DE672832C - Verfahren zum Anbringen von Vertiefungen und Loechern in Diamanten und anderen schwer bearbeitbaren Werkstoffen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Anbringen von Vertiefungen und Löchern in Diamanten und anderen schwer bearbeitbaren Werkstoffen Um in Diamanten Vertiefungen oder Löcher herzustellen, ist es gebräuchlich, den Diamanten in schnelle Umdrehung zu versetzen und an ihn eine Diamantspitze oder eine mit Diamantpulver bedeckte Stahlnadel anzupressen. Die Erfindung bezweckt, die Herstellung von Vertiefungen oder Löchern in Diamanten in wesentlich kürzerer Zeit und unter Einsparung der als Werkzeug dienenden Diamantspitzen oder des Diamantpulvers mittels des elektrischen Stromes zu bewirken, ohne daß hierbei jedoch ein Ausfall an zu bearbeitenden Diamanten eintritt, wie dies dann meist der Fall ist, wenn man den Diamanten zwischen zwei Elektroden klemmt und mittels des elektrischen Stromes durchschlägt. Der Diamant geht nämlich hierbei meist zu Bruch oder zeigt nach dem elektrischen Durchschlag viele breite Sprünge.
• Zur Erreichung des angegebenen Zweckes wird erfindungsgemäß der Diamant in eine leitende Flüssigkeit untergetaucht, worauf sodann zwischen einer in der Flüssigkeit eintauchenden, den Diamanten nichtberührenden, beliebig gestalteten Elektrode und einer ebenfalls in der Flüssigkeit eintauchenden, jedoch den Diamanten berührenden nadelförmigen Elektrode ein Stromfluß hergestellt wird. Die an die Elektroden zu legende Spannung ist hierbei derart zu wählen, daß sich eine funkenartige Entladung an der Berührungsstelle von nadelförmiger Elektrode und Diamant einstellt. Durch die auftretende Funkenentladung wird die von der nadelförmigen Elektrode berührte Stelle des Diamanten abgetragen; und zwar äußerst gleichmäßig und in einer Zeit, die einen kleinen Bruchteil derjenigen Zeit darstellt; die bisher bei der mechanischen Ausbohrung von Diamanten aufgewendet werden mußte.
• Auf der Zeichnung ist eine Einrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens schematisch -im senkrechten Schnitt dargestellt.
• Die Einrichtung' besitzt einen schalenartigen Behälter r, etwa aus Glas oder Quarz, der am Bodenteil eine Einlage z aus Blei oder anderem weichem Werkstoff aufweist, in die der zu bearbeitende Diamant 3 eingedrückt wird. Der Behälter ist mit einer leitenden Flüssigkeit .l, die z. B. aus verdünnter Schwefelsäure, Natronlauge oder einer Salzlösung bestehen kann, angefüllt, und zwar so, daß der Diamant gut bedeckt ist. In die Flüssigkeit taucht eine beliebig geformte; durch die Flüssigkeit nicht angreifbare Elektrode 5, etwa aus Platin oder einer Platin-Iridium-Legierung, in einem gewissen Abstand an dem Diamanten 3 ein, so daß keinerlei Berührung zwischen der Elektrode und dem Diamanten 3 und auch der Einlage 2 stattfindet. Oberhalb des Diamanten 3 befindet sich eine nadelförmige Elektrode 6, die in einer ortsfesten Buchse 7 geführt ist. Die nadelförmige Elektrode wird außerdem durch Gewichts- oder Feder«-irkung (auf der Zeichnung nicht dargestellt) mit leichtem Druck an den Diamanten 3 angepreßt: Wird an die beiden Elektroden 5, 6 eine Spannung angelegt und somit zwischen ihnen ein Stromfluß hergestellt, so beobachtet man oberhalb einer bestimmten Spannung; z. B. 40 Volt, ein starkes Absinken der Stromstärke unter gleichzeitiger Ausbildung einer funkenartigen Entladung zwischen der 'Nadelspitze und dem Diamanten, die zu einem Aufbohren des letzteren führt. Ist die Spannung geringer, so beobachtet man nur eine elektrolytische Zersetzung der Flüssigkeit, ohne daß jedoch der Diamant angegriffen wird. Bei ausreichend hoher Spannung verschwindet diese Elektrolyse zugunsten der erwähnten Funkenbildung, wobei gleichzeitig die Flüssigkeit in Nähe der Nadelspitze derart weggedrängt wird, daß sie, wie in der Zeichnung punktiert angedeutet, einen konkaven Meniskus bildet, der die Spitze der Nadel 6 periodisch freilegt. . Die Form der herzustellenden Vertiefung oder Bohrung richtet sich nach der Höhe der angelegten Spannung. Bei hohen Spannungen (8o Volt und darüber) erhält man eine zylindrische Bohrung, während bei niedrigeren Spannungen (etwa q.o bis 6o Volt) kegelförmige Bohrungen entstehen.
• Die Bohrgeschwindigkeit richtet sich nach der Beschaffenheit des Diamanten, des Elektrolyten und der angelegten Spannung. Zur Durchführung des Verfahrens ist sowohl Gleichstrom als auch Wechselstrom geeignet.
• Da durch die bei Benutzung des Verfahrens eintretende Funkenbildung das Werkstück rein mechanisch abgetragen wird, die Lochbildung also nicht auf einer Oxydation des @Verkstückes beruht, läßt sich das neue Verfahren auch mit Vorteil zur Herstellung von Löchern und Vertiefungen in anderen schwer bearbeitbaren Werkstoffen, wie z. B. Korund @ oder Porzellan, verwenden.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: Z. Verfahren zum Anbringen von Vertiefungen und Löchern in Diamanten und anderen schwer bearbeitbaren Werkstoffen mittels des elektrischen Stromes, dadurch gekennzeichnet, daß der Diamant in eine leitende Flüssigkeit untergetaucht und daß dann zwischen einer in der Flüssigkeit eintauchenden, den Diamanten nichtberührenden, beliebig gestalteten Elektrode und einer ebenfalls in der Flüssigkeit eintauchenden, jedoch den Diamanten berührenden nadelförmigen Elektrode ein Stromfluß derartiger Spannung hergestellt wird, daß sich eine funkenartige Entladung an der Berührungsstelle von nadelförmiger Elektrode und Diamanten einstellt.
2. 2. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch z, gekennzeichnet durch einen die leitende Flüssigkeit, etwa verdünnte Schwefelsäure oder Natronlauge, enthaltenden Behälter, in dem sich eine Einlage aus weichem Werkstoff, wie z. B. Blei, zum Eindrücken des Diamanten und über dem sich eine ortsfest gelagerte Haltebuchse für die an den Diamanten mittels Gewichts-oder Federwirkung leicht angedrückte nadel-' förmige Elektrode befindet,