DE2649803C3

DE2649803C3 - Process for the electrolytic marking of metal parts

Info

Publication number: DE2649803C3
Application number: DE19762649803
Authority: DE
Inventors: Guy Velizy-Villacoublay Moulin (Frankreich)
Original assignee: SKF Compagnie dApplications Mecaniques SA
Current assignee: SKF Compagnie dApplications Mecaniques SA
Priority date: 1970-09-08
Filing date: 1976-10-29
Publication date: 1978-09-14
Also published as: DE2649803B2; GB1502756A; FR2334771B2; DE2649803A1; FR2334771A2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum elektrolytischcn Signieren von Metallteilen mittels Gleichstrom unter Verwendung eines durch eine Schablone abgeschlossenen und die Gegenelektrode einhaltenden Eicktrolytbehälters, der auf das zu signierende Werkstück gedruckt wird, bei dem vor der Gleiehstrotnbehandlung mit niedriger Spannung für eine relativ kurze Zeit von 0,2 bis 05 Sekunden eine niedrige Wechselspannung angelegt wird, gemäß Patent 21 44 735.The invention relates to a method for electrolytically marking metal parts by means of Direct current using a terminated by a template and the counter electrode compliant Eicktrolytbehälters, which is printed on the workpiece to be signed, in which before the Low tension balancing roll treatment for a relatively short time of 0.2 to 05 seconds one low AC voltage is applied, according to patent 21 44 735.

In diesem Patent ist ein Verfahren zum elektrolylischen Signieren beschrieben, das insbesondere für die schnelle Signierung einer großen Vielzahl von Metallteilen geeignet ist und bei dem die Klarheit und die Tiefe der Signierung in einer sehr kurzen zugeordneten Zeit dadurch verbessert wird, daß vor der Gleichstrombehandlung zur Durchführung der eigentlichen Elektrolyse für eine relativ kurze Zeit in der Größenordnung von einigen Zehntelsekunden eine Wechselspannung angelegt wird, so daß ein Beizen des Metallteils erreicht wird. Dieses Verfahren wird mit Hilfe einer bekannten Signiervorrichtung durchgeführt, die einen glockenförmigen Elektrolytbehälter verwendet, der die Kathode sowie den Elektrolyten umschließt und dessen untere Öffnung durch eine Schablone verschlossen ist, die in üblicher Weise entlang des herzustellenden Schriftzuges porös gemacht ist. Das zu signierende Metallteil, das die Anode bildet, wird unter den glockenförmigen llektrolytbchälter gegen die Schablone gebracht bevor d<T Vorbereitiings/ykliis begonnen wird.In this patent is a method for electrolytic Signing is described in particular for the rapid signing of a large number of metal parts is suitable and in which the clarity and depth of the signature in a very short allotted time is improved by the fact that before the direct current treatment to carry out the actual electrolysis an alternating voltage is applied for a relatively short time on the order of a few tenths of a second so that pickling of the metal part is achieved. This procedure is done with the help of a well known A marking device that uses a bell-shaped electrolyte container that holds the cathode as well as enclosing the electrolyte and the lower opening of which is closed by a template which is shown in is usually made porous along the lettering to be produced. The metal part to be signed that the Forming anode, is placed under the bell-shaped electrolyte container brought against the template before the preparation / ykliis is started.

In der industriellen Praxis bei Anwendung dieses Verfahrens in großer Serie hat es sich herausgestellt, daß die unten liegende Position der Schablone eine fortschreitende Verschmutzung dieser Schablone derart hervorruft, daß die Schriftzüge immer mehr verwischt werden, so daß ihre Klarheit zerstört wird. Aus diesem Grunde muß die Schablone jeweils nach ungefähr 15 000 Signiervorgängen zerlegt und gereinigt werden. Weiterhin ruft diese Reinigung die schnelle Zerstörung der Schablone hervor, die praktisch nur kaum mehr als drei Reinigungsvorgängen unterworfen werden kann, so daß sie ungefähr nach 60 000 Signiervorgängen ersetzt werden muß.In industrial practice when this process is used in large series, it has been found that the lower position of the template a progressive contamination of this template in such a way causes the writing to be blurred more and more, so that their clarity is destroyed. For this Basically, the stencil has to be dismantled and cleaned after approximately 15,000 marking processes. Furthermore, this cleaning causes the rapid destruction of the stencil, which practically only barely more than can be subjected to three cleaning operations, so that it is after approximately 60,000 markings needs to be replaced.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und die Lebensdauer der Schablone sowie die Klarheit der Signierung zu vergrößern.The invention is based on the object of eliminating these disadvantages and extending the service life of the To enlarge the stencil as well as the clarity of the signature.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.This object is achieved by the invention specified in claim 1.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Further advantageous refinements and developments of the invention emerge from the subclaims.

Erfindungsgemäß wird das Innere des glockenförmigen Elektrolytbehälters einem Unterdruck gegenüber der Atmosphäre dadurch ausgesetzt, daß der obere Teil, (ier oberhalb des Elektrolj'spiegeis liegt, mit einer Unterdruckquelle über ein einstellbares Druckreduzierventil verbunden ist und der Elektrolytbehälter wird aus durchsichtigem Material hergestellt, so daß es möglich ist, das Druckreduzierventil derart einzustellen, daß ein regelmäßiges Freiwerden von Luftblasen durch die Schablone hindurch in das Innere des Elektrolytbehälters erzielt wird, was einen geringen negativen Relativdruck zwischen den beiden Flächen der Schablone bedingt und der Unterdruck im Bereich des Druckreduzierventils ist entsprechend größer als die Differenz des hydrostatischen Druckes, der der Höhe des Elektrolytspiegels in dem Elektrolytbehälter oberhalb der Schablone entspricht.According to the invention, the interior of the bell-shaped electrolyte container is exposed to a negative pressure exposed to the atmosphere in that the upper part (ier lies above the electric mirror, with a Vacuum source is connected via an adjustable pressure reducing valve and the electrolyte container is turned off made of transparent material, so that it is possible to set the pressure reducing valve so that a regular release of air bubbles through the template into the interior of the electrolyte container is achieved what a slight negative relative pressure between the two surfaces of the template conditional and the negative pressure in the area of the pressure reducing valve is correspondingly greater than that Difference in the hydrostatic pressure, that of the height of the electrolyte level in the electrolyte container above corresponds to the template.

Die verwendete Schablone kann beispielsweise aus einem handelsüblichen Material(Kondensationsprodukt von Terephthalsäure und Äthylenglykol) hergestellt sein, in dem die kleinen Löcher, die die Schriftzüge der Signierung bilden, mit Hilfe eines über einen Pantographen betätigten Schreibstiftes eingestanzt sind. Der verwendete Elektrolyt kann, wie dies in dem Hauptpatent angegeben ist, auf der Basis von Natriumnitrit hergestellt sein, und mehr oder weniger mil Wasser verdünnt sein. Beim Durchgang des elektrischen Stroms oxydiert das Elektrolyt die Kanten der Löcher, die dann nicht mehr klar markiert sind. Es ergibt sich dann eine ortliche Verbreiterung des Schriftzuges nach Art von Schweißraupen. Unabhängig hiervon neigt die Schablone auf Grund ihrer unten liegenden Position dazu, alle Abscheidungen und Ablagerungen aufzunehmen, die sich in dem Elektrolytbehälter bilden, so daß sich eine fortschreitende Verstopfung des Schriftzuges der Schablone und ein fortschreitendes Verwischen dieses Schriftzuges ergibt, bis sich Fehlstellen ergeben. Hierdurch wird die Notwendigkeit von periodischen Reinigungsvorgängen hervorgerufen, die die weiter oben beschriebene fortschreitende Zerstörung der Schablone hervorrufen.The template used can, for example, be made of a commercially available material (condensation product of terephthalic acid and ethylene glycol), in which the small holes that make up the lettering of the Form signature, are stamped with the help of a pen operated by a pantograph. Of the electrolyte used can, as in the main patent is stated to be made on the basis of sodium nitrite, and more or less mil water be diluted. When the electric current passes, the electrolyte oxidizes the edges of the holes, which then are no longer clearly marked. There is then a local widening of the lettering in the manner of Weld beads. Regardless of this, the stencil tends, due to its lower position, to all Pick up deposits and deposits that form in the electrolyte container, so that a progressive clogging of the lettering on the stencil and progressive blurring of this Lettering results until there are flaws. This removes the need for periodic Cleaning processes caused the progressive destruction of the above-described Create stencil.

Erfindungsgemäß wird dieser Nachteil dadurch beseitigt, daß der Elektrolytbehäller einem Unterdruck ausgesetzt wird. Die U'.iterdruckquelle kann beliebiger Art sein und sie kann beispielsweise di,rch eine Vakuumpumpe, eine Flügelpumpe, eine Wasserstrahlpumpe oder noch einfacher durch eine Staurohrpumpe gebildet sein, die durch eine Druckluftquelle gespeist wird und die einen I Ii terdruck von einem Bruchteil derAccording to the invention, this disadvantage is eliminated in that the electrolyte container is subjected to a negative pressure is exposed. The U'.iterdruckquelle can be any Kind and it can be, for example, a vacuum pump, a vane pump, a water jet pump or even more simply be formed by a Pitot tube pump fed by a compressed air source and which have an Ii terpressure of a fraction of the

Atmosphäre hervorruft. Diese Unterdruckquelle speist ein empfindliches Druckreduzierventil, das beispielsweise in dem Bereich von 15 bis 25 Millibar eingestellt werden kann. Der auf diese Weise durch das Druckreduzierventil eingestellte Unterdruck wird dann über eine Leitung dem oberen Ende des Elektrolytbehälters oberhalb des Gleichgewichtsniveaus des Elektrolyten zugeführt, um das Ansaugen des Elektrolyten zu verhindern. Der Elektrolytbehälier besteht vorzugsweise aus einem durchsichtigen Material, um die Beobachtung des Elektrolytspiegels und gegebenenfalls die Erneuerung des Elektrolyten zu ermöglichen, wobei gleichzeitig die Beobachtung der Bildung von Luftblasen ermöglicht wird, wie dies weiter oben erläutert wurde.Creates atmosphere. This source of negative pressure feeds a sensitive pressure reducing valve, set for example in the range of 15 to 25 millibars can be. The negative pressure set in this way by the pressure reducing valve then becomes via a line to the upper end of the electrolyte container above the equilibrium level of the electrolyte supplied to prevent the electrolyte from being sucked in. The electrolyte reservoir is preferably made Made of a clear material to allow observation of the electrolyte level and optionally to allow the renewal of the electrolyte, while at the same time observing the formation of air bubbles is made possible, as explained above.

Wenn zur Vereinfachung der Erläuterung angenommen wird, daß die Dichte des Elektrolyten angenähert gleich der Dichte des Wassers ist und daß entsprechend die Änderuüg des hydrostatischen Druckes im Inneren des Elektrolyten ungefähr 1 Millibar pro cm beträgt, so ist zu erkennen, daß, wenn im oberen Ende des Elektrolytbehälters der atmosphärische Druck wirksam ist, im Bereich der oberen Fläche der Schablone ein Überdruck herrscht, der der Höhe des Flüssigkeitsspiegels in dem Elektrolytbehälter entspricht, wobei diese Höhe allgemein 10 bis 15 cm beträgt. Dieser Überdruck zwingt die Flüssigkeit, die Löcher der Schablone zu durchlaufen und diesem Überdruck wirken nur die geringen Kapillarkräfte entgegen. Hierdurch ergibt sich ein großer Elektrolylverbrauch, der jedes der signierten Teile in überflüssiger Weise benetzt und die Schablone verschlammt sich auf Grund der sich bildenden Ablagerungen sehr schnell. Wenn der obere Teil des Elektrolytbehältcrs nicht mehr mit der Atmosphäre in Verbindung steht, sondern verschlossen ist, bildet sich automatisch ein leichter Unterdruck auf Grund des Ausfließen der Flüssigkeit aus, doch ist dieser Unterdruck im allgemeinen unzureichend.If, for the sake of simplicity, it is assumed that the density of the electrolyte is approximately equal to the density of the water and that the change in the hydrostatic pressure inside the electrolyte is accordingly approximately 1 millibar per cm, it can be seen that if in the upper end of the electrolyte container, the atmospheric pressure is effective, in the area of the upper surface of the template there is an overpressure which corresponds to the height of the liquid level in the electrolyte container, this height being generally 10 to 15 cm. This overpressure forces the liquid to pass through the holes in the stencil and this overpressure is only counteracted by the low capillary forces. This results in a high consumption of electrolyte, which wets each of the signed parts in an unnecessary manner and the stencil silts up very quickly due to the deposits that form. If the upper part of the electrolyte container is no longer in contact with the atmosphere, but is closed, a slight negative pressure automatically develops due to the outflow of the liquid, but this negative pressure is generally insufficient.

Dadurch, daß das obere Ende des Elektrolyibehälters mit einer durch das Druckreduzierventil geregelten Unterdruckquclle verbunden wird, wie dies weiter oben erläutert wurde, ist es möglich, durch Einwirkung auf das Druckreduzierventil den Druck oberhalb des llüssigkeitsspiegels auf einen fortschreitend anwachsenden negativen Wert einzustellen. Es ist dann festzustellen, daß, wenn dieser Unterdruck einen ausreichenden Wert erreicht, der dem hyd ostatischen Druck auf Grund der Höhe des Flüssigkeilsspiegcls oberhalb der Schablone entspricht, vergrößert um einen geringen Betrag, der der Kapillarwirkung entspricht, daß Freiwerden von Luftblasen beginnt, die zunächst unregelmäßig auftreten, und wenn der Unterdruck vergrößert wird, bildet sich eine kontinuierliche Kette ι oder ein Schleier von Luftblasen bevor sich ein echtes Aufbrausen der Luftblasen ergibt.By the fact that the upper end of the electrolyte container is connected to a vacuum source regulated by the pressure reducing valve, as described above has been explained, it is possible by acting on the pressure reducing valve, the pressure above the Adjust the liquid level to a progressively increasing negative value. It is then note that when this negative pressure reaches a sufficient value, the hyd ostatic Pressure due to the height of the liquid wedge mirror above the template, increased by one small amount, which corresponds to the capillary action that air bubbles begin to be released initially occur irregularly, and when the negative pressure is increased, a continuous chain is formed ι or a veil of air bubbles before a real one Flare-up of the air bubbles results.

Im Fall der Bildung einer kontinuierlichen Kette oder eines Schleiers von Luftblasen, was der erfindungsgemäßen Einstellung entspricht, erzeugt das Hindurchströmen der Luft durch die Schablone eine dauernde automatische Reinigung dieser Schablone und gleichzeitig werden Ablagerungen dauernd suspendiert gehalten, die sich bilden würden. Wenn das Freiwerden von Luftblasen unregelmäßig und unzureichend ist, so ruft diese Erscheinung nur eine sehr geringe Verbesserung hervor. Wenn im Gegensatz hierzu das Freiwerden von Luftblasen übermäßig stark ist, gelangt der Elektrolyt nicht in ausreichender Menge auf das zu signierende Teil, so daß in der sehr kurzen verwendeten Zeit dieIn the case of the formation of a continuous chain or a veil of air bubbles, what the invention Setting, the flow of air through the stencil creates a permanent automatic cleaning of this stencil and at the same time deposits are kept permanently suspended, that would form. When the release of air bubbles is erratic and insufficient, call this phenomenon shows only very little improvement. In contrast, if the release of If the air bubbles are excessively strong, the electrolyte will not reach the area to be signed in sufficient quantity Part so that in the very short time used the

in Signierung nicht ausreichend ist. Die beiden Extremwerte sind jedoch wenig kritisch und es ist leicht, die optimale Einstellung des Druckreduzierventils durch Versuche und durch einfache Beobachtung der Kette oder des Schleiers von Luftblasen zu finden, der vonin signing is insufficient. The two extreme values, however, are not very critical and it is easy to find the optimal setting of the pressure reducing valve by experimentation and by simple observation of the chain or the veil of air bubbles that is released from

r. dem Schriftzug der Schablone frei wird. Wenn einmal eine Einstellung erzielt wurde, hält das Druckreduzierventil den Unterdruck auf einem konstanten Wert und weil sich die Höhe des Flüssigkeitsspiegels in dem Elektrolytbehälier sehr langsam ändert und zwar umsor. the lettering of the stencil becomes free. Once an adjustment has been made, the pressure reducing valve will hold the negative pressure at a constant value and because the height of the liquid level in the Elektrolytbehälier changes very slowly and all the more so

i;j mehr als uer Unterdruck den Elektrolytverbrauch verringert, ist es im allgemeinen nicht erforderlich, periodisch die Einstellung zu erneuern.i; j more than uer negative pressure the electrolyte consumption reduced, it is generally not necessary to periodically renew the setting.

Durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens können mit einer neuen Schablone leichtBy using the method according to the invention, it is easy to use a new template

i) über 100 000 Signiervorgänge durchgeführt werden, ohne daß eine Demontage oder Reinigung zwischendurch erforderlich wird, worauf die Schablone direkt durch eine neue ersetzt wird.i) over 100,000 signing processes are carried out, without the need for dismantling or cleaning in between, whereupon the template directly is replaced by a new one.

Zusätzlich zu der der großen Vergrößerung derIn addition to that of the great magnification of the

i<i Lebensdauer der Schablone wird weiterhin eine sehr gute Verbesserung der Qualität der Signierung und eine sehr geringe Änderung dieser Qualität festgestellt. Auf Grund der dauernden Selbstreinigung der Schablone bleiben die Kanten der Schriftzeichen klar und sauberi <i life of the stencil will continue to be a very noted a good improvement in the quality of the signing and very little change in this quality. on Due to the constant self-cleaning of the stencil, the edges of the characters remain clear and clean

ι \ und die Form der Schriftzeichen bleibt regelmäßig, ohne daß schweißnahtförmige Wülste auftreten und es ergibt sich kein Verwischen der Schriftzeichen und keine Fehlstelle in diesen Schriftzeichen.ι \ and the shape of the characters remains regular without weld seam-like bulges occurring and there is no blurring of the characters and no flaws in these characters.

Claims

Patent claims:

1. Method of electrolytic marking of metal parts by means of direct current using an electrolyte container closed by a template and containing the counter electrode, which is pressed onto the workpiece to be signed, in which prior to the direct current treatment with low voltage a relatively short time of 0.2 to 05 seconds a low AC voltage is applied, according to patent 21 44 735, thereby characterized in that a vacuum source via an adjustable pressure reducing valve with a Opening connected to the bell-shaped electrolyte container above the equilibrium level of the electrolyte opens into this container.

2. The method according to claim 1, characterized in that the bell-shaped electrolyte container is made of a transparent material and that the pressure reducing valve on such The value is set so that a regular flow through the electrolyte container of air bubbles can be observed running through the lettering on the stencil.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure reducing valve on a pressure is set relative to the ambient atmosphere, which is between 15 and Is 25 millibars and is preferably in the vicinity of 20 millibars.