DE2038052A1 - Werkzeuganordnung zum elektrochemischen Senken von Raumformen - Google Patents

Description

AEG-JPl ο therm GmbH.

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¥erfczetigariordming zum elektrochemischen Senken von Iiaumformeii

Die Erfindung betrifft eine Werkzeuganordnung zum elektrochemischen Senken von Raumformen, bei dem ein« Elektrode, die mit einer in Bezug auf das Werketückpotontial negativen Spannung beaufschlagt ist, gegen das Werkstück bewegt und <1 zwischen Elektrode und Werkstück eine Elektrolytströmung aufrechterhalten wird, wodurch bei fortschreitender Eiektrodenbewegung eine fortschreitende elektrochemische Abtragung des Materials eintritt.

Beim elektrochemischen Senken von Raumformen wie Bohrungen und Durchbrüchen, bei dem die zu erzeugende Raumform durch eine/zylindrische Mantelfläche von im wesentlichen beliebiger Kontur begrenzt ist, wird oft eine V/erkzeuganordnung verwendet, wie sie in FJ,g. 1 scheinatisch im Schnitt dargestellt ist.

In die Oberfläche 1 des Werkstücks 2 (Fig. l)solle eine Boh- v?

rung eingesenkt werden, deren Konturen durch die Linien 3 angedeutet sind. Die rohrförraige Elektrode /4, die, wie durch 5 angedeutet, an dem negativen Pol einer geeigneten Betriebs-,spanmmgsquelle angeschlossen ist, weist an ihrem freien Ende eine Vordickung 6 aufj ihre übrige äußere Oberfläche ist von einer elektrisch isolierenden Schicht 7 bedeckt.

An die Werkstückoberfläche 1 dicht anschließend ist eine Elektrolytmasko 8 angeordnet, die eine Öffnung 9 aufweist, deren

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Querschnitt in etwa gleich dem der abzusenkenden Bohrung ist und durch, welche die Elektrode k bei ihrem Vorschub gegen das Werkstück 2 hindiirchtritt. Der Elektrolyt wird über die Elektrolytmaske 8 in Richtung der Pfeile Io angeführt, fließt durch den zwischen Elektrodenstirnfläche und Werkstückoberfläche 1 gebildeten Spalt und wird schließlich durch die rohrf ö'rmige Elektrode k in Richtung des Pfeiles 11 abgeführt.

In Fig. 1 sind die Stellung der Elektrode *4 sowie die Kontur der erreichenden Senkung kurz nach Beginn des elektrochemischen Werkstoffabtrages wiedergegeben. Die an der Uerkstückoberflache 1 anliegende KanteViler Elektrolytmaskenöf fnung 11 erzeugt in dem aus Werkstück, Elektrolyt und Elektrode bestehenden, elektrisch leitenden System eine einspringende Kante, an der efektrolytseitig eine Konzentration des elektrischen Feldes eintritt. Durch diese Feldkonzentration wird im Elektrolyt eine entsprechende Konzentration der Stromdichte erzeugt, die an der Stelle 15 am Werkstück einen verstärkten elektrochemischen Materialabtrag hervorruft, der zwischen der unbearbeiteten Werkstückoberfläche 1 und der Oberfläche der zu senkenden Bohrung eine abgerundete Kante entstehen läßt.

Eine derartige abgerundete Kante ist für viele Anwendungen, z.B., beim Senken von Durchbrüchen für die Herstellung von Schnittplatten aber nicht zulässig.

Gegenstand der Erfindung ist nun eine Werkzeuganordnung zum elektrochemischen Senken von Raumformen, die jeweils eine im 'wesentlichen zylindrische Mantelfläche aufweisen, mit einer Elektrode, deran elektrochemisch aktive Oberfläche mindestens eine Öffnung zum Durchfluß des strömenden Elektrolyten aufweist und einer an die Werkstückoberfläche dicht anschließenden Elektrolytmaake mit einer zum Durchtritt der Elektrode dienenden

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Öffnung, deren Rand eine Kontur im wesentlichen gleich, der Quorschnittskontur der zylindrischen Mantelfläche der zu senkenden Raumform aufweist und mit der Elektrode bei deren Durchtritt durch die Öffnung einen Spalt einschließt, welcher deh^;Durchfluß dos Elektrolytstromes gestattet.

Der Erfindung liogt nun die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeuganordnung der genannton Art anzugeben, die es gestattet, Raumformen/zu senken, deren zylindrischer Oberflächenbereich jeweils mit der unbearbeiteten Werkstückoberfläche eine scharfe Kante bildet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Elektrolytmaske verwendet wird, die wenigstens im Bereich der Elektrodendurchtrittsöffnung aus einem elektrisch leitenden, elektrochemisch inaktiven und mit dem Werkstück in elektrisch leitender Verbindung stehendem Material besteht. Dieses Material wird vorzugsweise durch Graphit gebildet.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Werkstück über den genannten elektrischen Teil der Elektrolytmaske mit dem positiven Pol der Betriebsspannungsquelle verbunden.

Zur Erläuterung der Erfingung ist in Fig. 2 als Beispiel eine || erfindungsgemäße Werkzeuganordnung schsmsfcisch im Schnitt dargestellt. Diese Werkzeuganordnung unterscheidet sich von der bekannten Anordnung nach Fig. 1 im wesentlichen dadurch, daß sie statt der Elektrolytmaske 8 aus Kunststoff (Fig. l) eine Elektrolytmaske l^aus Graphit aufweist und daß das Werkstück 2 über diese Graphit-Elektrolytmaske 16, wie durch 17 angedeutet, mit dem positiven Pol der Betriebsspannungsquelle verbunden ist. Werkstück 2 und Graphit-Elektrolytmaske 16 liegen im wesentlichen auf gleichem elektrischen Potential, so daß an der Stelle 18 im Elektrolyt keine Konzentration des elektrischen

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Feldes mehr auftritt, und daher bereits kurz nach Beginn der elektrischen Abtragung eins Werkstückkontur 19 entsteht, die mit der WerkstückoberflächeVeine scharfe Kante 2o bildet. Diese scharfe Kante 2o bleibt auch während des weiteren Portschreitens der elektrochemischen Senkung erhalten.

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Claims (3)

1. ^ Werkzeuganordnung zum elektrochemischen Senken von Raumformen, die jeweils eine im wesentlichen zylindrische Mantelfläche aufweisen, mit einer Elektrode, deren elektrochemisch aktive Oberfläche mindestens eine Öffnung zum Durchfluß des strömenden Elektrolyten aufweist und einer an die Werkstückoberfläche dicht anschließenden Elektrolytmaske, mit eine^zuro Durchtritt der Elektrode dienenden Öffnung, deren Rand eine Kontur im wesentlichen gleich der Querschnittskontur der zylindrischen Mantelfläche der zu senkenden Raumform aufweist und mit der Elektrode bei deren Durchtritt durch diese Öffnung einen Spalt einschließt, μ welcher den Durchfluß des Elektrolytsystromes gestattet, dadurch gekennzeichnet,daß eine Elektrolytmaske (l6) ver-, wendet wird, die wenigstens im Bereich der ElektrodendurchtrittsÖffnung (9) aus einem elektrisch leitenden, elektrochemisch inaktiven und mit dem Werkstück (2) in elektrisch leitender Verbindung stehendem Material besteht.
2. 2) Werkzeuganordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des elektrochemisch· . inaktiven,elektrisch leitenden Teils der Elektrolytmaske (l6. ) durch Graphit gebildet wird.
3. 3) Werkzeuganordnung nach Anspruch lund 2, dadurch gekennzeich- Λ net, daß das Werkstück (2) über den elektrochemisch inaktiven, elektrisch leitenden Teil der Elektrolytmaske (l6) mit dem positiven Pol der Betriebsspannungsquelle verbunden ist.

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