DE2335587A1 - Metallbehandlungswerkzeug - Google Patents
MetallbehandlungswerkzeugInfo
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Description
Pcrtwtanwatt
Dr. Heltr.Mi Späfh
8200 Rosenbsira/Obb.
Max-Jos2fs-Piafz 6
59 P 83
Metallbehandlungswerkzeug
Die Erfindung betrifft die Oberflächenbehandlung von Metallen oder Metallwerkstücken oder dergleichen durch Behandlung der
Metalloberfläche mittels daran erfolgender wiederholter Anlage
einer Elektrode, die einen Bogen zwischen dem Werkstuck und der Elektrode zieht. Im Unterschied zu Schweißverfahren,
wo die Elektrode verbraucht wird, richtet sich die vorliegende Erfindung nicht auf den Verbrauch der Elektrode, mit
der Ausnahme, daß ein Verbrauch in Form eines infinitesimalen
Niederschlags des Elektrodenmaterials auftreten kann.
Die Elektrode nach der vorliegenden Erfindung wird an das
Werkstück wiederholt angelegt und von diesem weggezogen,
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wobei ein Energiespeicher in Zuordnung zu der Elektrode steht, um wiederholt einen Lichtbogen zwischen dem Werkstück und der
Elektrode zu ziehen. Die Schaltungsparameter des Systems sind so gewählt, daß die Elektrode nicht in einem wesentlichen Ausmaß
verbraucht wird, wobei jedoch der Lichtbogen die Metalloberfläche örtlich aufheizt und schmilzt und hierbei die umgebende
Luft sowie das gasförmige Material ionisiert, wogegen das auf diese Weise geschmolzene Oberflächenmaterial in Luft
nach dem Auslöschen des Lichtbogens schnell abgekühlt wird. Durch Aufrechterhaltung der Schaltungsparameter des Systems
nach der vorliegenden Erfindung innerhalb eines auf einen offenen Stromkreis bezogenen Spannungsbereichs von etwa 25 bis
etwa 150 Volt Gleichspannung, wobei der Ausgangswiderstand innerhalb des Bereiches einer Stromstärke von 2 bis etv/a 5
Ampere vorliegt,,.. die zur Aufladung des Kondensators zur Verfügung stehen, und wobei die Kapazität innerhalb des Bereiches
von etwa 5 bis etwa 200 Microfarads vorliegt, kann auf das Werkstück eine große Vielfalt von Oberflächenbehandlungs-Kennwerten
übertragen werden.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Pig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Werkzeugs in Seitenansicht, wobei eine Gehäusehälfte entfernt
ist und Einzelheiten des inneren Aufbaus veranschaulicht sind,
Pig. 2 den inneren Teil des Werkzeuges von Fig. 1 in
demgegenüber ähnlicher Ansicht,
Fig. 3 die Werkzeugbestandteile von Fig. 2 in Draufsicht,
Fig. 4 eine in Verbindung mit dem Werkzeug gemäß Fig. 1-3
- 3 -309885/1088
angewendete elektrische Schaltung in ausführlicher Schaltbilddar s teilung,
3?ig. 5 ein gegenüber Fig. 4 abgewandeltes Ausführungsbeispiel
einer Schaltung.
Gemäß Fig. 1 umfaßt das dargestellte erfindungsgemäße Werkzeug
eine Gehäusehälfte 10, welche einen Pistolengriffteil 12 und
einen Auslöseschalter 14 aufweist, der durch einen Druckknopf 16 zu betätigen ist. Das Gehäuse umfaßt einen oberen Teil 18,
welcher eine Elekrodenhalter-Schwinganordnung 20 umgibt. Das vordere Ende 22 des Gehäuses haltert eine oder mehrere Beleuclitungslämpchen
24, 26, welche eine gute Beleuchtung des zu behandelnden Werkstücks sicherstellen. Ein Durchtritt an
diesem Ende dos Gehäuses nimmt eine herausragende Führung 28 auf, die einen Kolben umgibt, der an einem Ende eine geeignete
Spannzange 30 aufweist, in welcher eine Elektrode 32 gehalten ist.
Gemäß Fig. 2, 3 umfaßt die Schwinganordnung ein Gestell 34f
welches, an seiner einen Seite eine Magnetspule 36 aufnimmt. Ein Anker 38 der Magnetspule erstreckt sich gemäß Fig. 3 zentral
innerhalb der Führung 28 und ist innerhalb derselben mit einem Schaft 40 der Spannzange 30 verbunden. Der Schaft 40
der Spannzange 30 ist von einer Büchse 42- aus PTPE oder ähnlichem
Material umgeben, welche nicht nur zur hin- und her— gleitenden Lagerung der Spannzange sondern auch zur elektrischen
Isolation derselben gegenüber der vorragenden TTase 28
dient. Die Kapazitätentladeeinrichtung ist mit einer Anschlußschraube 44 verbunden, welche die Energie zu der Elektrode
32 führt. Eine Ringmuffe 46 kann aus einem Isoliermaterial bestehen, um die Kapazitätseaatladungsenergie gegenüber dem
Anker 38 mittels eines festen Abstandsbereiches in der Ringmuffe
46 des die Elektrode aufnehmenden Elementes 40 gegenüber dem Anker 38 zu isolieren* Das innere Ende des Ankers 38
- 4 309885/108 8
ist mit einem Hammer 48 verbunden, welcher die Polstücke 50#
52 des lameliierten Kernes der Magnetspule überbrückt und normalerweise
unter der Einwirkung einer Druckfeder 56 gegen den Block 54 gedruckt wird, wobei die Druckfeder 56 gegen den Kopf
58 des durch den Hammer 48 in Eingriff gehaltenen Bolzens gedrückt
wird. Eine WechasLstromerregung der Magnetwicklung 36 bewirkt eine schnelle Hin- und Herbewegung des Ankers 38 und
damit der Spannzange 30 nebst zugeordneter Elektrode 32.
Die Energieversorgungsschaltung für die Anordnung gemäß Fig.
1-3 kann entsprechend Fig. 4 ausgebildet sein und ist normalerweise
in einem gesonderten Bestandteil enthalten, der über geeignete flexible Kabel, beispielsweise das Kabel 60 von Fig. 1,
angeschlossen ist. Die Schaltung von Pig. 4 umfaßt einen Stekker 62 zum Anschluß an eine geeignete Wechselstromquelle sowie
einen Ein/Aus-Sehalter 64 zum Ein- und Ausschalten der Leitungen
66, 68, die an eine Autotransformatorwicklung 70 angeschlossen sind. Eine Sicherung 72 dient zum Schutz der Vorrichtung.
Ein beweglicher Abgriff 73 der Autotransfonnatorwicklung 70
liegt an einer Transformatorwicklung 74, die induktiv mit einer Transformatorwicklung 76 gekoppelt istj der Ausgang dieser
letztgenannten Wicklung liegt an einer Gleichrichterbrücke 78 mit einem gemaßten AusgangsanSchluß 80 und einem positiven
Anschluß 82. Über einen Widerstand 84 sowie eine Leitung 86 wird eine Verbindung zu einer Reihe von Kondensatoren 88, 90,
92, 94 hergestellt. Diese Kondensatoren liegen parallel, so daß ihre Kapazitäten sich addieren und allgemein an einer Maeaeleitung
liegen, die beispielsweise durch eine Krokodilklemme
mit einem schematisch dargestellten Werkstück 98 verbunden ist.
Eine Anschlußbaueinheit 100 umfaßt einen Anschluß 102, welcher mit dem Anschlußglied 44 von Fig. 1 durch eine Leitung
104 verbunden ist. Ein Widerstand 106 in Fig. 4 (166 in Fig, 5)
hat den Zweck, den Kondensatoren zugeführte Spannung langsam
- 5 309885/1083
233558?
absinken zu lassen,· um die Ladung zu reduzieren, wenn sie nicht
in einer kurzen Zeitperiode verwendet wird. Der Widerstand 44 begrenzt in richtiger Weise die Ladung zu den Kondensatoren und
zu der Elektrode.
Der Schalter 14 zur Beaufschlagung der Magnetspulenwicklung 36
ergibt sich aus Fig. 4 und verläuft zu einem leitungsanschluß
108 der Baueinheit 100, wobei ein Anschluß 110 und der Anschluß 108 über geeignete Leitungen 112, 114 in Fig.1 mit der Wicklung
36 verbunden sind, so daß bei Schließung des Schalters 14 die
Magnetspulenwicklung in der oben beschriebenen Weise beaufschlagt
wird. Aus Sicherheitsgründen ist das Gestell oder Gehäuse der Baueinheit von Pig. 1 mittels einer Leitung 116 gemaßt,
die mit einem Anschluß 118 von Pig. 4 verbunden ist, der in der gezeigten Weise auch über eine Leitung 120 als Masseseite
für die Gleichrichterbrücke 78 dient. Die Schaltung ist außen über einen geeigneten Bügel des Streckers 62 (schematisch
dargestellt) gemaßt.
Die Schwingung der Elektrode 32 in und außer Berührung mit dem Werkstück 98, wie dies schematisch in Pig. 4 veranschaulicht
ist, bewirkt, daß die in den Kondensatoren 88, 90, 92, 94 gespeicherte Energie periodisch durch Lichtbogenbildung entladen
wird, wenn sich die Elektrode dem Werkstück nähert; wenn der Lichtbogen ausgelöscht wird und die Elektrode sich außer
Berührung mit dem Werkstück befindet, werden die Kondensatoren an der Gleichstromquelle erneut aufgeladen. Zur Behandlung von
metallischen Arbeitswerkzeugen sowie zum Zwecke der Oberflächenhärtung derselben wird die einem offenen Stromkreis entsprechende
Spannung innerhalb des Bereiches von etwa 15 bis zu 150 Volt Gleichspannung gehalten, wobei der Ausgangswiderstand
verändert wird, um Ausgangsströme allgemein innerhalb eines
Bereiches von 0,2 bis 9 Amper zu halten, während eine Kapa-
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zität sich von etwa 1 bis etwa 200 Microfarad ändern kann, um
eine Entladung der gespeicherten Energie zwecks Erzielung des erforderlichen Lichtbogeneffektes zu erreichen.
Obgleich die Elektrode im Betrieb im wesentlichen nicht verbraucht
wird, zeigt die Oberfläche bei Behandlung einen Materialaufbau, der durch ein geeignetes Instrument meßbar ist, beispielsweise
ein Mikrometer. Durch Veränderung der Parameter zeigt die "bearbeitete Fläche fortschreitend einen Zustand entsprechend
"blauer Tinte11, "Verfärbung" oder "glühen" wenn die
Parameter verändert werden. Hit der Schaltung gemäß Fig. 4,
welche lediglich einen Ausgangsstrom von 2,2 Ampere zuläßt, werden wirksame Oberflächenhärtungsergebnisse durch Oberflächenniederschläge
bis zu 25 "Mikron innerhalb des Bereiches des Ausgangs Stroms von 2,4 Ampere erzielt. Bei 3,4 Ampeie wurde eine
Verfärbung und ein Niederschlag von 25 Mikron erzielt j bei 4,25 Ampere wurde ein Niederschlag entsprechend ''blaue Tinte'Von
etwa-.55 Mikron erzielt j bei 5,2 Ampere ein "Glüh"-Zustand
mit einem Niederschlag von 40Mikron. Die zweckmäßige anwendbare Entladungsenergie legt somit die Schaltung und die benötigten
Werte zur Erzielung der Ergebnisse seitens der Anordnung fest.
Um ein V/erkzeug richtig zu behandeln, ist es wesentlich, die
angestrebte Anwendung des 'ferkzeugs zu bestimmen\ durch Regulierung
der Energieabgabe der Energieübertragungseinrichtung wird die hervorgerufene Wärme richtig kontrolliert. Der vorangehend erwähnte sogenannte "Niederschlag·· tritt infolge der
Ergebnisse jedes erzeugten Lichtbogens auf, welcher tatsächlich einen infinitesimal kleinen Teil der Werkzeugoberfläche
schmilzt und diese Oberfläche im wesentlichen durcheinander bringt oder aufreißt, um einen Berg und einen Krater mit jeder
Zunahme der elektronischen Entladung zu schaffen. Das Ausmaß der Überdeckung dieser von Hand gesteuertes Hübe der
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schwingenden Elektrode sowie die Gewandtheit der Bedienungsperson beeinflussen ebenfalls die relative Oberflächenbehandlung
oder das Aussehen der behandelten Oberfläche. Allgemein jedoch kann innerhalb gewisser Grsnzen die Veränderbarkeit
der behandelten Oberfläche oder der Dicke des Niederschlages genau durch ein Mikrometer gemessen weiden und ergibt sich
als Folge der angewendeten elektronischen Schaltung gemäß nachstehenden Gesichtspunkten;
1. Bei einer festen Spannungsausgangsgröße ändert sich das Maß des Oberflächenniederschlages rait dem Ausgangsstrom
und der verwendeten Kapazität.
2. Bei einem festen Ausgangsstrom ändert sich das Ausmaß
des Oberflächenniederschlages mit der Ausgangsspannung
und der verwendeten Kapazität.
3. Bei einer festen Kapazität ändert sich das Ausmaß des Niederschlages mit der Spannung und dem Ausgangsstrom.
Es liegen jedoch bestimmte Beschränkungen vor, insbesondere in dem Sinn, daß bei Anwendung von zuviel Strom die Elektrode
heiß wird und ihre Wirksamkeit verliert, wobei die Oberfläche des behandelten '■■Jerkzeuges entweder beginnt, blau zu worden
oder sich zu verfärben, oder die Werkzeugoberfläche anglüht, was für eine richtige Anwendung schädlich ist.
Die Schaltung nach Pig. 5 verwendet eine Vollwellen-Gleichrichterbrücke
130, die durch zwei Sekundärwicklungen 132, 134 eines Transformators 136 versorgt wird. Dieser ist über Strombegrenzxvngswiderstände
138 an eine Energiespeicheranordnung 140 angeschlossen. Diese umfaßt zwei Bänke paralleler Kondensatoren
142, 144 sowie mehrere einzelne Kondensatoren 146, 148, 150, 152, 154, 156 sowie eine liä&lschalteranordnung 158,
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- 8 tun auswahlaräßig die Kondensatoren in die Schaltung einzubringen,
Der Wählschalter 158 umfaßt ein Drehglied 160, welches ebenso
wie die Bank 142 der Kondensatoren dauernd gemaßt ist. Wenn immer die Leitung I64f die an der Elektrode liegt, in gleicher
Weise durch eine Berührung mit dem Werkstück gemaßt ist, werden die Kondensatoren kurzgeschlossen;wenn jedoch die Elektrode
gegenüber der Werkstückoberfläche zurückgezogen wird, so wird zumindest die Bank der Kondensatoren 142 mittels des
erwähnten Widerstandes 166 auf MasS3 gelegt. Die Bank der Kondensatoren
144 kann in ähnlicher Weise über den Widerstand auf Masse gelegt soin. Einer oder mehrere der Kondensatoren
146-156 können zusätzlich durch richtige Bewegung des Drehteils 160 des ¥äll3ehalters in elektrische Anlage mit dem
zugeordneten Kontakt des Wellschalters aufgeladen werden, so daß die Gesamtkapazität des Energiespeichereleraentes auf diese
Weise zusätzlich gesteigert wird.
Auf diese Weise kann das System so gesteuert werden, daß die gewünschten Oberflächenkennwerte für das T/erkstück erzielt
werden.
Es versteht sich, daß im wesentlichen kein Verbrauch der Elektrode während des Betriebes der Baueinheit stattfindet,
wobei die Elektrode aus einem weiten Bereich von Stoffen gewählt werden kann. Vorzugsweise wird Wolframcarbidmaterial
für den Elektrodenkörper verwendet.
Gesintertes Material eines Pulvergemisches ergibt 'sich aus
den US-PS 1998 609 und 2 731 711 sowie anderen. Gesintertes Material bestimmter Verbindungen umfassend Stoffe von harter
Oberfläche wurde ausgedehnt für Werkzeuge verwendet, beispielsweise für Wolframcarl?id-Metallschneidwerkzeuge oder für extrem
verschleißbeständige Oberflächen. In einigen Fallen erwies
- 9 309885/1088
sich neuartiges verdichtetes gepulvertes Metall mit verschiedenen
Verbindungen als überlegen gegenüber HSS-Stahl, liegt
aber nicht in der vorherrschend Wolframcarbid umfassenden Klasse vor, so daß es als gesintertes Wolframcarbid, Titan«
carbid usw. klassifiziert werden kanu.
Der Rachteil eines gesinterten Metalls ist der zusammenhängende
Herstellungsprozeß. Die Herstellung erfolgt aus verdichteten Pulvern verschiedener Gemische und Bindemittel unter extremen
Drücken und hohen !Temperaturen, um zu versuchen, ein homogenes Material zu erhalten. Man erhält nicht immer eine
Festigkeit des molekularen Gebildes oder eine metallurgische Homogenität. In einem Werkzeug sind Pulverteilchen an der Oberfläche
während der Anwendung extremem D^ck und der Wechselwirkung
beim Schneidprozeß mit anderen Metallen unterworfen, wobei Reibungswärme erzeugt wird, so daß die sich berührenden
Flächen die Hauptlast hinsichtlich der Erfordernisse der Wartung
gegenüber Verschleiß aufnehmen. Die Oberfläche und geschärfte Werkzeugkanten brechen ab und verursachen fehlerhafte
Schneidvorgänge.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf die eines Funkenhärteprozesses in Anwendung auf solche gesinterten
Pulvermetalle durch Schweißzementierung mittels metallurgischer Neuordnung und molekularem Austausch sowie mit durch
einen Lichtbogen erzeugter Wärme vom tatsächlichen Schmelzen und erneutem Erhärten der Pulverteilchen zu einer festgeschmolzenen
Fläche zwecks Aufnahme der Hauptlast der Oberflächenberührungsbeziehung, beispielsweise bei der Anwendung als
Schneidwerkzeug zwecks Erzielung einer längeren Standzeit.
Die Erfindung ermöglicht die Beschichtung von aus gesintertem Wolframcarbid bestehenden Metallbearbeitungswerkzeugen, damit
diese eine Oberflächenschweißbeschichtung aufweisen°, auch wird
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- ίο -
eine Beschichtung gemäß einem anderen weiteren I-ichtbogenvorgang
ermöglicht, bei v/elchem neue Kombinationen, beispielsweise
Titan, aufgebracht und in diejenigen vorliegenden Partikel eingearbeitet werden können, um eine v/eitere überlegene
Härtung in Bezug auf die aufgebaute gesinterte Hartoberfläche im Sinne einer weiter gesteigerten Standzeit zu erzielen.
Die Erfindung ermöglicht eine stärkere Anwendung gesinterter
pulverförmiger Metalle, da durch den Erfindungsgegenstand die Oberfläche verschweißt und die Ketallteilchen miteinander verschmolzen
v/erden. Derartige durch Schweißung zementierte gepulverte Metalle befinden sich darnach in einer Stellung, um
potentiellen Oberflächenbrüchen zu widerstehen, denen die ursprünglichen Metalle ohne Anwendung des Verfahrens ausgesetzt
wären.
Die Erfindung ermöglicht, solchen Stoffen wie beispielsweise aus gepulvertem Metall bestehenden Schneidwerkzeugen oder anderen
verschleißbeanspruchten Flächen nach der Behandlung bessere Schneidkennwerte und eine längere Standzeit zwischen
der Notwendigkeit zum Nachschleifen zu verleihen, bzw. im Falle von auszutauschenden T.ierkzeugspitzen eine längere Standzeit.
Zusätzlich ermöglicht der Erfindungsgegenstand beim Verschleiß, der zur Stumpfheit der Schneidkante nebst Notwendigkeit zum
Neuschärfen oder zum Austausch von Werkzeugspitzen führt, eine erneute Schärfung durch Nachschleifen und erneute Anwendung des
Oberflächen-Härteverfahrens durch erneute Anwendung einer einfachen Funkenentladung.
In Versuchen wurden Haarrisse bei aus gesintertem Wolframcarbid
bestehenden Werkzeugen möglicherweise durch den 3chleifVorgang
beim Schärfen erzeugt, wobei die erfindungsgemäß behandelte Oberfläche durch Anwendung einer Wolframcarbidelektrode in
Verbindung mit einer Funkenentladung wieder in den ursprüngli-
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309885/1088
-lichen Zustand surückgeführt \/erden konnte. Auf diese ¥eise
schmolz die Wärme der freigegebenen Lichtbogenenergie des elektrisch
erzeugten Funkens die Metallbindestoffe, wobei diese
rund um die Wolframcarbidteilchen zur Restrukturierung der
Oberfläche zusammengeschmolzen wurden.
Durch Anwendung von Titancarbidelektroden in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Lichtbogenbehandlung und Werkzeugen aus
~>'olframcarbid konnte man, da Titancarbid einen höheren Schmelzpunkt
als Wolframcarbid aufweist, das geschmolzene Wolfram mit Titanteilchen beschichten, die von sich aus eine größere
Verschleißstandzeit ergaben als das ursprüngliche Wolframcarbid,
Tatsächlich schweißt man nit dem Erfindungsgegenstand oberflächenmäßig
die aus Pulvermetall bestehende Zusammensetzung und/oder gesintertes Wolframcarbid und erzeugt darnach eine Beschichtung
aus Titan über dem grundlegend aufgebrachton Wolframcarbid,
um noch bessere Arbeitsergebnisse zu erzielen.
Die Steuerung der Parameter erfolgt in der beschriebenen Weise
derart, daß kein Elektrodenverbrauch bewirkt wird, wenn das gesinterte retail zuerst mit der geschmolzenen Oberfläche versehen
wird. Darnach werden die Steuerungen so eingestellt, daß ein gewisses i-aß an Titancarbid-Verbrauch und eine Übertragung
auf diese glätte Oberfläche erfolgt.
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Claims (5)
- Pat en tansρrüche:^1 ,/Verfahren zur Oberflächenhärtung eines Hartmetall-Werk-Stückes, gekennzeichnet durch Schaffung einer elektrischen Schaltung einschließlich eines Transformators, Verbindung des Transformators mit einer Wechselstromquelle, Verbindung eines Vollwellengleichrichters mit dem Transformator, Erzeugung einer positiven Gleichstrom-Aiisgangsgröße von dem Vollwellengleichrichter, Zuleitung des Gleichstroms zu einem Widerstandselement und Erzeugung eines begrenzten Gleichstroms hiervon, Aufgabe des begrenzten Gleichstroms auf ein Kondensatoreleraent, Speicherung der elektrischen Energie in dem Kondensatorelement, Verbindung eines Hartmetallwerkstückes mit einer Seite des Kondensatorelementes, Verbindung einer Hartmetallelektrode mit der anderen Seite des Kondensatorelernentes zur Vervollständigung eines elektrischen Stromkreises mit dem Kondensatorelement, wobei periodisch die gespeicherte elektrische Energie von den: Kondensatoreleraent zu der Elektrode auf Masse entladen wird, in Abhängigkeit von einer Hin- und Herbewegung der Elektrode in und außer Berührung mit dem Werkstück, wobei die Spannung, die Kapazität und die Stromstärke so gewählt sind, daß ein vernachlässigbarer Elektrodenverbrauch auftritt, Auflagerung der Elektrode in einem Schwingmechanismus, Verwendung einer elektrischen Energiequelle zur schnellen Hin- und Herbewegung der Elektrode in Rückwärts - und Vorwärtsrichtung in und außer Berührung mit dem Werkstück, wobei die abgegebene elektrische Energie einen elektrischen Lichtbogen zwischen der Elektrode und dem Werkstück erzeugt, welcher das Metall des Werkstückes an der Oberfläche desselben im unmittelbaren Ber.ich des Lichtbogens schmilzt, und. rasche Abkühlung des geschmolzenen Metalls des Werkstückes zum Härten- 13 -309885/ 1 088- 13 des Oberflächenmetalls des Werkstücks.
- 2. Verfahren nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung im Bereich von etwa 25 - 150 Volt Gleichspannung liegt, während die Stromstärke zur Ladung des Zondensatorelementes im Bereich von etwa 2-5 AmpeiB und die Kapazität im Bereich von etwa 5 - 200 Microfarad gewählt sind.
- 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode und das Werkstück aus Wolframcarbid bestehen.
- 4. Abwandlung eines Verfahrens nach Anspruch 1 bzw. Verfahren nach Anspruch 2 zur Beschichtung eines aus gesintertem, gepulvertem Metall bestehenden Werkstückes zur Schweißzementierung der Pulverteilchen zu einer festgeschmolzenen Fläche, dadurch gekennzeichnet, daß eine aus Titancarbid bestehende Elektrode verwendet wird, deren Material vermöge entsprechender Auswahl der Spannung, der Kapazität und der Stromstärke zum Niederschlag auf dem Werkstück gebracht wird, um das niedergeschlagene Titankarbid mit dem Metall des Werkstückes zu verschmelzen.
- 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück aus Wolframcarbid besteht.309885/1088
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---|---|---|---|---|
DE2063459B1 (de) * | 1970-12-23 | 1972-05-25 | Karl Leibfried Gmbh | Zeitgeber für Impulsschweißgeräte |
US3968533A (en) * | 1973-04-23 | 1976-07-13 | Litton Fastening Systems | Fastener manufacturing apparatus |
US3972084A (en) * | 1973-04-23 | 1976-08-03 | Litton Fastening Systems | Fastener manufacturing method |
US4109127A (en) * | 1973-07-25 | 1978-08-22 | Frank Frungel | Apparatus and method for case hardening steel tools by application of heating pulses |
US3939321A (en) * | 1973-11-19 | 1976-02-17 | Lockheed Aircraft Corporation | Portable electrical discharge metalworking machine |
WO1980002434A1 (en) * | 1979-05-07 | 1980-11-13 | Commw Scient Ind Res Org | Surface hardening of metals by electric arc discharge |
JPS5676860A (en) * | 1979-11-28 | 1981-06-24 | Nec Corp | Interleaving system for memory device |
US4780155A (en) * | 1987-05-08 | 1988-10-25 | Allegheny Ludlum Corporation | Capacitive electrical discharge scribing for improving core loss of grain-oriented silicon steel |
WO2014138891A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Huys Industries Limited | A ventilated vibrating electrode holder |
US10391574B2 (en) | 2013-12-16 | 2019-08-27 | Huys Industries Limited | Welding method and apparatus therefor |
US11541516B2 (en) | 2019-09-25 | 2023-01-03 | Snap-On Incorporated | Fastener retention and anti-camout tool bit |
US12083631B2 (en) | 2020-04-14 | 2024-09-10 | Huys Industries Limited | Welded assembly and method of welding using electro-spark discharge |
US11986912B1 (en) | 2021-01-21 | 2024-05-21 | Rocklin Manufacturing Company | System for material deposition on a surface |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH426049A (de) * | 1965-11-01 | 1966-12-15 | Cosmeca Ag | Apparat zum Legieren von Metalloberflächen mittels elektrischer Entladung |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3015019A (en) * | 1958-03-06 | 1961-12-26 | Siemens Edison Swan Ltd | Manufacture of electronic valves |
US3340052A (en) * | 1961-12-26 | 1967-09-05 | Inoue Kiyoshi | Method of electrically sintering discrete bodies |
US3406324A (en) * | 1963-09-25 | 1968-10-15 | Gulf General Atomic Inc | Condenser discharge control circuit |
US3277266A (en) * | 1964-11-19 | 1966-10-04 | Blaszkowski Henry | Apparatus for hard coating metal surfaces |
US3415971A (en) * | 1964-12-31 | 1968-12-10 | Elox Corp | Hand vibrator for spark discharge metal depositing |
US3415970A (en) * | 1965-06-23 | 1968-12-10 | Goshen Rubber Co Inc | Hand-held device for metal working using a vibrating electrode |
US3614373A (en) * | 1969-02-12 | 1971-10-19 | Edwin E Skilling | Method and apparatus for electrically depositing metal |
US3524956A (en) * | 1969-09-08 | 1970-08-18 | Isadore J Rocklin | Electronic material depositing apparatus |
-
1972
- 1972-07-13 US US00271388A patent/US3763343A/en not_active Expired - Lifetime
-
1973
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- 1973-07-13 ZA ZA734781A patent/ZA734781B/xx unknown
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH426049A (de) * | 1965-11-01 | 1966-12-15 | Cosmeca Ag | Apparat zum Legieren von Metalloberflächen mittels elektrischer Entladung |
Non-Patent Citations (5)
Title |
---|
American Machinist 2. Sept. 1963 * |
Elektrie Heft 7, 1963 * |
Elektrie Heft 9, 1963 * |
Fertigungstechnik 5. Jahrg. Heft 3 März 1955 * |
Fertigungstechnik 5. Jahrg. Heft 7 Juni 1955 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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