DE112006004188B4

DE112006004188B4 - Verfahren zur Herstellung einer Elektrode für die elektroerosive Oberflächenbehandlung und danach hergestellte Elektrode

Info

Publication number: DE112006004188B4
Application number: DE112006004188.6T
Authority: DE
Inventors: Yoshikazu Nakano; Takeshi Araki; Takako Takei; Kazuki Kubo
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2017-05-11
Anticipated expiration: 2026-12-28
Also published as: JP4643714B2; JPWO2008081520A1; CN101595246A; DE112006004188T5; US20100000974A1; CN101595246B; WO2008081520A1; US8440931B2

Abstract

Verfahren zum Herstellen einer Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung, zur Bildung einer Schicht auf der Oberfläche eines zu behandelnden Werkstückes, wobei die Schicht aus Elektrodenmaterial oder Material besteht, das aus einer Reaktion des Elektrodenmaterials mit elektrischer Entladungsenergie erhalten wird, durch Nutzung elektrischer Entladungsenergie, die durch Erzeugung einer elektrischen Entladung zwischen einer leitfähigen Elektrode und dem Werkstück erhalten wird, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Kneten eines ersten Elektrodenmaterials, das aus Metallpulver besteht, und eines zweiten Elektrodenmaterials, das aus leitfähigem organischem Bindemittel besteht, in dem ein leitfähiges Harz in einem Lösungsmittel gelöst oder dispergiert ist, zum Herstellen einer Aufschlämmung; Pressformen der Aufschlämmung zum Formen eines Kompaktkörpers; und Trocknen des Kompaktkörpers bei einer Temperatur unterhalb einer die thermische Zersetzung einleitenden Temperatur, bei der eine thermische Zersetzung des leitfähigen organischen Bindemittels beginnt, wobei ein Gewichtsprozentsatz des Lösungsmittels, bezogen auf ein Gewicht der Aufschlämmung, 2 Gew.-% bis 50 Gew.-% ist und das Volumen des leitfähigen Harzes ein Volumenverhältnis gleich oder größer 5% in Bezug auf das Volumen des ersten Elektromaterials hat.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Elektrode für die elektroerosive Oberflächenbehandlung und eine danach hergestellte Elektrode, die bei einer elektroerosiven Oberflächenbehandlung zur Bildung einer Schicht, die aus Elektrodenmaterial oder aus Material, das aus einer Reaktion des Elektrodenmaterials mit elektrischer Entladungsenergie erhalten ist, an der Oberfläche eines zu behandelnden Werkstücks dient unter Verwendung von elektrischer Impulsentladungsenergie, die durch Erzeugung einer elektrischen Impulsentladung zwischen einer leitfähigen Elektrode und dem Werkstück erhalten ist.
STAND DER TECHNIK
Die Druckschrift DE 198 82 983 T1 beschreibt eine Kompaktelektrode zur Entladungsoberflächenbehandlung. Zwischen einem Werkstück und der Kompaktelektrode wird eine Entladung erzeugt. Die Kompaktelektrode wird durch Unterdrucksetzen und Verdichten eines Metallpulvers oder eines Pulvers eines Verbundmetalls erhalten.
Bei einem weiteren, bekannten Verfahren zur Herstellung eines Kompaktkörpers mit niedrigem elektrischem Widerstand durch Formen von Metallpulver werden das Metallpulver und ein organisches Bindemittel vermischt, geknetet und extrusions- bzw. pressgeformt, und anschließend wird ein Sintervorgang an dem erhaltenen Produkt durchgeführt, um das organische Bindemittel abzubauen und zu entfernen und eine Diffusionsbindung des Metallpulvers durchzuführen. Beispielsweise wird bei dem Verfahren zur Herstellung eines Sintermaterials für eine Ummantelung mittels Schweißen ein aus Metall oder einer Legierung bestehendes Pulver mit organischem Bindemittel oder anorganischem Bindemittel vermischt, das Materialgemisch wird mittels Extrusion geformt, und dann wird das erhaltene Produkt gesintert (siehe beispielsweise Patentliteratur 1).
Im Fall der Herstellung einer Elektrode für die elektroerosive Oberflächenbehandlung unter Anwendung des oben beschriebenen herkömmlichen Pressformverfahrens ist ein Diffusionsverbinden von Teilchen erforderlich, um einen möglichst niedrigen elektrischen Widerstand der Elektrode für die elektroerosive Oberflächenbehandlung zu erreichen.

Patentliteratur 1: offengelegte JP-Patentanmeldung JP 2000-153392 A

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE AUFGABE
Bei der oben beschriebenen herkömmlichen Technologie besteht das Problem, dass durch den Sintervorgang die Herstellungskosten steigen. Außerdem besteht bei der oben beschriebenen herkömmlichen Technologie ein weiteres Problem, dass sich nämlich in dem Sinterprodukt (dem Kompaktkörper) ein Riss bildet.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben beschriebenen Tatsachen gemacht, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Elektrode für die elektroerosive Oberflächenbehandlung und ein Verfahren zum Herstellen der Elektrode für die elektroerosive Oberflächenbehandlung anzugeben, wobei eine Elektrode hoher Güte für die elektroerosive Oberflächenbehandlung mit geringen Kosten bereitgestellt werden kann.
MITTEL ZUR LÖSUNG DER AUFGABE
Zur Lösung der vorstehenden Probleme und zur Lösung der Aufgabe weist ein Verfahren zum Herstellen einer Elektrode für die elektroerosive Oberflächenbehandlung gemäß der vorliegenden Erfindung Folgendes auf: einen Knetvorgang zum Herstellen einer Aufschlämmung durch Kneten eines ersten Elektrodenmaterials, das aus einem Metallpulver besteht, und eines zweiten Elektrodenmaterials, das aus einem leitfähigen organischen Bindemittel besteht, in dem ein leitfähiges Harz in einem Lösungsmittel gelöst oder dispergiert ist; einen Formungsvorgang zum Formen eines Kompaktkörpers durch Formen der Aufschlämmung; und einen Trocknungsvorgang zum Trocknen des Kompaktkörpers bei einer Temperatur unterhalb einer die Zersetzung auslösenden Temperatur, bei der eine thermische Zersetzung des leitfähigen organischen Bindemittels beginnt. Weitere Merkmale ergeben sich aus Patentanspruch 1.
WIRKUNG DER ERFINDUNG
Bei einem Verfahren zum Herstellen der Elektrode für die elektroerosive Oberflächenbehandlung gemäß der vorliegenden Erfindung tritt die Wirkung ein, dass eine Elektrode mit niedrigem elektrischem Widerstand für die elektroerosive Oberflächenbehandlung mit geringen Kosten hergestellt werden kann, ohne dass ein Sintervorgang durchgeführt wird, indem als das Bindemittel ein leitfähiges organisches Bindemittel eingesetzt wird, und dass eine Elektrode hoher Güte für die elektroerosive Oberflächenbehandlung hergestellt werden kann, die keine durch Sintern hervorgerufenen Risse hat.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Überblicks über einen Bearbeitungsprozess bei einem Verfahren zum Herstellen einer Elektrode für die elektroerosive Oberflächenbehandlung nach der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Querschnittsansicht einer Knet-/Pressformvorrichtung, die bei einem Verfahren zum Herstellen einer Elektrode für die elektroerosive Oberflächenbehandlung gemäß einer ersten Ausführungsform zur Erläuterung einer schematischen Ausbildung der Knet-/Pressformvorrichtung;
3-1 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem Gewichtsprozentanteil eines in einer Aufschlämmung enthaltenen Lösungsmittels bei der Herstellung einer Elektrode für die elektroerosive Oberflächenbehandlung und einem spezifischen Widerstand der Elektrode für die elektroerosive Oberflächenbehandlung zeigt,
3-2 ist eine Tabelle, die numerische Daten eines in 3-1 gezeigten Messergebnisses zeigt;
4 ist eine schematische Darstellung einer Rasterelektronenmikroskop-Aufnahme einer inneren Struktur der Elektrode für die elektroerosive Oberflächenbehandlung gemäß der ersten Ausführungsform;
5 ist eine schematische Konfiguration einer elektroerosiven Oberflächenbehandlungsvorrichtung;
6-1 ist ein Diagramm einer Spannungswellenform, die zwischen eine Elektrode und ein Werkstück zum Zeitpunkt der elektrischen Entladung angelegt ist, wobei es sich um ein Beispiel eines Impulszustands zum Zeitpunkt der elektroerosiven Oberflächenbehandlung handelt;
6-2 ist ein Diagramm der Wellenform eines Stroms, der zum Zeitpunkt der elektrischen Entladung fließt, wobei es sich um ein Beispiel eines Impulszustands zum Zeitpunkt der elektroerosiven Oberflächenbehandlung handelt;
7-1 ist eine Tabelle, die Herstellungsbedingungen und spezifische Widerstände von Elektroden für die elektroerosive Oberflächenbehandlung von Ausführungsbeispielen und Vergleichsbeispielen gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;
7-2 ist eine Tabelle, die Herstellungsbedingungen und spezifische Widerstände von Elektroden für die elektroerosive Oberflächenbehandlung von Ausführungsbeispielen und Vergleichsbeispielen gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt;
8-1 ist eine Tabelle, die Herstellungsbedingungen und spezifische Widerstände von Elektroden für die elektroerosive Oberflächenbehandlung von Ausführungsbeispielen und Vergleichsbeispielen gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt;
8-2 ist eine Tabelle, die Herstellungsbedingungen und spezifische Widerstände von Elektroden für die elektroerosive Oberflächenbehandlung von Ausführungsbeispielen und Vergleichsbeispielen gemäß der dritten Ausführungsform zeigt;
8-3 ist eine Tabelle, die Herstellungsbedingungen und spezifische Widerstände von Elektroden für die elektroerosive Oberflächenbehandlung von Ausführungsbeispielen und Vergleichsbeispielen gemäß der dritten Ausführungsform zeigt;
9 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Messpunkts zur Messung eines spezifischen Widerstands bei einer Elektrode für die elektroerosive Oberflächenbehandlung gemäß einer vierten Ausführungsform;
10 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem Mischungsverhältnis von im Wesentlichen kugelförmigem Stellitpulver und dem Gesamtgewicht von Stellitmischpulver und einen spezifischen Widerstand der Elektrode für die elektroerosive Oberflächenbehandlung zeigt;
11 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Zugabemenge von Polyvinylalkohol in Bezug auf das Pulver und einem Längselastizitätsmodul und einem spezifischen Widerstand der Elektrode für die elektroerosive Oberflächenbehandlung zeigt;
12 ist eine Tabelle von numerischen Daten eines in 11 gezeigten Messergebnisses.
Bezugszeichenliste

1: Knet-/Pressformvorrichtung
11: äußerer Behälter
12: Schnecke
13: Einlass
16: Auslass
17: Aufschlämmung
21: leitfähiges organisches Bindemittel
22: Stellitpulver
23: Hohlraum
301: Elektrode
302: Werkstück
303: Arbeitsfluid
304: Stromversorgung für die elektroerosive Oberflächenbehandlung
305: Lichtbogensäule

BESTE ART(EN) ZUR DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Beispielhafte Ausführungsformen einer Elektrode für die elektroerosive Oberflächenbehandlung gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Einzelnen erläutert.
Erste Ausführungsform
Zuerst soll in Umrissen ein Verfahren zum Herstellen einer Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert werden. 1 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Überblicks über den Ablauf eines Verfahrens zum Herstellen einer Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie 1 zeigt, umfasst das Verfahren zum Herstellen einer Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß der vorliegenden Erfindung einen Knetschritt zum Herstellen eines Knetmaterials (einer Aufschlämmung) durch Kneten eines ersten Elektrodenmaterials, das aus Metallpulver besteht, und eines zweiten Elektrodenmaterials, das aus leitfähigem organischem Bindemittel besteht (Schritt S110), einen Formungsschritt zum Formen eines Kompaktkörpers durch Formen des Knetmaterials (der Aufschlämmung) (Schritt S120) und einen Trocknungsschritt zum Trocknen des Kompaktkörpers bei einer Temperatur unterhalb der die thermische Zersetzung einleitenden Temperatur, bei der die thermische Zersetzung des leitfähigen organischen Bindemittels beginnt (Schritt S130). Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es mit Hilfe der vorstehenden Schritte möglich, eine Elektrode hoher Güte zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung herzustellen, die keine Risse hat. Im Folgenden wird ein Verfahren zum Herstellen einer Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß einer ersten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Jeder der Schritte bei dem Verfahren zum Herstellen einer Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung wird detailliert erläutert.
(Knetschritt)
Bei dem Knetschritt wird das Knetmaterial (die Aufschlämmung) hergestellt durch Kneten von dem Metallpulver und dem leitfähigen organischen Bindemittel, in dem ein leitfähiges Harz in einem Lösungsmittel gelöst oder dispergiert ist (Schritt S110).
2 ist eine Querschnittsansicht einer Knet-/Pressformvorrichtung 1, die bei einem Verfahren zum Herstellen einer Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß einer ersten Ausführungsform verwendet wird, wobei eine schematische Konfiguration der Knet-/Pressformvorrichtung 1 erläutert wird. Die Knet-/Pressformvorrichtung 1 weist einen zylindrischen äußeren Behälter 11 und eine Schnecke 12 auf, die sich in Kontakt mit dem äußeren Behälter 11 dreht. Eine Nut ist an der Schnecke 12 spiralförmig ausgebildet.
In die Knet-/Pressformvorrichtung 1 werden ein erstes Elektrodenmaterial 14, bestehend aus dem Metallpulver, und ein zweites Elektrodenmaterial 15, bestehend aus dem leitfähigen organischen Bindemittel, welches das in dem Lösungsmittel gelöste oder dispergierte leitfähige Harz ist, durch einen Einlass 13 zugeführt. Wenn sich die Schnecke 12 dreht, werden diese Materialien beim Passieren der Spiralnut der Schnecke 12 in Extrudier- bzw. Pressrichtung (in Richtung zu einem Auslass 16) gefördert. In dieser Vorrichtung werden das erste Elektrodenmaterial und das zweite Elektrodenmaterial gleichmäßig vermischt und geknetet, und eine Aufschlämmung 17 wird hergestellt.
Die Aufschlämmung 17 wird mit der Rotation der Schnecke 12 in Extrudierrichtung (in Richtung zu dem Auslass 16) gefördert und aus dem Auslass 16 extrudiert. Dadurch wird die Aufschlämmung 17 hergestellt, und ein Kompaktkörper (eine Vorform) 18 wird geformt, der eine Rechteckquerschnittsform von 11 mm × 5 mm hat.
Bei der ersten Ausführungsform wird als das erste Elektrodenmaterial ein flockenförmiges Stellitpulver mit einem mittleren Teilchendurchmesser gleich oder kleiner als 3 μm verwendet, und urethanhaltiges Polythiophen wird als das flüssige leitfähige organische Bindemittel als zweites Elektrodenmaterial verwendet, und diese Materialien werden in die Knet-/Pressformvorrichtung 1 von 2 eingespeist. Das Verhältnis von erstem Elektrodenmaterial zu zweitem Elektrodenmaterial wird so eingestellt, dass das Volumen des leitfähigen Harzes in dem zweiten Elektrodenmaterial ein Volumenverhältnis gleich oder größer als 5% in Bezug auf das Volumen des ersten Elektrodenmaterials ist. Es wird jedoch bevorzugt, dass das Volumen des leitfähigen Harzes in dem zweiten Elektrodenmaterial ein Volumenverhältnis gleich oder größer als 20% in Bezug auf das Volumen des ersten Elektrodenmaterials hat. Wenn nämlich die Leitfähigkeit des ersten Elektrodenmaterials niedrig ist, übernimmt das leitfähige Harz hauptsächlich die Rolle des elektrischen Wegs, und daher wird ein größeres Volumenverhältnis des leitfähigen Harzes stärker bevorzugt. Das hier verwendete leitfähige organische Bindemittel ist zwar ein Bindemittel, bei dem das leitfähige Harz in einem Lösungsmittel gelöst oder dispergiert ist, es gibt jedoch auch einen Fall, bei dem ein nichtleitfähiges Harz, das von dem leitfähigen Harz verschieden ist, in dem Lösungsmittel gelöst oder dispergiert ist.
Nach der Einspeisung der Materialien wird die Schnecke 12 in der Knet-/Formpressvorrichtung 1 gedreht, um die Materialien ausreichend durchzukneten, und schließlich ist die Aufschlämmung 17 fertig gestellt.
(Formungsschritt)
Bei dem Formungsschritt wird ein Kompaktkörper geformt durch Formen der im Knetschritt (Schritt S120) hergestellten Aufschlämmung. Bei der ersten Ausführungsform wird nach dem Herstellen der Aufschlämmung 17 in der Knet-/Pressformvorrichtung 1 ein Formen des Kompaktkörpers durch Formen der Aufschlämmung durchgeführt. Ferner wird bei der ersten Ausführungsform durch Vakuumbehandlung des Inneren der Knet-/Pressformvorrichtung 1 der Kompaktkörper (Vorkompaktkörper) mit 100 mm × 11 mm × 5 mm erhalten durch Extrudieren der Aufschlämmung 17 unter einem Extrusionsdruck von 10 MPa bis 100 MPa unter gleichzeitiger Einstellung der in der Aufschlämmung 17 enthaltenen Lösungsmittelmenge (in Gew.-%) auf verschiedene Mengen.
(Trocknungsschritt)
Bei dem Trocknungsschritt wird der Kompaktkörper bei einer Temperatur unterhalb der eine thermische Zersetzung auslösenden Temperatur getrocknet, bei der die thermische Zersetzung des in dem Kompaktkörper enthaltenen leitfähigen organischen Bindemittels beginnt (Schritt S130). Bei der ersten Ausführungsform wird eine Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung erhalten durch Trocknen und Härten des bei dem Formungsschritt erhaltenen Kompaktkörpers (Vorkompaktkörpers) 18 in einer Vakuumatmosphäre bei einer Temperatur von 140°C, wobei dies eine Temperatur unterhalb der die thermische Zersetzung auslösenden Temperatur ist, bei der die thermische Zersetzung des Polythiophens beginnt. Die Trocknungsdauer liegt zwischen zwei und vier Stunden.
Anschließend wird die spezifische Widerstandscharakteristik der wie oben beschrieben hergestellten Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung untersucht. 3-1 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem Gewichtsprozentanteil (Gew.-%) eines in der Aufschlämmung 17 bei der Herstellung der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung enthaltenen Lösungsmittels und dem spezifischen Widerstandswert (Ω·cm) der fertigen Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung zeigt. 3-2 ist eine Tabelle mit numerischen Daten eines in 3-1 gezeigten Messergebnisses. Die Messung des spezifischen Widerstandswerts wird nach der Viersondenmethode durchgeführt.
Die 3-1 und 3-2 zeigen, dass eine Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung mit einem niedrigen elektrischen Widerstandswert gleich oder kleiner als ungefähr 1,0 × 10² (Ω·cm) erhalten werden kann, wenn der Gewichtsprozentanteil des in der Aufschlämmung 17 enthaltenen Lösungsmittels 2 Gew.-% bis 50 Gew.-% beträgt. Man geht davon aus, dass dieses Resultat erhalten wird, weil durch das leitfähige organische Bindemittel in der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung ein guter elektrischer Weg erhalten wird, indem als das Bindemittel das leitfähige organische Bindemittel verwendet wird.
Daher kann also mit dem Verfahren zum Herstellen der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung mit niedrigem elektrischem Widerstandswert erhalten werden, ohne dass ein Diffusionsbonden von Teilchen durch das Sintern durchgeführt wird, wobei das leitfähige organische Bindemittel als das Bindemittel für die Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung verwendet wird. Da ferner bei dem Verfahren zum Herstellen der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung kein Sintern durchgeführt wird, ergibt sich keine Steigerung der Fertigungskosten infolge einer Sinterung, und infolgedessen kann eine Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung mit niedrigem elektrischem Widerstandswert kostengünstig erhalten werden. Da bei dem Verfahren zum Herstellen der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung kein Sintern durchgeführt wird, kann außerdem eine Elektrode hoher Güte zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung erhalten werden, ohne dass die Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung Risse infolge eines Sintervorgangs aufweist.
Aus den 3-1 und 3-2 ist ferner ersichtlich, dass der spezifische Widerstandswert der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung um gleich oder mehr als zwei Ziffern (auf gleich oder kleiner als 1/100 verringert wird) im Vergleich mit dem Fall verringert wird, in dem der Gewichtsprozentanteil des in der Aufschlämmung 17 enthaltenen Lösungsmittels kleiner als 2 Gew.-% und größer als 50 Gew.-% ist, und dass eine Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung mit einem niedrigen elektrischen Widerstandswert erhalten werden kann, wenn der Gewichtsprozentsatz des in der Aufschlämmung 17 enthaltenen Lösungsmittels 2 Gew.-% bis 50 Gew.-% beträgt.
Mit abnehmender Lösungsmittelmenge in der Aufschlämmung 17 wird der elektrische Weg des leitfähigen organischen Lösungsmittels in der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung unterbrochen, so dass angenommen wird, dass der spezifische Widerstandswert der gesamten Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung ansteigt. Diese Tendenz zeigt sich viel deutlicher, wenn der Gewichtsprozentsatz der in der Aufschlämmung 17 enthaltenen Lösungsmittelmenge kleiner als 2 Gew.-% ist.
Wenn dagegen die in der Aufschlämmung 17 enthaltene Lösungsmittelmenge größer wird, wird es wegen des Lösungsmittels schwierig, die Ausbildung des Kompaktkörpers (Vorkompaktkörpers) 18 nach dem Formpressen beizubehalten.
Ferner nimmt mit zunehmender Lösungsmittelmenge in der Aufschlämmung 17 die Schrumpfung des Kompaktkörpers (Vorkompaktkörpers) 18 während der Trocknung des Kompaktkörpers (Vorkompaktkörpers) 18 zu, wodurch es schwierig wird, die Ausbildung bzw. Form des Kompaktkörpers beizubehalten. Diese Tendenz zeigt sich besonders deutlich, wenn der Gewichtsprozentsatz der in der Aufschlämmung 17 enthaltenen Lösungsmittelmenge kleiner als 2 Gew.-% oder größer als 50 Gew.-% ist.
Aus den vorstehenden Tatsachen ergibt sich, dass eine Kontrolle bzw. Einstellung der in der Aufschlämmung 17 enthaltenen Lösungsmittelmenge zum Zeitpunkt des Formens wichtig ist, um die elektrische Verbindung des leitfähigen organischen Bindemittels in der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung und die Ausbildung der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung beizubehalten. Anders ausgedrückt, ist es also zum Erhalt einer Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung mit niedrigem elektrischem Widerstandswert und guter Form wichtig, die in der Aufschlämmung 17 enthaltene Lösungsmittelmenge zum Zeitpunkt des Formens zu kontrollieren bzw. einzustellen.
Um also bei der vorliegenden Erfindung eine Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung mit niedrigem elektrischem Widerstandswert und guter Ausbildung zu erhalten, wird bevorzugt, den Prozentsatz der in der Aufschlämmung 17 enthaltenen Lösungsmittelmenge auf 2 Gew.-% bis 50 Gew.-% einzustellen. Durch Einstellen des Prozentsatzes der in der Aufschlämmung 17 enthaltenen Lösungsmittelmenge auf 2 Gew.-% bis 50 Gew.-% ist es möglich, eine zu große Unerbrechung des elektrischen Wegs des leitfähigen organischen Bindemittels in der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung zu unterdrücken und eine Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung zu erhalten, die einen niedrigen elektrischen Widerstandswert hat. Ferner ist es durch Einstellen des Prozentsatzes der in der Aufschlämmung 17 enthaltenen Lösungsmittelmenge auf 2 Gew.-% bis 50 Gew.-% möglich zu verhindern, dass die Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung aufgrund des Lösungsmittels außer Form ist, und es ist möglich, eine Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung mit guter Ausbildung zu erhalten. Durch Einstellen des Prozentsatzes der in der Aufschlämmung 17 enthaltenen Lösungsmittelmenge auf 2 Gew.-% bis 50 Gew.-% kann also auf sichere Weise eine Elektrode hoher Güte zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung erhalten werden, die einen niedrigen elektrischen Widerstandswert und eine gute Ausbildung hat.
4 ist ein Schema einer Rasterelektronenmikroskop-Aufnahme einer inneren Struktur der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß der ersten Ausführungsform. Die Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist gebildet mit dem ersten Elektrodenmaterial, das aus wenigstens einem von Metallpulver und Isolierpulver besteht, das in einem zweiten Elektrodenmaterial dispergiert ist, das aus leitfähigem organischem Bindemittel besteht, welches das leitfähige Harz enthält.
Wie 4 zeigt, verläuft bei der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß der vorliegenden Ausführungsform der elektrische Weg des leitfähigen organischen Bindemittels 21 ohne Unterbrechung, weil ein leitfähiges organisches Bindemittel 21 dicht eingefüllt ist, um ein Stellitpulver 22 zu umgeben, und daher kann eine Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung mit niedrigem elektrischem Widerstandswert erhalten werden.
Ferner können durch Einstellen des Prozentsatzes der in der Aufschlämmung 17 enthaltenen Lösungsmittelmenge auf 2 Gew.-% bis 50 Gew.-% eine strukturelle Festigkeit als Kompaktkörper sowie der niedrige elektrische Widerstandswert sichergestellt werden, wodurch es möglich ist, eine gute Ausbildung aufrecht zu erhalten. Mit dieser Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung ist es somit möglich, eine Elektrode hoher Güte zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung zu erhalten, die einen niedrigen elektrischen Widerstandswert hat, ohne dass ein Sintervorgang beim Herstellungsprozess durchgeführt wird, wobei eine gute Ausbildung aufrecht erhalten wird. Bei der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß der vorliegenden Erfindung wird in der Trocknungsphase ein Hohlraum 23 infolge von Schrumpfung des Harzes gebildet.
Vorstehend wird zwar ein Fall der Herstellung der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung unter Verwendung des Stellitpulvers als Pulvermaterial beschrieben, das zum Zeitpunkt einer elektroerosiven Oberflächenbehandlung zu einer Beschichtung wird, aber die vorstehende Beschreibung soll die vorliegende Erfindung in keiner Weise einschränken. Anders ausgedrückt kann bei der vorliegenden Erfindung wenigstens eines von Metallpulver und Isolierpulver sowie das Stellitpulver als das Pulvermaterial verwendet werden, das bei einer elektroerosiven Oberflächenbearbeitung zu einer Beschichtung wird. Das Metallpulver umfasst beispielsweise ein reines Metallpulver oder ein Legierungspulver aus einem Cobaltsystem (Co-System), einem Nickelsystem (Ni-System), einem Eisensystem (Fe-System), einem Aluminiumsystem (Al-System), einem Kupfersystem (Cu-System) und einem Zinksystem (Zn-System). Das Isolierpulver umfasst beispielsweise ein Keramikpulver.
Nachstehend wird eine elektroerosive Oberflächenbehandlung unter Anwendung der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Die elektroerosive Oberflächenbehandlung unter Anwendung der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist eine elektroerosive Oberflächenbehandlung zur Bildung einer Schicht, bestehend aus Elektrodenmaterial oder Material, das aus einer Reaktion des Elektrodenmaterials mit elektrischer Entladungsenergie an der Oberfläche eines behandelten Werkstücks erhalten ist, unter Verwendung von gepulster elektrischer Entladungsenergie, die durch Erzeugen einer gepulsten elektrischen Entladung zwischen einer leitfähigen Elektrode und dem Werkstück erhalten wird.
Das Diagramm von 5 zeigt eine schematische Konfiguration einer Einrichtung zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung. Wie 5 zeigt, umfasst die Einrichtung zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung eine Elektrode 301, die nach dem oben beschriebenen Herstellungsverfahren gefertigt ist, ein Öl als Arbeitsfluid 303, eine Arbeitsfluidzuführeinrichtung (nicht gezeigt), welche die Elektrode 301 und ein Werkstück 302 entweder in das Arbeitsfluid taucht oder das Arbeitsfluid 303 zwischen Elektrode 301 und Werkstück 302 zuführt, und eine Energieversorgung 304 für die elektroerosive Oberflächenbehandlung, die zwischen Elektrode 301 und Werkstück 302 eine Spannung anlegt zum Erzeugen einer gepulsten elektrischen Entladung (einer Lichtbogensäule 305). In 5 sind Einheiten oder Elemente, die keinen direkten Bezug zu der vorliegenden Erfindung haben, weggelassen, etwa eine Antriebseinheit, die eine relative Position zwischen der Energieversorgung 304 für die elektroerosive Oberflächenbehandlung und dem Werkstück 302 steuert.
Zur Bildung einer Schicht an der Werkstückoberfläche durch Ausführen einer elektroerosiven Oberflächenbehandlung unter Anwendung der Einrichtung zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung sind die Elektrode 301 und das Werkstück 302 so angeordnet, dass sie einander in dem Arbeitsfluid 303 zugewandt sind, und in dem Arbeitsfluid 303 wird zwischen der Elektrode 301 und dem Werkstück 302 von der Energieversorgung 304 für die elektroerosive Oberflächenbehandlung eine gepulste elektrische Entladung erzeugt. Dann wird auf der Oberfläche des Werkstücks durch die elektrische Entladungsenergie der gepulsten elektrischen Entladung eine aus dem Elektrodenmaterial bestehende Schicht gebildet, oder es wird durch die elektrische Entladungsenergie eine Schicht gebildet, die aus Material besteht, das bei einer Reaktion des Elektrodenmaterials an der Werkstückoberfläche erhalten wird. Die Elektrode 301 hat negative Polarität, und das Werkstück 302 hat positive Polarität. Wie 5 zeigt, wird die Lichtbogensäule 305 der elektrischen Entladung zwischen der Elektrode 301 und dem Werkstück 302 erzeugt.
Die elektroerosive Oberflächenbehandlung erfolgt unter Anwendung der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß der vorliegenden Ausführungsform, um eine Schicht auf einem Werkstück zu bilden. Ein Beispiel eines Impulszustands für die elektrische Entladung bei der Durchführung der elektroerosiven Oberflächenbehandlung ist in den 6-1 und 6-2 gezeigt. Die 6-1 und 6-2 sind Diagramme und zeigen den Impulszustand für die elektrische Entladung zum Zeitpunkt der Durchführung der elektroerosiven Oberflächenbehandlung, wobei 6-1 eine Spannungswellenform zeigt, die zwischen Elektrode und Werkstück zum Zeitpunkt der elektrischen Entladung angelegt wird, und 6-2 eine Stromwellenform eines Stroms zeigt, der zum Zeitpunkt der elektrischen Entladung fließt.
Wie 6-1 zeigt, liegt zu einem Zeitpunkt t0 eine Leerlaufspannung ui zwischen beiden Elektroden, und ein Strom beginnt zwischen den Elektroden zu einem Zeitpunkt t1 nach Ablauf einer Entladungsverzögerungsdauer td zu fließen, und dann beginnt die elektrische Entladung. Zu diesem Zeitpunkt ist die Spannung eine Entladungsspannung ue, und der zu diesem Zeitpunkt fließende Strom ist ein Spitzenstrom ie. Wenn die Spannungszufuhr zwischen die Elektroden zum Zeitpunkt t2 gestoppt wird, stoppt auch der Stromfluss.
Eine Zeitdauer t2–t1 ist eine Impulsdauer te. Die Spannungswellenform während der Dauer t0 bis t2 wird mit einer Pausendauer to wiederholt an die Elektroden angelegt. Mit anderen Worten wird, wie 6-1 zeigt, eine gepulste Spannung zwischen die Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung und das Werkstück angelegt.
Wie oben beschrieben wurde, ist bei der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Verwendung eines leitfähigen organischen Bindemittels als das Bindemittel das leitfähige organische Bindemittel dicht eingefüllt bzw. gepackt, so dass es das Stellitpulver umgibt, wodurch der elektrische Weg des leitfähigen organischen Bindemittels ohne Unterbrechung ausgebildet ist. Somit wird eine Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung, die einen niedrigen elektrischen Widerstandswert hat, ohne Durchführung eines Sintervorgangs beim Fertigungsverfahren realisiert.
Ferner kann durch Einstellen des Prozentsatzes der in der Aufschlämmung 17 enthaltenen Lösungsmittelmenge auf 2 Gew.-% bis 50 Gew.-% eine Erhöhung des spezifischen Widerstands infolge einer Unterbrechung des elektrischen Wegs des leitfähigen organischen Bindemittels und das Auftreten eines Zusammenbruchs der Form des Kompaktkörpers (der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung) infolge einer zu großen Lösungsmittelmenge oder eines Zusammenbruchs des Kompaktkörpers (der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung) infolge starker Schrumpfung beim Trocknungsvorgang verhindert werden. Somit wird eine Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung realisiert, bei der die strukturelle Festigkeit als Kompaktkörper sowie ein niedriger elektrischer Widerstandswert sichergestellt sind und gute Formhaltigkeit vorhanden ist.
Mit anderen Worten wird mit der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Elektrode hoher Güte zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung, die ohne einen Sintervorgang beim Fertigungsverfahren einen niedrigen elektrischen Widerstandswert und gute Formhaltigkeit hat, realisiert. Da beim Fertigungsverfahren kein Sintervorgang durchgeführt wird, gibt es ferner keine Kostensteigerung durch Sintern, und somit wird eine Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung mit niedrigem elektrischem Widerstandswert unter geringem Kostenaufwand realisiert. Da beim Fertigungsverfahren kein Sintervorgang durchgeführt wird, wird außerdem eine Elektrode hoher Güte zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung realisiert, wobei die Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung keine durch Sintern bedingten Risse hat.
Ferner wird bei der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Verwendung des leitfähigen organischen Bindemittels als Bindemittel das Stellitpulver von dem dicht gepackten leitfähigen organischen Bindemittel umgeben, so dass der elektrische Weg des leitfähigen organischen Bindemittels ohne Unterbrechung ausgebildet ist. Somit kann eine Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung, die einen niedrigen elektrischen Widerstandswert hat, ohne einen Sintervorgang beim Fertigungsverfahren hergestellt werden.
Durch Einstellen des Prozentsatzes der in der Aufschlämmung 17 enthaltenen Lösungsmittelmenge auf 2 Gew.-% bis 50 Gew.-% kann ferner eine Erhöhung des spezifischen Widerstands infolge einer Unterbrechung des elektrischen Wegs des leitfähigen organischen Bindemittels und das Auftreten eines Zusammenbruchs der Ausbildung des Kompaktkörpers (der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung) infolge einer zu großen Lösungsmittelmenge oder eines Zusammenbruchs des Kompaktkörpers (der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung) infolge starker Schrumpfung beim Trocknungsvorgang verhindert werden. Somit kann eine Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung hergestellt werden, bei der die strukturelle Festigkeit als Kompaktkörper sowie ein niedriger elektrischer Widerstandswert gewährleistet sind und gute Formhaltigkeit gegeben ist.
Da kein Sintervorgang beim Fertigungsverfahren stattfindet, gibt es ferner keine Kostensteigerung aufgrund von Sintern, und somit kann eine Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung, die einen niedrigen elektrischen Widerstandswert hat, mit geringem Kostenaufwand erhalten werden. Da beim Fertigungsverfahren kein Sintern durchgeführt wird, kann außerdem eine Elektrode hoher Güte zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung erhalten werden, wobei die Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung keine durch Sintern bedingten Risse aufweist.
Mit anderen Worten kann mit der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Elektrode hoher Güte zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung hergestellt werden, die einen niedrigen elektrischen Widerstandswert ohne Durchführung eines Sintervorgangs beim Fertigungsverfahren hat und gute Formhaltigkeit besitzt. Da beim Fertigungsverfahren kein Sintern durchgeführt wird, kann ferner eine Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung mit niedrigem elektrischem Widerstandswert kostengünstig hergestellt werden. Da kein Sintern beim Fertigungsverfahren durchgeführt wird, kann ferner eine Elektrode hoher Güte zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung hergestellt werden, wobei die Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung keine durch Sintern bedingten Risse aufweist.
Zweite Ausführungsform
Bei der ersten Ausführungsform wird ein Fall der Verwendung von Polythiophen als leitfähiges organisches Bindemittel erläutert, das bei der vorliegenden Erfindung verwendbare leitfähige organische Bindemittel ist jedoch nicht auf Polythiophen beschränkt. Bei der zweiten Ausführungsform wird ein Fall der Herstellung einer Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach der gleichen Methode wie bei der ersten Ausführungsform unter Verwendung von Polyanilin oder Polypyrrol erläutert.
Bei den Ausführungsbeispielen 2-1 bis 2-3 werden Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung auf die gleiche Weise wie im Fall der ersten Ausführungsform hergestellt unter Verwendung eines flockenförmigen Stellitpulvers, die einen mittleren Partikeldurchmesser gleich oder kleiner als 3 μm haben, als erstes Elektrodenmaterial und von Polyanilin als leitfähiges organisches Bindemittel für das zweite Elektrodenmaterial und unter Einstellen des Gewichtsprozentsatzes der in der Aufschlämmung enthaltenen Lösungsmittelmenge auf 2 Gew.-% (Ausführungsbeispiel 2-1) bzw. 30 Gew.-% (Ausführungsbeispiel 2-2) bzw. 50 Gew.-% (Ausführungsbeispiel 2-3).
Bei den Vergleichsbeispielen 2-1 und 2-2 werden die Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung auf die gleiche Weise wie im Fall der ersten Ausführungsform hergestellt unter Verwendung eines flockenförmigen Stellitpulvers mit einem mittleren Partikeldurchmesser gleich oder kleiner als 3 μm als erstes Elektrodenmaterial, ferner von Polyanilin als leitfähiges organisches Bindemittel für das zweite Elektrodenmaterial und Einstellen des Gewichtsprozentanteils der in der Aufschlämmung enthaltenen Lösungsmittelmenge auf 0,5 Gew.-% (Vergleichsbeispiel 2-1) bzw. 60 Gew.-% (Vergleichsbeispiel 2-2).
Dann wird eine Messung durchgeführt, um den spezifischen Widerstandswert der Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß den Ausführungsbeispielen 2-1 bis 2-3 und den Vergleichsbeispielen 2-1 und 2-2, die unter den obigen Bedingungen hergestellt wurden, zu messen. Die Messung des spezifischen Widerstands erfolgt nach der Viersondenmethode. Ein Messergebnis ist in 7-1 gezeigt.
Ferner werden in den Ausführungsbeispielen 2-4 bis 2-6 Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung auf die gleiche Weise wie im Fall der ersten Ausführungsform hergestellt unter Verwendung eines flockenförmigen Stellitpulvers mit einem mittleren Partikeldurchmesser gleich oder kleiner als 3 μm als erstes Elektrodenmaterial, ferner von Polypyrrol als leitfähiges organisches Bindemittel als zweites Elektrodenmaterial und Einstellen des Gewichtsprozentsatzes der in der Aufschlämmung enthaltenen Lösungsmittelmenge auf 2 Gew.-% (Ausführungsbeispiel 2-4) bzw. 30 Gew.-% (Ausführungsbeispiel 2-5) bzw. 50 Gew.-% (Ausführungsbeispiel 2-6).
In den Vergleichsbeispielen 2-3 und 2-4 werden Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung auf die gleiche Weise wie im Fall der ersten Ausführungsform hergestellt unter Verwendung eines flockenförmigen Stellitpulvers mit einem mittleren Partikeldurchmesser gleich oder kleiner als 3 μm als erstem Elektrodenmaterial, ferner von Polypyrrol als leitfähiges organisches Bindemittel als zweitem Elektrodenmaterial und Einstellen des Gewichtsprozentsatzes der in der Aufschlämmung enthaltenen Lösungsmittelmenge auf 0,5 Gew.-% (Vergleichsbeispiel 2-3) bzw. 60 Gew.-% (Vergleichsbeispiel 2-4).
Dann wird der spezifische Widerstandswert der Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß den Ausführungsbeispielen 2-4 bis 2-6 und den Vergleichsbeispielen 2-3 und 2-4, die unter den obigen Bedingungen hergestellt wurden, gemessen. Die Messung des spezifischen Widerstandswerts erfolgt nach der Viersondenmethode. Ein Messergebnis ist in 7-2 gezeigt.
Aus 7-1 ist ersichtlich, dass der spezifische Widerstandswert der Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß den Ausführungsbeispielen 2-1 bis 2-3 um etwa drei bis vier Ziffern niedriger als der spezifische Widerstandswert der Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß den Vergleichsbeispielen 2-1 und 2-2 ist.
Man geht davon aus, dass die Ursache für den hohen spezifischen Widerstandswert der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach Vergleichsbeispiel 2-1 der geringe Gewichtsprozentsatz der in der Aufschlämmung enthaltenen Lösungsmittelmenge von nur 0,5 Gew.-% in der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach Vergleichsbeispiel 2-1 ist, wodurch der elektrische Weg in der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung unterbrochen ist. Ferner geht man davon aus, dass die Ursache für den hohen spezifischen Widerstandswert der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach Vergleichsbeispiel 2-2 der hohe Gewichtsprozentsatz der in der Aufschlämmung enthaltenen Lösungsmittelmenge von 60 Gew.-% in der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach Vergleichsbeispiel 2-2 ist, wodurch es schwierig ist, die Ausbildung bzw. Form des Kompaktkörpers (der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung) aufrecht zu erhalten. Bei den Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach den Ausführungsbeispielen 2-1 bis 2-3 geht man davon aus, dass der spezifische Widerstandswert im Vergleich mit den Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach den Vergleichsbeispielen 2-1 und 2-2 niedrig ist, weil ein Zustand entsprechend dem Vergleichsbeispiel 2-1 oder dem Vergleichsbeispiel 2-2 nicht vorliegt, so dass ein guter elektrischer Weg ausgebildet ist.
Aus 7-2 ergibt sich, dass der spezifische Widerstandswert der Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß den Ausführungsbeispielen 2-4 bis 2-6 um ungefähr zwei bis drei Ziffern niedriger als der spezifische Widerstandswert der Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß den Vergleichsbeispielen 2-3 und 2-4 ist.
Man geht davon aus, dass die Ursache für den hohen spezifischen Widerstandswert der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach Vergleichsbeispiel 2-3 der geringe Gewichtsprozentsatz der in der Aufschlämmung enthaltenen Lösungsmittelmenge von nur 0,5 Gew.-% in der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach Vergleichsbeispiel 2-3 ist, wodurch der elektrische Weg in der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung unterbrochen ist. Ferner geht man davon aus, dass die Ursache für den hohen spezifischen Widerstandswert der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach Vergleichsbeispiel 2-4 der hohe Gewichtsprozentsatz der in der Aufschlämmung enthaltenen Lösungsmittelmenge von 60 Gew.-% in der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach Vergleichsbeispiel 2-4 ist, wodurch es schwierig ist, die Ausbildung bzw. Form des Kompaktkörpers (der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung) aufrecht zu erhalten. Bei den Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach den Ausführungsbeispielen 2-4 bis 2-6 geht man davon aus, dass der spezifische Widerstandswert im Vergleich mit den Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach den Vergleichsbeispielen 2-3 und 2-4 niedrig ist, weil ein Zustand entsprechend dem Vergleichsbeispiel 2-3 oder dem Vergleichsbeispiel 2-4 nicht vorliegt, so dass ein guter elektrischer Weg ausgebildet ist.
Wie oben beschrieben wurde, wird bei der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß der vorliegenden Ausführungsform auch bei Verwendung von Polyanilin oder Polypyrrol als leitfähiges organisches Bindemittel die Verbindung des elektrischen Wegs des leitfähigen organischen Bindemittels ausgebildet, und somit wird eine Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung, die einen niedrigen elektrischen Widerstand hat, ohne Durchführung eines Sintervorgangs im Fertigungsverfahren realisiert.
Durch Einstellen des Prozentsatzes der in der Aufschlämmung 17 enthaltenen Lösungsmittelmenge auf 2 Gew.-% bis 50 Gew.-% kann ferner eine Erhöhung des spezifischen Widerstandswerts infolge einer Unterbrechung des elektrischen Wegs des leitfähigen organischen Bindemittels und das Auftreten eines Zusammenbruchs der Ausbildung bzw. Form des Kompaktkörpers (der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung) infolge einer übergroßen Lösungsmittelmenge oder eines Zusammenbruchs des Kompaktkörpers (der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung) infolge einer starken Schrumpfung beim Trocknungsvorgang vermieden werden. Somit wird eine Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung realisiert, bei der die strukturelle Festigkeit als Kompaktkörper sowie ein niedriger elektrischer Widerstandswert gewährleistet werden kann und gute Formhaltigkeit besteht.
Mit anderen Worten wird mit der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß der vorliegenden Ausführungsform auch bei Verwendung von Polyanilin oder Polypyrrol als leitfähiges organisches Bindemittel eine Elektrode hoher Güte zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung mit niedrigem elektrischem Widerstandswert ohne Durchführung eines Sintervorgangs beim Fertigungsverfahren und mit guter Formhaltigkeit realisiert. Da beim Fertigungsverfahren kein Sintern stattfindet, gibt es außerdem keine durch Sintern bedingte Kostensteigerung, und somit wird eine kostengünstige Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung mit niedrigem elektrischem Widerstand realisiert. Da beim Fertigungsverfahren kein Sintervorgang durchgeführt wird, wird außerdem eine Elektrode hoher Güte zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung realisiert, wobei die Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung keine durch Sintern bedingten Risse aufweist.
Ferner wird bei der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Verbindung des elektrischen Wegs des leitfähigen organischen Bindemittels auch dann ausgebildet, wenn für das Bindemittel Polyanilin oder Polypyrrol als leitfähiges organisches Bindemittel verwendet wird. Daher kann eine Elektrode mit niedrigem elektrischem Widerstandswert zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung erhalten werden, ohne dass beim Fertigungsverfahren ein Sintern durchgeführt wird.
Durch Einstellen des Prozentsatzes der in der Aufschlämmung 17 enthaltenen Lösungsmittelmenge auf 2 Gew.-% bis 50 Gew.-% kann ferner eine Erhöhung des spezifischen Widerstands infolge einer Unterbrechung des elektrischen Wegs des leitfähigen organischen Bindemittels und eines Zusammenbruchs der Ausbildung des Kompaktkörpers (der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung) infolge einer zu großen Lösungsmittelmenge oder ein Zusammenbruch des Kompaktkörpers (der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung) infolge einer starken Schrumpfung während der Trocknung verhindert werden. Somit kann eine Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung hergestellt werden, wobei der Kompaktkörper gute strukturelle Festigkeit sowie einen niedrigen elektrischen Widerstandswert hat und gute Formhaltigkeit zeigt.
Da beim Fertigungsverfahren kein Sintervorgang durchgeführt wird, gibt es ferner keine durch Sintern bedingte Kostensteigerung, und somit kann eine Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung, die einen niedrigen elektrischen Widerstandswert hat, kostengünstig erhalten werden. Da beim Fertigungsverfahren kein Sintervorgang durchgeführt wird, kann außerdem eine Elektrode hoher Güte zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung erhalten werden, wobei die Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung keine durch Sintern hervorgerufenen Risse aufweist.
Mit anderen Worten kann im Fall der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß der vorliegenden Ausführungsform auch dann, wenn für das leitfähige organische Bindemittel Polyanilin oder Polypyrrol als Bindemittel verwendet wird, eine Elektrode hoher Güte zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung hergestellt werden, die einen niedrigen elektrischen Widerstand und gute Formhaltigkeit hat, ohne dass beim Fertigungsverfahren ein Sintervorgang durchgeführt wird. Da beim Fertigungsverfahren kein Sintern erfolgt, kann zusätzlich eine Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung mit niedrigem elektrischem Widerstand kostengünstig hergestellt werden. Da kein Sintervorgang beim Fertigungsverfahren durchgeführt wird, kann außerdem eine Elektrode hoher Güte zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung hergestellt werden, wobei die Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung keine durch Sintern bedingten Risse hat.
Dritte Ausführungsform
Bei einer dritten Ausführungsform wird eine Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung hergestellt durch Hinzufügen von 1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des leitfähigen organischen Bindemittels, eines polaren Lösungsmittels zu dem leitfähigen organischen Bindemittel, das bei der ersten und zweiten Ausführungsform verwendet wird. Als das polare Lösungsmittel werden Ethylenglykol, Dimethylsulfoxid und Dimethylacetamid eingesetzt.
Zuerst wird bei den Ausführungsbeispielen 3-1 bis 3-3 ein flockenförmiges Stellitpulver, die einen Partikeldurchmesser gleich oder kleiner als 3 μm haben, als das erste Elektrodenmaterial verwendet, und als das leitfähige organische Bindemittel wird für das zweite Elektrodenmaterial eine Substanz verwendet, die erhalten ist durch Hinzufügen von Ethylenglykol als polares Lösungsmittel zu Urethan enthaltendem Polythiophen, und zwar 1 Gew.-% (Ausführungsbeispiel 3-1) bzw. 5 Gew.-% (Ausführungsbeispiel 3-2) bzw. 10 Gew.-% (Ausführungsbeispiel 3-3), bezogen auf das Gesamtgewicht des leitfähigen organischen Bindemittels. Dann werden Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung auf die gleiche Weise wie die erste Ausführungsform hergestellt durch Einstellen des Gewichtsprozentsatzes der in der Aufschlämmung enthaltenen Lösungsmittelmenge auf 20 Gew.-%.
In einem Vergleichsbeispiel 3-1 wird eine Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung auf die gleiche Weise wie im Fall der Ausführungsbeispiele 3-1 bis 3-3 hergestellt mit Ausnahme der Bedingung, dass dem leitfähigen organischen Bindemittel kein Ethylenglykol als polares Lösungsmittel hinzugefügt wird. Dann wird eine Messung durchgeführt, um den spezifischen Widerstand der Elektroden für die elektroerosive Oberflächenbehandlung gemäß den Ausführungsbeispielen 3-1 bis 3-3 und dem Vergleichsbeispiel 3-1, die unter den vorstehenden Bedingungen hergestellt wurden, zu messen. Die Messung des spezifischen Widerstands erfolgt nach der Viersondenmethode. Ein Messergebnis ist in 8-1 gezeigt.
8-1 zeigt, dass der spezifische Widerstand der Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach den Ausführungsbeispielen 3-1 bis 3-3 um ungefähr zwei bis drei Ziffern niedriger als der spezifische Widerstand der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach dem Vergleichsbeispiel 3-1 ist.
Bei der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach den Ausführungsbeispielen 3-1 bis 3-3, bei denen Ethylenglykol als das polare Lösungsmittel dem leitfähigen organischen Bindemittel hinzugefügt ist, ist die Leitfähigkeit erhöht, weil die sterische Orientierung des leitfähigen Harzes in dem leitfähigen organischen Bindemittel in eine Richtung geändert ist, in welcher der elektrische Weg sicherer gemacht wird. Daher wird bei der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach den Ausführungsbeispielen 3-1 bis 3-3 davon ausgegangen, dass der spezifische Widerstand der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung verringert ist im Vergleich mit der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach dem Vergleichsbeispiel 3-1, bei dem Ethylenglykol als das polare Lösungsmittel dem leitfähigen organischen Bindemittel nicht beigegeben ist.
Bei den Ausführungsbeispielen 3-4 bis 3-6 wird als das erste Elektrodenmaterial ein flockenförmiges Stellitpulver mit einem mittleren Partikeldurchmesser gleich oder kleiner als 3 μm verwendet, und als das leitfähige organische Bindemittel wird für das zweite Elektrodenmaterial eine Substanz verwendet, die erhalten ist durch Hinzufügen von Dimethylsulfoxid als polares Lösungsmittel zu Polythiophen, und zwar 1 Gew.-% (Ausführungsbeispiel 3-4) bzw. 5 Gew.-% (Ausführungsbeispiel 3-5) bzw. 10 Gew.-% (Ausführungsbeispiel 3-6), bezogen auf das Gesamtgewicht des leitfähigen organischen Bindemittels. Dann werden Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung auf die gleiche Weise wie die erste Ausführungsform hergestellt durch Einstellen des Gewichtsprozentsatzes der in der Aufschlämmung enthaltenen Lösungsmittelmenge auf 20 Gew.-%.
In einem Vergleichsbeispiel 3-2 wird eine Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung auf die gleiche Weise wie im Fall der Ausführungsbeispiele 3-4 bis 3-6 mit der Ausnahme hergestellt, dass dem leitfähigen organischen Bindemittel kein Dimethylsulfoxid als polares Lösungsmittel beigefügt wird. Dann wird eine Messung durchgeführt, um den spezifischen Widerstand der Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß den Ausführungsbeispielen 3-4 bis 3-6 und dem Vergleichsbeispiel 3-2, die unter den genannten Bedingungen hergestellt sind, zu messen. Die Messung des spezifischen Widerstands erfolgt nach der Viersondenmethode. 8-1 zeigt ein Messergebnis.
8-1 zeigt, dass der spezifische Widerstand der Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß den Ausführungsbeispielen 3-4 bis 3-6 um zwei Ziffern niedriger als der spezifische Widerstand der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach dem Vergleichsbeispiel 3-2 ist.
Bei der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß den Ausführungsbeispielen 3-4 bis 3-6, bei der dem leitfähigen organischen Bindemittel Dimethylsulfoxid als das polare Lösungsmittel beigefügt ist, ist die Leitfähigkeit erhöht, weil die sterische Orientierung des leitfähigen Harzes in dem leitfähigen organischen Bindemittel in die Richtung geändert ist, in welcher der elektrische Weg sicherer ist. Daher wird bei der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach den Ausführungsbeispie3len 3-4 bis 3-6 davon ausgegangen, dass der spezifische Widerstand der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung verringert ist gegenüber der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach dem Vergleichsbeispiel 3-2, bei der dem leitfähigen organischen Bindemittel kein Dimethylsulfoxid als das polare Lösungsmittel zugefügt ist.
Bei den Ausführungsbeispielen 3-7 bis 3-9 wird als das erste Elektrodenmaterial ein flockenförmiges Stellitpulver mit einer mittleren Partikelgröße gleich oder kleiner als 3 μm verwendet, und als das leitfähige organische Bindemittel wird für das zweite Elektrodenmaterial eine Substanz verwendet, die erhalten ist durch Hinzufügen von Dimethylacetamid als polares Lösungsmittel zu Polythiophen, und zwar 1 Gew.-% (Ausführungsbeispiel 3-7) bzw. 5 Gew.-% (Ausführungsbeispiel 3-8) bzw. 10 Gew.-% (Ausführungsbeispiel 3-9), bezogen auf das Gesamtgewicht des leitfähigen organischen Bindemittels. Dann werden Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung auf die gleiche Weise wie die erste Ausführungsform hergestellt durch Einstellen des Gewichtsprozentsatzes der in der Aufschlämmung enthaltenen Lösungsmittelmenge auf 20 Gew.-%.
Bei einem Vergleichsbeispiel 3-3 wird eine Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung auf die gleiche Weise wie die Ausführungsbeispiele 3-7 bis 3-9 mit der Ausnahme hergestellt, dass dem leitfähigen organischen Bindemittel kein Dimethylacetamid als polares Lösungsmittel hinzugefügt wird. Dann wird eine Messung durchgeführt, um den spezifischen Widerstand der Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß den Ausführungsbeispielen 3-7 bis 3-9 und dem Vergleichsbeispiel 3-3, die unter den vorstehenden Bedingungen hergestellt wurden, zu messen. Die Messung des spezifischen Widerstands erfolgt nach der Viersondenmethode. Ein Messergebnis ist in 8-1 gezeigt.
8-1 zeigt, dass der spezifische Widerstand der Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach den Ausführungsbeispielen 3-7 bis 3-9 um zwei Ziffern niedriger als der spezifische Widerstand der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß dem Vergleichsbeispiel 3-3 ist.
Bei der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach den Vergleichsbeispielen 3-7 bis 3-9, bei der dem leitfähigen organischen Bindemittel Dimethylacetamid als das polare Lösungsmittel zugefügt ist, ist die Leitfähigkeit erhöht, weil die sterische Orientierung des leitfähigen Harzes in dem leitfähigen organischen Bindemittel in eine Richtung geändert ist, in welcher der elektrische Weg sicherer ist. Daher wird bei der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach den Ausführungsbeispielen 3-7 bis 3-9 davon ausgegangen, dass der spezifische Widerstand der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung verringert ist gegenüber der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach dem Vergleichsbeispiel 3-3, bei der Dimethylacetamid als das polare Lösungsmittel dem leitfähigen organischen Bindemittel nicht zugefügt ist.
Bei den Ausführungsbeispielen 3-10 bis 3-12 wird ein flockenförmiges Stellitpulver mit einem mittleren Partikeldurchmesser gleich oder kleiner als 3 μm als das erste Elektrodenmaterial verwendet, und als das leitfähige organische Bindemittel wird für das zweite Elektrodenmaterial eine Substanz verwendet, die erhalten ist durch Hinzufügen von Ethylenglykol als polares Lösungsmittel zu Polyanilin, und zwar 1 Gew.-% (Ausführungsbeispiel 3-10) bzw. 5 Gew.-% (Ausführungsbeispiel 3-11) bzw. 10 Gew.-% (Ausführungsbeispiel 3-12), bezogen auf das Gesamtgewicht des leitfähigen organischen Bindemittels. Dann werden Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung auf die gleiche Weise wie die erste Ausführungsform hergestellt durch Einstellen des Gewichtsprozentsatzes der in der Aufschlämmung enthaltenen Lösungsmittelmenge auf 20 Gew.-%.
Bei dem Vergleichsbeispiel 3-4 wird eine Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung auf die gleiche Weise wie die Ausführungsbeispiele 3-10 bis 3-12 mit der Ausnahme hergestellt, dass dem leitfähigen organischen Bindemittel kein Ethylenglykol als polares Lösungsmittel zugefügt wird. Dann wird eine Messung durchgeführt, um den spezifischen Widerstand der Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß den Ausführungsbeispielen 3-10 bis 3-12 und dem Vergleichsbeispiel 3-4, die unter den obigen Bedingungen hergestellt wurden, zu messen. Die Messung des spezifischen Widerstands erfolgt nach der Viersondenmethode. Ein Messergebnis ist in 8-2 gezeigt.
Aus 8-2 ergibt sich, dass der spezifische Widerstand der Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß den Ausführungsbeispielen 3-10 bis 3-12 um eine Ziffer niedriger als der spezifische Widerstand der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach dem Vergleichsbeispiel 3-4 ist.
Bei der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach den Ausführungsbeispielen 3-10 bis 3-12, bei der dem leitfähigen organischen Bindemittel Ethylenglykol als das polare Lösungsmittel zugefügt ist, bestätigt sich, dass die Leitfähigkeit infolge der Zugabe des polaren Lösungsmittels erhöht ist. Daher wird davon ausgegangen, dass bei der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß den Ausführungsbeispi8elen 3-10 bis 3-12 der spezifische Widerstand der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung verringert ist gegenüber der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach dem Vergleichsbeispiel 3-4, bei der dem leitfähigen organischen Bindemittel kein Ethylenglykol als polares Lösungsmittel hinzugefügt ist.
Bei den Ausführungsbeispielen 3-13 bis 3-15 wird ein flockenförmiges Stellitpulver mit einem mittleren Partikeldurchmesser gleich oder kleiner als 3 μm als das erste Elektrodenmaterial verwendet, und als das leitfähige organische Bindemittel wird für das zweite Elektrodenmaterial eine Substanz verwendet, die erhalten ist durch Hinzufügen von Dimethylsulfoxid als polares Lösungsmittel zu Polyanilin, und zwar 1 Gew.-% (Ausführungsbeispiel 3-13) bzw. 5 Gew.-% (Ausführungsbeispiel 3-14) bzw. 10 Gew.-% (Ausführungsbeispiel 3-15), bezogen auf das Gesamtgewicht des leitfähigen organischen Bindemittels. Dann werden Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung auf die gleiche Weise wie die erste Ausführungsform hergestellt durch Einstellen des Gewichtsprozentsatzes der in der Aufschlämmung enthaltenen Lösungsmittelmenge auf 20 Gew.-%.
Bei einem Vergleichsbeispiel 3-5 wird eine Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung auf die gleiche Weise wie die Ausführungsbeispiele 3-13 bis 3-15 mit der Ausnahme hergestellt, dass dem leitfähigen organischen Bindemittel kein Dimethylsulfoxid als das polare Lösungsmittel hinzugefügt wird. Dann wird eine Messung durchgeführt, um den spezifischen Widerstand der Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß den Ausführungsbeispielen 3-13 bis 3-15 und dem Vergleichsbeispiel 3-5, die nach den obigen Bedingungen hergestellt wurden, zu messen. Ein Messergebnis ist in 8-2 gezeigt.
Aus 8-2 ist ersichtlich, dass der spezifische Widerstand der Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß den Ausführungsbeispielen 3-13 bis 3-15 um eine Ziffer niedriger als der spezifische Widerstand der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach dem Vergleichsbeispiel 3-5 ist.
Bei der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach den Ausführungsbeispielen 3-13 bis 3-15, bei der dem leitfähigen organischen Bindemittel Dimethylsulfoxid als das polare Lösungsmittel hinzugefügt ist, bestätigt sich, dass die Leitfähigkeit aufgrund der Zugabe des polaren Lösungsmittels erhöht wird. Somit wird bei der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach den Ausführungsbeispielen 3-13 bis 3-15 davon ausgegangen, dass der spezifische Widerstand der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung verringert ist gegenüber der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach dem Vergleichsbeispiel 3-5, bei der dem leitfähigen organischen Bindemittel Dimethylsulfoxid als polares Lösungsmittel nicht hinzugefügt wurde.
Bei den Ausführungsbeispielen 3-16 bis 3-18 wird ein flockenförmiges Stellitpulver mit einem mittleren Partikeldurchmesser gleich oder kleiner als 3 μm als das erste Elektrodenmaterial verwendet, und als das leitfähige organische Bindemittel wird für das zweite Elektrodenmaterial eine Substanz verwendet, die erhalten ist durch Hinzufügen von Dimethylacetamid als polares Lösungsmittel zu Polyanilin, und zwar 1 Gew.-% (Ausführungsbeispiel 3-16) bzw. 5 Gew.-% (Ausführungsbeispiel 3-17) bzw. 10 Gew.-% (Ausführungsbeispiel 3-18), bezogen auf das Gesamtgewicht des leitfähigen organischen Bindemittels. Dann werden Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung auf die gleiche Weise wie die erste Ausführungsform hergestellt durch Einstellen des Gewichtsprozentsatzes der in der Aufschlämmung enthaltenen Lösungsmittelmenge auf 20 Gew.-%.
In einem Vergleichsbeispiel 3-6 wird eine Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung auf die gleiche Weise wie die Ausführungsbeispiele 3-16 bis 3-18 mit der Ausnahme hergestellt, dass dem leitfähigen organischen Bindemittel kein Dimethylacetamid als polares Lösungsmittel hinzugefügt wird. Dann wird eine Messung durchgeführt, um den spezifischen Widerstand der Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach dem Ausführungsbeispielen 3-16 bis 3-18 und nach dem Vergleichsbeispiel 3-6, die unter den obigen Bedingungen hergestellt wurden, zu messen. Die Messung des spezifischen Widerstands erfolgt nach der Viersondenmethode. Ein Messergebnis ist in 8-2 gezeigt.
Aus 8-2 geht hervor, dass der spezifische Widerstand der Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß den Ausführungsbeispielen 3-16 bis 3-18 um ungefähr ein Viertel bis die Hälfte des spezifischen Widerstands des Vergleichsbeispiels 3-6 niedriger ist.
Bei der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach den Ausführungsbeispielen 3-16 bis 3-18, bei der dem leitfähigen organischen Bindemittel Dimethylacetamid als das polare Lösungsmittel hinzugefügt ist, bestätigt sich, dass die Leitfähigkeit aufgrund der Zugabe des polaren Lösungsmittels erhöht wird. Somit wird bei der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach den Ausführungsbeispielen 3-16 bis 3-18 davon ausgegangen, dass der spezifische Widerstand der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung verringert ist gegenüber der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach dem Vergleichsbeispiel 3-6, bei der dem leitfähigen organischen Bindemittel Dimethylacetamid als polares Lösungsmittel nicht hinzugefügt wurde.
Bei den Ausführungsbeispielen 3-19 bis 3-21 wird ein flockenförmiges Stellitpulver mit einem mittleren Partikeldurchmesser gleich oder kleiner als 3 μm als das erste Elektrodenmaterial verwendet, und als das leitfähige organische Bindemittel wird für das zweite Elektrodenmaterial eine Substanz verwendet, die erhalten ist durch Hinzufügen von Ethylenglykol als polares Lösungsmittel zu Polypyrrol, und zwar 1 Gew.-% (Ausführungsbeispiel 3-19) bzw. 5 Gew.-% (Ausführungsbeispiel 3-20) bzw. 10 Gew.-% (Ausführungsbeispiel 3-21), bezogen auf das Gesamtgewicht des leitfähigen organischen Bindemittels. Dann werden Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung auf die gleiche Weise wie die erste Ausführungsform hergestellt durch Einstellen des Gewichtsprozentsatzes der in der Aufschlämmung enthaltenen Lösungsmittelmenge auf 20 Gew.-%.
In einem Vergleichsbeispiel 3-7 wird eine Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung auf die gleiche Weise wie die Ausführungsbeispiele 3-19 bis 3-21 mit der Ausnahme hergestellt, dass dem leitfähigen organischen Bindemittel kein Ethylenglykol als polares Lösungsmittel hinzugefügt wird. Dann wird eine Messung durchgeführt, um den spezifischen Widerstand der Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach dem Ausführungsbeispielen 3-19 bis 3-21 und nach dem Vergleichsbeispiel 3-7, die unter den obigen Bedingungen hergestellt wurden, zu messen. Die Messung des spezifischen Widerstands erfolgt nach der Viersondenmethode. Ein Messergebnis ist in 8-3 gezeigt.
Aus 8-3 geht hervor, dass der spezifische Widerstand der Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß den Ausführungsbeispielen 3-19 bis 3-21 um ungefähr ein bis zwei Ziffern niedriger als der spezifische Widerstand des Vergleichsbeispiels 3-7 ist.
Bei der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach den Ausführungsbeispielen 3-19 bis 3-21, bei der dem leitfähigen organischen Bindemittel Ethylenglykol als das polare Lösungsmittel hinzugefügt ist, bestätigt sich, dass die Leitfähigkeit aufgrund der Zugabe des polaren Lösungsmittels erhöht wird. Somit wird bei der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach den Ausführungsbeispielen 3-19 bis 3-21 davon ausgegangen, dass der spezifische Widerstand der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung verringert ist gegenüber der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach dem Vergleichsbeispiel 3-7, bei der dem leitfähigen organischen Bindemittel Ethylenglykol als polares Lösungsmittel nicht hinzugefügt wurde.
Bei Ausführungsbeispielen 3-22 bis 3-24 wird ein flockenförmiges Stellitpulver mit einem mittleren Partikeldurchmesser gleich oder kleiner als 3 μm als das erste Elektrodenmaterial verwendet, und als das leitfähige organische Bindemittel wird für das zweite Elektrodenmaterial eine Substanz verwendet, die erhalten ist durch Hinzufügen von Dimethylsulfoxid als polares Lösungsmittel zu Polypyrrol, und zwar 1 Gew.-% (Ausführungsbeispiel 3-22) bzw. 5 Gew.-% (Ausführungsbeispiel 3-23) bzw. 10 Gew.-% (Ausführungsbeispiel 3-24), bezogen auf das Gesamtgewicht des leitfähigen organischen Bindemittels. Dann werden Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung auf die gleiche Weise wie die erste Ausführungsform hergestellt durch Einstellen des Gewichtsprozentsatzes der in der Aufschlämmung enthaltenen Lösungsmittelmenge auf 20 Gew.-%.
In einem Vergleichsbeispiel 3-8 wird eine Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung auf die gleiche Weise wie die Ausführungsbeispiele 3-22 bis 3-24 mit der Ausnahme hergestellt, dass dem leitfähigen organischen Bindemittel kein Dimethylsulfoxid als polares Lösungsmittel hinzugefügt wird. Dann wird eine Messung durchgeführt, um den spezifischen Widerstand der Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach dem Ausführungsbeispielen 3-22 bis 3-24 und nach dem Vergleichsbeispiel 3-8, die unter den obigen Bedingungen hergestellt wurden, zu messen. Die Messung des spezifischen Widerstands erfolgt nach der Viersondenmethode. Ein Messergebnis ist in 8-3 gezeigt.
Aus 8-3 geht hervor, dass der spezifische Widerstand der Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß den Ausführungsbeispielen 3-22 bis 3-24 um eine Ziffer niedriger als der spezifische Widerstand des Vergleichsbeispiels 3-8 ist.
Bei der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach den Ausführungsbeispielen 3-22 bis 3-24, bei der dem leitfähigen organischen Bindemittel Dimethylsulfoxid als das polare Lösungsmittel hinzugefügt ist, bestätigt sich, dass die Leitfähigkeit aufgrund der Zugabe des polaren Lösungsmittels erhöht wird. Somit wird bei der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach den Ausführungsbeispielen 3-22 bis 3-24 davon ausgegangen, dass der spezifische Widerstand der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung verringert ist gegenüber der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach dem Vergleichsbeispiel 3-8, bei der dem leitfähigen organischen Bindemittel Dimethylsulfoxid als polares Lösungsmittel nicht hinzugefügt wurde.
Bei Ausführungsbeispielen 3-25 bis 3-27 wird ein flockenförmiges Stellitpulver mit einem mittleren Partikeldurchmesser gleich oder kleiner als 3 μm als das erste Elektrodenmaterial verwendet, und als das leitfähige organische Bindemittel wird für das zweite Elektrodenmaterial eine Substanz verwendet, die erhalten ist durch Hinzufügen von Dimethylacetamid als polares Lösungsmittel zu Polypyrrol, und zwar 1 Gew.-% (Ausführungsbeispiel 3-25) bzw. 5 Gew.-% (Ausführungsbeispiel 3-26) bzw. 10 Gew.-% (Ausführungsbeispiel 3-27), bezogen auf das Gesamtgewicht des leitfähigen organischen Bindemittels. Dann werden Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung auf die gleiche Weise wie die erste Ausführungsform hergestellt durch Einstellen des Gewichtsprozentsatzes der in der Aufschlämmung enthaltenen Lösungsmittelmenge auf 20 Gew.-%.
In einem Vergleichsbeispiel 3-9 wird eine Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung auf die gleiche Weise wie die Ausführungsbeispiele 3-25 bis 3-27 mit der Ausnahme hergestellt, dass dem leitfähigen organischen Bindemittel kein Dimethylacetamid als polares Lösungsmittel hinzugefügt wird. Dann wird eine Messung durchgeführt, um den spezifischen Widerstand der Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach dem Ausführungsbeispielen 3-25 bis 3-27 und nach dem Vergleichsbeispiel 3-9, die unter den obigen Bedingungen hergestellt wurden, zu messen. Die Messung des spezifischen Widerstands erfolgt nach der Viersondenmethode. Ein Messergebnis ist in 8-3 gezeigt.
Aus 8-3 geht hervor, dass der spezifische Widerstand der Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß den Ausführungsbeispielen 3-25 bis 3-27 um eine Ziffer niedriger als der spezifische Widerstand des Vergleichsbeispiels 3-9 ist.
Bei der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach den Ausführungsbeispielen 3-25 bis 3-27, bei der dem leitfähigen organischen Bindemittel Dimethylacetamid als das polare Lösungsmittel hinzugefügt ist, bestätigt sich, dass die Leitfähigkeit aufgrund der Zugabe des polaren Lösungsmittels erhöht wird. Somit wird bei der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach den Ausführungsbeispielen 3-25 bis 3-27 davon ausgegangen, dass der spezifische Widerstand der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung verringert ist gegenüber der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung nach dem Vergleichsbeispiel 3-9, bei der dem leitfähigen organischen Bindemittel Dimethylacetamid als polares Lösungsmittel nicht hinzugefügt wurde.
Da, wie oben beschrieben, die Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Verwendung eines leitfähigen organischen Bindemittels, dem ein polares Lösungsmittel zugefügt ist, hergestellt wird, wird die Leitfähigkeit infolge der Zugabe des polaren Lösungsmittels gesteigert. Somit wird eine Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung mit niedrigem elektrischem Widerstandswert realisiert, der niedriger als der elektrische Widerstandswert der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung ist, die unter Verwendung eines leitfähigen Bindemittels hergestellt ist, dem das polare Lösungsmittel nicht zugefügt ist.
Da ferner bei dem Fertigungsverfahren kein Sintervorgang durchgeführt wird, gibt es keine durch das Sintern bedingte Kostensteigerung, und somit wird eine kostengünstige Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung mit niedrigem elektrischem Widerstandswert realisiert. Da bei dem Fertigungsverfahren kein Sintern durchgeführt wird, wird außerdem eine Elektrode hoher Güte zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung realisiert, wobei die Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung keine durch Sintern bedingten Risse aufweist.
Da, wie oben beschrieben, die Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Verwendung eines leitfähigen organischen Bindemittels, dem ein polares Lösungsmittel zugefügt ist, hergestellt wird, wird außerdem die Leitfähigkeit infolge der Zugabe des polaren Lösungsmittels gesteigert. Somit kann eine Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung mit niedrigem elektrischem Widerstandswert hergestellt werden, der niedriger als der elektrische Widerstandswert der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung ist, die unter Verwendung eines leitfähigen Bindemittels hergestellt ist, dem das polare Lösungsmittel nicht zugefügt ist.
Vierte Ausführungsform
Bei der ersten bis dritten Ausführungsform wird ein Fall der Verwendung eines flockenförmigen Stellitpulvers als dem ersten Elektrodenmaterial erläutert, die Ausbildung des ersten Elektrodenmaterials, das bei der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann, ist aber nicht auf das flockenförmige Stellitpulver beschränkt. Bei einer vierten Ausführungsform wird ein Fall der Verwendung eines Pulvergemischs aus einem flockenförmigen Stellitpulver und einem im Wesentlichen kugelförmigen Stellitpulver als erstes Elektrodenmaterial erläutert.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein Pulvergemisch aus einem flockenförmigen Stellitpulver mit einem mittleren Partikeldurchmesser gleich oder kleiner als 3 μm und einem im Wesentlichen kugelförmigen Stellitpulver mit einem mittleren Teilchendurchmesser gleich oder kleiner als 3 μm verwendet. Als leitfähiges organisches Bindemittel für das zweite Elektrodenmaterial wird Urethan enthaltendes Polythiophen verwendet. Dann wird eine Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung mit einer Größe von 100 mm × 11 mm × 5 mm auf die gleiche Weise wie im Fall der ersten Ausführungsform hergestellt, indem ein Mischungsverhältnis des im Wesentlichen kugelförmigen Stellitpulvers, bezogen auf das Gesamtgewicht des Pulvergemischs, auf 0 Gew.-%, 20 Gew.-%, 40 Gew.-%, 60 Gew.-%, 80 Gew.-% und 100 Gew.-% und der Gewichtsprozentsatz des in der Aufschlämmung enthaltenen Lösungsmittels auf 20 Gew.-% eingestellt wird.
Dann wird eine Messung durchgeführt, um den spezifischen Widerstand der Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung, die unter den obigen Bedingungen hergestellt wurden, zu messen und den Einfluss des Mischungsverhältnisses des im Wesentlichen kugelförmigen Stellitpulvers auf den spezifischen Widerstand der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung zu untersuchen. Die Messung des spezifischen Widerstands erfolgt nach der Viersondenmethode mit fünf Messpunkten in gleichen Abständen in der Längsrichtung in der Ebene von 100 mm × 11 mm der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung, wie in 9 gezeigt ist. 9 ist ein Schema zur Erläuterung der Messpunkte zur Messung des spezifischen Widerstands der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung. Ein Messergebnis ist in 10 gezeigt.
Aus 10 ergibt sich, dass die Schwankung des spezifischen Widerstands der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung mit zunehmendem Mischungsverhältnis des im Wesentlichen kugelförmigen Stellitpulvers in dem Stellitpulvergemisch geringer wird. Man geht davon aus, dass der Grund für die Verringerung der Schwankung des spezifischen Widerstands der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung darin liegt, dass das Stellitpulver mit Hilfe des im Wesentlichen kugelförmigen Stellitpulvers in der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gleichmäßig fein verteilt wird.
Wie vorstehend beschrieben wurde, wird bei der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Stellitpulver in der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung fein verteilt mit Hilfe der Verwendung eines Pulvergemischs aus dem Stellitpulver aus Phosphorflocken und dem im Wesentlichen kugelförmigen Stellitpulver als erstem Elektrodenmaterial, und somit wird eine Elektrode hoher Güte zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung realisiert, bei welcher eine lokale Schwankung des spezifischen Widerstands verringert ist.
Ferner ist bei der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Stellitpulver in der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung mit Hilfe der Verwendung eines Pulvergemischs aus dem flockenförmigen Stellitpulver und dem im Wesentlichen kugelförmigen Stellitpulver als erstem Elektrodenmaterial gleichmäßig fein verteilt, und somit kann eine Elektrode hoher Güte zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung hergestellt werden, bei der eine lokale Schwankung des spezifischen Widerstands verringert ist.
Fünfte Ausführungsform
Bei einer fünften Ausführungsform wird der Fall der Herstellung einer Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung erläutert, wobei Polyvinylalkohol, der ein organisches Bindemittel ist, mit 1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des ersten Elektrodenmaterials, zusätzlich zu dem Polythiophen-basierten leitfähigen organischen Lösungsmittel eingesetzt wird, das ein bei der ersten und der dritten Ausführungsform verwendetes Lösungsmittel auf Wasserbasis ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein Polyvinylalkohol-/Wasser-Lösungsmittel mit einer Konzentration von 15 Gew.-% eingesetzt, wobei der Polymerisationsgrad des Polyvinylalkohols 1200 ist.
Zuerst wird bei Ausführungsbeispielen 5-1 bis 5-5 ein flockenförmiges Stellitpulver mit einem mittleren Partikeldurchmesser gleich oder kleiner als 3 μm als das erste Elektrodenmaterial verwendet, Urethan enthaltendes Polythiophen wird als das leitfähige organische Bindemittel für das zweite Elektrodenmaterial verwendet, und Polyvinylalkohol, der ein organisches Bindemittel ist, wird ferner mit 1 Gew.-% (Ausführungsbeispiel 5-1) bzw. 3 Gew.-% (Ausführungsbeispiel 5-2) bzw. 5 Gew.-% (Ausführungsbeispiel 5-3) bzw. 7 Gew.-% (Ausführungsbeispiel 5-4) bzw. 10 Gew.-% (Ausführungsbeispiel 5-5), bezogen auf das Gesamtgewicht des Stellitpulvers, eingesetzt, um die Aufschlämmung herzustellen. Dann werden Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung mit einer Größe von 100 mm × 11 mm × 5 mm auf die gleiche Weise wie im Fall der ersten Ausführungsform hergestellt durch Einstellen des Gewichtsprozentsatzes der in der Aufschlämmung enthaltenen Lösungsmittelmenge auf 20 Gew.-%.
Ferner wird in einem Vergleichsbeispiel 5-1 eine Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung auf die gleiche Weise wie die Ausführungsbeispiele 5-1 bis 5-5 mit der Ausnahme hergestellt, dass Polyvinylalkohol, der ein organisches Bindemittel ist, dem leitfähigen organischen Bindemittel nicht zugefügt wird. Dann wird eine Messung durchgeführt, um den Längselastizitätsmodul (MPa) und den spezifischen Widerstand (Ω·cm) der Elektroden zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß den Ausführungsbeispielen 5-1 bis 5-5 und dem Vergleichsbeispiel 5-1, die unter den vorstehenden Bedingungen hergestellt wurden, zu messen und einen Einfluss der Zugabe von Polyvinylalkohol auf die Festigkeit und den spezifischen Widerstand der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung zu untersuchen. Ein Messergebnis ist in 11 gezeigt. 11 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Zugabemenge von Polyvinylalkohol in Bezug auf das Pulver sowie den Längselastizitätsmodul und den spezifischen Widerstand der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung zeigt. 12 ist eine Tabelle, die numerische Daten eines in 11 gezeigten Messergebnisses zeigt.
Die Messung des spezifischen Widerstands der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung wird nach der Viersondenmethode durchgeführt. Die Messung der Festigkeit der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung erfolgt durch das Dreipunktbiegen, wobei die Abstützungen an zwei Punkten jeweils 5 mm innerhalb der beiden Ränder in der Längsrichtung auf der Ebene von 100 mm × 11 mm der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung und dem Mittelpunkt liegen. Die Lastgeschwindigkeit ist auf 0,1 mm/min eingestellt.
Aus den 11 und 12 ist in Bezug auf den Längselastizitätsmodul der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung ersichtlich, dass der Längselastizitätsmodul der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung mit der Zugabe von Polyvinylalkohol um gleich oder mehr als 1 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Stellitpulvers, ansteigt, dass also die Festigkeit der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung zunimmt. Ferner erkennt man, dass mit steigender Zugabemenge von Polyvinylalkohol der Längselastizitätsmodul der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung zunimmt und dass die Tendenz zur Sättigung des Längselastizitätsmoduls besteht, wenn die Zugabemenge gleich oder mehr als 3 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Stellitpulvers, ist.
Außerdem ist aus den 11 und 12 in Bezug auf den spezifischen Widerstand der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung ersichtlich, dass der spezifische Widerstand der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung in dem Bereich zunimmt, in dem die Zugabemenge von Polyvinylalkohol mehr als 5 Gew.-% beträgt, dass jedoch die Zugabemenge von Polyvinylalkohol in dem Bereich von 0 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Stellitpulvers, praktisch keinen Einfluss hat.
Aus dem obigen Resultat ist ersichtlich, dass eine Elektrode großer Festigkeit zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung erhalten werden kann mit einer Steigerung der Festigkeit der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung durch Einstellen der Zugabemenge von Polyvinylalkohol auf 1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Stellitpulvers. Ferner ist ersichtlich, dass durch Einstellen der Zugabemenge von Polyvinylalkohol auf 1 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Stellitpulvers, eine Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung mit erhöhter Festigkeit erhalten werden kann, ohne dass der spezifische Widerstand der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung erhöht wird.
Weil die Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie oben beschrieben, hergestellt wird durch Zugabe von Polyvinylalkohol, der ein organisches Bindemittel ist, in einer Menge von 1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des ersten Elektrodenmaterials, zusätzlich zu dem Polythiophen-basierten leitfähigen organischen Bindemittel, das ein Lösungsmittel auf Wasserbasis ist, wird eine Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung realisiert, die hohe Festigkeit hat gegenüber einer Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung, die ohne die Zugabe von Polyvinylalkohol hergestellt ist. Durch weitere Begrenzung der Zugabemenge von Polyvinylalkohol auf 1 Gew.-% bis 5 Gew.-% wird ferner eine Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung mit hoher Festigkeit und Aufrechterhaltung eines niedrigen elektrischen Widerstands realisiert im Vergleich mit einer Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung, die ohne die Zugabe von Polyvinylalkohol hergestellt ist.
In der vorstehenden Beschreibung wird zwar ein Fall der Herstellung der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung unter Verwendung von Stellitpulver als erstes Elektrodenmaterial erläutert, aber die vorstehende Beschreibung soll in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung verstanden werden. Mit anderen Worten kann bei der vorliegenden Erfindung ebenso wie das Stellitpulver Metallpulver als das erste Elektrodenmaterial dienen, das bei der elektroerosiven Oberflächenbehandlung zu einem Überzug wird. Das Metallpulver umfasst beispielsweise ein reines Metallpulver oder ein Legierungspulver aus einem Cobaltsystem (Co-System), einem Nickelsystem (Ni-System), einem Eisensystem (Fe-System), einem Aluminiumsystem (Al-System), einem Kupfersystem (Cu-System) und einem Zinksystem (Zn-System). Außerdem ist zwar vorstehend ein Fall der Herstellung der Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung unter Verwendung des wasserlöslichen Polyvinylalkohols als organisches Bindemittel angegeben, aber es ist bei der vorliegenden Erfindung möglich, das gleiche organische Bindemittel wie das Dispersionsmedium des leitfähigen organischen Bindemittels in Abhängigkeit von der Art des Dispersionsmediums des leitfähigen organischen Bindemittels zu verwenden. Das organische Bindemittel umfasst beispielsweise Polyvinylbutanol, das in Alkohol löslich ist, und Paraffin, das in Benzol löslich ist.
Außerdem kann bei der vorliegenden Erfindung bei der Zugabe des organischen Bindemittels ein polares Lösungsmittel gleichzeitig mit dem leitfähigen organischen Bindemittel zugefügt werden.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Wie oben beschrieben, eignet sich das Verfahren zum Herstellen einer Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung zum Herstellen einer Elektrode hoher Güte zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung, wobei die Elektrode einen niedrigen elektrischen Widerstandswert hat.

Claims

Verfahren zum Herstellen einer Elektrode zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung, zur Bildung einer Schicht auf der Oberfläche eines zu behandelnden Werkstückes, wobei die Schicht aus Elektrodenmaterial oder Material besteht, das aus einer Reaktion des Elektrodenmaterials mit elektrischer Entladungsenergie erhalten wird, durch Nutzung elektrischer Entladungsenergie, die durch Erzeugung einer elektrischen Entladung zwischen einer leitfähigen Elektrode und dem Werkstück erhalten wird, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Kneten eines ersten Elektrodenmaterials, das aus Metallpulver besteht, und eines zweiten Elektrodenmaterials, das aus leitfähigem organischem Bindemittel besteht, in dem ein leitfähiges Harz in einem Lösungsmittel gelöst oder dispergiert ist, zum Herstellen einer Aufschlämmung; Pressformen der Aufschlämmung zum Formen eines Kompaktkörpers; und Trocknen des Kompaktkörpers bei einer Temperatur unterhalb einer die thermische Zersetzung einleitenden Temperatur, bei der eine thermische Zersetzung des leitfähigen organischen Bindemittels beginnt, wobei ein Gewichtsprozentsatz des Lösungsmittels, bezogen auf ein Gewicht der Aufschlämmung, 2 Gew.-% bis 50 Gew.-% ist und das Volumen des leitfähigen Harzes ein Volumenverhältnis gleich oder größer 5% in Bezug auf das Volumen des ersten Elektromaterials hat.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Metallpulver ein reines Metallpulver oder ein Legierungspulver auf einer Kobaltbasis, einer Nickelbasis, einer Eisenbasis, einer Aluminiumbasis, einer Kupferbasis und einer Zinkbasis umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das organische Bindemittel ein leitfähiges Harz enthält, wobei das leitfähige Harz aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Polythiophen, Polyanilin und Polypyrrol besteht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Lösungsmittel ein polares Lösungsmittel von 1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bezogen auf ein Gesamtgewicht des leitfähigen organischen Bindemittels, ist.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das polare Lösungsmittel wenigstens eine Substanz ist, die aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Ethylenglykol, Dimethylsulfoxid und Dimethylacetamid besteht
Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Gestalt eines Pulvers des ersten Elektrodenmaterials im wesentlichen kugelförmig ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Pressformen die Formung des Kompaktkörpers durch Extrusionsformen der Aufschlämmung aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Kneten die Zugabe des organischen Bindemittels mit 1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bezogen auf ein Gesamtgewicht des ersten Elektrodenmaterials, aufweist.
Elektrode (301) zur elektroerosiven Oberflächenbehandlung, zur Bildung einer Schicht auf der Oberfläche eines zu behandelnden Werkstückes, wobei die Schicht aus Elektrodenmaterial oder Material besteht, das aus einer Reaktion des Elektrodenmaterials mit elektrischer Entladungsenergie erhalten wird, durch Nutzung elektrischer Entladungsenergie, die durch Erzeugung einer elektrischen Entladung zwischen einer leitfähigen Elektrode und dem Werkstück erhalten wird, wobei die Elektrode (301) Folgendes aufweist: ein erstes Elektrodenmaterial (14), das aus einem Metallpulver besteht; und ein zweites Elektrodenmaterial (14), das aus leitfähigem organischem Bindemittel besteht, das ein leitfähiges Harz enthält, wobei das leitfähige Harz aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Polythiophen, Polyanilin und Polypyrrol besteht, wobei das erste Elektrodenmaterial (14) in dem zweiten Elektrodenmaterial (15) dispergiert ist, wobei das Volumen des leitfähigen Harzes ein Volumenverhältnis gleich oder größer als 5% in Bezug auf das Volumen des ersten Elektrodenmaterials hat.
Elektrode nach Anspruch 9, wobei das erste Elektrodenmaterial (14) ein im wesentlichen kugelförmiges Pulver aufweist.
Elektrode nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Metallpulver ein reines Metallpulver oder ein Legierungspulver auf einer Kobaltbasis, einer Nickelbasis, einer Eisenbasis, einer Aluminiumbasis, einer Kupferbasis und einer Zinkbasis umfasst.