DE1180665B

DE1180665B - Kohle-Graphit-Material fuer Elektro-erosionselektroden

Info

Publication number: DE1180665B
Application number: DEB58328A
Authority: DE
Inventors: Grigorij K Bannikow; Grigorij G Brusko; Abram L Liwschitz; Alexander M Sigarjow
Original assignee: ALEXANDER M SIGARJOW; GRIGORIJ G BRUSKO; GRIGORIJ K BANNIKOW
Current assignee: ALEXANDER M SIGARJOW; GRIGORIJ G BRUSKO; GRIGORIJ K BANNIKOW
Priority date: 1960-06-24
Filing date: 1960-06-24
Publication date: 1964-10-29

Description

Kohle-Graphit-Material für Elektroerosionselektroden Die Erfindung betrifft ein Kohle-Graphit-Material ohne Bindemittel für die bei der elektroerosiven Metallbearbeitung verwendeten Werkzeugelektroden.
Die bisher bekannten Kohleelektroden enthalten stets Haarrisse, die infolge der verschiedenen Volumenveränderungen der Bestandteile beim Abkühlen entstehen. Diese Haarrisse setzen die Festigkeit der Elektroden stark herab.
Außerdem enthalten die bekannten Kohleelektroden viele Poren (mehr als 2 0/,), die die Brauchbarkeit der Elektroden für das Elektroerosionsverfahren stark herabsetzen, da in den Poren bei der Arbeit Mikroexplosionen entstehen. die das Material zerstäuben.
Erfindungsgemäß werden alle diese Nachteile bei den Kohleelektroden dadurch vermieden, daß sie als Material 20 bis 95 0/, bei 200 bis 300'C voroxydierten Halbkoks mit 12 bis 23 "/, flüchtigen Bestandteilen und kohlenstoffhaltige Füllstoffe, z. B. Filterstaub, zerkleinerte graphitierte Blöcke, enthält.
Das Material besteht somit z. B. aus einer kohlenstoffhaltigen Preßpulverzusammensetzung, die feste Bindungen zwischen den Teilchen und eine geringe gleichmäßige offene Porosität aufweist. Zu diesem Zweck werden in den Bestand des Materials feinvermahlener reiner Halbkoks (Ölhalbkoks oder einer mit einem 12 bis 23 0/, Gehalt an flüchtigen Bestandteilen) und feinvermahlene geglühte, d. h. thermisch stabilisierte kohlenstoffhaltige Stoffe (z. B. Filterstaub, zerkleinerte Scherben graphitierter Blöcke u. dgl.) in Mengenverhältnissen eingeführt, die beim Rösten das Vorhandensein einer offenen Porosität nahe an der Grenze ihres Verschwindens, d. h. weniger als 2 0/, gewährleisten, was erreicht wird, wenn das Preßpulver 20 bis 950/, Halbkoks und 5 bis 711/, ungeglühten Ölkoks und andere kohle- und graphithaltige Füllstoffe enthält. Der Rohhalbkoks wird bei 200 bis 300'C voroxydiert.
Zur Verminderung der Backfähigkeit des Halbkokses und der Bildung von geschlossenen Poren werden 1 bis 5 0/0 Salze mit erhöhter Hydrolysierbarkeit, z. B. Eisenehlorid, Aluminiumehlorid u. dgl., verwendet. Zur weiteren Verminderung der Rißbildung im Werkstoff wird die Röstung in geschlossenen Röstkammern ohne Luftzutritt durchgeführt.
B e i s p i e 1 Zusammensetzung von Elektroden (Preßpulver) 1. Erdölhalbkoks mit 23 0/, flüchtigen Bestandteilen ........................ 50% Nicht geglühter Erdölkoks mit 40/, flüchtigen Bestandteilen ................... 350/0 Graphitierter Bruch .................. 1501, 11. Erdölhalbkoks mit einem Gehalt von 18 0/, flüchtigen Bestandteilen ............... 840/, Graphitierter Bruch .................. 1501" Eisenchlorid ......................... 10/0 111. Erdölhalbkoks mit einem Gehalt von 10 bis 110/, flüchtigen Bestandteilen ....... 950/0 Graphitierter Bruch .................. 50/, Das Preßpulver zur Herstellung der Elektroden wird durch Zerkleinern der Komponenten und Vermischen derselben in den erforderlichen Verhältnissen hergestellt. Die Zerkleinerung erfolgt hierbei so, daß 90 0/0 eine Teilchengröße von weniger als 90 #t haben und 100/, eine Teilchengröße zwischen 90 und 150 #t aufweisen. Das gemischte Pulver wird durch ein Sieb mit einer Maschengröße von 0,3 mm hindurchgesiebt und danach in einer doppelseitigen Form bei einem spezifischen Druck von 500 bis 800 kg/CM2 gepreßt. Die Preßlinge werden danach in einem schützenden Medium aus einem Kohlenstoffinaterial bei einer Temperatur von bis zu 1000 oder 1300'C erhitzt, wonach dann die Elektroden fertiggestellt werden.
Der relative Volumenverlust der aus diesem Material hergestellten Elektrodenwerkzeuge beträgt beim Elektroerosionsverfahren etwa 0,2 bis 0,5 0/" d. h. ist fünf- bis zehnmal geringer als bei den Elektroden, die mit Hilfe von Harz oder Pech als Bindemittel hergestellt worden sind. Bei der obigen Zusammensetzung des Preßpulvers ist ein optimales Verhältnis zwischen der Menge des Halbkokses und des thermisch stabilisierten kohlenstoffhaltigen Füllstoffes eingehalten. Dieses Mengenverhältnis bewirkt, daß beim Zusammenbacken zum Beginn des Brennvorganges eine haarrißartige offene Porosität gebildet wird bzw. am Anfang ihres Verschwindens erhalten bleibt. Wenn z. B. bei der Zusammensetzung nach 1 der Halbkoksgehalt über 5001, erhöht wird, so schließen sich beim Brennen die Poren, wodurch der Austritt der Gase erschwert wird und Höhlungen und Aufblähungen gebildet werden. Die Erosion eines solchen Materials wird dadurch erhöht. Ähnliche Beobachtungen wurden bei der Zusammensetzung gemäß 11 gemacht, wenn man Eisenchlorid aus dieser Zusammensetzung fortläßt. Verwendet man aber einen Halbkoks mit einer stark erniedrigten Backfähigkeit, so kann man ein Material mit offenen Poren erhalten, auch wenn man bis zu fast 1000/, eines solchen Halbkokses einsetzt (Zusammensetzung 111). Ein Zusetzen einer geringen Menge (etwa 5 0/,) von graphitiertem Bruch erfolgt in letzterem Falle ausschließlich zur Verbesserung der Preßbarkeit des Pulvers, d. h. zur Herabsetzung der Reibung an den Wänden der Preßform und zur Verbesserung der Wiederausdehnung der Preßlinge.
Eine Verringerung des Halbkoksgehaltes oder eine Verringerung der Backfähigkeit desselben führt bei den oben angegebenen drei Beispielen zur vollständigen Vermeidung geschlossener Poren und zur Erhöhung der offenen Porosität im Material, das die Festigkeit des Materials und auch anderer physikalischer Eigenschaften ebenso wie auch die Erosionsbeständigkeit sinkt.

Claims

Patentansprüche: 1. Kohle-Graphit-Material ohne Bindemittel für Elektroerosionselektroden g e k e n n z e i c h n e t du r eh den Gehalt an 20 bis 95 0/, bei 200 bis 300'C voroxydiertem Halbkoks mit 12 bis 23 0/0 flüchtigen Bestandteilen und an kohlenstoffhaltigen Füllstoffen, z. B. Filterstaub, zerkleinerten graphitierten Blöcken.
2. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es 1 bis 501, stärker hydrolysierte Salze, wie FeC13, AICI., enthält. 3. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 5 bis 70/, ungeglühter Erdölkoks zugesetzt sind.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentanmeldung B 34272 VIc 80b (bekanntgemacht am 7. 6. 1956); deutsche Patentschrift Nr. 882 220.