining special effects or results on metal objects
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Description
Eine feine Perforation in industriellem Maßstab und gleichbleibender Qualität herzu stellen hat sich in der Vergangenheit als schwierig und teuer erwiesen. Bohren - ob nun mit konventionellen Mitteln oder per Laser - stößt sehr schnell an seine Grenzen, wenn größere Flächen perforiert werden sollen: Hier sind Verfahren gefragt, bei denen viele Löcher/Durchbrüche gleichzeitig eingebracht werden können. Zu diesen Verfahren zählt die Herstellung eines Negativ-Werkzeuges mit Stiften, Kernen, Nadeln u. dgl. als erstem Schritt, gefolgt vom eigentlichen Perforationsvorgang durch das Negativ-Werk zeug als zweitem Schritt.A fine perforation on an industrial scale and consistent quality in the past it has proven difficult and expensive. Drill - whether now with conventional means or by laser - quickly reaches its limits, if larger areas are to be perforated: Here processes are required where many holes / breakthroughs can be made at the same time. About these procedures counts the production of a negative tool with pins, cores, needles and. Like. As first step, followed by the actual perforation process by the negative work as a second step.
In Ansätzen ist aus der US 52 47 151 A bekannt, dass mittels Funkenerosion aus einem Gesenk freistehende Kerne herausgearbeitet werden können. In dieser Druckschrift geht es um die Herstellung der Profilierung für die Laufflächen von (Auto-)Reifen. Obwohl das hier beschriebene Verfahren die Profilierung sehr exakt auf das Werkstück zu übertragen vermag, ist doch keine Methode ersichtlich - und auch nicht intendiert -, die freistehenden Kerne bis zu einem Minimaldurchmesser herunterzuarbeiten. Das hierzu geeignete Verfahren des Planetärerodierens wird in der DE 38 14 675 A1 beschrieben. Die Erodierelektrode wird durch zyklische laterale Translations bewegungen relativ zum Gesenk so ausgelenkt, dass dort maßlich vorbestimmbare Taschen herausgearbeitet werden können.In the beginning it is known from US 52 47 151 A that by means of spark erosion from a Drop free-standing cores can be worked out. In this publication is about producing the tread pattern for the treads of (car) tires. Although the process described here, the profiling is very precise on the workpiece can transmit, there is no method apparent - and also not intended -, work the free-standing cores down to a minimum diameter. The suitable method of planetary eroding is described in DE 38 14 675 A1 described. The eroding electrode is made by cyclical lateral translations movements deflected relative to the die in such a way that dimensionally predeterminable there Bags can be worked out.
Aber auch dieser Schrift ist keine Lehre zu entnehmen zur Herstellung von feinen Stiften/Kernen.But there is also no teaching in this document for the production of fine Pins / cores.
Die Feinheit der erzielten Perforation hängt direkt vom Durchmesser der Stifte/Kerne/ Nadeln des Negativ-Werkzeuges ab. Hier existiert bislang eine verfahrenstechnische Grenze, die bei ca. 0,5 mm liegt. Zwar ist es theoretisch möglich, mit den bekannten Verfahren auch unter dieses Maß zu kommen; dabei steigen aber Bearbeitungszeit und Ausschussquote exponentiell an.The fineness of the perforation obtained depends directly on the diameter of the pins / cores / Remove the needles from the negative tool. So far there is a procedural one Limit that is about 0.5 mm. It is theoretically possible with the known Procedures also come under this measure; however, processing time and Reject rate exponentially.
Aufgabe und Ziel des erfindungsgemäßen neuen Verfahrens ist die wirtschaftliche, rationelle und sichere Herstellung feinster Perforationen bis herab zu 0,1 mm Durch messer.The task and aim of the new method according to the invention is the economical, rational and safe production of the finest perforations down to 0.1 mm knife.
Dieses Ziel wird durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale gelöst.This goal is achieved by those stated in the main claim Features solved.
In den Unteransprüchen sind mögliche Ausgestaltungen der Erfindung niedergelegt.Possible embodiments of the invention are set out in the subclaims.
Um das in der Einleitung genannte Negativ-Werkzeug mit feinsten Stiften/Kernen herzustellen, sind drei Verfahrensschritte notwendig. Als erster Verfahrensschritt wird eine Erodierelektrode, z. B. aus Kupfer oder Graphit, mit kleinstmöglichen parallelen Durchbrüchen hergestellt. Günstig ist beispielsweise die Verwendung feiner Zentner bohrer, bei denen sich am Rand des Durchbruchs eine Fase ergibt.To the negative tool mentioned in the introduction with the finest pins / cores three process steps are necessary to produce. The first step is an eroding electrode, e.g. B. made of copper or graphite, with the smallest possible parallel Breakthroughs made. For example, the use of fine hundredweight is favorable drills with a chamfer at the edge of the opening.
Unter Verwendung dieser Elektrode wird im Erodierverfahren aus einem z. B. aus Stahl bestehenden Gesenk das Negativ-Werkzeug hergestellt. Durch die Funkenerosion wird das Material des Gesenks breitflächig abgetragen, ausgenommen dort, wo die Durch brüche in die Elektrode eingebracht sind. Im Ergebnis werden am Gesenk freistehende Kerne herausgearbeitet, die näherungsweise denselben Durchmesser aufweisen wie der Durchbruch der Elektrode, abzüglich des doppelten Erodierspaltes.Using this electrode, a z. B. made of steel existing die produced the negative tool. Due to spark erosion the material of the die was removed extensively, except where the through breaks are introduced into the electrode. The result will be freestanding on the die Cores worked out, which have approximately the same diameter as the breakthrough of the electrode, minus the double eroding gap.
Um den Durchmesser der Kerne noch kleiner zu bekommen, wird der dritte Verfahrens schritt angeschlossen: Die abgesenkte Elektrode wird um die Kerne herum ausgelenkt, was beim Senkerodieren über die Planetäreinrichtung oder über weitere zwei CNC- gesteuerte Achsen in genau vorbestimmbarem Ausmaß möglich ist. Nachdem beim zweiten Verfahrensschritt der Materialabtrag in vertikaler Richtung erfolgte, geschieht dies nun in horizontaler Richtung, so dass sich der Durchmesser der Kerne gleichmäßig verringert.In order to get the diameter of the cores even smaller, the third method is used connected step: The lowered electrode is deflected around the cores, what during die sinking EDM via the planetary device or via another two CNC controlled axes is possible to a precisely predetermined extent. After at second step of the material removal in the vertical direction takes place this now in the horizontal direction so that the diameter of the cores is even reduced.
Dabei kann die Auslenkung kreisend oder linear erfolgen; auch die Kombination dieser Bewegungen ist denkbar. Dadurch können aus ursprünglich z. B. runden Kernen solche mit ovalem oder linsenförmigen Querschnitt - und dem angestrebten kleineren Durch messer - hergestellt werden. Mit linearer Auslenkung nur in eine definierte Richtung erzielt man klingenartige Kerne mit scharfer Kante.The deflection can be circular or linear; also the combination of these Movements are conceivable. As a result, z. B. round cores such with oval or lenticular cross-section - and the desired smaller diameter knives - to be made. With linear deflection only in a defined direction blade-like cores with a sharp edge are obtained.
Das entstandene Negativ-Werkzeug mit sehr feinem Kernbesatz dient nun der Her stellung der eigentlichen Perforation. Grundsätzlich sind hier alle gängigen Perforations verfahren denk- und machbar, wobei aber einige davon dem Sekundärwerkzeug hohe Kräfte zumuten und somit einem schnellen Verschleiß Vorschub eisten. Deshalb wird in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung das Gesenk mit den feinen Kernen als Teil eines thermoplastischen Spritzgießwerkzeuges hergestellt. In den umschlossenen Hohlraum dieses Spritzgießwerkzeuges ragen die Kerne in der Weise, dass sie mit ihrer Spitze/Schneide bei geschlossenem Werkzeug gerade die plane Fläche der anderen Werkzeugoberfläche touchieren. Beim Einspritzvorgang umschließt die plastische Masse die Kerne, wodurch im fertigen, ausgestoßenen Spritzteil feinste Perforationen entstehen, deren Durchmesser näherungsweise dem "verschlankten" Kerndurchmesser entspricht.The resulting negative tool with a very fine core stock now serves the Her position of the actual perforation. Basically here are all common perforations process conceivable and feasible, but some of which are high for the secondary tool Expect forces and thus accelerate wear and tear. Therefore in a preferred embodiment of the invention, the die with the fine cores as Part of a thermoplastic injection mold. In the enclosed Cavity of this injection mold protrude the cores in such a way that they with their When the tool is closed, point / cut the flat surface of the other Touch the tool surface. The plastic surrounds during the injection process Measure the cores, resulting in the finest perforations in the finished, molded part arise, the diameter of which is approximately the "lean" core diameter equivalent.
Mit dem beschriebenen Verfahren lassen sich, vor allem, wenn leistungsfähige CNC- gesteuerte Erodiermaschinen verwendet werden, sehr fein und gleichmäßig perforierte Halbzeuge, bspw. Kappen oder Plaketten, herstellen mit Durchmessern bis 0,1 mm. Bei kürzeren Stiftschäften sind noch geringere Durchmesser vorstellbar.With the described method, especially if powerful CNC Controlled EDM machines are used, very fine and uniformly perforated Manufacture semi-finished products, e.g. caps or plaques, with diameters of up to 0.1 mm. at shorter pin shafts even smaller diameters are conceivable.
Das beschriebene Verfahren ermöglicht die rationelle Herstellung auch großflächiger Teile mit sowohl bislang unerreicht feiner wie auch gleichmäßiger Perforation. Einsatz gebiete sind z. B. Filterzwecke, Flüssigkeitszerstäubung oder Zerstäubung von Luft in Wasser, bspw. in Kläranlagen oder für die Balneologie.The method described enables rational production even over large areas Parts with both previously unattainable fine and even perforation. use areas are z. B. filtering purposes, liquid atomization or atomization of air in Water, for example in sewage treatment plants or for balneology.
Abschließend soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert werden. Dabei sind die Arbeitsschritte in Fig. 1-4 illustriert.Finally, an embodiment of the invention will be explained with reference to the drawing. The work steps are illustrated in Fig. 1-4.
Fig. 1 zeigt die Ausgangsposition vor Beginn des Erodiervorgangs. Über dem noch unbearbeiteten Gesenk 2 ist die Elektrode 1 am Aufnahmeschaft 1a angeflanscht und in Position gebracht. In die Elektrode 1 sind Durchbrüche 1b mit Durchbruchsfase 1c eingebracht worden. Fig. 1 shows the starting position before the start of the eroding process. Above the still unprocessed die 2 , the electrode 1 is flanged to the receiving shaft 1 a and brought into position. In the electrode 1 1 breakthroughs have been introduced b c with Durchbruchsfase. 1
In Fig. 2 ist der vertikale Erodiervorgang bereits abgeschlossen; vom Gesenk 2 stehen geblieben sind die Tragplatte/der Gesenkboden 2a und die Kerne 2b, an deren Basis, der Durchbruchsfase 1c entsprechend, sich eine Kernfase 2c gebildet hat. Der Durch messer D1 der Kerne 2b entspricht abzüglich dem doppelten Erodierspalt näherungs weise dem Innendurchmesser der Durchbrüche 1b. Mit 3a ist die Senkbewegung dieses Arbeitsganges (Z-Achse) bezeichnet.The vertical eroding process has already been completed in FIG. 2; The support plate / die base 2 a and the cores 2 b have remained from the die 2 , at the base of which, corresponding to the opening chamfer 1 c, a core chamfer 2 c has formed. The diameter D1 of the cores 2 b corresponds less the double eroding gap approximately to the inside diameter of the openings 1 b. With 3 a the lowering movement of this operation (Z axis) is designated.
Fig. 3 zeigt die Elektrode 1 in Arbeitsstellung mit dem Gesenk 2. Nun beginnt die oszillatorische bzw. lineare Auslenkphase - symbolisiert durch die Pfeile 3b mit hori zontalem Abtrag von den Kernen 2b, wobei der Auslenkradius sukzessive bis zum gewünschten Restdurchmesser eingestellt wird. Fig. 3 shows the electrode 1 in the working position with the die 2. Now the oscillatory or linear deflection phase begins - symbolized by the arrows 3 b with horizontal removal from the cores 2 b, the deflection radius being successively set to the desired residual diameter.
Das Endergebnis sieht man in Fig. 4: Der Durchmesser D2 der Kerne 2b hat sich durch den vorangegangenen Arbeitsschritt auf das vorbestimmte Maß verringert. The final result can be seen in FIG. 4, the diameter D2 of the cores 2 b has been reduced by the preceding step at the predetermined amount.
11
Elektrode
electrode
11
a Aufnahmeschaft
a receiving shaft
11
b Durchbruch
b breakthrough
11
c Durchbruchs-Fase
c Breakthrough phase
22
Gesenk
die
22
a Tragplatte/Gesenkboden
a Support plate / die bottom
22
b Kern
b core
22
c Kern-Fase
c Core bevel
33
a Senk-Bewegung beim Erodiervorgang
a Lowering movement during the eroding process
33
b Auslenkung beim Erodiervorgang
b Deflection during the eroding process
33
c Hub in Ausgangsstellung
c Stroke in the starting position
Claims (10)
dass als erster Verfahrensschritt eine Elektrode (1) mit kleinstmöglichen parallelen Durchbrüchen (1b) hergestellt wird,
dass im zweiten Verfahrensschritt mit dieser Elektrode (1) im Senk-Erodierver fahren aus einem Gesenk (2) freistehende Kerne (2b) herausgearbeitet werden, die der Anordnung der Durchbrüche (1b) an der Elektrode (1) entsprechen,
dass in einem dritten Verfahrensschritt der Durchmesser der Kerne (2b) durch Auslenken der Elektrode (1) im Erodierverfahren um die Kerne (2b) herum auf ein vorherbestimmbares Maß verringert wird und
dass in einem vierten Verfahrensschritt mit Hilfe des die verfeinerten Kerne (2b) tragenden Gesenks (2) die Feinperforation im Ausgangsmaterial hergestellt wird.1. Process for the production of fine perforations, characterized in that
that the first method step is to produce an electrode ( 1 ) with the smallest possible parallel openings ( 1 b),
that in the second process step with this electrode ( 1 ) in the die-sinking EDM process, free-standing cores ( 2 b) are worked out from a die ( 2 ) which correspond to the arrangement of the openings ( 1 b) on the electrode ( 1 ),
that (2 b) (b 2) is reduced to around a predeterminable measure in a third process step the diameter of the cores by deflecting the electrode (1) in the erosion process by the cores, and
that in a fourth process step the fine perforation in the starting material is produced with the aid of the die ( 2 ) carrying the refined cores ( 2 b).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2000147054 DE10047054C2 (en) | 2000-09-22 | 2000-09-22 | Process for the production of fine perforations |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2000147054 DE10047054C2 (en) | 2000-09-22 | 2000-09-22 | Process for the production of fine perforations |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10047054A1 DE10047054A1 (en) | 2002-04-18 |
DE10047054C2 true DE10047054C2 (en) | 2003-04-17 |
Family
ID=7657270
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2000147054 Expired - Fee Related DE10047054C2 (en) | 2000-09-22 | 2000-09-22 | Process for the production of fine perforations |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10047054C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103223536A (en) * | 2013-05-09 | 2013-07-31 | 天津市中环三峰电子有限公司 | Device for preventing die core from corner collapse |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3814675A1 (en) * | 1988-04-30 | 1989-11-09 | Koenig Wilfried Prof Dr Ing Dr | MACHINING PROCESS FOR PLANETARY EDM |
US5247151A (en) * | 1992-01-30 | 1993-09-21 | Hagerman Johnny E | Mold making process |
-
2000
- 2000-09-22 DE DE2000147054 patent/DE10047054C2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3814675A1 (en) * | 1988-04-30 | 1989-11-09 | Koenig Wilfried Prof Dr Ing Dr | MACHINING PROCESS FOR PLANETARY EDM |
US5247151A (en) * | 1992-01-30 | 1993-09-21 | Hagerman Johnny E | Mold making process |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103223536A (en) * | 2013-05-09 | 2013-07-31 | 天津市中环三峰电子有限公司 | Device for preventing die core from corner collapse |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE10047054A1 (en) | 2002-04-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69433511T2 (en) | Process for making a tapering needle | |
DE3871820T2 (en) | FLEXO PRINT PLATE. | |
DE60102087T2 (en) | Process for punching belt parts for continuously variable transmission | |
DE2710855C2 (en) | Device for punching out workpiece blanks | |
EP2140954A1 (en) | Method and device for manufacturing finely cut sections from a strip of material | |
EP2487014A1 (en) | Method and device for punching or perforating moving sheets of material | |
EP0134910B1 (en) | Method of spark-erosion cutting of a falling out part of a working part provided with parallel surfaces | |
DE4128194A1 (en) | Automatic production line for sheet metal components - comprises automatic stamping unit with auto-tool changer, feeder unit for metal strip, cutting unit and central computer control | |
EP0418768B1 (en) | Stamping die and method of manufacture | |
DE10019368B4 (en) | Method and device for producing sheet metal | |
DE102020114195A1 (en) | Method for making a recess in a substrate | |
EP0019708A1 (en) | Method of manufacturing a triangular blank for a folding triangle in a rotary printing press, and triangular blank so manufactured | |
DE2727445B1 (en) | Method and device for cutting out and / or perforating workpieces from metallic flat materials | |
DE10047054C2 (en) | Process for the production of fine perforations | |
DE3530783A1 (en) | COMBINED SYSTEM FOR ELECTRIC EROSION WITH WIRE AND TOOL | |
EP0534353A1 (en) | Method for electrical discharge machining of workpieces by means of a wire electrode | |
DE102005026507B4 (en) | Method for producing a component from sheet metal | |
EP3075504A1 (en) | Device for making concrete moulds in a moulding machine | |
DE10210063B4 (en) | Method and device for introducing an opening into a workpiece | |
DE3435424A1 (en) | PRESS STAMP AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF | |
DE102010020413B4 (en) | Method and processing machine for producing a stripping tool | |
EP3325210B1 (en) | Docking machine | |
DE202014100876U1 (en) | Machining device for punching a workpiece | |
DE10257192B4 (en) | Wire deflection on universal cutters | |
EP0451305A1 (en) | Method of electroerosion |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8304 | Grant after examination procedure | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |