DE3115279A1

DE3115279A1 - Verfahren zur lichtbogenbearbeitung der oberflaeche von werkstuecken

Info

Publication number: DE3115279A1
Application number: DE19813115279
Authority: DE
Inventors: Vladimir P. Orel Terechow
Original assignee: VNII METIZNOJ PROMY
Current assignee: VNII METIZNOJ PROMY
Priority date: 1981-04-15
Filing date: 1981-04-15
Publication date: 1982-12-30

Description

BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft die Technik einer Lichtbogenbearbeitung und bezieht sich insbesondere auf Verfahren zur Lichtbogenbe~arbeitung der Oberfläche von Werkstücken.
Die Erfindung kann zur Reinigung der Werkstückoberfläche, beispielsweise bei einem Draht, Band unter gleichzeitigen Auftragung eines Reliefs in Form einer Spirale, eines Gitters auf deren Oberfläche vor einer Beschichtung sowie für die Zwecke einer dekorativen Bearbeitung der Werkstücke ausgenutzt werden.
Es ist ein Verfahren zur Lichtbogenreinigung von Werkstückoberflächen (DE-PS Nr. 1283645, veröffentlicht 1969) bekannt, darin bestehend, daß zwischen einer Werkstückkatode und einer gleichachsig zu dieser angeordneten Anode eine Lichtbogenentladung inittiert wird. Zur gleichmäßigen BearbeLtung wird der Lichtbogen um das Werkstück durch ein Magnetfeld in Rotation gebracht. Die Parameter des Vorganges werden in der Weise gewählt, daß die Werkstückoberfläche gereinigt wird.
Mit Hilfe des genannten Verfahrens ist es unmöglich, auf einer Werkstückoberfläche ein Relief erforderlicher Form zu erzeugen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahren zur Bearbeitung von Werkstückoberflächen zu schaffen, das es gestattet, gleichzeitig mit einer Erhöhung der Oberflächengüte der Werkstücke auf deren Oberfläche ein Relief erforderlicher Form durch Einführung einer zusätzlichen Bearbeitung der Werkstückoberfläche zu erhalten.
uas Brfindungswesen besteht darin, daß in dem Veriahren zur Lichtbogenbearbeitung von Werkstückoberflächen, bei dem zwischen dem Werkstück und einer vom Werkstück in einem vorgegebenen Abstand liegenden Elektrode ein Lichtbogen gezündet und eine Lichtbogenbearbeitung des Werkstücke vorgenommen werden, gemäß der Erfindung vor der Lichtbogenreinigung auf der Werkstüokoberfläche Abschnitte geschaffen werden, deren Form die Umrisse des erforderlichen reliefs auf der Werkstückoberfläche nachahmt.
Es ist möglich diese Abschnitte auf der Werkstückoberfläche durch Ausbildung von Vertiefungen oder erhebungen mit scharfen Kanten zu erzeugen.
Es istvortei1aft, diese Vertiefungen oder Erhebungen mit scharfen Kanten vor der Lichtbogenreinigung, beispielsweise durch Einwirkung einer plastischen Verformung, absudecken.
Sinnvoll ist, die Abschnitte durch Auftragung von die Lichtbogenbrennung fördernden Werkstoffen auf die Werkstückfläche zu erzeugen.
Es ist vorteilhaft, die Abschnitte durch gleichzeitige Auftragung der die Lichtbogenbrennung fördernden Werkstoffe und Ausführung der Vertiefungen und Erhebungen mit scharfen Kanten zu erzeugen.
Es ist möglich, diese erzeugten Abschnitte vor der Lichtbogenreinigung, beispielsweise durch Einwirkung einer plastischen Verformung, abzudecken.
Die Erfindung gestattet es, eine reine Werkstückoberfläche unter gleichzeitiger Erhaltung eines Reliefs erforderlicher Form auf der Werkstückoberfläche zu bekommen. Hierbei ist es möglich, das Werkstück zugleich auf eine erforderliche Temperatur zu erwärmen. Die Erwärmung kann beispielsweise zu einer Trocknung von auf die bearbeiteten Werkstücke aufgebrachten Überzügen notwendig werden.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines konkreten, die Durchführbarkeit des genannten Verfahrens erhärtenden Ausführungsbeispiels unter Bezug auf Zeichnungen näher erläutert. bs zeit: Fig. 1 eine Anlage zur Lichtbogenbearbeitung einer Werkstückoberfläche, gemäß der Erfindung; Fig. 2 eine Aubenansicht der Ausgangsfläche des Werkstücks, gemaß der Erfindung; Fig. 3 eine Aubenansicht der Werkstückoberfläche nach der Ausbildung von Vertiefungen, gemäß der Erfindung; Fig. 4 eine Außenansicht der Werkstückoberfläche nach dem Abdecken der Vertiefungen, gemäß der Erfindung; Fig. 5 eine Außenansicht der Werkstückoberfläche nach der Lichtbogenbearbeitung, gemäß der Erfindung.
In die Oberfläche einesWerkstücks 1 (Fig.1) werden vor dessen Einbringen in eine Vakutinikammer 2 mit Hilfe von Meisseln 3 Vertiefungen nach der Konturlinie eines auf der gereinigten Oberfläche zu erzeugenden Reliefs eingearbeitet.
D.lnn wird das Werkstück 1 einer plastischen Verformung in einer Ziehdüse (Ziehkaliber) 4 unterzogen. Hierbei wird der Verformungszone ein chmierstoff 5 über ein Loch 6 zugeleitet. Der bohmierstoff kann sich aus die Lichthogenbrennung fördernden Werkstoffen zusammensetzen. Nach der durch die Ziehdüse 4 erzeugten Einwirkung einer plastischen Verformung auf das Werkstück 1 werden die eingearbeiteten Vertiefungen abgedeckt, und gleichzeitig bleiben in diesen auch die sich in der Zone der Einwirkung der plastischen Verformung befindlichenWerkstoffe, beispielsweise der Schmierstoff 5, zurück. Darauf gelangt dieses Werkstück 1 in die Vakuumkammer 2, wo es durch einen zwischen dem Werkstücks und einer Elektrode 8 brennenden Lichtbogen 7 behandelt wird.
Die Speisequelle 9 für den Lichtbogen ist mit dem Werkstück über den Minuspol mittels Stromzuführungen 10 verbunden.
Der Lichtbogen rotiert um das Werkstück 1 mit Hilfe eines durch Spulen 11 erzeugtenagnetfeldes. Das bearbeitete Werkstück 1 verläßt die Kammer 2 durch eine dynamische Vakuumdichtung 12. In Fig. 1 sind die Vakuumpumpen der Einfachheit halber nicht dargestellt.Die Ziehdüse 4 kann als dynamische Eingangsvakuumdichtung der Kammer 2 dienen. Bei der Bearauch auf beitung kanndas magnetische Steuerfeld des Lichtbogens 7 verzichtet werden.
Die Art einer Änderung der Geometrie der Werkstückober fläche ist in Fig. 2,3,4 und 5 gezeigt. In Fig. 2 ist die Ausgangsfläche des Werkstücks dargestellt. Dies kann ein Draht oder ein Rohr nach einem Ziehvorgang unter Anwendung von Ziehdüsen sein. Fig. 3 zeigt eine Aenansioht der Oberfläche des Werkstücks 1 nach der Ausführung von Vertiefungen 13. Fig.4 gibt eine Außenansicht der Oberfläche des Werkstücks 1 nach derverschließung der Vertiefungen 13 durch Einwirkung einer durch die Ziehdüse 4 (Fig.1) erzeugten plastischen Verformung wieder. In Fig. 5 ist eine Aiißenansioht der Oberfläche des Werkstücke 1 nach der Lichtbogenbearbeitung in der Eammer 2 dargestellt. Hierbei hat sich vor dem Hintergrund der gereinigten Oberfläche ein Relief 14 nach der Form der Vertiefungen 13 ausgebildet. I: e derart tqe Oberfläche cjewährleistet eine vorzilgliche Haftung mit einem auf das Werkstück 1 aufgebrachten Ueberzug und kann zu einer dekorativon Bearbeitung der Werkstückoberfläche ausgenutzt werden.
Die erhaltung eines rauhen Reliefs 14 auf dem Werkstück 1 ist deshalb möglich, weil der Lichtbogen an den scharfen Kanten (Unebenheiten) sowie auf den Abschnitten.
wo die dessen Brennen fördernden Werkstoffe enthalten sind, die Oberfläche des Werkstücke I intensiver aufsohmilzt. Die Abdeckung dieser Abschnitte vor der Lichtbogenbearbeitung führt zu deren intensiverer (explosionsartiger) Aufdeckung unter der Wirkung des Lichtbogens 7. Die Vakuumerzeugung erhöht bei der Lichtbogenbearbeitung der Werkstückoberfläche die Oberflächengüte, verringert den für die Bearbeitung der Werkstückoberfläche benötigten Energiebedarf und schließt vollkommen ein Zischen (Arbeitsgeräusch) des Lichtbogens aus.
Es ist zu betonen, daß die genannte Bearbeitung mehrfach wiederholt werden kann1 d.h. die bearbeitete Oberfläche des Werkstücks 1 kann erneut den erwähnten Operationen ausgesetzt werden.
Als Mittel zur Erzeugung der Vertiefungen auf der Oberfläche des Werkstücks 1 (Fig. 2) können sowohl mechanische als auch thermische Mittel, beispielsweise ein Laserstrahl, benutzt werden.
Als das Lichtbogenbrennen fördernde Werkstoffe können z.B. diejenigen eingesetzt werden, die im Schweißbetrieb (Kreide, Marmor u.ä.) zur Anwendung kommen. Darüber hinaus können diese Werkstoffe Bestandteile der Schmieretoffe oder vor der Schmierung bei der Metallbearbeitung aufgetragene überzüge sein. Dies können auch Oxydteilchen sein.
Die Erfindung gestattet es, eine reine Werketückoberfläche unter gleichzeitiger Erhaltung eines vorgegebenen Reliefs auf der Werkstückoberfläche zu bekommen.

Claims

VERFAHREN ZUR LICHTBOGENBEARBEITUNG DER OBERFLÄCHE VON WERKSTÜCKEN PATENTANSPRScHS: 0 Verfahren zur Lichtbogenbearbeitung der Oberfläche von Werkstücken, bei dem ein Lichtbogen zwischen einem Werkstück und einer vom Werkstück in einem vorgegebenen Abstand liegenden Elektrode gezündet, und eine Lichtbogenreinigung des Werkstücks vorgenommen wird, d a d u r o h g e k e n n z e i c h n e t, daß auf der Oberfläche des Werkstücks ( 1 ) vor der Lichtbogenreinigung Abschnitte erzeugt werden, deren Form die Umrisse des erforderlichen Reliefs auf der Oberfläche des Werkstücks ( 1 ) nachahmt.
2. Verfahren nach Anspruch 1., d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß die Abschnitte durch Ausführung von Vertiefungen ( 13 ) mit scharfen Kanten auf der Oberfläche des Werkstücks ( 1 ) geschaffen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß die Abschnitte durch Auftragung von Werkstoffen auf die Oberfläche des Werkstücks ( 1 ) mit höheren Emissionseigenschaften gegenüber den Emissionseigenschaften des Werkstücks ( 1 ) hergestellt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß die Abschnitte durch gleichzeitige Ausführung der Vertiefungen ( .3 ) mit scharfen Kanten und Auftragung der Werkstoffe mit höheren Einissionseigenschaften gegenüber den &iissionseigenschaften des Werkstücks ( 1 ) hergestellt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1,2,3 oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die geschaffenen Abschnitte abgedeckt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, darin die Abschnitte durch Einwirkung einer plastischen Verformung abgedeckt werden.