DE2937747C2 - - Google Patents

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DE2937747C2 DE2937747A DE2937747A DE2937747C2 DE 2937747 C2 DE2937747 C2 DE 2937747C2 DE 2937747 A DE2937747 A DE 2937747A DE 2937747 A DE2937747 A DE 2937747A DE 2937747 C2 DE2937747 C2 DE 2937747C2
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum elektrochemischen Polieren von Metallteilen, bei dem zur Elektrolyse ein für einen flüssigen Elektrolyten aufnahmefähiges dielektrisches Material verwendet wird, das als Element vorbestimmter Dicke zwischen der Kathode und dem zu polierenden Teil angeordnet wird.
Durch die US-PS 25 39 455 ist ein Verfahren zum elektrolyti­ schen Polieren von Metallteilen bekannt, bei dem die Metall­ teile als Anode geschaltet werden und die zum Polieren ver­ wendete Kathode mit einem dielektrischen Material bestimmter Dicke bedeckt oder umhüllt wird, das durch Eintauchen der Kathode in eine Elektrolytlösung oder durch kontinuierliche Zufuhr einer Elektrolytlösung mit dieser getränkt wird, so daß sich eine dünne Elektrolytschicht auf der Kathode bildet, über die beim Zusammenbringen der Kathode mit den als Anode geschalte­ ten Metallteilen ein Strom fließt, der das Polieren der Metallteile bewirkt.
Durch die GB-PS 9 43 123 ist es außerdem bekannt, saugfähi­ ges dielektrisches Material zur Trennung von Kathode und Anode und zur Aufnahme des Polier-Elektrolyten zu verwenden.
Durch die US-PS 40 01 094 und 40 82 638 ist es ferner bekannt, große, unbewegliche Gefäße zu behandeln, indem ein Behälter für einen Elektrolyten, an dem eine Kathode angeord­ net ist, gegen einen Teil der zu behandelnden Oberfläche angedrückt wird, wobei der Behälter an seiner zu der Ober­ fläche offenen Seite eine Umfangsdichtung aufweist. Es ist offensichtlich, daß dieses Verfahren relativ mühsam ist, da aufwendige Vorkehrungen zur Halterung des Behälters an der zu behandelnden Oberfläche getroffen werden, um die erforderliche Dichtigkeit zu gewährleisten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zum elektrochemischen Polieren von Metalltei­ len anzugeben, die sich in besonderer Weise zur Behandlung von sehr großen Oberflächen eignen und bei denen aufwendige Maß­ nahmen zur Ausbildung einer flüssigkeitsdichten Elektrolyse­ kammer zwischen der Kathode und der als Anode wirksamen Ober­ fläche nicht erforderlich sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Elektrolyt mittels einer Sprüh- und/oder Pumpvorrichtung auf die Rückseite des dielektrischen Elements durch eine durch­ löcherte Kathode hindurch aufgebracht wird.
Eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist in Anspruch 2 angegeben.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen dieser Einrichtung gehen aus den übrigen Ansprüchen hervor.
Im folgenden sei die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert: Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Teildarstellung einer elektrochemischen Poliereinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens innerhalb eines großen, zylindrischen kuppel­ artigen Behälters,
Fig. 1a einen vergrößerten Querschnitt 1a-1a aus Fig. 1,
Fig. 2 eine perspektivische Teildarstellung ähnlich Fig. 1 für eine Einrichtung zum elektrochemi­ schen Polieren der Innenseite des kuppelartigen Oberteils des Behälters nach Fig. 1,
Fig. 3 eine perspektivische Teildarstellung ähnlich Fig. 1, wobei die Einrichtung ein elektroche­ misches Polieren einer horizontalen Schweiß­ naht in dem Behälter nach Fig. 1 ermöglicht,
Fig. 3a eine perspektivische Teildarstellung ähnlich Fig. 1 für eine Einrichtung zum elektrochemi­ schen Polieren einer vertikalen Schweißnaht des Behälters nach Fig. 1,
Fig. 4 eine perspektivische Teildarstellung einer Innenecke eines Metallteils, der eine Ein­ richtung nach der Erfindung zugeordnet ist,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Einrichtung zur Durchführung der Erfindung mit einem flexiblen, rohrförmigen Rahmen,
Fig. 5a den Schnitt 5a-5a nach Fig. 7,
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Teils einer Einrichtung nach Fig. 5, der ein Biegen der Einrichtung entsprechend der Formgebung einer zu polierenden Metallfläche ermöglicht,
Fig. 7 eine perspektivische Teildarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung mit einer Kathode aus einem umsponnenen Draht und einem taschenförmigen dielektrischen Ma­ terial auf der Rückseite des die Flüssigkeit haltenden dielektrischen Materials und
Fig. 8 eine perspektivische Teildarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei dem das die Flüssigkeit haltende dielek­ trische Material die Form einer Walze hat.
In Fig. 1 und 1a ist ein Ausführungsbeispiel einer Einrich­ tung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Diese Einrichtung 10 eignet sich zur Bearbei­ tung der Innenseite eines großen, zylindrischen, kuppelartigen Behälters. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Einrichtung 10 doppelt vorgesehen und auf den beiden Seiten einer zentra­ len Achse 12 aufgehängt, die vertikal auf der Mittelachse des Behälters 11 angeordnet ist. Die Achse 12 kann Teil eines Rührwerks (nicht dargestellt) sein, das in dem Behälter dauer­ haft montiert ist. Ferner kann sie ein Teil der Einrichtung 10 sein, die zeitweise vertikal auf der Mittelachse des Behälters mit geeigneten Vorrichtungen montiert ist. Eine solche Vor­ richtung ist beispielsweise in der US-PS 40 82 638 beschrieben.
Ein wichtiges Merkmal der tragbaren Ausführungsform der Einrichtung nach der Erfindung besteht in einer Fläche aus porösem, dielektrischem, für Flüssigkeit aufnahmefähigem Material 13 vorbestimmter Dicke und in einem elektrisch leit­ fähigen Drahtgitter 14, das an der Innenseite dieses Materials anliegt. Das absorbierende Material 13 ist für einen Elektro­ lyten aufnahmefähig, so daß es feucht bleibt, und ist soweit porös, daß es Strom und Gase durchläßt, die durch elektro­ chemische Erscheinungen erzeugt werden. Die beim Elektropolie­ ren erzeugten Gasblasen werden von der Anoden- und der Katho­ denfläche durch die Vorbeibewegung des Elektrolyten entfernt. Vorzugsweise dielektrische Materialien sind filzartige na­ türliche oder synthetische Stoffe einschließlich Polymere wie Polyäthylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polyester. Es sei bemerkt, daß Baumwolle oder Nylon durch den Elektrolyten zerstört würden. Bei dem hier be­ schriebenen Ausführungsbeispiel ist eine elektrisch leitfähi­ ge Verbindungsplatte 15 an dem Drahtgitter 14 befestigt und bei 15 a mit einem elektrischen Anschlußkabel 16 verbunden, das vorzugsweise mit einer Gleichstromquelle 16 a verbunden ist. Während des Elektropolierens ist das Drahtgitter als Kathode negativ und der Behälter als Anode positiv geladen. Ein in dem schwammartigen Material 13 gehaltenes elektroly­ tisches Bad schließt den elektrischen Stromkreis, wodurch sich eine Elektropolierwirkung an der Innenseite der Behäl­ terwand 11 a unmittelbar gegenüber der Kathode 14 ergibt.
Der Rest der Einrichtung 10 umfaßt einen freitragenden Halte­ rahmen 17, der an der Achse 12 mit einer zweiteiligen Schelle 17 a montiert ist, sowie horizontale Arme 18, die auf die Seitenwand 11 a des Behälters 11 ausgerichtet sind. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel hat jeder Arm ein dehnbares Gehäuse, in dem eine Schraubenfeder 20 angeordnet ist, die einen nach außen gerichteten Druck auf die Behäl­ terseitenwand ausübt. Es sei bemerkt, daß die Arme 18 nicht verlängerbar sein müssen und daß auch eine größere Druck­ einwirkung auf die Seitenwand des Behälters nicht unbedingt erforderlich ist. Die Funktion der Einrichtung besteht darin, das die Flüssigkeit haltende Material in direktem Kontakt mit dem zu polierenden Teil zu halten. Die Enden der einander gegenüberstehenden Arme 18 sind durch obere und untere gebo­ gene Schienen 21 miteinander verbunden, die aus einem dielek­ trischen Material bestehen. Sie haben nach außen weisende Randflächen 21 a, 22 a, die der Krümmung der Seitenwand des Behälters angepaßt sind und durch Befestigungselemente 23 so miteinander verbunden sind, daß das dielektrische Material 13 und das Kathodengitter 14 zwischen ihnen gehalten wird. Zwei Blattfedern 25 sind an den Armen 18 befestigt und ver­ laufen abwärts sowie nach außen gegen das Material 13 nahe dessen unterem Teil, so daß dieses gegen die zu polierende Fläche gedrückt wird.
Die Einrichtung 10 enthält ferner einen Schlauch 28, der zwischen den Armen 18 angeordnet ist und das elektrolytische Bad dem dielektrischen Material 13 zuführt. Das elektrolyti­ sche Bad kann durch den Schlauch 28 mit einer Pumpe 26 zuge­ führt werden. Ein Rückführungsschlauch 28 a ist am Boden des Behälters 11 oder am Boden eines Aufnahmetanks 27 vorgesehen, der unter dem Behälter 11 angeordnet ist. Der Rückführungs­ schlauch 28 a führt zu der Pumpe 26, so daß ein Kreislauf des elektrolytischen Bades erzeugt wird. Elektrolytische Bäder sind im Handel erhältlich.
Beim Betrieb der Einrichtung erhält die Drahtgitterkathode 14 ein negatives Gleichpotential, während der Behälter 11 posi­ tiv geladen wird. Das elektrolytische Bad wird durch das Drahtgitter 14 auf die Rückseite des Materials 13 gesprüht, wodurch der Stromkreis geschlossen und eine Elektropolier­ wirkung an der Anode erzeugt wird. Es sei bemerkt, daß das Sprühen elektrolytischer Bäder das schwammartige Material 13 und das Gitter 14 gegen die Seitenwand 11 a des Behälters 11 drückt. Die vorbestimmte Dicke des dielektrischen Materials 13 hält die Kathode 14 in einem konstanten Abstand zur Innen­ seite der Seitenwand 11 a, wodurch eine gleichmäßige Polier­ wirkung an der Seitenwand direkt gegenüber der Kathode 14 hervorgerufen wird.
Das Pumpen elektrolytischer Bäder kann entweder kontinuierlich oder intermittierend erfolgen, solange das Material 13 und die Kathode 14 an der Behälterseitenwand ihren feuchten Zu­ stand behalten, in dem der Stromkreis geschlossen ist. Wenn eine ausreichende Elektropolierwirkung an der Kathode 14 erreicht ist, kann die Einrichtung 10 horizontalauf der Achse 12 gedreht werden, bis die beiden dielektrischen Materialien 13 einem noch nicht polierten Abschnitt der Seitenwand des Behälters 11 gegenüberstehen. Auf diese Weise wird ein Ring­ abschnitt der Behälterseitenwand poliert. Dann kann der Rah­ men 13 der Einrichtung 10 auf der Achse 12 angehoben oder ab­ gesenkt werden, um weitere zylindrische Bänder zu polieren, bis die gesamte Behälterinnenseite poliert ist. Der Rahmen 17 kann gegenüber den zu polierenden Flächen isoliert montiert sein, um einen geschlossenen Stromkreis über den Elektrolyten auszubilden.
Gemäß Fig. 2 bis 4 ist die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung so abgewandelt, daß besondere Poliervorgänge durchgeführt werden können. Hierzu gehört beispielsweise das Polieren der Innenseite des kuppelartigen Oberteils des Behälters (Fig. 2), das Polieren einer horizontalen Schweißnaht in einer Behälter­ wand (Fig. 3), das Polieren einer vertikalen Schweißnaht in einer Behälterwand (Fig. 3a) und das Polieren einer Innen­ ecke eines Metallteils (Fig. 4). Diese Abwandlungen führen zu gewissen besonderen Merkmalen, mit denen die Einrichtung eine sehr gute Arbeitsweise erhält. Die Funktion der Kathode und des dielektrischen Materials ändert sich dabei nicht, so daß hierfür die vorstehenden Erläuterungen zutreffen. Bei vielen Abwandlungen ist in erster Linie die Form des Rahmens geändert. Es sei bemerkt, daß gewisse Merkmale dieser weiteren Ausführungsbeispiele untereinander vertauscht werden können und daß die Erläuterung solcher Merkmale für bestimmte Anwen­ dungsfälle die Einsatzmöglichkeiten der Erfindung in keiner Weise einschränken soll.
In Fig. 2 ist eine Einrichtung 30 zum Elektropolieren der Innenseite des kuppelartigen Oberteils des Behälters 11 darge­ stellt. Die Einrichtung 30 ist freitragend an der zentralen Achse 12 montiert. Hierbei hat der Halterahmen aber obere und untere Doppelarme 31 und 32, wobei die oberen Doppelarme 31 kürzer als die unteren Doppelarme 32 sind. Wie bei dem zu­ vor beschriebenen Ausführungsbeispiel sind gebogene Quer­ schienen 33 und 34 zwischen den Enden der gegabelten Arme 31 und 32 vorgesehen und halten zwischen sich die Oberkante bzw. Unterkante eines trapezförmigen, schwammartigen Materials 35. Die Kathode 36 besteht aus mehreren federartigen Fingern 36, die nach unten divergieren und zwischen den oberen Querschie­ nen 33 befestigt sind. Sie üben einen nach außen gerichteten Druck auf das Material 35 aus, so daß dieses an der Innen­ fläche des kuppelartigen Oberteils gehalten wird. Die Finger 36 bestehen aus einem elektrisch leitfähigen Material, beispiels­ weise aus einer Kupferlegierung, und sind mit dem negativen Pol einer Gleichstromquelle über ein Kabel 37 verbunden. Ein Schlauch 38 ist mit einer Kappe 40 mit mehreren Düsenöffnungen versehen, über die das elektrolytische Bad auf das dielektri­ sche Material 35 in bereits beschriebener Weise gesprüht wird.
Die Arbeitsweise der Einrichtung 30 ist ähnlich derjenigen der bereits beschriebenen Einrichtung 10.
In Fig. 3 und 3a sind Einrichtungen 41 und 42 mit einem recht­ eckförmigen Rahmen dargestellt, die ähnlich konstruiert sind, jedoch an der zentralen Achse 12 in horizontaler bzw. vertika­ ler Ausrichtung montiert sind. Sie dienen zum Elektropolieren einer horizontalen bzw. vertikalen Schweißnaht an der Seiten­ wand eines Behälters. Die Einrichtung 41 hat einen pyramiden­ artigen Halterahmen 43, der an seiner Spitze mit einer Doppel­ schelle 44 an der zentralen Achse 12 montiert ist. Ferner ist ein rechteckförmiger, dabei jedoch gebogener Grundrahmen 45 vorgesehen, der an der Seitenwand des Behälters angeordnet ist. Ein die Flüssigkeit haltendes dielektrisches Material 46 ist an der Rückseite des Grundrahmens befestigt. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist jedoch das Drahtgitter durch eine Kathode ersetzt, die in Form einer gegabelten Düse 47 an dem Schlauch 48 vorgesehen ist. Dieser ist über ein Kabel 49 mit einer Gleichstromquelle verbunden. Zwischen der Kathode und der Anode ist ein geschlossener Stromkreis ausgebildet, solange die Strömung des Elektrolyten nicht unterbrochen wird. Die gegabelte Strömung ermöglicht ein gleichmäßigeres Auf­ sprühen des Elektrolyten auf die Rückseite des absorbierenden Materials 13 und bildet zwei Stromwege. Die lange Seite des dielektrischen Materials ist parallel zu der zu polierenden Schweißnaht angeordnet.
In Fig. 3a ist die Einrichtung 42 dargestellt, die gleichfalls einen pyramidenartigen Rahmen 50 aufweist, welcher an seiner Spitze mit der zentralen Achse 12 mittels einer Doppelschelle 51 verbunden ist. An der Achse 12 ist eine Längsrippe 12 a vorgesehen, mit der die Einrichtung 42 zur vertikalen Bewegung längs der Achse 12 ausgerichtet wird, ohne daß sie sich gegenüber der zu polierenden vertikalen Schweißnaht verstellt. Der Rahmen 50 umfaßt gleichfalls einen rechteckförmigen Grund­ rahmen 52, der ein dielektrisches Material 53 zum Halten einer Flüssigkeit an seiner Außenseite hält. Hinter dem Ma­ terial 53 ist ein Drahtgitter vorgesehen, das über ein Kabel 54 mit einer Gleichstromquelle (nicht dargestellt) verbunden ist. Ein Schlauch 55 und eine nicht dargestellte Pumpe dienen zur Zuführung eines Elektrolyten zur Rückseite des dielektri­ schen Materials 53. Die Arbeitsweise dieser Einrichtung ist ähnlich der bereits beschriebenen.
Die in Fig. 3 und 3a gezeigten Einrichtungen können zum Elektro­ polieren sehr großer Behälter an Ort und Stelle bei deren Auf­ bau verwendet werden. Die großen, leicht gekrümmten Metall­ felder können vor dem Verschweißen elektropoliert werden. Nach­ dem sie miteinander verschweißt sind, können die Schweißnähte glattgeschliffen und elektropoliert werden, wozu dann die in Fig. 3 und 3a gezeigten Einrichtungen eingesetzt werden, um eine kontinuierliche spiegelnde Fläche über die gesamte Innen­ seite des Behälters zu erhalten.
In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, die sich zum Polieren der Innenecke eines Metall­ teils eignet. Die Einrichtung 60 hat einen kastenförmigen Rahmen 61, der an zwei Seiten eine Schicht eines dielektri­ schen Materials 62 mit Drahtgitter trägt, wobei das Draht­ gitter über ein Kabel 63 mit einer Gleichstromquelle verbunden ist. Ein elektrolytisches Bad wird durch einen Schlauch 64 zur Rückseite des dielektrischen Materials 62 in beschriebe­ ner Weise gepumpt. Ferner sind mehrere sparrenartige schräg­ gestellte Flächen 65 an dem Rahmen 61 auf der Rückseite des dielektrischen Materials 62 angeordnet, so daß das elektro­ lytische Bad beim Aufsprühen zwischen den Flächen 65 und dem dielektrischen Material 62 gesammelt wird und dieses für län­ gere Zeit in einem feuchten, stromführungsfähigen Zustand bleibt. Die Möglichkeit des intermittierenden Besprühens wird durch die Flächen 65 begünstigt.
In Fig. 5, 5a und 6 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die Flexibilität des für Flüssigkeit aufnahmefähigen dielektrischen Materials sehr vorteilhaft ausgenutzt werden kann, um regelmäßig und unregelmäßig gekrümmte Flächen von Metallteilen zu polieren. Hierzu dient ein flexibler Halte­ rahmen. Ferner ist der Rahmen rohrförmig ausgebildet, so daß er auch als Leitung für das elektrolytische Bad dienen kann. Eine solche Einrichtung 70, die in Fig. 5 dargestellt ist, hat einen rechteckförmigen flexiblen Rohrrahmen 71, dem durch eine Öffnung 72 der Elektrolyt beispielsweise aus einem Vor­ ratsbehälter mittels einer Pumpe zugeführt wird. Zwei ein­ ander gegenüberliegende parallele Seiten des rechteckförmigen Rahmens 71 enthalten mehrere Sprühdüsen 74, die vorzugs­ weise unter regelmäßigen gegenseitigen Abständen angeordnet sind. Die Sprühdüsen richten den Elektrolyten auf die Rück­ seite des Drahtgitters 76, das auf dem dielektrischen Material 75 angeordnet ist. Dieses ist wiederum zwischen den einander parallelen Seiten des rohrförmigen Rahmens 71 gespannt und um die Rahmenteile teilweise herumgeführt. Das Drahtgitter ist über ein Kabel 77 mit dem negativen Pol einer Gleichstrom­ quelle verbunden.
Wie aus Fig. 5a hervorgeht, wird das elektrolytische Bad durch den Rahmen 71 und die Düsen 74 auf das Material 75 gesprüht, wenn das Drahtgitter 76 negativ geladen ist. Dabei wird das zu polierende Objekt positiv geladen, und es ergibt sich eine sehr wirksame Polierwirkung auf der Oberfläche des Metall­ objekts.
In Fig. 6 ist dargestellt, wie eine Einrichtung nach Fig. 5 und 5a einer regelmäßig oder unregelmäßig gekrümmten Metall­ fläche 80 angepaßt werden kann, indem mehrere Blattfeder- Andruckvorrichtungen 81 verwendet werden. Die Andruckvorrich­ tung 81 ist pyramidenartig konstruiert, so daß bei Druck­ einwirkung auf einen zentralen Punkt 82 dieser Druck gleich­ mäßig über die Pyramiden-Blattfedern auf eine Vielzahl von Druckpunkten verteilt wird, die auf dem mit dem Drahtgitter versehenen dielektrischen Material 83 liegen, so daß dieses der Form der Metallfläche 80 angepaßt wird. Die Vorrichtung 81 umfaßt eine lange, zentrale und gebogene Blattfeder 84 mit an ihren Enden vorgesehenen Drehpunkten 85. Die Drehpunkte sind mit den Mitten eines Paares gebogener Blattfedern 86 verbunden, die wiederum an ihren beiden Enden mit den Mitten weiterer Paare von Blattfedern 87 gekoppelt sind. An den Enden der letzten Blattfedern 87 sind Druckplatten 90 vor­ gesehen, die den verteilten Druck auf das flexible Material 83 übertragen, so daß dieses an der gekrümmten Metallfläche 80 gehalten wird. Es ergibt sich somit eine gleichmäßige Polier­ wirkung an der regelmäßig oder unregelmäßig gekrümmten Metall­ fläche 80.
In Fig. 7 ist eine taschenartige Einrichtung 91 dargestellt, die eine zusätzliche Bahn eines dielektrischen Materials 92 enthält, welches vorzugsweise für Flüssigkeit undurchlässig ist. Dieses Material 92 ist an der Rückseite des die Flüssig­ keit haltenden dielektrischen Materials 93 befestigt und verhindert den Austritt des elektrolytischen Bades an der Rück­ seite der Einrichtung. Auch hier sind mehrere parallele, flach umsponnene Kabel 95 in gegenseitigem Abstand an der Rückseite des elektrischen Materials 92 als alternative Ausführung zu dem bereits beschriebenen Drahtgitter vorgesehen. Das flüssigkeitsundurchlässige Material 92 hat mehrere lange rohrförmige Taschen 94, die zwischen jeweils zwei Kabel­ bahnen 95 parallel zu diesen angeordnet sind. Ein Schlauch 96 zur Zuführung des Elektrolyten ist mit einer Verzweigungslei­ tung 97 verbunden, die mit mehreren Düsen 98 versehen ist, welche den Elektrolyten in die rohrförmigen Taschen 94 lei­ ten. Vorzugsweise sind die Taschen 94 unter zumindest teil­ weise geschlossen, und das zweite dielektrische Material 92 ist um die Seitenkanten des ersten Materials 93 herumgeführt. Es ist jedoch nicht beabsichtigt, die Einrichtung an dem zu polierenden Gegenstand abdichtend anzuordnen, wie es bei­ spielsweise in den US-PS 40 01 094 und 40 82 638 erläutert ist. Wenn ein Austritt des Elektrolyten an der Rückseite oder den Seitenkanten des schwammartigen Materials 93 verhindert wird, so zeigt sich eine größere Tendenz des Elektrolyten, die Einrichtung von der zu polierenden Fläche wegzudrücken.
Die Einrichtung 91 nach Fig. 7 kann von Hand bewegt werden, wenn das dielektrische Material 92 für Flüssigkeit undurch­ lässig und elektrisch isoliert ist. Die Einrichtung 91 kann noch leichter von Hand bewegt werden, wenn ihr oberes Ende mit der Leitung 97 und den Oberseiten der Taschen 94 ver­ schlossen ist. Es sei bemerkt, daß der die Elektropolier­ wirkung erzeugende Strom eine Niederspannung hat und keine Gefahr für die Bedienungsperson besteht, insbesondere wenn diese die Einrichtung 91 auf einer horizontalen Metallfläche bewegt.
Fig. 8 zeigt eine tragbare Einrichtung 100 in Form einer Walze mit einem gegabelten Rahmen oder Handgriff 101, der an seinem Ende eine Achse 102 hat, die drehbar einen Hohlzylinder 103 trägt. Diese Walze 103 hat einen hohlen Rahmen 104, der in diesem Ausführungsbeispiel ein Drahtgitter mit einer an jedem Ende vorgesehenen Nabe 104 a ist. Der Zylinderrahmen kann je­ doch auch aus anderen geeigneten Materialien bestehen. Eine Bahn aus für Flüssigkeit aufnahmefähigem dielektrischem Material 105 ist an dem Rahmen 104 befestigt, und ein Kabel 106 führt zum negativen Pol einer Gleichstromquelle. Es ist durch den Rahmen 101 in die Achse 102 geführt und mit seinem anderen Ende über Bürsten 107 mit dem Rahmen 104 in Gleit- oder Schwenkverbindung. Ein Schlauch 108 ist mit einem Ende an eine Pumpe bzw. einen Vorratsbehälter für den Elektrolyten angeschlossen und durch den Rahmen 101 in die Achse 102 ge­ führt. Sein anderes Ende hat eine Düse 109, die auf die Innen­ seite der Walze 103 ausgerichtet ist. Wenn die Kathode 104 negativ geladen ist und der Elektrolyt auf die Innenseite des dielektrischen Materials 105 gesprüht wird, sowie das zu po­ lierende Objekt positiv geladen ist, so kann die tragbare Einrichtung 100 zum Polieren jeder geeigneten Metallfläche dienen. Um die Drehung der Walze auf der zu polierenden Fläche zu gewährleisten, ist vorzugsweise ein Luftantriebsmechanis­ mus 111 vorgesehen, der ein Ritzel 114 dreht. Dieses treibt einen Riemen 113 und über diesen ein Ritzel 112 auf der Achse 102. Der Antrieb 111 enthält einen Preßluftmotor 115.
Alle vorstehend beschriebenen Merkmale der Erfindung können einzeln oder in beliebiger Zusammenfassung erfindungswesent­ lich sein.

Claims (15)

1. Verfahren zum elektrochemischen Polieren von Metalltei­ len, bei dem zur Elektrolyse ein für einen flüssigen Elek­ trolyten aufnahmefähiges dielektrisches Material verwendet wird, das als Element vorbestimmter Dicke zwischen der Kathode und dem zu polierenden Teil angeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Elektrolyt mittels einer Sprüh- und/oder Pumpvorrichtung auf die Rückseite des dielektrischen Elements durch eine durchlöcherte Kathode hindurch auf­ gebracht wird.
2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zum elektrochemischen Polieren von im Vergleich zu der Kathode großen metallischen Oberflächenteilen,
mit einer elektrisch leitfähigen Kathode, die mit dem negativen Pol einer Gleichspannungsquelle verbindbar und in einem vorbestimmten Abstand von dem zu polierenden Teil angeordnet ist,
sowie mit einem zwischen der Kathode und dem zu polie­ renden Teil angeordneten für einen flüssigen Elektrolyten aufnahmefähigen ersten dielektrische Element gleichförmiger Dicke,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Kathodenträgerrahmen (17) vorgesehen ist mit Bereichen, die in ihrer Form an die Form der zu polierenden Oberflächenteile (11 a) angepaßt sind,
daß das erste dielektrische Element (13) an dem Katho­ denträgerrahmen (17) durch Befestigung an den die zu polierenden Oberflächenteile angepaßten Bereichen derart montiert ist, daß seine freie Vorderseite von dem Kathoden­ trägerrahmen nach außen weist, so daß sie mit den zu polie­ renden Flächenteilen in Berührung gebracht werden kann, während die entgegengesetzte Rückseite nach innen weist,
daß die durchlöcherte Kathode an den genannten Berei­ chen des Kathodenträgerrahmens derart montiert ist, daß sie mit der Rückseite des ersten dielektrischen Elements in Berührung steht und durch dieses in gleichförmigem Abstand von den zu polierenden Oberflächenteilen gehalten ist,
und daß eine Sprüh- und/oder Pumpvorrichtung zur Zufüh­ rung des Elektrolyten zu der Rückseite des ersten dielektri­ schen Elements vorgesehen ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühvorrichtung so ausgebildet ist, daß sie den Elektro­ lyten mit einer solchen Kraft gegen die durchlöcherte Kathode sprüht, derart daß die Sprühkraft den Berührungsdruck zwi­ schen den zu polierenden Oberflächenteilen und der Außenseite des ersten dielektrischen Elements verstärkt.
4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß das erste dielektrische Element (13) ein filzarti­ ges natürliches Material ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß das erste dielektrische Element (13) ein syntheti­ sches, faseriges Material ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kathodenträgerrahmen eine Vorrichtung zum Andrücken des ersten dielektrischen Elements gegen das zu polierende Ober­ flächenteil aufweist.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Andrücken des dielektrischen Elements die Kathode (14) selbst umfaßt.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kathodenträgerrahmen (61) sparren­ artige schräge Flächen (65) zum Sammeln des flüssigen Elektrolyten aufweist, die sich zumindest teilweise über die Rückseite des ersten dielektrischen Elements erstrecken.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode aus einer Mehrzahl paralleler, in gegenseitigem Abstand an der Rückseite des dielektrischen Elements angeordneten, umsponnenen Kupferkabel besteht.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, das hinter dem ersten dielektrischen Element ein flüssigkeitsundurch­ lässiges zweites dielektrisches Element (92) vorgesehen ist, das mit dem ersten dielektrischen Element die durchlöcherte Kathode einschließt.
11. Einrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Innenfläche des zweiten dielektrischen Elements Taschen (94) aufweist, die als Flüssigkeitsbehälter dienen.
12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kathodenträgerrahmen ein drehbar montierter Hohlzylinder ist.
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Kathodenträgerrahmen zumindest teil­ weise flexibel ist.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Kathodenträgerrahmen ein rohrförmiges Element umfaßt, das zumindest einen Teil der Vorrichtung zur Zufüh­ rung des flüssigen Elektrolyten bildet.
15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 14, daß die Vorrichtung zur Zuführung des Elektrolyten eine Zuführungs­ leitung (28), eine Pumpe (26) und eine Abführungsleitung (28 a) zur Abführung des Elektrolyten nach Austritt aus dem ersten dielektrischen Element (13) umfaßt.
DE19792937747 1978-09-18 1979-09-18 Verfahren und einrichtung zum elektrochemischen polieren von metallteilen Granted DE2937747A1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
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DE2937747A1 DE2937747A1 (de) 1980-03-27
DE2937747C2 true DE2937747C2 (de) 1989-12-07

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