DE2636302A1

DE2636302A1 - Poroeser werkstoff zur fertigung der werkzeugelektrode fuer elektroerosive bearbeitung und verfahren zur herstellung dieses werkstoffs

Info

Publication number: DE2636302A1
Application number: DE19762636302
Authority: DE
Inventors: Maxim Lvovitsch Levit; Oleg Vadimovitsch Padalko; Nikolai Valilievitsch Voinov
Original assignee: EXNII METALLOREZH STANKOV
Current assignee: EXNII METALLOREZH STANKOV
Priority date: 1975-12-08
Filing date: 1976-08-12
Publication date: 1977-06-23
Also published as: BR7606172A; CH621956A5; FR2355609A1; AU1698176A; FR2355609B1; ATA593976A; GB1521408A; CA1090166A; NL7609365A; DK365876A; JPS5270496A; JPS5726321B2; AT345943B; US4115623A; SE7609125L; DE2636302C2; SE422756B

Description

ifeperimentalny Nauchno-Issledovatelsky Institut Metallorezhuschikh Stankov

PORÖSER WERKSTOFF ZUR FERTIGUNG DER WERKZEUGELEKTRODE FÜR ELEKTROEROSIVE BEARBEITUNG UND VERFAHREN ZUR HER-STELLUNG DIESES WERKSTOFFS

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die elektroerosive Bearbeitung, und genauer auf einen porösen Werkstoff zur Fertigung von Werkzeugelektröden für elektroerosive Bearbeitung, die zur Herstellung von Profilerzeugnissen aus elektrisch leitenden Materialien und zum Schneiden der elektrisch leitenden Materialien verwendet werden können, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Werkstoffes.

Auf dem Gebiet der elektroerosiven Bearbeitung wurden Versuche unternommen, poröse Werkstoffe zur fertigung von Werkzeugelektroden zu verwenden, So z.B. ist aus dem japanischen Patent Nr. 280038, Kl. 74- Nr. 62 eine Werkzeugelektrode für elektroerosive Bearbeitung bekannt, die aus porösem Kupfer bei

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einer Porigkeit von JQ-H-Öfo ausgeführt ist· Biese Toren sind zum JDiircJapumpen durch sie einer Flüssigkeit bestimmt., die das Entfernen von Erosionsprodukten aus dem Entladungsraum begünstigt» Um die geforderte Geschwindigkeit der Entfernung von Erosionsprodukten aus der Bearbeitungszone zu erzielen, muss eine entsprechende Durchlauf menge der Flüssigkeit siejhergestellt werden, weshalb die Porengrösse bei der obengenannten Borigkeit l©0-15Q«7im

betragen soll. Anderenfalls muss der Flüssigkeitsdruck stark erhöht werden» was den Ä-ufwanä für die Einrichtung zur elekfroeroBiven Bearbeitung mit einer derartigen Elektrode im ganzen . erhöh.*,. «Jedoch verliert die Werkzeugelektrode !bei der !besagten Porigkeit und Porengrosse (1ΌΟ-15Ό jum) die mechanisclhe

i--

Festigkeit, indem sie verstärkt zum Abbröckeln neigt, wodurch einerseits die Qualität der bearbeiteten Oberfläche irerechlechtert wird und die Anzahl von Kurzschlüssen ±m Entladungsraum zunimmt, was die Produktivität der elektroerosiven Bearbeitung schroff herabsetzt, während andererseitB die iiebensdauer d:er Werkzeugelektrode stark verringert wird· Vor kurzen wurde

ein Werkstoff für die lerkzeugelektrode zur elektroerosiven Bearbeitung und ein Verfahren zur Herstellung (Gewinnung) desselben entwickelt Csiehe z.B. den Urheberschein der UdSSR Nr» 4θ9£ΐ7, Kl* U 23p 1/12» angemeldet am 25·?« 333%, veröffentlicht am 30,ia.l9?5)· Mese Werkzeugelektrode ist als fester Körper vorgegebener Formgestaltung aus einem porösen metallischen Werkstoff, beispielsweise aus Kupfer unit einer Borigkeit von 15- -25% bei PorengrÖssen von 10-40 ^i ausgeführt.

* $*" Erfindern Das vorgenannte, von den ν entwickelte Verfahren

zur Herstellung des porösen Elektrodenwerkstoffes besteht im Warmpressen eines Pulvers, beispielsweise aus Kupfer, in einer geschlossenen Pressform unter zwangsläufiger £urchleitung. eines Reduktionsgases, z.B. des Wasserstoffs, durch die Pulvermasse bei einer Temperatur, die 0,3-0,5 der Schmelztemperatur des Elektrodenwerkstoffs gleich ist, mit nachfolgender Temperatursteigerung auf einen Wert, der 0,6-0,9 der Schmelztemperatur des Elektrodenmaterials gleich ist, und im Anlegen eines zur Erzielung der vorgegebenen Porigkeit notwendigen Drucks·

Der Nachteil der bekannten Werkzeugelektrode ist deren erhöhte Sprödigkeit (unzureichende Festigkeit und Plastizität), die bei der Ausführung auf ihrer Oberfläche, z.B. durch mechanische Bearbeitung oder nach anderen Verfahren, von Arbeitselementen kleiner Querschnitte - Rippen, Vorsprünge, dünne und scharfe Kanten usw. - am stärksten in Erscheinung tritt. Die Sprödigkeit dieser Elemente führt zum Ausschuss sowohl bei der fertigung der Formwerkzeugelektrode als auch beim Betrieb derselben. Im letzteren Falle tritt der Ausschuss in Form eines erhöhten Verschleisses dar dünnquerschnittigen Elemente unter anderem in Form des Abbröckeins des Werkstoffs zutage, das einerseits zur Herabsetzung der Bearbeitungsgenauigkeit und andererseits zur Entstehung von Kurzschlüssen des Entladungeraumes, zur Störung der Stabilität des Prozessablaufe und Senkung der Bearbeitungsproduktivität führt.

Der Nachteil des bekannten Verfahrens ist dessen geringe

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Produktivität sowie hohe Kosten der bei der Anwendung des Verfahrens gefertigten Werkzeugelektroden, die mit der Notwendigkeit einer experimentellen Korrektur solcher Parameter des technologischen Prozesses zusammenhängen, wie der Brück des Reduktionsgases am Eintritt in die Pressform und die Durchflussmenge des Reduktionsgases beim Übergang von der einen Rohstoffart, beispielsweise Kupferpulver, zur anderen,die sich von der erst er en beispielsweise durch die Kornzusammensetzung und (oder) durch den Sauerstoffgehalt unterscheidet, insofern die Werte dieser Parameter in dem bekannten Verfahren nicht reglementiert sind« Als Kriterium der optimalen Auswahl der angegebenen Parameter gelten die Resultate von langwierigen und arbeitsaufwendigen technologischen Elektroerosi ons versuchen.

Bin anderer Nachteil des bekannten Verfahrens ist die Verschmutzung des Arbeitsraumes der Heizkammer mit Reduktionsprodukten, beispielsweise die Kondensation von Wasserdampf auf gekühlten Oberflächen bei der Verwendung von Wasserstoff als Reduktionsmittel· Eine derartige Verschmutzung verlängert die Stillstandsperioden der Ausrüstung während der vorbeugenden Bedienung und setzt die Produktivität des Prozesses herab.

Der Erfindung ist die Aufgabe zugrunde gelegt, eine solche Zusammensetzung des Werkstoffs für die poröse Werkzeugelektrode zu wählen, dass ihre Verschleissfestigkeit erhöht, die Plastizität vergrössert und die Bearbeitbarkeit derselben verbessert werden, sowie ein hochproduktives Verfahren zur Herstellung eines solchen Werkstoffs zu entwickeln·

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Me gestellte Aufgabe wird dadurch gelost, dass der poröse Werkstoff erfindiiingagemäss Sauerstoff in einer Menge von etwa O₃Ol Gew.% bis etwa O₉I Gew3 enthält.

Me vorliegende Erfindung basiert auf Untersuchungene die gezeigt halben, dass die ¥ersehleehterung der Elefctroerosi©nseigensehaften der porösen Werkzeugelektrode bei der Verminderung vom Festigkeit und Plastizität des Werkstoffes auf die an den erenzem und innerhalb «der Körner des Werkstoffes vorhandenen Zwlscihenschiciiten und einzelnen Einschlüsse von spröden Oxiden zurückzuführen ist» die Beste von Oxidhäuten darstellen, welche an «der Oberfläche der Teilchen des !Pulvers unausibleiiblioh anwesend sind, das als Bonstuff für die Fertigung der porösen Werkzeugelektrode diente·

Me im Werkstoff anweisenden Oxidhäute und Einschlüsse schwachen den Zusammenhalt der Körner ab, verschlechtern die Wärme- und die elektriseihe leitfänigkeit des Werkstoffes, führen zu Spannimgsanhäufungen, die im Werkstoff beispielsweise !bei der mechanischen Bearbeitung auftreten» sowie stellen Quellen der Entstehung von Mikrorissen dar·

Me Wahl des Sauerstoff gehalt es in den vorstehend angegelbenen Srenzen ist dadurch bedingt, dass einerseits bei einem Gehalt des Sauerstoffs im Werkstoff, beispielsweise im Kupfer,

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in Mengen unter 0,1. €rew»;% dieser Sauerstoff im Iferkstoff hauptsächlich in Form einer festen Lösung in der Haupt komponente des Werkstoffes land nicht in Form von spröden Oxidein-

schlüssen anwesend list» während andererseits die Senkung des Sauerstoffgehaltes auf ein !Niveau unter 0,01 Gew.lS die

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Herstellungstechnologie der Werkzeugelektrode beträchtlich erschwert und die Kosten derselben erhöht, ohne dass die Elektroerosionseigenschaften verbessert werden. Die Wahl des Säuerst off gehalt es innerhalb des besagten Intervalls wird durch die geometrischen Charakteristiken der Formarbeitsfläche der Werkzeugelektrode und die Anforderungen an die Rauhigkeit der bearbeiteten Oberfläche bestimmt und auf Grund folgender Erwägungen vorgenommen: bei der Fertigung einer Werkzeugelektrode mit Elementen (Vorsprüngen, Rippen), deren Dicke 1,5 mm unterschreitet, oder bei der Fertigung einer" Werkzeugelektrode für die elektroerosive Schlichtbearbeitung (R₂, έ- 10^m) wird der Sauerstoffgehalt nahe an der unteren Grenze des vorgenannten Intervalls gewählt und macht von etwa 0,02 bis etwa 0,04 Gew./5 aus; bei der Fertigung einer Werkzeugelektrode mit Elementen, deren Dicke 5 nim überschreitet, oder bei der Fertigung einer Werkzeugelektrode für die elektroeroaive Rohbearbeitung (R_z 4: 40 z,m) wird der Sauerstoffgehalt nahe an der oberen Grenze des vorgenannten Intervalls gewählt und beträgt von etwa 0,07 bis etwa 0,09 Gew,%. Im Falle der Fertigung einer Werkzeugelektrode aus Kupfer ist der Sauerstoffgehalt im Bereich von etwa 0,02 bis etwa 0,05 Gew·^ am zweckmässigsten. Der erfindungsgemässe Werkstoff kann bei der Anwendung eines Verfahrens erhalten werden, bei welchem am Eintritt in die Pressform ein Druck eines Reduktionsgases, beispielsweise des Wasserstoffs, erzeugt wird, der von etwa 1,2 bis etwa 1,8 atm beträgt, während die Ge samt durchflussmenge des Reduktionsgases, das bei einer Temperatur von 0,3...0,5 von der

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Schmelzemperatur des Elektrodenwerkstoffes durch die Masse des in der Pressform befindlichen Pulvera zwangsläufig transportiert wird, zwischen etwa zwei bis etwa zwanzig stöchiometrische Volumina beträgt, d.h. um das 2 bis 2Ofache die Menge des Reduktionsgases übersteigt, die theoretisch bis zur vollständigen Reduktion der Oxide und Herabminderung des Säuerst offgehaltes auf ein Niveau notwendig ist, das hohe Elektroerosionseigenschaften der Werkzeugelektrode gewährleistet.

Die Wahl des Druckintervalls des Reduktionsgases in dem oben angegebenen Bereich ist durch die Grosse des hydraulischen Widerstandes der Pulver bedingt, deren Kornzusammensetzung die Fertigung einer Werkzeugelektrode mit den vorstehend angeführten Parametern gemäss der vorliegenden Erfindung gewährleistet. Bei einem Druck des Reduktionsgases am Eintritt in die Pressform unter 1,2 atm lässt der Gasstrom durch die Pulvermasse schnell nach, ein Teil des Pulvers bleibt unvollständig reduziert, und die Werkzeugelektrode besitzt inhomogene Elektroerosionseigenschaften, Bei einem Druck des Reduktionsgases am Eintritt in die Pressform über 1,8 atm ist der Übergang des Pulvers in den quasiflüssigen Zustand und der Austrag desselben aus der Pressform möglich» Die Wahl des Reduktionsgasdruckes innerhalb des oben angegebenen Intervalls ist durch die Kornzusammensetzung des zu pressenden Pulvers und die Höhe der Pulversäule in der Pressform bedingt und wird auf Grund folgender Erwägungen vorgenommen: bei der Fertigung von Werkzeugelektroden mit einer Porengrösse nahe an der oberen Grenze, d.h. 30-35 /um, und/oder einer Höhe der

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zu fertigenden Werkzeugelektrode von 20-30 mm, wird der Reduktionsgasdruck nahe an der unteren Grenze, d.h. 1,4-1,3 atm, gewählt, und bei der Fertigung von Werkzeugelektroden mit einer Porengrösse nahe an der unteren Grenze, d.h. 20-15 ^m, und/oder einer Höhe der zu fertigenden Werkzeugelektrode von 100-150 mm wird der Reduktionsgasdruck nahe an der oberen Grenze, d.h. 1,6- ~1»7, gewählt.

Die Notwendigkeit eines Überschusses der Gesamtdurchflussmenge des Reduktionsgases gegenüber der stöchiometrischen^vist durch die Kinetik des Ablaufs der Reduktionsreaktion in der Masse des in der Pressform befindlichen Pulvers bedingt, Ein zeitlich limitierendes Stadiua des Reduktionsprozesses ist die innerhalb der Teilchen erfolgende Diffusion der Reduktionsprodukte, deren Geschwindigkeit durch das Gefälle der Konzentration dieser Produkte in den innerhalb der Teilchen befindlichen Mikrorissen der zu reduzierenden Verbindung und in dem zwischen den Teilchen bestehenden Raum bestimmt wird. Um diese Konzentration zu vermindern, muss in die Reaktionszone ein Überschuss an Reduktionsgas eingeführt werden*

Die Wahl eines Intervalls der überschüssigen Reduktionsgasmenge ist dadurch bedingt, dass bei einem überschuss, der unter dem zweifachen Wert liegt, die Verminderung der Konzentration der Reduktionsprodukte in dem zwischen den Teilchen befindlichen Raum nicht zur Beschleunigung des Prozesses ausreicht, während bei einem Überschuss, der über dem zwanzigfachen Wert liegt, die Vergrösserung der Gesamtgeschwindigkeit des Prozessablaufs unbedeutend ist, wobei eine unnötig hohe

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Durchflussmenge des Reduktionsmittels den Prozess verteuert. Die Wahl der überschüssigen Reduktionsgasmenge innerhalb des oben angegebenen Intervalls ist durch die Dispersität des zu reduzierenden Pulvers und durch den Sauerstoffgehalt in diesem Pulver bedingt und wird auf Grund folgender Erwägungen vorgenommen: bei der Notwendigkeit, in der Werkzeugelektrode Poren zu erhalten, deren Grosse nahe an der oberen Grenze (30-35 lila) liegt, d.h. bei der Reduktion von grobdispersen Pulvern und /oder bei der fertigung von Werkzeugelektroden aus Pulvern mit einem Ausgangsgehalt an Sauerstoff über 6 Gew.% wird der Reduktionsgasüberschuss nahe an der oberen Grenze gewählt, d.h. er beträgt das 16- bis 18fache, und bei der Notwendigkeit, in der Werkzeugelektrode Poren zu erhalten, deren Grosse nahe der unteren Grenze (15-12 # m) liegt, und/oder

bei der Fertigung von Werkzeugelektroden aus Pulvern mit einem Ausgangsgehalt an Sauerstoff unter 1 Gew.% wird der Reduktionsgasüberschuss nahe an der unteren Grenze gewählt, d.h. er beträgt das 4- bis 5fache.

Zweckmässigerweise wird der Austrag von Reduktionsprodukten aus der Pressform unter vollständige x Isolierung von dem Arbeitsraum der Heizkammer durchgeführt, beispielsweise durch Ableiten dieser Produkte durch ein Rohr, dessen Eintrittsende mit der Pressform verbunden und dessen Austrittsende durch die Wand oder ein anderes Element der Kammer in die Atmosphäre herausgeführt ist.

Im folgenden wird die Erfindung in der Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen derselben und durch beiliegende

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Zeichnungen erläutert; in den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 schematische Darstellung im Schnitt einer Warmpresskammer zur Herstellung des vorgeschlagenen Werkstoffs für Werkzeugelektroden, welche die Durchführung dee erfindungsgemässen Verfahrens ermöglicht;

Fig. 2 abgestufte Yserkzeugelektrode, bei der die Elemente ihrer Arbeitsfläche unterschiedlichen Querschnitt haben.

In der Figur 1 ist mit der Bezugsziffer 1 im ganzen eine Kammer bezeichnet ist, die zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens benutzt werden kann. Alle Elemente der Kammer sind auf einer Auflagerplatte 2 aufgestellt. Das Gehäuse 3 der Kammer besitzt eine Doppelwandung 4-, in deren Hohlraum 5 eine Kühlflüssigkeit, beispielsweise Wasser, fliesst. Zur Verringerung der Wärmeverluste aus der Kammer ist eine Wärmeabschirmung 6 vorgesehen. Innerhalb der Kammer befindet sich eine Pressform 7 besonderer Bauart, die die Zuführung eines Reduktionsgas es zu dem zu behandelnden Pulver ermöglicht. Eine derartige Ausführungsvariante wird weiter unten ausführlich beschrieben. Im vorliegenden Fall wird eine Mehrstufen-Pressform 7 verwendet, wobei in Fig. 1 nur zwei Stufen der Mehrstufenform dargestellt sind. Jede Stufe der Pressform 7 schliesst einen oberen und einen unteren Druckstempel 8 bzw. 9 ein. Die Druckstempel 8 und 9 verschieben sich in einer Matrize 10. In einem Hohlraum 11, der von den Stirnseiten der Druckstempel und den Wänden der Matrizen begrenzt ist, wird Werkstoff 12 untergebracht, der zur Herstellung eines Rohlings oder einer Formwerkzeugelektrode bestimmt ist. Die unteren Druckstempel 9

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stützen sich auf eine Zwischenplatte 13· Diese Platte 13 und der Druckstempel 9 besitzen gleichachsig angeordnete Kanäle 14 und 15 für die Zuführung eines chemisch aktiven Reduktionsgases, beispielsweise von Wasserstoff , in den Hohlraum 11 zum Werkstoff 12* Die Kanäle 14 sind mit einem Kanal 16 in der Auflagerplatte in Verbindung gesetzt, der seinerseits mit einer (in Pig. nicht dargestellten) Quelle aktiven Gases in Verbindung steht· Dieselben Kanäle können zum Ableiten der Reaktionsprodukte benutzt werden, jedoch ist in diesem Falle der Ausgang des Kanals 16 mit einer nicht abgebildeten Auspumpeinrichtung verbunden, während das aktive Gas über einen mit der Quelle aktiven Gases und Kanälen 18 in den oberen Druckstempeln in Verbindung stehenden Stutzen 17 zur Kammer zugeführt wird. Die Erhitzung der Pressform 7 erfolgt durch Leiten des elektrischen Stroms durch einen Heizer 19 in Form eines dünnen Graphitrohres, das an eine Stromquelle (nicht abgebildet) angeschlossen ist.

Das Pressen wird mittels eines Pressentischs(nicht dargestellt) durchgeführt, der die Auflagerplatte trägt. Falls die Druckstempel und die Matrizen eine entsprechende Form aufweisen, kann in der Einrichtung gemäss Fig. 1 unmittelbar eine Werkzeugelektrode gefertigt werden.

Beispiel 1.

Das Kupferpulver mit der mittleren Teilchengrösse von

einem
45 //m und ^v Sauerstoffgehalt von 1,2 Gew.% wurde in die Matrize 10 der Pressform 7 in einer Menge von 0,5 kg geschüttet, und die Pressform wurde im Arbeitsraum der Heizkammer 1 der Ein-

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richtung zum Warmpressen untergebracht»

Das Pulver 12 wurde in der Pressform auf 500⁰G erhitzt und bei dieser Temperatur 20 min lang unter fortwährendem Durchleiten durch die Pressform von Wasserstoff gehalten, der durch den Stutzen 17 und die Kanäle 18 in den Druckstempeln 8 zugeführt und zusammen mit den Reduktionsprodukten (Wasserdämpfen) mit Hilfe einer Pumpe durch die Kanäle 15 in den unteren Druckstempeln 9 und durch den Kanal 16 entfernt wurde. Der Wasserstoffdruck am Eintritt in die Pressform wurde gleich 1,2-1,3 atm aufrechterhalten, die Gesamtmenge des durch die Pressform in der Reduktions Periode des Pulvers 12 durchgeleiteten Wasserstoffs machte 18

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1 aus, was die stöchiometrische^um das Dreifache überstieg. Nach Beendigung des Reduktionsprozesses, die nach der Verminderung der Konzentration des Wasserdampfes in den Abgasen auf das Niveau im eingeleiteten Wasserstoff bestimmt wurde/die Pressform bis auf 850 C erhitzt und ein Druck von 70 kp/mm am Pulver angelegt^[~Der Werkstoff des hergestellten Rohlings kennzeichnete sich durch folgende Eigenschaften: Porigkeit 18%, mittlerer Durchmesser der Poren 16 i/m, Sauerstoffgehalt über 0,08 Gew.%. Der Werkstoff des früher nach dem bekannten Verfahren hergestellten Rohlings hatte die Porigkeit 17%» den mittleren Durchmesser der Poren 15 ^m, den Sauerstoffgehalt über 0,1 Gew.^ Aus jedem Rohling wurde durch mechanische Bearbeitung eine Werkzeugelektrode gefertigt, die in Fig. 2 dargestellt ist, wo mit 20 die Werkzeugelektrode und mit 21 die Arbeitsfläche der Werkzeugelektrode bezeichnet sind. Die Dicke der Elemente der Arbeitsfläche nahm stufenförmig von 10 bis 1 mm ab. Mit den beiden

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Werkzeugelektroden wurden Sackhöhlungen in Werkstücken aus Kohlenstoffstahl auf einer Nachform-Elektroerosionsmaschine bearbeitet, deren Generator kammförmige Impulse mit einer Frequenz von 22-26 kHz bei einem Betriebsstrom von 15-10 A erzeugte. Die Durchschnittsleistung betrug bei der Bearbeitung mittels der bekannten Werkzeugelektrode 8 nmr/A.min, während sie bei der Bearbeitung mittels der Werkzeugelektrode nach der vorliegenden Erfindung 10 mnr/A.min ausmachte. Der relative Verschleiss an den ersten vier Stufen war in den beiden Fällen praktisch gleich und betrug ungefähr 1,5%» der mittlere relative Verschleiss an der vorletzten und an der letzten Stufe der bekannten Werkzeugelektrode betrug 8 bzw. 15%» und der der Werkzeugelektrode gemäss der vorliegenden Erfindung machte 5 bzw. 8% aus. In zwei Fällen wurden bei der mechanischen Bearbeitung der bekannten Werkzeugelektrode nichtdurchgehende Risse an der Stelle des Übergangs von der vorletzten Elektrodenstufe zu der letzten beobachtet. An der Stelle der Münung des Risses in die Arbeitsfläche war ein erhöhter lokaler Verschleiss zu verzeichnen, welcher 22% erreichte. Bei der mechanischen Bearbeitung der Werkzeugelektroden gemäss der vorliegenden Erfindung waren keine Risse zu verzeichnen·

Beispiel 2.

Auch hier wurde die oben beschriebenen Einrichtung verwendet. Das Pulver 12 entsprechend dem Beispiel 1, welches jedoch Sauerstoff in der Menge 3 Gew.% enthielt, wurde in die Matrize

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7 der Pressform geschüttet und in der Heizkammer der Einrichtung zum Warmpressen untergebracht. Das Pulver wurde in der Pressform auf 50O⁰O erhitzt und bei dieser Temperatur 30 min lang unter fortwährendem Durchleiten von Wasserstoff durch die Pressform gehalten. Der Wasserst offdruck am Eintritt in die Pressform betrug 1,5-1,6 atm, die Gesamtdurchflussmenge des Wasserstoffs durch die Pressform be lief sich auf 54· 1, was die stöehiometrischevum das Neunfache überstieg. Das Hocht emperaturst adium des Prozesses unterschied sich nicht von dem im Beispiel 1 beschriebenen. Der hergestellte Werkstoff wies die Porigkeit 19%, den mittleren Durchmesser der Poren 17 Mm, den Sauerstoffgehalt 0,05 Gew.% auf. Bei der elektroer.osiven Bearbeitung mittels der Werkzeugelektrode wurden folgende Resultate erzielt: die Durchschnittsleistung 11 mnr/A.min, der relative Verschleiss der ersten vier Stufen etwa 1,3^» der mittlere relative Verschleiss an der vorletzten Stufe 4% und an der letzten Stufe 6%. Bei der mechanischen Bearbeitung entstanden keine Risse.

Beispiel 3»

Der Werkstoff der Werkzeugelektrode gemäss Pig. 2 wurde mit Hilfe der in Fig. 1 schematisch dargestellten Einrichtung nach der Technologie hergestellt, die im Beispiel 1 und 2 beschrieben wurde. Dabei betrug der Wasserstoffdruck am Eintritt in die Pressform 1,7 atm, während die Durchflussmenge des Was-

Menge

serstoffs die stöchiometrische^vum das Achtzehnfache überstieg. Der Sauerstoffgehalt im Werkstoff sank auf 0,02 Gew#%. Bei den Elektroerosionsversuchen wurden folgende Resultate erzielt:

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die Durchschnittsleistung 11,5 nmr/min, der relative Verschleiss an den ersten vier Stufen \%"5%% der mittlere relative Verschleiss an der vorletzten Stufe 3»6 und an der letzten Stufe 5»3%·

Die Anwendung der vorgeschlagenen Erfindung erlaubt ea, die Festigkeit der Werkzeugelektrode und ihre Lebensdauer wesentlich zu erhöhen.

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Claims

PATENTAIISPRÜOHEi

ΓΧ

V !«/^o^^oser Werkstoff zur Fertigung der Werkzeugelektrode für elektroerosive Bearbeitung, der eine Porigkeit bis zu 15-25% seines Volumens bei einer Porengrösse von etwa 10 bis etwa 40 x*m. besitzt» d a d u r c h g e k e η η ζ e i c h η e t, dass der Sauerstoffgehalt im Werkstoff von etwa 0,01 Gew.% bis etwa 0,1 Gewvjä beträgt.

2. Werkstoff nach Anspruch 1, d a d u r c h ge k e nn-

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ζ ei © h η e t _r dass er * aus Kupfer besteht^v Säuerst off in einer Menge von 0,02 bis 0,05 Gew·^ enthält.

Jf. Verfahren zur Herstellung des Werkstoffs nach Anspruch 1 durch Warmpressen: des Pulvers des Elektrodenwerkstoffs in einer geschlossenen Pressform, welches im Füllen der Pressform mit Pulver, Erhitzen der Pressform auf eine Temperatur, die 0*5—0-, 5 der ^ckmelzemperatur des Elektrodenwerstoffs beträgt, unter zwangsläufigem Durchpumpen eines Heduktionsgases durch die Masse des in der Pressform befindlichen Pulvers, Halten bei dieser Temperatur während einer Zeit, die zur vollständigen Reduktion der im Pulver enthaltenen Oxide erforderlich ist, im weiteren Erhitzen der Pressform auf eine temperatur, die 0,6-0,9 der Schmelztemperatur des Elektrodenwerkstoffs ausmacht, und im Anlegen eines Drucks besteht, der zur Erzielung der erforderlichen Porigkeit notwendig ist, d a d u r c h; g e k e η η ζ ei c h η e t, dass der Druck des Reduktionsgases am Eintritt in die Pressform von etwa 1,2 bis etwa 1,8: atm beträgt, während die Gesamtmenge des-Reduktion»--

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gases, das in der Periode des Haltens bei einer Temperatur 0,3-0,5 der Schmelztemperatur des Werkstoffs durch die Masse des; in der Pressform befindlichen Pulvers zwangsläufig befördert wird, um mindestens das Zweifache die stöchiometrische^übersteigt.

4. Verfahren zur Fertigung der Werfczeugelektrode nach. Anspruch 3, d a d u r c h gekennzeichnet, dass das Verhältnis des überschüssigen Reduktionsgases zur stöchiormetrischen Menge desselben von etwa 2 bis etwa 20 beträgt·

5. Verfahren nach Ansprücneii 5,4, ä & d u r c h g e kennzeichnet, dass das Entfernen der Reduktionsprodukte und des Überschusses des Redukt ions gases aus der Pressif orm unter ihrer vollständigen Isolierung vom,

dem Arbeitsraum der Heizkammer der Anlage zum Warmpressen durchgeführt wird.

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