DE102008012596A1

DE102008012596A1 - Kontinuierliches Verfahren zur elektrolytischen Bearbeitung von metallischen Werkstücken

Info

Publication number: DE102008012596A1
Application number: DE102008012596A
Authority: DE
Inventors: Christian Filz; Jörg Heuer
Original assignee: Maschinenfabrik Koeppern GmbH and Co KG
Current assignee: MASCHINENFABRIK KOEPPERN GMBH & CO. KG, DE
Priority date: 2008-03-05
Filing date: 2008-03-05
Publication date: 2009-09-10
Anticipated expiration: 2028-03-06
Also published as: DE102008012596B4; FR2928285B1; FR2928285A1

Abstract

Das Verfahren betrifft ein kontinuierliches Verfahren zur elektrolytischen Bearbeitung von metallischen Werkstücken durch elektrolytische Auflösung des Werkstückes mittels eines Elektrolyten und einer wenigstens über einen vorbestimmten Zeitraum zwischen einer elektrode und dem Werkstück angelegten Spannung, umfassend die Schritte: Vorbearbeiten des Werkstückes mit konstantem Gleichstrom und anschließend Feinbearbeiten des Werkstückes mit Pulsstrom, wobei die Elektrode ohne Überlagerung von Oszillationsbewegungen vorgeschoben wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein kontinuierliches Verfahren zur elektrolytischen Bearbeitung von metallischen Werkstücken durch elektrolytische Auflösung des Werkstückes mittels eines Elektrolyten und einer wenigstens über einen vorbestimmten Zeitraum zwischen einer Elektrode und dem Werkstück angelegten Spannung sowie eine Vorrichtung zur elektrolytischen Bearbeitung von metallischen Werkstücken.
Elektrochemische Prozesse zur Formung und Oberflächenstrukturierung von Metallen durch kontrollierte anodische Auflösung werden für industrielle Produkte vielfältig eingesetzt. Hierbei findet die Metallauflösung beim ECM (electrochemical machining) mit Hilfe extremer anodischer Stromdichten in neutralen Elektrolyten statt, wobei das Metall in Form seiner Ionen in Lösung geht. Das ECM-Verfahren wird hierbei u. a. für die Herstellung von Formenmulden in Walzenpressen von Turbinenblättern, Einspritzdüsen oder auch Scherfolien von elektrischen Rasierern verwendet. Da bei dem Gleichstrom ECM-Verfahren häufig Probleme auftreten, gleichzeitig eine hohe Oberflächenqualität und eine hohe Präzision zu erreichen, ist das PECM(Pulsed ECM)-Verfahren entwickelt worden, durch welches die Oberflächenqualität und Präzision deutlich gesteigert werden kann. Hierbei wird während der Pulspausen der Elektrolyt zwischen den Elektroden ausgetauscht. Reaktionsprodukte werden weggespült und die anfallende Joulsche Wärme kann abtransportiert werden. Nachteilig wirkt sich im technischen Einsatz die längere Bearbeitungsdauer durch die zusätzlichen Pausen ohne Materialabtrag aus.
Auf dem Gebiet der ECM- und PECM-Verfahren wird intensiv geforscht und eine Vielzahl von möglichen Verfahren sind bereits bekannt.
So ist in der DE 10 2004 058 372 ein Verfahren zur elektrochemischen Bearbeitung eines Bauteiles, sowie eine Vorrichtung zur elektrochemischen Bearbeitung eines Bauteiles beschrieben. Hierbei ist die Elektrode in eine Vielzahl von Einzelelektroden segmentiert, und jede diese Einzelelektroden kann mit einem Stromimpuls gezielt angesteuert werden. Ferner erfolgt der Elektrolytaustausch in einem Bearbeitungsspalt zwischen dem Bauteil und der Elektrode unter einer Zwangsspülung. Während des Verfahrens wird der Abstand zwischen der Elektrode und dem Bauteil verändert und die Elektrode relativ zu dem Bauteil gedreht.
Aus der DE 10 2005 048 281 ist eine Vorrichtung zur elektrolytischen Metallbearbeitung bekannt, wobei die Gleichstromversorgung eine an eine galvanische Trennung angeschlos sene Gleichrichterschaltung aufweist, und die Gleichstromversorgung mit einer ein wählbares Taktverhältnis aufweisenden Sekundärtaktung und einer Strom- und/oder Spannungsregelung vorgesehen ist.
Bei dem in der WO 2006/111345 beschriebenen Verfahren zur elektrochemischen Bearbeitung elektrisch leitender Werkstücke aus einer Legierung werden hochfrequente Anodenstromimpulse, vorzugsweise von geringer Dauer, an einen Elektrodenzwischenraum zwischen dem Werkstück und dem Werkzeug angelegt, und das Werkzeug führt eine oszillierende Bewegung auf das Werkstück zu und von dem Werkstück weg, wobei die Anodenstromimpulse als Impulsgruppe im Zeitpunkt maximaler Annäherung zwischen dem Werkstück und dem Werkzeug aufgebracht werden. Hierbei ist zwischen zwei Impulsgruppen ein Zwischenstromimpuls vorgesehen, und die Dauer, Amplitude und Polarität des Zwischenstromimpulses wird so eingestellt, dass die chemischen und physikalischen Parameter des Elektrolyts im Elektrodenzwischenraum einen Wert annehmen, der für die jeweils aufzulösende Komponente des Werkstückes optimal ist.
Eine Weiterentwicklung des PECM-Verfahrens ist z. B. aus der US 5,833,835 bekannt, wobei bipolare Stromimpulse eingesetzt werden, bei denen sich Impulse mit positiver und negativer Polarität abwechseln.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ausgehend von den bekannten Verfahren ein ECM-Verfahren, sowie eine ECM-Vorrichtung bereitzustellen, mit der eine sehr flexible und präzise Werkstückbearbeitung, insbesondere bei hoher Oberflächenqualität möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein kontinuierliches Verfahren zur elektrolytischen Bearbeitung von metallischen Werkstücken durch elektrolytische Auflösung des Werkstückes mittels eines Elektrolyten und einer wenigstens über einen vorbestimmten Zeitraum zwischen einer Elektrode und dem Werkstück angelegten Spannung durch folgende Schritte gelöst: Vorbearbeiten des Werkstückes mit konstantem Gleichstrom und anschließend Feinbearbeiten des Werkstückes mit Pulsstrom, wobei die Elektrode ohne Überlagerung von Oszillationsbewegungen vorgeschoben wird.
Durch die vorliegende Erfindung ist es möglich, elektrisch leitfähige Werkstücke zu bearbeiten, wobei sich das fertige Werkstück durch eine besonders hohe Oberflächenqualität auszeichnet. Dies wird durch eine Kombination eines ECM- mit einem PECM-Verfahren erreicht, wobei zunächst eine Vorbearbeitung des Werkstückes durchgeführt wird und die auf diese Weise erzielte Vorform im gleichen Verfahren durch den Einsatz von Pulsstrom mit einer hohen Qualität fertig gestellt wird. Durch das vorliegende Verfahren wird folglich die Bearbeitungsdauer von metallischen Werkstücken im Vergleich zu reinem Puls-ECM deutlich gesenkt werden.
Trotz nicht vorhandener Oszillationsbewegung der Elektrode können die erzielten Oberflächenprofile mit besonders hoher Güte und in einem relativ kurzen Zeitraum erzielt werden. Gleichzeitig muss die Bewegung der Elektrode zwischen den beiden Bearbeitungsschritten (Vor- und Feinbearbeitung) nicht geändert werden. Hierdurch vereinfacht sich zusätzlich auch der Aufbau einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass der Pulsstrom anodische Pulse umfasst. Der Einsatz von anodischen Pulsen hat sich auf dem Gebiet seit langem bewärt, und führt zu der Ausbildung von sehr genauen Oberflächenprofilen.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Pulsstrom anodische und kathodische Pulse umfasst. Durch einen gezielten Tausch der Polarität zwischen Elektrode und Werkzeug kann ein Abtrag an der Werkzeugelektrode erzielt werden, der zur Reinigung genutzt wird. Hierdurch lässt sich die Bearbeitungsgeschwindigkeit, die Bearbeitungsqualität und die Präzision des Verfahrens weiter erhöhen.
Hierbei kann vorgesehen sein, dass jeweils ein kathodischer Puls in der Pulspause zwischen zwei anodischen Pulsen erfolgt. Durch den Einsatz von kathodischen Zwischenpulsen wird die Stromausbeute und Oberflächenqualität erhöht. Die kathodischen Zwischenpulse reduzieren die vorhandenen Oxidschichten auf der Werkstückoberfläche. Die Durchführung der kathodischen Pulse in der Pulspause hat sich in der Praxis als besonders geeignet erwiesen.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann der kathodische Puls unmittelbar vor oder nach einem anodischen Puls erfolgen. Das in der Pulspause gebildete Oxid wird hierbei durch den kathodischen Vorpuls reduziert, so dass zu Beginn des anodischen Pulses eine oxidfreie, aktive Oberfläche vorliegt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Pulspause zwischen zwei anodischen Pulsen kürzer sein, als die Dauer eines einzigen anodischen Pulses. Hierdurch kann die Bearbeitungszeit des Werkstückes in der Produktion erhöht werden.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die kathodischen Pulse um einen Faktor von 8 bis 12 kleiner als die anodischen Pulse sind. Kathodische Pulse mit einer entsprechenden Größenordnung sind ausreichend, um die obersten Oxidschichten zu entfernen. Gleichzeitig wird berücksichtigt, dass kein Einfluss auf die Geometrie der Elektrode ausgeübt wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Dauer einer Pulspause ca. 30 bis 50% der Dauer eines anodischen Strompulses entsprechen. Eine entsprechende Länge der Pulspause hat sich in der Praxis als besonders geeignet erwiesen, und gewährleistet eine kontinuierliche Bearbeitung mit ausreichend hoher Ausbeute.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Pulsfrequenz zwischen 1 Hz und 10 kHz betragen.
Vorteilhafterweise kann der Pulsstrom während des Schrittes der Feinbearbeitung über einen vorbestimmten Zeitraum nur anodische Pulse umfassen und über einen nachfolgenden Zeitraum anodische und kathodische Pulse umfassen. Ein entsprechend ausgeführtes Verfahren zeichnet sich durch eine besonders bevorzugte Bearbeitungsdauer, sowie die Qualität des erzielten Werkstückes aus.
Vorteilhafterweise wird die Elektrode während der Vorbearbeitung schneller vorgeschoben als während der Feinbearbeitung. Folglich ist es möglich, während der Vorbearbeitung die Form des Werkstückes mit einer relativ hohen Geschwindigkeit zu erzielen und erst mit dem Wechsel zu dem Schritt der Feinbearbeitung, wird die Vorschubgeschwindigkeit gesenkt, und das Augenmerk des Verfahrens auf die Oberflächenqualität und die Abbildungsgenauigkeit gelenkt, so dass die Verfahrensdauer optimiert werden kann.
Vorteilhafterweise beträgt der Vorschub während der Vorbearbeitung 0,5 bis 4 mm/min. Des weiteren kann der Vorschub während der Feinbearbeitung 0,01 bis 2 mm/min betragen. Entsprechende Werte haben sich in der Praxis bewährt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt der Wechsel zwischen Vorbearbeitung und Feinbearbeitung abhängig von der Eintauchtiefe der Elektrode. Hierdurch wird ein weiterer Parameter zur Durchführung des Verfahrens festgelegt, der eine einfache Einstellung des Verfahrens ermöglicht.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Feinbearbeitung eine polierende Bearbeitung umfassen, so dass das Werkstück mit einer vorgegebenen Oberflächenrauhigkeit bereitgestellt werden kann.
Vorteilhafterweise kann durch die Feinbearbeitung eine hohe Abbildungsgenauigkeit erzielt werden.
Hierbei kann die Oberflächenrauhigkeit des Werkstückes nach der Feinbearbeitung zwischen Ra 0,01 bis 0,5, vorzugsweise Ra 0,03 betragen. Das vorliegende Verfahren ermöglicht somit die Bereitstellung eines Werkstückes, das, ohne dass zusätzliche Arbeitsschritte in einem getrennten Verfahren notwendig sind, weiterverwendet werden kann.
Vorteilhafterweise erfolgt eine polierende Bearbeitung über einen abschließenden Vorschub von 0,01 mm. Eine entsprechende Dauer bzw. Bearbeitungsbereich hat sich zur Erzielung einer ausreichenden Polierung bewährt.
Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Erfindung durch eine Vorrichtung zur elektrolytischen Bearbeitung von metallischen Werkstücken durch elektrolytische Auflösung des Werkstückes mit mindestens einem Kathodenanschluss und mindestens einem Anodenanschluss, welche an eine Gleichstromversorgung angeschlossen sind und welche von der Elektrode bzw. dem Werkstück gebildet sind, dadurch gelöst, dass der Kathodenanschluss und der Anodenanschluss des weiteren mit einer Pulsstromversorgung mit Pulssteuerung verbunden sind, und dass die Elektrode nur eine Vorschubbewegung ausführt.
Durch die vorliegende Vorrichtung wird es ermöglicht, bereits existierende ECM-Vorrichtungen durch einfache Integration eines Pulsstromgenerators bzw. durch entsprechende Steuerung des bereits vorhandenen Generators umzubauen, so dass hier die Kosten zur Bereitstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und zum Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders gering gehalten werden können.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Elektrode aus Buntmetallen (z. B. Kupferlegierungen), Graphit oder Stahllegierungen besteht. Entsprechende Materialien haben sich in der Praxis bewährt.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform besteht der Elektrolyt aus Natriumnitrat oder Natriumchlorid. Ein entsprechender Elektrolyt hat sich in der Praxis bereits als besonders geeignet erwiesen.
Vorteilhafterweise kann zunächst eine Gleichstromversorgung zwischen Anodenanschluss und Kathodenanschluss angelegt sein, mit einem Strom von 100 A bis 20.000 A und, bei einem Elektrodenvorschub von 0,5 bis 4 mm/min.
Ferner hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, dass an den Anodenanschluss und den Kathodenanschluss eine Pulsstromversorgung mit einem Strom von 100 A bis 20.000 A und einem Pulsmuster von 1 Hz und 10 kHz angelegt ist, wobei der Vorschub der Elektrode 0,1 bis 2 mm/min beträgt.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann die Pulsstromversorgung unipolare Pulse und/oder bipolare Pulse umfassen, so dass die Vorrichtung universell einsetzbar ist.
Im folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigt:
1 den Aufbau einer ECM-Vorrichtung (Kathodenteil) im Schnitt,
2 die Darstellung des Puls-Pausen Verlaufs während der Feinbearbeitung, und
3 die Darstellung des Puls-Pausen Verlaufs bei Einsatz von anodischen und kathodischen Pulsen.
Die erfindungsgemäße ECM-Senkvorrichtung 1 besteht aus zwei Hauptbestandteilen, dem Elektrodenhalter 2 mit der Elektrode 5 und einer Maske oder Druckkammer 3. Die Elektrolytversorgung in dem Elektrodenhalter 2 geschieht durch die Zu- und Abläufe 4.
Die erfindungsgemäße ECM-Vorrichtung arbeitet mit einer umströmenden Elektrode 5. Auf dem Elektrodenhalter 2 sitzt die bewegliche Maske bzw. Druckkammer 3, die die Strömung um die Elektrode herumführt. Hierbei muss der Maskenwerkstoff aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt sein, welches zusätzlich in der Lage sein muss, die hohen Drücke des Elektrolyten aufzunehmen und nicht zu brechen. Hierbei hat sich in den letzten Jahren ein Werkstoff aus Epoxidharz-Glasseide bewährt. Ein entsprechender Werkstoff, z. B. HGW 2372, besitzt einen hohen spezifischen Durchgangswiderstand von 10¹² Ω/cm, eine geringe Wärmeausdehnung, geringe Wasseraufnahme, sowie hohe Festigkeit.
Zwei Druckfedern 6 drücken die Maske 3 auf das zu bearbeitende Werkstück und dichten dieses ab. Hierdurch wird verhindert, dass der Elektrolyt unter der Maske herausströmt. Im Maskenfenster ist ein Durchbruch ausgebildet, der der Grundfläche der Elektrodenform zuzüglich eines definierten Spaltes entspricht. Durch diesen Durchbruch taucht die Elektrode 5 während der Bearbeitung ins Werkstück ein. Die Elektrode besteht hierbei aus Wolfram-Kupfer, da sich dieser Werkstoff in der Praxis bewährt hat.
Bei der dargestellten ECM-Vorrichtung handelt es sich um eine solche, mit einer Aufnahme für eine Normbrikettform.
Unter Verwendung einer entsprechenden ECM-Vorrichtung wurden Versuchsreihen zur elektrolytischen Bearbeitung eines metallischen Werkstückes durchgeführt. Vor Beginn der Versuchsreihen wurde die Elektrolytlösung vorgeheizt und vermischt, um nahezu konstante Umgebungstemperaturen z. B. Temperatur, Elektrolyteigenschaften zu erzielen. Zu diesem Zweck wurde eine Stunde vor dem eigentlichen Versuch die Pumpe der Elektrolytaufbereitung, sowie die im Elektrolyttank installierte Heizung eingeschaltet. Auf diese Weise wurde der gesamte Elektrolyt gleichmäßig über die Heizung auf eine Temperatur von ca. 38°C erwärmt. Durch den ständigen Umlauf wurde gewährleistet, dass der Elektrolyt nahezu überall die gleichen physikalischen und chemischen Eigenschaften, wie Temperatur und Dichte, besaß.
Während des Versuches wurde die Leitfähigkeit des Elektrolyten durch Bestimmung der Dichte der Lösung aufgezeichnet. Als Elektrolyt wurde Natriumnitrat (NaNO₃) oder Natriumchlorid (NaCl) eingesetzt. Die Konzentration liegt hierbei bei 20 bis 30%.
Während des Versuches wurde mit NaNO₃ und einem Elektrolytdruck von 10 bis 15 gearbeitet.
In der nachfolgenden Tabelle sind Parameter eines durchgeführten Versuches angegeben.
Hierbei wurde zunächst eine schnelle Vorbearbeitung der ersten vier Millimeter mit einer Vorschubgeschwindigkeit von 1 mm/min durchgeführt, wobei ein Gleichstrom zwischen der Elektrode und dem Werkstück anlag. Anschließend wurde unter Einbeziehung der Pulsstromversorgung eine hochgenaue pulsende Bearbeitung durchgeführt (Vorschubgeschwindigkeit 0,3 mm/min). Ein entsprechender Pulsverlauf ist in 2 dargestellt. Hierbei wurde zunächst das Werkstück nur mit anodischen Pulsen beaufschlagt. Auf jeden anodischen Puls folgte hierbei eine Pulspause, deren Dauer geringer war als die Dauer des Pulses sel ber, hierdurch kann trotz der Pulspausen die Bearbeitungsgeschwindigkeit ausreichend hoch gehalten werden.
Während dieses Arbeitsschrittes befindet sich die Elektrode näher an dem Werkstück als während des Schrittes der Vorbearbeitung. Aufgrund des geringeren Abstandes zwischen der Elektrode und dem Werkstück, erwärmt sich der Elektrolyt schneller, so dass während der Pulspause ein Austausch des Elektrolyten erfolgen kann.
Nach Erreichen einer definierten Eintauchtiefe, wird das Spannungspulsmuster erneut gewechselt. Hierbei wird die Polarität zwischen Elektrode und Werkzeug getauscht, so dass ein Abtrag an der Werkzeugelektrode stattfindet. Die durch Tausch der Polarität erzielten kathodischen Strompulse weisen hierbei einen deutlich kleineren Faktor auf als die anodischen Strompulse. Darüber hinaus ist die Dauer der kathodischen Strompulse kürzer als die Dauer der anodischen Strompulse sowie als die Dauer der Pulspausen. Ein entsprechender Pulsverlauf ist in 3 dargestellt.

Während des letzten Verfahrensschrittes erfolgt eine polierende Bearbeitung des Werkstückes auf eine Oberflächenrauhigkeit RA von 0,3 über die letzten 0,005 mm. Tabelle 1

Berührpunkt der NC Steuerung	148,28 mm
Startpunkt der NC Steuerung	147,80 mm
Endpunkt der NC Steuerung	158,50 mm
Elektrolytart	NaNO₃
Elektrolytdichte	1,155 g/dm³
Elektrolyttemperatur	25°C
Elektrolytdruck	15 bar
1. Parameterwechsel	152,00 mm
Strom	1000 A
Spannung	8 V
Pulsmuster	Keins (Gleichstrom)
Vorschub der Elektrode	1 mm/min
2. Parameterwechsel	158,30 mm
Strom	1000 A
Spannung	8 V
Pulsmuster	10 ms 1000 A/8 V → 20 ms Pause
Vorschub der Elektrode	0,3 mm/min
3. Parameterwechsel	158,495 mm
Strom 1	1000 A
Spannung 1	8 V
Strom 2	10 A
Spannung 2	–2 V
Pulsmuster	10 ms 10000 A/8 V → 2 ms 10 A/–2 V → 20 ms Pause
Vorschub der Elektrode	0,3 mm/min

Unabhängig von den oben beschriebenen Versuchsparametern können andere Geometrien mit einer entsprechenden Vorrichtung bzw. einem entsprechenden Verfahren erzielt werden, z. B. runde, elliptische oder eckige Formen.

Die nachfolgende Tabelle gibt weitere Parameter an, die sich bei der Durchführung des Verfahrens bewährt haben. Tabelle 2

	Optionaler Bereich
Berührpunkt der NC Steuerung	0–500 mm
Startpunkt der NC Steuerung	0–500 mm
Endpunkt der NC Steuerung	0–500 mm
Elektrolytart	Natriumnitrat/Kochsalz
Elektrolytdichte	1–2 g/dm³
Elektrolyttemperatur	15–50°C
Elektrolytdruck	0–20 bar
1. Parameterwechsel
Strom	10 A–20.000 A
Spannung	1–24 V
Pulsmuster	Gleichstrom/Gleichspannung
Vorschub der Elektrode	0,5–4 mm/min
2. Parameterwechsel
Strom	100 A–20.000 A
Spannung	1–24 V
Pulsmuster	Verschiedene Kombinationen von 1 Hz–10 kHz
Vorschub der Elektrode	0,01–2 mm/min
3. Parameterwechsel
Strom 1	100 A–20.000 A
Spannung 1	1–24 V
Strom 2	100 A–20.000 A
Spannung 2	–24–+24 V
Pulsmuster	Verschiedene Kombinationen von 1 Hz bis 10 kHz
Vorschub der Elektrode	0,01–2 mm/min

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102004058372 [0004]
- DE 102005048281 [0005]
- WO 2006/111345 [0006]
- US 5833835 [0007]

Claims

Kontinuierliches Verfahren zur elektrolytischen Bearbeitung von metallischen Werkstücken durch elektrolytische Auflösung des Werkstückes mittels eines Elektrolyten und einer wenigstens über einen vorbestimmten Zeitraum zwischen einer Elektrode und dem Werkstück angelegten Spannung, umfassend die Schritte: Vorbearbeiten des Werkstückes mit konstanten Gleichstrom und anschließend Feinbearbeiten des Werkstückes mit Pulsstrom, wobei die Elektrode ohne Überlagerung von Oszillationsbewegungen vorgeschoben wird.
Kontinuierliches Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulsstrom anodische Pulse umfasst.
Kontinuierliches Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulsstrom anodische Pulse und kathodische Pulse umfasst.
Kontinuierliches Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein kathodischer Puls in der Pulspause zwischen zwei anodischen Pulsen erfolgt.
Kontinuierliches Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der kathodische Puls unmittelbar vor oder nach einem anodischen Puls erfolgt.
Kontinuierliches Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulspause zwischen zwei anodischen Pulsen kürzer ist, als die Dauer eines einzelnen anodischen Pulses.
Kontinuierliches Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer einer Pulspause ca. 30 bis 50% der Dauer eines anodischen Strompulses entspricht.
Kontinuierliches Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die kathodischen Pulse um einen Faktor von 8 bis 12 kleiner als die anodischen Pulse sind.
Kontinuierliches Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulsfrequenz zwischen 1 Hz und 10 kHz liegt.
Kontinuierliches Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulsstrom während des Schrittes der Feinbearbeitung über einen vorbestimmten Zeitstrom nur anodische Pulse umfasst und über einen nachfolgenden Zeitraum anodische und kathodische Pulse umfasst.
Kontinuierliches Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode während der Vorbearbeitung schneller vorgeschoben wird als während der Feinbearbeitung.
Kontinuierliches Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorschub während der Vorbearbeitung 0,5 bis 4 mm/min beträgt.
Kontinuierliches Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorschub während der Feinbearbeitung 0,01 bis 2 mm/min beträgt.
Kontinuierliches Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechsel zwischen Vorbearbeitung und Feinbearbeitung abhängig von der Eintauchtiefe erfolgt.
Kontinuierliches Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Feinbearbeitung eine polierende Bearbeitung umfasst.
Kontinuierliches Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Feinbearbeitung eine hohe Abbildungsgenauigkeit erzielt wird.
Kontinuierliches Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenrauhigkeit des Werkstückes nach der Feinbearbeitung zwischen Ra 0,01 bis 0,05, vorzugsweise Ra 0,03 beträgt.
Vorrichtung zur elektrolytischen Bearbeitung von metallischen Werkstücken durch elektrolytische Auflösung des Werkstückes mit mindestens einem Kathodenanschluss und mindestens einem Anodenanschluss, welche an eine Gleichstromversorgung angeschlossen sind, und welche von der Elektrode bzw. dem Werkstück gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Kathodenanschluss und der Anodenanschluss mit einer Pulsstromversorgung mit Pulssteuerung verbunden sind und dass die Elektrode nur eine Vorschubbewegung ausführt.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode aus Buntmetallen, insbesondere Kupferlegierungen, Graphit oder Stahllegierungen besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrolyt Natriumnitrat oder Natriumchlorid ist.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst eine Gleichstromversorgung zwischen Anodenanschluss und Kathodenanschluss angelegt ist, mit einem Strom von 100 A bis 20.000 A bei einem Elektrodenvorschub von 0,5 bis 4 mm/min.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass an den Anodenanschluss und den Kathodenanschluss eine Pulsstromversorgung mit einem Strom von 100 A bis 20.000 A und einem Pulsmuster von 1 Hz bis 10 kHz angelegt ist, wobei der Vorschub der Elektrode 0,01 bis 2 mm/min beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulsstromversorgung unipolare Pulse und/oder bipolare Pulse umfasst.