DE2139055A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Gießen von Graphitelektroden - Google Patents

Description

Die maschninelle Elektroentladebearbeitung, auf die vielfach als El'iB Bezug genommen wird, kann als ein Bearbeitungsverfahren beschrieben werden, bei welchem eine gesteuerte Abnutzung oder Erosion des Teiles,- der hergestellt wird, durch wiederkehrende Funkenentladungen zwischen einer Elektrode und dem zu bildenden Teil herbeigeführt wird, zwischen welchen ein dielektrisches Strömungsmittel vorhanden ist. Im allgemeinen handelt es sich bei dem Verfahren um den Aufbau einer Spannung zwischen zwei

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Elektroden. Die Kathode ist normalerweise das Werkzeug und die Anode das Werkstück. Da das Werkzeug und das Werkstück Unebenheiten oder kleine Vorsprünge aufweisen und ihr Abstand klein ist, wird ein starkes elektrisches PeId zwischen den sich am nächsten liegenden Punkten entwickelt. Die erfolgenden elektri7 sehen Entladungen entwickeln einen großen thermischen Ii¹IuB an den Oberflächen des Werkzeuges und des Werkstückes und die Oberflächentemperaturen steigen über den Schmelzpunkt des Werkstücke»·:;. Die Metallschmelze, wird" durch das Strömungsmittel für die Elektro— entladebearbeitung rasch abgeschreckt, so daß sich kleine kugelige Teilchen bilden, die durch das Strömungsmittel entfernt werden.

'Das Strömungsmittel für die Elektroentladebearbeitung kann rückgeführt bzw. erneut verwendet werden, wenn die Ablagerung im Strömungsmittel durch entsprechende Filter¹ beseitigt wird.

Ein Servomechanismussystem empfängt ein Signal aus dem Bearbeitungsspalt, das die Funktion einer Spaltbreite ist. Wenn eine große Ladungsmenge je Ent Ladung übertragen wird, ergibt sich eine roh bearbeitete Oberfläche und eine große Spaltbreite ist erforderlich, um die gebildeten AblagerungsteLiehen zu entfernen. Wird eine kleine Ladungsmenge übertragen, so orhäLt man eine fein bearbeitete Oberfläche und verwendet eine kleinere Spaltbreite.

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Die Strömungsmittel für die Elektroentladebearbeitung bestehen im allgemeinen aus Kohlenwasserstoffölen oder aus Gemischen aus Glykol und Wasser.

Die Werkzüugmaterialien weisen Graphit, feuerfeste Metalle mit Zusätzen und Hetallkohlenstoffe auf. Graphitwerkzeuge hoher Dichte und hoher Reinheit haben im allgemeinen vortreffliche Eigenschaften in Bezug auf das Abnutzungsverhältnis zwischen Werkstück { und V/erkzew-. sowie I-ietallentfernungsgeschwinuigkeit und Auflösung. Die vorliegende Erfindung ist insbesondere auf die Herstellung von Graphitwerkzeugen mit hoher Dichte und hohem Reinheitsgrad gerichtet.

Bei der Herstellung von Graphitwerkzeugen mit hoher Dichte und hohem Reinheitsgrad wurde in der Praxis eine Graphitstange oder ein Graphitblock hergestellt und die Oberfläche zum Erhalt der gewünschten Form maschinell bearbeitet. Eine derartige maschinelle Bearbeitung ist schwer durchführbar und kostspielig, insbesondere wenn das Werkzeug eine komplizierte Form aufweist. Darüber hinaus hat in den meisten Fällen das maschinell bearbeitete Werkzeug oder die maschinell bearbeitete Elektrode nur etwa die Hälfte des ursprünglichen Rauminhalts, wobei der Rest vergeudetes Material darstellt.

Obwohl Versuche gemacht worden sind, Graphitwerkzeuge in Formen

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zu gießen, war der Erfolg nur geringfügig. Die Aufrechterhaltung der Dimensionstoleranzen war schwierig. Darüberhinaus müssen zum Erhalt der gewünschten hohen Dichte dimensional stabile Gußformen verwendet werden', die hohe Gußdrücke bei erhöhten Temperaturen aushalten müssen. Die Herstellung derartiger Gußformen war wenig erfolgreich.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Verfahrens* zur 'Herstellung von Graphit elektroden hoher Dichte, die sich insbesondere zur Verwendung bei der Elektroent-,ladebearbeitung eignen, wobei die Enddimensionen der Elektroden innerhalb annehmbarer Toleranzen liegen, unter Verwendung einer

* verbesserten Gußform mit hoher Druckfestigkeit bei erhöhten Temperaturen und mit einer ausgezeichneten dimensionalen Stabilität.

Ferner soll ein verbessertes Verfahren zum Gießen von Graphitelektroden mit einem Ausgleich für die Schrumpfung der Elektrode bei der Verkohlung des Bindemittels geschaffen werden, so daß eine Elektrode mit einer höheren Genauigkeit bezüglich ihrer Abmessungen erhalten wird.

Diese und andere Ziele der Erfindung erhellen aus der nachfolgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den beigefügten Patentansprüchen und Zeichnungen, welche die Reihenfolge der Verfahrensschritte veranschaulichen, die bei der Herstellung von Graphitelektroden nach einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungs-

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form verwendet werden. In der Zeichnung zeigen die Fig. 1-6 Querschnitte von Gußformen und Modellen, die bei dem Verfahren vervv'endet werden.

Erfindungsgemäß wird ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer Elektrode geschaffen, die besonders geeignet ist zur Ver->wendung bei der Elektroentladebearbeitung, welches die folgenden Schritte umfaßt:

A. Ein erstes Modell wird vorbereitet, dessen Form und Dimensionen in der Elektrode wiedergegeben werden sollen.

B. Ein zementhaltiges Material mit einer bekannten Abbindeausdehnung wird auf das erste Modell aufgetragen, um eine erste negative Gußform des Modells, welches die Umrisse des ersten Modells hat, zu bilden, deren Dimensionen jedoch größer als jene des ersten Modells, und zwar um einen kleinen bekannten Wert, sind.

C. Die erste negative Form wird mit einer zementartigen Zusammensetzung gefüllt, deren Dimensionen während der Abbindezeit sich nicht um mehr als etwa 0,000J Zoll = 3.10 ~-⁾ mm pro cm pro Zoll ändern, um ein zweites Modell zu bilden, das die Form des besagten Modells hat, jedoch um einen bekannten kleinen Wert größer als das erste Modell ist.

D. Ein zementartiges Material, das während der Abbindezeit seine

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Dimensionen nicht um mehr als etwa 6.10 / mm pro cm ändert, wird auf das zweite Modell aufgetragen, um eine zweite negative

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Gußform zu bilden, welche die Konfiguration und im wesentlichen dieselben Dimensionen wie das zweite Modell aufweist, wobei die zv/eite Gußform eine Druckfestigkeit von etwa

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105»5 kg/cm bis etwa 140,6 kg/cm bei Temperaturen bis zu etwa 160°C hat.

E.· Die zweite Gußform wird mit einem Gemisch gefüllt, das aus Graphitpulver und einem Bindemittel besteht, das ein synthetisches wärmehärtendes Harz aufweist.

F. Das Gemisch wird in der zweiten Gußform auf eine Temperatur

von etwa 157»7°C bis etwa 160°C unter einem Druck von etwa

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105,5 kg/cm bis etwa 14-0,6 kg/cm erhitzt, um das Bindemittel zu erhärten und die Graphitteilchen zu verfestigen und eine ungebrannte, grüne Elektrode zu erhalten.

G. Die ungebrannte Elektrode wird auf eine Temperatur im Bereich zwischen etwa 960°C und etwa 2760⁰G in Gegenwart eines inerten Gases weiter erhitzt, um das waremhärtende Harz zum Erhalt der gewünschten Elektrode zu karbonisieren und zumindest teilweise zu graphitieren.

Der Ausdehnungsgrad des die erste negative Gußform bildenden dehnbaren Zements ist derart, daß die Schrumpfung der grünen Elektrode während der Karbonsisierung und Graphitierung des wärmehärtenden Harzbindemittels ausgeglichen wird, so daß die erhaltene Elektrode dieselbe Form und im wesentlichen dieselben Dimensionen wie das erste Modell hat.

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Nach einem Alternatiwerfahren kann das Originalmodell, dessen Form und Dimensionen in der ersten Elektrode reproduziert werden sollen, mit einer im wesentlichen gleichmäßigen Schicht aus einer Überzugsmischung (coating composition) überzogen werden, welche nach dem Abbinden eine festhaftende feste Schicht bildet. Das überzogene Modell wird dann zum Bilden der übergroßen Gußform verwendet, in welcher die Elektrode gefertigt wird. , ■

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind zahlreich. Eine insbesondere zur Verwendung bei der Elektroentladebearbeitung geeignete Graphitelektrode hoher Dichte kann ohne kostspielige Bearbeitung erzielt werden. Die nach diesem Verfahren hergestellte Elektrode hat die gewünschte Form, wie kompliziert sie auch sein mag. Die Dimensionen der Elektrode liegen gut innerhalb annehmbarer Toleranzen.

Ein besonders wichtiges Merkmal dieses Verfahrens ist die Ver-Wendung einer dimensional unveränderlichen Betongußform mit hoher Druckfestigkeit bei erhöhten Temperaturen zum Gießen der Elektroden. Dank dieser Eigenschaften der Gußform kann eine grüne Elektrode bei harzhärtenden Temperaturen der Größenordnung von 160°C unter den genannten Drücken von 105,5 kg/cm bis

14-0,6 kg/cm gegossen werden, wobei sie eine sehr hohe Dichte aufweist.

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Ein anderes besonders vorteilhaftes Merkmal der Erfindung ist die Verwendung von dehnbarem Gipszement, der sich im wesentlichen gleichmäßig in allen Richtungen auf einen bekannten Wert ausdehnt, um eine Zwischengußform der zu kopierenden Modellelektrode zu erhalten. -Durch die Verwendung solchen Zements kann die Zwischengußform ein.zweites Modell bilden, dessen Abmessungen größer als jene des ursprünglichen Modells sind, und zwar um 'einen bekannten kleinen Wert, der dem Grad der Schrumpfung, welche die grüne Elektrode bei der !Carbonisierung des Ear'zbindemittels erfährt, im wesentlichen gleich ist. Wie schon erwähnt, wird das zweite "Modell zum Bilden der Betongußform verwendet.

Bei Verwendung der erfindungsgemäß hergestellten Elektroden bei Elektroentladebearbeitungsvorgängen zeigen sie unter sehr mannigfaltigen Bedingungen nur wenig Erosion. Darüberhinaus haben sie einen ausgezeichneten Metallabhubindex. Der in Kubikzoll Je Stunde gemessene Metallabhubgrad wird Metallabhubindex genannten. Abtragungs- oder Abnutzungsverhältnis ist das Verhältnis des Volumens des abgetragenen Werkstoffes zum Volumen des verbrauchten Werkzeuges. Für die praktische Verwendung der Graphitelektroden bei der Elektroentladebearbeitung zur Erzielung dreidimensionaler Präzisionsformen sind das Abnutzungsverhältnis und der Metallabhubindex von fundamentaler Bedeutung. Der Metallabhubindex bestimmt die Arbeitsgeschwindigkeit und das Abnutzungsverhältnis bestimmt die Präzision des erhaltenen Werkzeuges.

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Aus der näheren Würdigung der Exrfindung in Zusammenhang mit den Zeichnungen ist ersichtlich, daß zunächs.t ein Erstmodell der Elektrode erhalten wird, dessen Form und Abmessungen in der Elektrode reproduziert werden sollen. Das Modell kann aus einem beliebigen Material bestehen, das bei Temperaturwechsel und Feuchtigkeit sowie unter den Verfahrensbedingungen nach der Erfindung im wesentlichen dimensionsbeständig ist. Das Erstlings- bzw. Mustermodell wird vorzugsweise aus einem Metall wie z.B. Stahl ^ maschinell hergestellt. Falls das Modell eine poröse Oberfläche hat, wie es zum Beispiel mit einem Holzmodell der Fall wäre, muß die Oberfläche im wesentlichen unporös gemacht werden, und zwar durch das Auftragen einer geeigneten Überzugsmasse. Zum Verschließen der Poren der Oberfläche eines Modells geeignete Zusammensetzungen bzw. Massen sind verschiedene Firnisse und Lacke, die gegen den Angriff von Feuchtigkeit beständig sind. Geeignete Oberflächenüberzüge und Lacke zu diesem Zweck sind nachfolgend im Zusammenhang mit dem Verschließen der Poren der * Oberfläche von Zementformen*beschrieben.

In Fig. 1 der Zeichnungen ist ein Stahlmodell 10 der abzugießenden Elektrode gezeigt. Das Modell hat die Form eines verhältnismäßig kurzen Zylinders, wobei die durch die Verschneidung der 'seitlichen zylindrischen Oberfläche und der flachen Bodenfläche gebildete kreisringförmige Kante abgerundet ist«

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Obwohl das Mustermodell 10 eine verhältnismäßig einfache geometrische Form hat, ist das erfindungsgemäße Verfahren nicht auf die Herstellung von Elektroden mit geometrischen Standardformen wie z.B. Blöcke, Zylinder usw. beschränkt, sondern erstreckt sich gleicherweise auf die Herstellung von Elektroden mit komplexer, nicht symmetrischer Form.

Das Modell 10 ist eine Masse aus feuchtem dehnbarem Zement oder Gips 14 eingebettet, der in einem zylindrischen Behälter enthalten ist. Der Behälter 12 ist aus einem Material wie z.B. Pappkarton hergestellt, der genügend stark und steif ist, um die Masse aus feuchtem Zement zu halten, jedoch eine freie Dehnung des dehnbaren Zements bei der Abbindung erlaubt.

Der dehnbare Zement 14 soll sich beim Abbinden im wesentlichen gleichmäßig in alle Richtungen ausdehnen. Der Ausdehnungsgrad ist ein bekannter Wert, der auf den Grad der Schrumpfung der grünen Elektrode aus Graphit, die wie nachfolgend beschrieben hergestellt wird, bei der Karbonisierung und Graphitierung des Harzbindemittels für die Elektrode direkt bezogen ist. Beim Bilden von Elektroden mit komplexer Form wird vorzugsweise im wesentlichen die gleiche Zementdicke auf allen Oberflächen des Modells vorgesehen.

Der Grund der Verwendung des dehnbaren Zements ist, eine Gußform mit Übergröße zum Erhalt eines zweiten Modells mit Übergröße

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der die Form des ersten Modells besitzenden Elektrode zu bilden, wobei jedoch die Abmessungen größer als Jene des ersten Modells sind, und zwar um einen bekannten kleinen Wert. Das zweite Modell wird dann zur Herstellung einer Betongußform mit Übergröße eingesetzt, in welcher die Graphitelektrode gegossen wird. Bei der Behandlung der gegossenen grünen Elektrode zum Karbonisieren des Herzbindemittels für die Graphitteilchen schrumpft die Elektrode zusammen, wobei ihre Endabmessungen im wesentlichen jenen des Orgiginalmodells gleich sind. ™

Zum Bilden dieser ersten übergroßen Gußform 16 kann jeder beliebige dehnbare Zement verwendet werden, der die erforderlichen physikalischen Eigenschaften besitzt. Zusätzlich zur Fähigkeit des Zements, sich beim Abbinden um einen bekannten kleinen Wert im wesentlichen gleichmäßig in alle Richtungen auszudehnen, muß der Zement nach dem Abbinden formbeständig bleiben und keine dimensional en Änderungen, die größer als etwa 0,1 mm pro ein sind, erfahren, wenn er nach dem erfindungsgemäßen Verfahren einge- ä setzt wird.

Wie oben erwähnt, ist der Grad der Ausdehnung des Zements während des Abbindens auf den Grad bezogen, auf welchen die grüne Elektrode nach dem Erhitzen zum Karbonisieren des Harzbindemittels zusammenschrumpft. Für die graphitwärmehärtenden Harzbindemittelzusammensetzungen der grünen Elektroden, die nach der vorliegenden

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Erfindung hergestellt v/erden, liegt der Grad der Ausdehnung des dehnbaren Zements während des Abbindes in der Größenordnung von

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etwa 4,43 . 10 mm bis etwa 8,86 . 10 mm pro cm.

Besonders zweckmäßige dehnbare Zemente zur Verwendung bei der Herstellung einer vergrößerten. Gußform des Modells sind Gipszemente, die während der Abbindezeit sich auf den oben erwähnten Grad ausdehnen. Diese Zemente bestehen aus einem Gemisch aus Portlandzement und einem wasserfreien Kalziumsulfoaluminat- auf. Ein besonders zweckmäßiger dehnbarer Zement dieser Art ist der von den United States Gypsum Company hergestellt und unter dem Warennamen "Hydrocal Medium High Expansions Cement" vertriebene. Dieser Ze-. ment·, wenn mit 50 Gewichtsteilen Wasser je 100 Teile Zement gemischt, bindet in annähernd 25 bis 30 Minuten ab (Vicat) und zeigt eine Abbindedehnung von bis etwa 0,1 mm pro cm. Der abgebundene

Zement hat eine Druckfestigkeit von etwa 147,65 kg/cm .

Nach dem Abbinden des dehnbaren Zements wird das Erstmodell entfernt und die erhaltene erste negative übergroße Gußform 16 während einer kurzen Zeitperiode, wie z.B. etwa 6 bis 8 Stunden bei Temperaturen der Größenordnung von etwa 93»8°C bis etwa 121,1⁰C gebrannt, um Feuchtigkeit zu entfernen und die Gußformabmessungen zu stabilisieren.

Nach dieser Wärmebehandlung wird die Gußform auf Baumtemperaturen

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abgekühlt und überzogen, um die Oberfläche der Form zu verschließen und Peuchtigkeitsverluste zu vermeiden. Die zum Verschließen der Poren verwendete Überzugsverbindung bildet nach dem Trocknen eine glatte Härteschicht, die dem Angriff von Feuchtigkeit nicht ausgesetzt ist. Das Verschließen der Oberfläche kann durch Auftragen eines oder mehrerer Überzüge aus einer Dichtmasse auf die Gußformoberfläche erfolgen. Diese Überzüge aus Dichtmasse können mit einem Pinsel oder durch Aufsprühe'n aufgetragen werden.. Ein besonders, geeignetes Ver- ■ ™ fahren zum Verschließen der Poren der Gußformo'berf lache besteht darin, daß eine oder mehrere Überzugsschichten aus einer Dichtmasse aus einem Kunstharz in einem geeigneten Träger oder Lösungsmittel auf die Oberfläche durch Bestreichen aufgetragen •wird'. Eine geeignete Dichtmasse ist beispielsweise die von der Firma E.I. du Pont de Nemours & Go., Inc. unter dem Warennamen Duco Sealer 1991 S vertriebene Dichtmasse. Ein oder mehrere Lacküberzüge können z.B. durch Aufsprühen auf die Dichtmasseschicht aufgetragen werden. Ein äußerst geeigneter Lack besteht ä aus einem Gemisch aus Nitrozellulose, Maleinanhydridalkydharz, Kokosnußalkydharz und einem Weichmacher in einem geeigneten Lösungsmittel. Ein derartiger Lack wird von der Sheffield Bronze Paint Co. unter dem Handelsnamen Ouik Spray vertrieben.

Nach dem Auftragen der Dichtmasse kann ein Trennmittel zwecks leichteren Entfernens bei den nachfolgenden Gußvorgängen ein-

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gesetzt v/erden. Solche Trennmittel sind Stearinsäure, Kerosin, Petroleumgallert und leichte Schmieröle.

Bei" der Vorbereitung des Schrumpfmaßrnodells oder des übergroßen Modells 18 unter Verwendung der übergroßen Gußfoi^m 16 wird ein Zement verwendet, der sich beim Abbinden dimensional sehr wenig verändert.. Während der Abbindezeit ändert sich dieser Zement vorzugsweise um nicht mehr als etwa 3 · 10 mm pro cm Zoll. Niederdehnungsgxpszemente mit einem Gemisch aus Portlandzement und einem Kalziumsulf ο aluiüinat sind zum Bilden des übergroßen Modells besonders geeignet« Ein derartiger Gipszement wird von der United States Gypsum Company hergestellt und unter dem Handelsnamen "Ultracal 30" vertrieben. Dieser Zement, wenn mit etwa 35-38 Teilen Wasser pro 100 Teile Zement vermischt, bindet in etwa 25-35 Minuten (Vicat) ab und dehnt sich beim Abbinden um nicht mehr als den genannten Wert aus. Die durchschnittliche Druckfestigkeit für den abgebundenen Zement ist etwa 513>24 kg/cm ,

Das aus dem Zement mit niederer Ausdehnung gebildete Modell 18 wird von der Gußform 16 entfernt und während einer Zeit gebrannt, die erforderlich ist, um die Feuchtigkeit zu entfernen. Die Dauer der ersten Wärmebehandlung hängt von Faktoren wie der Größe des Modells, der Temperatur usw. ab. Im allgemeinen können Temperaturen von 10⁰C bis 260⁰C zu diesem Zweck verwendet werden. Das vergrößerte Modell 18 wird dann mit einer zum Verschließen der Poren dienenden Überzugsmasse überzogen, die der gleichen Art

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sein kann, welche zum Überziehen der Gußform 16 verwendet wurde. Der aus der Verbindung zum Verschließen der Poren bestehende Überzug verschließt die etwas poröse Oberfläche des vergrößerten Modells 18.

Das vergrößerte Modell 18 wird dann zum Erhalt der vergrößerten Gußform eingesetzt, in welcher die Graphitteilchen und wärmehärtendes Harzbindemittel aufweisende grüne Elektrode unter V/ärme und Druck gebildet wird. Die Struktur dieser Gußform ist von besonderer Bedeutung für das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung.

Die Gußform für die grüne Elektrode muß dimensional beständig und imstande sein, die Eormgebungsdrücke und -temperaturen auszuhalten. Es wurde gefunden, daß bestimmte Betonansätze bzw. -mischungen die erforderliche Festigkeit und dimensionale Beständigkeit für eine solche Verwendung gewährleisten.

Die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Elektrodengußform ver- | wendeten Betonmischungen sind äußerst geringen Änderungen der Abmessungen während des Abbindes ausgesetzt. Gewöhnlich überschreitet eine solche dimensionale Änderung, im allgemeinen infolge der naturgemäßen Schrumpfung, etwa 6 . 10 ^ mm pro cm nicht. Darüberhinaus wiest der Beton.nach 7 Tagen Härtung eine

Druckfestigkeit von zumindest 105,5 kg/cm sogar bei erhöhten Temperaturen der Größenordnung von 160°C auf. Vorzugsweise hat

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ρ der Beton eine Druckfestigkeit von 126,55 "bis 14-0,6 kg/cm bei Temperaturen von 137,7 bis 160⁰C.

Die zur Herstellung der Form verwendete Betonmischung weist Portlandzement, Feinkies und Grobkies in spezifizierten Proportionen auf. Der Portlandzement kann entweder des Typs II oder des Frühfestigkeitstyps III sein.

Der Portlandzement weist etwa 22 bis etwa 25 Gewichtsprozente (auf; Trockenbasis) der Zementzusammensetzung auf, wobei der Rest aus Zuschlagsstoffen besteht. Der Beton enthält Fein- und Grobzuschlag. Die Maximalgröße der Grobteilchen der Zuschlagsstoffe hängt vom dünnsten Abschnitt der Gußform ab und soll im allgemei-, •nen nicht größer als ein Fünftel der Minimaldimension des Abschnittes sein. Für die meisten Zwecke kann Zuschlagsstoff mit Grobteilchen bis 6,35 mm verwendet werden.

Die Betonzusammensetzung weist gewöhnlich etwa 40 bis 42 Gewichtsprozente (auf Trockenbasis) Feinteilchen eines Zuschlagsstoffes und etwa 36 bis 38 Gewichtsprozente Grobteilchen der Zuschlagsstoffe auf." Die Feinteilchen sollen einen Feinheitsmodul haben, der Jenen von Sand nicht übersteigt, d.h. einen Feinheitsmodul der Größenordnung von etwa 2,70 oder· weniger.

Der Zuschlag kann «jeder beliebigen Art sein, die für Beton allgemein verwendet wird, vorausgesetzt, daß der Zuschlag, der einer

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erhöhten Temperatur der Größenordnung von 176,6⁰C ausgesetzt wird, keinen Festigkeitsverlust zeigt. Typischer Zuschlag dieser Art sind Sand, Kies, Kalkstein, Sandstein und expandierte Schlacke.

Von besonderer Bedeutung beim Erhalt einer Betongußform mit der gewünschten Druckfestigkeit ist das Verhältnis Wasser zu Zement, das im Bereich von etwa 22,68 kg Wasser je 45,36 kg Zement sein muß.

Die Betongußform 24 ist vorzugsweise durch eine sie umgebende Hülle 20 aus einem Metall wie z.B. Stahl verstärkt, der bei den beim GiMSen der Elektrode verwendeten erhöhten Temperaturen an Festigkeit nichts verliert.

Da die Betonzüsammensetzung beim Abbinden eine wenn auch geringfügige Schrumpfung durchmacht, muß das vergrößerte Modell 18 mit minimaler Abbindezeit entfernt werden. Sonst würde die Betongußform 24 das Modell umklammern und dessen Entnahme verhindern.

Nach der Entnahme des übergroßen Modells 18 wird die Form 24 und die sie umgebende Metallhülle 20 in einen Ofen gebracht, der auf. eine Temperatur im Bereich von etwa 93>3 bis 101,7°C erhitzt ist, worin sie verbleiben, bis ein konstantes Gewicht erhalten wird. Durdh diese Wärmebehandlung, die gewöhnlich etwa 12 bis etwa 24 Stunden Je nach der Temperatur dauert, wird überschüssiges V/asser entfernt. Die. Wärmebehandlung wird vorzugsweise bei einer niedri-

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gen Temperatur im erwähnten Bereich unter Verwendung einer längeren Wärmebehandlungszeit durchgeführt.

Nach Abkühlen wird die Form 24 mit einer zum Verschließen der Poren dienenden Verbindung überzogen, z.B. mit der zum Überziehen der^ Form 16 verwendeten, woraufhin die Eorm zur Herstellung der grünen Elektrode bereit ist.

Die Elektrode 26 wird aus einem Gemisch aus Graphitteilchen und einem warerhärtenden Harzbindemittel gebildet. Die Menge des Bindemittels steht in unmittelbarer Beziehung zu solchen Eigenschaften der Elektrode wie z.B. Schrumpfung bei der Karbonisierung des Mindemittels, Dichte und elektrische Widerstandsfähigkeit. Durch höhere Bindemittelgehalte v/erden Elektroden mit höherer Dichte und größerer Schrumpf- und Elektrowiderstandsfähigkeit erhalten. Bei zu niedrigem Bindemittelbehalt werden Elektroden mit nicht zufriedenstellender Zugfestigkeit erhalten. Elektroden mit den gewünschten physikalischen Eigenschaften können im allgemeinen durch Verwendung von etwa 8 bis etwa 15 Gewichtsprozenten eines Bindemittels erhalten v/erden. Der Bindemittelgehalt macht vorzugsweise etwa 10 bis 12 % des Gemisches aus.

Die Teilchengröße des Graphitpulvers bestimmt in einem hohen Grad die Menge des zum Erhalt der gewünschten elektrischen Eigenschaften, d.h., eines minimalen spezifischen Widerstands, verwendenden Bindemittels. Im allgemeinen soll das Graphitpulver eine

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solche Teilchengröße haben, daß im wesentlichen sämtliche Teil- ' chen durch ein Sieb der Siebgröße 200 hindurchgehen und von einem Sieb der Siebgröße 400 zurückgehalten werden. Bei Bindemitteln, die, wenn mit Graphit kombiniert, in Form eines Pulvers vorliegen, sollen über 98 % durch ein Sieb der Siebgröße 200 durchgehen. Bei flüssigen Bindemitteln v/erden vorzugsweise feinere Teilchen verwendet. Wie im letzteren Fall, gehen Vorzugs-' weise über'98 % der Teilchen durch ein Sieb der Siebgröße 325 hindurch. Eine bessere Befeuchtung der Graphitteilcheh mit dem flüssigen Bindemittel ist die. Folge der Verwendung derartiger feiner Teilchen.

Typische Graphite, die für die erfindungsgemäßen Elektroden 26 verwendet werden können, sind Graphit für elektrische Öfen und Naturgraphit, wie z.B. Madagaskarflocken. Dieser Graphit wird durch Waschen mit Fluorwasserstoffsäure chemisch veredelt, um siliziumhaltiges Material zu entfernen. Dieser Graphit ist sehr porös und bindet sich daher stark mit dem Harz. Typischer Graphit für elektrische Öfen ist GP 195 (98,5 # gehen durch ein Sieb der | Siebgröße 200), der.von der Union Carbide Corp. hergestellt und vertrieben wird. Pulver Nr. 6 (99 % gehen durch ein Sieb der Siebgröße $25) der Asbury Graphite Mills ist ein natürlicher, chemisch gereinigter Madagaskarflockengraphit. Dank der sehr feinen Teilchengröße des Pulvers Nr. 6 ist dieses besonders geeignet zur Verwendung mit flüssigen Bindemitteln.

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Wie schon erwähnt, kann das Bindemittel zu der Zeit, zu welcher es mit dem Graphitpulver kombiniert wird, entweder flüssig oder Feststoff sein. Das Bindemittel und der Graphit können in einem beliebigen geeigneten Mischer gleichmäßig vermischt v/erden. Für Bindemittel in Pulverform erfolgt das Vermischen in einem doppelschaligen Mischer unter Vakuum zur Beseitigung flüchtiger Stoffe besonders zufriedenstellend.

Jedes beliebige der bekannten wärmehärtenden Harze kann als Bindemittel in den Elektroden verwendet werden, vorausgesetzt, daß sie einen verhältnismäßig hohen Kohlenstoffgehalt haben. Geeignete Bindemittel weisen z.B. Phenolaldehydharze, insbesondere Phenolformaldehydresole und Novolacke und deren Gemische, Harnstoff und Melamin-Formaldehydharze und modifizierte Phenolharze der Oardinolart auf.

Das Gemisch aus Graphitpulver und wärmehärtendem Harzbindemittel wird in die Gußform 24 gebracht. Das Gemisch wird dann auf eine Temperatur im Bereich von etwa 137i7°^c bis 160°C unter einem

Druck von etwa 105 bis 140,6 kg/cm zum Erhärten des Bindemittels erhitzt. Für Elektroden größerer Masse kann eine nachträgliche Härteausbrennung bei etwa 160⁰C während 45 Minuten erwünscht sein, um das komplette Aushärten des Bindemittels durch die ganze Tiefe der Elektrode 26 zu gewährleisten.

Wach dem Aushärten des Bindemittels kann es vorteilhaft sein,

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Löcher in die grüne Elektrode zu bohren, um Einsatzstücke anzubringen, die zum Entfernen der Elektrode aus der Gußforrn dienen. Die Anzahl der gebohrten öffnungen hängt von der Geometrie ' der Elektrode ab und deren Stellung fällt vorzugsweise mit einer Kupplungseinrichtung des Preßkolbens für die Elektroentladebearbeitung zusammen.

Gleichzeitig können Bohrungen in der grünen Elektrode gemacht. werden, durch welche das Strömungsmittel für die Elektroent- _Λ

ladebearbeitung umlaufen kann.

Die grüne Elektrode wird dann aus der Gußform entfernt und auf eine Temperatur von etwa 960 bis 2760°G zum Karbonisieren des Bindemittels langsam erhitzt. Die Erhitzungsgeschwindigkeit hängt von der Masse und Form der Elektrode ab. Eine Erhitzungsgeschwindigkeit von etwa 121° bis 176,6⁰G pro Stunde ist für " die meisten Elektrodentypen zufriedenstellend. Das Erhitzen wird' untör einer inerten Atmosphäre, wie z.B. einer Stickstoffatmosphäre durchgeführt, wobei die Elektrode vorzugsweise bei Maxi- " maltemperatur vier Stunden lang erhitzt wird. Dann läßt man die Elektrode langsam auf Raumtemperaturen abkühlen.

Gußgraphitelektroden 26 nach der Erfindung für die Elektroentladebearbeitung dreidimensionaler Formen, bei welcher hohe Toleranzen erforderlich sind, werden vorzugsweise 4- Stunden lang bei hohen Temperaturen im Bereich zwischen etwa 1980° bis 2760⁰C gebrannt. Somit wird die Graphitierung des karbonisierten

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Bindemittels vervollständigt. Bei Anwendung der so graphitierten Elektroden nach der vorliegenden Erfindung wird die Elektroentladebearbeitung mit umgekehrter Polarität und Frequenzen von 4000 Hertz oder darunter durchgeführt. Das Ergebnis ist Nichtverschleiß der Gußgraphitelektroden, enge Bearbeitungstoleranzen und gute Metallabtragungsgeschwindigkeiten.

α Bei der Elektroentladebearbeitung von Beschneidewerkzeugen oder durchgehender Löcher oder_ zum.Bilden von Hohlräumen werden die . Gußelektroden bei niedrigeren Temperaturen wie z.B. 960° bis 1148,8°-G erhitzt. Mit diesen Elektroden wird die Elektroentladebearbeitung mit einer Standardpolarität mit Frequenzen von 20.000 Hertz oder darüber durchgeführt. Unter diesen Bedingungen ergibt sich Abnutzung der Elektrode.

Die nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellte Elektrode hat dieselbe Form wie das ursprüngliche Modell; die Abmessungen ™ der Elektrode, falls sie überhaupt von Jenen des ursprünglichen ' Modells abweichen, weichen nur innerhalb annehmbarer Toleranzen ab.

Als ein Alternativvorgang zur Herstellung eines vergrößerten Modells, wobei zuerst eine Gußform dafür mit Expansionszement gebildet wird, kann das Erstmodell mit einem Film gleichmäßiger Dicke überzogen v/erden. Das so überzogene Modell kann dann verwendet werden, um eine übergroße Betongußform zum Gießen der

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Elektrode zu machen. Die Dicke des Films auf dem Erstmodell ist so groß, daß sie den Grad der Schrumpfung der grünen Elektrode bei der Erhitzung zur Karbonisierung des Bindemittels ausgleicht.

Geeignete Überzugszusammensetzungen zum überziehen des ftetallmodells mit einem Film einer gewünschten Dicke umfassen synthetische Wachse, wie z.B. das Haster Sheet Wax (WZ), mit * einem Erweichungspunkt von 74,4 bis 75,5°C·

Die nachfolgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung:

BEISPIEL I

Dieses Beispiel veranschaulicht die Herstellung einer Graphitdurchschlagelektrode mit einem nominellen Durchmesser von 15,24 cm zur Verwendung bei der maschinellen Elektroentladebearbeitung.

Bezugnehmend auf die Zeichnungen und insbesondere auf Fig. 1 wurde ein Stahlstanzstempelmodell 10 durch maschinelle Bearbeitung eines Stalilmaterialstuckes bis zum Erhalt der gewünschten Form hergestellt. Das Stahlmodell hatte einen Durchmesser von 148 cm und eine Länge von annähernd 5,08 cm. Die in dem Graphitstanzstempel zu reproduzierende kritische Abmessung war der Durchmesser.

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ORIGINAL

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Das Stahlmodell 10 wurde in ein Bett aus feuchtem dehnbaren Gips oder Zement 14· innerhalb eines Behälters 12 aus Pappkarton eingesetzt. Der dehnbare Zement wurde erhalten, indem 50 Gewichtsteile V/asser pro 100 Teile Gips mit einem Gemisch aus Portlandzement und einem wasserfreien Kalziumsulfoaluminat (Hydrocal Medium High Expansion Cement, hergestellt von der United States Gypsum Company) vermischt wurden. Dieser dehnbare Zement bindet in annähernd 25-30 minuten (Vicat) ab, macht, eine Ausdehnung .der Größenordnung von'0,1 mm pro cmwährend des Abbindens durch und hat eine Trockendruckfestigkeit von etwa 14-7,6 kg/cm .

Während der Abbindezeit dehnte sich der Zement im wesentlichen gleichmäßig in alle Richtungen, wobei nach dem Trennen vom Modell 10 ein kleiner Zwischenraum zwischen dem Modell und der neugebildeten Gußform verblieb. Die Ausdehnung des Zements verursachte auch einen Bruch der Seiten des zusammenklappbaren Behälters 12.

Das Stahlmodell 10 wurde entfernt, wobei eine erste negative übergroße Gußform 16 (siehe Fig. 2) erhalten wurde.

Die Gußform wurde 12 Stunden lang in einem Ofen ausgebrannt, bei welchem eine Temperatur von 93,5 C aufrechterhalten wurde, um Feuchtigkeit zu entfernen und die·Dimensionen der Form beständig zu machen. Wach dem Abkühlen wurde die Gußform mit einer

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zum Verschließen der Poren dienenden Verbindung überzogen, welche ein synthetisches Harz enthält und zum Verschließen der Poren der Oberfläche der Gußform dient.

Der Durchmesser der Ausnehmung in der ersten negativen Gußform wurde gemessen und festgestellt, daß er 14,9 cm = 5,872 Zoll beträgt. Vorher wurde festgestellt, daß beim Ausbrennen der grünen Graphitstanzstempelelektrode, das zum Kar- % bonisieren und Graphitieren. des Bindemittels durchgeführt wur,-de, eine Schrumpfung des Stanzstempeldurchmessers erfolgte, deren Größe im wesentlichen der Abbindeausdehnung des dehnbaren Zements entsprach.

Eine Gipszusammensetzung niedriger Ausdehnung wurde vorbereitet, indem 50 Gewichtsteile Wasser pro 100 Teile eines Gemisches aus Portlandzement und Kalziumsulfοaluminat (ültracal "30" (V/Z), hergestellt durch die United States Gypsum Company) ^ kombiniert wurde. Dieser schwach dehnbare Zement bindet in etwa 25-30 Irünuten (Vicat) ab und dehnt sich nach dem Abbinden um nicht mehr als etwa 3 · 10" ^ mm pro cm aus. Die durchschnittliche Druckfestigkeit (trocken) für den Zement ist etwa 513,24 kg/cm².

Der schwach dehnbare Zement wurde in die Gußform 16 gegossen und bildete nach dem Abbinden* einen zweiten Schrumpfmaß-Modellstanzstempel 18 (siehe 3?ig. 3)· Dieser wurde 12 Stunden

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lang in einem Ofen gebrannt, in welchem eine Temperatur von 121,1⁰G aufrechterhalten wurde, um Feuchtigkeit zu entfernen und die Dimensionen des Modells beständig zu machen. Der Durchmesser des Modells war 14,9 cm = 5»873 Zoll.

Der zv/eite vergrößerte Modellstanzstempel 18 wurde mit einer* Zusammensetzung überzogen, die ein synthetisches Harz auf v/eist, um die poröse Oberfläche des Modellstempels zu verschließen. Dieser wurde dann in einen Stahlbehälter 20 gebracht, der eine genügende Menge einer Betonzusammensetzung 22 enthielt, so daß die Seiten- und Bodenoberfläche des zweiten Stempels 18 (siehe !"ig. 4) umgeben wurden. Der Beton hatte die folgende Zusammensetzung :

Portland-Zement	Filtergröße durchgegangen	Creek)	2,18 kg	15,7
Feinzuschlag - Sand (Clear	1685,2	3,24 kg	29,5
Sieb Nr.	1409,2	Probengröße - 2 kg ■ durchgegangen # % zurückgehalten (kumulativ)	60,4
8	792,2	84,3	91,1
16	177,5	70,5	98,5
30	■ 30,8	39,6
50		8,9
100	1,5

Feinheitsmodul 2,95

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Grobzuschlag - zermalmter Stein 3_s24 kg Geht durch Sieb Hr. 3» jedoch nicht durch Sieb Nr. 4 Wasser/Zementverhältnis 0,48.

Diese Betonzusaiiunensetzung macht eine Schrumpfung von nicht mehr als 6 . 10 ^ mm pro cm während des Abbindens durch und hat nach 7 Tagen Uärtezeit eine Druckfestigkeit von 239»04 kg/ cm² (ASTH Des. ÜJ1, CSA A23.214).

Der zweite Kodellstanzstempel 18 wird nach Ablauf der Minimalbindezeit entfernt, da sonst die Betonform, die bei dem Abbinden langsam schrumpft, den Modellstanzstempel fest ergreifen und seine Beseitigung verhindern würde.

Kach dem Entfernen des zweiten Modellstanzstempels 18 wurde die erhaltene Betongußform 24, die von der Stahlhülle 20 (siehe Fig. 5) umgeben war, 7 Tage in der Hülle belassen. Die iOrm und die sie umgebende Hülle wurden dann in einen Ofen gebracht, in welchem eine Temperatur von 101,7°C aufrechter- % halten wurde, worin sie 24 Stunden bleiben, während welcher Zeit ein konstantes Gewicht erhalten wurde. Die Poren der Oberfläche der Betongußform wurden durch ein Dichtungsmittel abgedichtet, das ein synthetisches Harz enthält.

100 Gewichtsteile Graphitpulver und 10 Teile eines wärmehärtenden Harzbindemittels in Form eines feinverteilten Pulvers

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wurden in einen Patterson-Kelly Zwillirigsschalenmischer gebracht, wo sie unter Vakuum miteinander vermischt wurden.

Der Graphit"war ein Graphit zur Verwendung bei elektrischen Öfen und hatte eine Teilchengröße, die es erlaubte, daß 98,5 Gewichtsprozente durch ein Sieb der Siebgröße 200 (Union Carbide Grade GP 195) durchgingen.

Das B.inde.V-ttel war ein· Zweistuf enphenolf ormaldehydharz mit einer Teilchengröße, die es erlaubte, daß ein Maximum von 1 Gewichtsprozent auf einem Sieb der Siebgröße 200 zurückbehalten wurde. Dieses Zweistufenharz erhärtet in 60 Sekunden bei einer Temperatur von 14-8,8⁰C.

Das Graphit-Bindemittelgemisch wurde in den Hohlraum der Form 24- gebracht, worin das Gemisch einem Druck von 105,5 kg/

cm ausgesetzt wurde, während es bei einer Temperatur von

™ 14-8,8⁰C erhitzt wurde.

Bohrungen wurden in der grünen Elektrode gemacht, zur Aufnahme von Einsatzstücken, die zur Beseitigung der Elektrode aus der Form dienen. Die Stellung der Bohrungen entsprach Jenen, die zum Befestigen der Elektrode an dem Preßkolben einer Maschine für die Elektroentladebearbeitung erforderlich sind. Andere Bohrungen wurden in der Elektrode für den Umlauf des Strömungsmittels für die Elektroentladebearbeitung gemacht.

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Zum Karbonisieren des Bindemittels wurde die so erhaltene grüne Stempelelektrode in einer inerten Atmosphäre mit einer Geschwindigkeit von 1ü°C pro Stunde erhitzt, bis eine Temperatur von 960°C erreicht wurde, bei welcher die Erhitzung un-_ terbrochen und· der Stempel böi Raumtemperatur abgekühlt wurde.

Die Graphitstempelelektrode 26 wurde für die maschinelle Elektroentladebearbeitung von Stahl bei 20.000 Hertz und einer Standardpolarität verwendet und ergab einen Metallabhub-

index vori'^9j65 pnr pro ,Stunde und ein Abnutzungsverhältnis (Werkst ück/V/erkz eug) von 4,9.

BEISPIEL II

Dieses Beispiel zeigt die Herstellung eines Gußgraphitstempeis mit einem nominellen Durchmesser von 7jö2 cm zur Verwendung bei der verschleißlosen Elektroentladebearbeitung von Stahl mit Frequenzen von 4000 Hertz oder darunter und umgekehrter · ™ Polarität.

Ein Hustermodell-Stahlstempel 10 wurde erhalten, indem ein Stück Stahlmaterial zum Erhalt der gewünschten Form maschinell bearbeitet wurde. Der Stahlstempel·10 hatte einen Durchmesser von 7,63 cm und eine Länge von annähernd 5,08 cm. Die kritische Abmessung, die in dem Graphitstempel zu reproduzieren war, war der Durchmesser. Die im Beispiel I beschriebene Arbeitsweise -■

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modifiziert wie nachfolgend beschrieben - wurde zur Herstellung der Graphitelektrode verwendet. Die Endabmessung des Durchmessers der Gußgraphitelektrode war 7j626 cm. Das Bindemittel für das Graphitpulver war ein Phenolformaldehydresolharz, das hergestellt wurde, indem die nachfolgenden Kohmaterialien annähernd 60 Minuten umgesetzt wurden:

Phenol (95 ^cp USP) 250 g

Formaldehyd (37 % in Wasser) 260 g OH (23 %) · ■ ' 10g

Das Gemisch wurde dann unter Vakuum auf eine Temperatur von 75° bis 85°C entwässert. Dann wun
und 160 Teile Methanol zugegeben.

75° bis 85°C entwässert. Dann wurde das Vakuum beseitigt

4-3 g (bei 58 % N.V.) des Phenolformaldehyds, das oben beschrieben v/urde, wurden mit 100 g Azeton vermischt. 250 g Graphitpulver, das natürlicher, chemisch gereinigter Madagaskar Flake Graphit war (99 % gehen durch ein Sieb der Siebgröße 325» der Kohlenstoffgehalt ist 99 %), wurde dem Harz-Azeton-Gemisch langsam zugegeben und gründlich umgerührt, worauf mehr Azeton zugegeben wurde, um das Gemisch in der Konsistenz einer schweren Paste zu halten. Nach dem Mischen wurde das Material auf dem Boden einer flachen Pfanne ausgebreitet und unter eine Haube gebracht, damit der größte Teil des Azetons abgezogen

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werden konnte. -Der Kuchen wurde dann aufgebrochen und für v/eitere 3 Stunden unter Vakuum gestellt. Das erreichte Endvakuum ist 275// · ^^as Material wurde dann wieder in den Mischer gebracht.

Das Gemisch aus Graphit und Bindemittel wurde in den Hohlraum der Betongußform 24 gebracht, worin das Gemisch einem

Druck von 105,5 kg/cm ausgesetzt wurde, während es bei einer Temperatur von 148,8⁰C erhitzt wurde. Zum -Karbonisieren und Graphitieren .des Bindemittels wurde die erhaltene grüne Stanz-r Stempelelektrode zunächst in einer inerten Atmosphäre mit einer Geschwindigkeit von 18°C pro Stunde erhitzt, bis eine Temperatur von 960°C erreicht" wurde, zu v/elcher Zeit das Erhitzen unterbrochen und der Stempel auf Raumtemperatur abgekühlt wurde. Daraufhin wurde der Gußgraphitstempel in einem Induktionsofen bei einer Temperatur von 2760 C gebrannt, wobei der Graphitstempel 26 vier Stunden lang gehalten wurde. Der gesamte Erhitzungs- und Kühlungszyklus bei dem Brennvorgang bei 2760°G erfolgte in einer Argonatmosphäre, wobei die Gesamtzeit 24 Stunden betrug.

Die Graphitstempelelektrode 26 wurde für die Elektroentladebearbeitung mit einer umgekehrten Polarität und Frequenzen von 400 Hertz mit den folgenden Ergebnissen verwendet:

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maschinell bearbeitetes Material Werkzeugstahl

Schnittiefe . 9,65 mm/Std.

Metallabhubgeschwindigkeit 4-3,9. cnr/Std.

Elektrodenabnutzung keine

In dem in Fig. 6 dargestellten Flussdiagramm bedeuten:

A MODEL B"	G LADEN	E BINDEMITTEL UND GRAPHITPULVER
	H PRESSEN UND
NEGATIV AUS DEHN BAREM ZEMENT	I ERHITZEN
C GIPSPOSITIV	F MISCHEN
D BETONNEGATIV
	AUSHÄRTEN

BOHREN, INNENGEWINDE SCHNEIDEN, EINSÄTZE EINSCHRAUBEN

K
GUSSTÜCK VOM DORN ENTFERNEN

SPÜLLÖCHER BOHREN

M
BRENNEN

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Claims (15)

1. Patentansprüche

   Verfallen zum Gießen einer Graphitelektrode in einer Gußform, wobei die fertige Elektrode eine Größe und Form hat, die mit jenen eines Mustermodells im wesentlichen identisch sind, wobei die Elektrode besonders geeignet ist für die maschinelle Elektroentladebearbeitung, dadurch gekennzeichnet , daß eine Matrizen- ™ form (24) mit einem Hohlraum, der größer als Jener des Mustermodells (10) ist, um die Schrumpfung der Gußelektrode (26) zu berücksichtigen, hergestellt wird, die ein verformbares selbsthärtendes Material aufweist, das nach dem Ab- binden seine Bemessungen nicht wesentlich ändert, wobei die Form (24) eine minimale Druckfestigkeit im Bereich von 15OÜ - 2000 psi = 105,5 - 140,6 kg/cm² hat, daß die Form (24) bzw. ihr Hohlraum mit einem Gemisch gefüllt wird, das Graphitpulver und ein wärmehärtendes Ilarzbindemittel auf- ä weist, daß das Gemisch aus Graphitpulver und wärmehärtendem Earzbindemittel im Hohlraum der Matrizenform (24) auf eine Temperatur erhitzt \tfird, die ausreicht, damit das Bindemittel thermisch erhärtet, während gleichzeitig ein minimaler

   Verdichtungsdruck im Bereich von 105,5 - 140,6 kg/cm aufrechterhalten wird, um eine ungebrannte bzw. sogenannte grüne Elektrode (green electrode) zu erhalten, und daß diese ungebrannte Elektrode auf eine Temperatur im Bereich

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   zwischen etwa 96O⁰C und 2760⁰C in Gegenwart eines inerten Gases weitererhitzt wird, um das thermisch erhärtete Harzbindemittel in Kohlenstoff oder Graphit umzusetzen und eine Elektrode (26) hoher Dichte zur Elektroentladebearbeitung zu erhalten, und zwar mit der Größe und l^?orm des besagten Mustermodells (10).
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennz eich-™ net, daß die ungebrannte Elektrode aus der Form (24) vor der weiteren Erhitzung auf 960⁰C entfernt 'wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß ein Gemisch aus Graphitpulver und wärmehärtendem Harzbindemittel verwendet wird, das etwa 92 bis 85 Gewichtsprozente Graphit und etwa S bis 15 % Harz auf v/eist.
4. fe 4. Verfahren nach Anspruch 2 und J, dadurch gekennzeichnet , daß ein Graphit verwendet wird, dessen im wesentlichen alle Teilchen durch ein Sieb der Siebgröße 200 hindurchgehen und von einem Sieb der Siebgröße 400 zurückgehalten werden.
5. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch g e k e η η zeichnet , daß ein Graphit verwendet wird, der aus einem chemisch gereinigten pulverförmigen Kadagaskarflocken-

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   ey,

   graphit Kr. 6 besteht.
6. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 5i dadurch gekennzeichnet , daß ein wärniehärtendes Ilarzbindemittel aus Phenolfprmaldehyd verwendet wird.
7. 7· Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß ein wärmehärtendes Harzbindemittel veB'..^rendet wird, das aus schnell härtend'em Zweistufenphenol- ™ ■ formaldehyd besteht."
8. 8. Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 7» dadurch gekennzeichnet , daß die ungebrannte Elektrode auf. eine

   • Temperatur im Bereich von etwa 2200 bis 2760⁰C erhitzt wird, um im wesentlichen das ganze Bindemittel zu graphitisieren.
9. 9. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, g daß die yerformbare selbsterhärtende Matrizenform (24) aus wenig schrumpfendem Beton besteht, der Portlandzement und Feinsand enthält.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Gußform (24) eine Verstärkungshülle (20) aufweist.

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11. 11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Gußform (24) eine negative Kopie eines vergrößerten Schrumpfmaßmodells (18) ist,
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , - daß das vergrößerte Schrurnpfinaßinodell (18) eine negative Kopie einer übergroßen Gußform (16) ist.
13. 1$. Vorrichtung nach Anspruch 1ri_? dadurch g e k e η η . ζ e i c h η e· t , _ daß die übergroße Guß-Ji'orm (16) eine gegossene negative Kopie eines vergrößerten Schrumpfinaßniodells (18) ist.
14. 14.■Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß die übergroße Gußform (16) eine gegossene negative Kopie eines Hustermodells (10) ist, das einen eingebauten Überzug trägt, um ein Schrumpfmaßmodell (18) zu bilden.
15. 15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet , daß die übergroße Gußform (16) eine dehnbare Gipsgußform ist, die als eine negative Kopie des Hustermodells (10) hergestellt ist.

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