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Verfahren zur Bearbeitung von Metallgegenständen auf Untermaß Bei
der maßgenauen Bearbeitung von Metallgegenständen durch spanabhebende Werkzeuge
bedient man sich häufig Sonderwerkzeugen. Diese haben den großen Vorteil, daß bestimmte
Krümmungen und andere Profilierungen der zu bearbeitenden Flächen ohne häufiges
Verstellen von Werkzeugen in einem Arbeitsgang form- und maßgenau hergestellt werden
können. Es wird dies dadurch erreicht, daß diese Sonderwerkzeuge nach Form und Maß
den zu erzeugenden Profilierungen auf das engste angepaßt sind. Daher lassen sie
sich immer nur für die Bearbeitung eines bestimmten Gegenstandes in bestimmten Maßen
verwenden. Muß aus irgendwelchen Gründen von dem üblichen Maß abgewichen werden,
so wird also die Anfertigung eines besonderen Sonderwerkzeuges nötig. Wenn z. B.
ein Schneckenrad, das unter Benutzung der für die Zahnteilung und Profilform der
Zähne bestimmten Fräser auf ein bestimmtes Maß bearbeitet worden ist, noch ein Untermaß
erhalten soll, muß für die weitere Bearbeitung ein besonderer Fräser hergestellt
werden.
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Aber auch bei der nicht spanabhebenden Bearbeitung von metallischen
Gegenständen sind ähnliche Verhältnisse vorhanden. So macht z: B. die ständige Zunahme
an Verbundwerkstoffen, die bisher aus einem einzigen Werkstoff mit Hilfe von Gießformen,
Schablonen u. dgl. maßhaltigen formgebenden Hilfsmitteln hergestellt werden, eine
neue Anfertigung dieser Hilfsmittel für die Herstellung der mit Untermaß anzufertigenden
Grundkörper notwendig.
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Die Erfindung löst nun die Aufgabe unter Vermeidung der kostspieligen
und zeitraubenden Anertigung maßhaltiger Sonderwerkzeuge und anderer formgebender
maßhaltiger Hilfsmittel für die Herstellung der Grundkörper. Erreicht ist dies dadurch,
daß der Grundkörper des herzustellenden Gegen-
Standes, nachdem
er zunächst mit dem hierfür vorhandenen oder normalerweise laufend hergestellten
formgebenden Hilfsmitteln so weit bearbeitet worden ist, daß er die Fertigmaße aufweist,
nunmehr durch elektrolytische Auflösung auf das gewünschte Untermaß weiter behandelt
wird. Der Grundkörper wird zu diesem Zweck als Anode in einem elektrolytischen Bad
geschaltet, das sein Metall in Lösung aufzunehmen vermag und bei dem in an sich
bekannter Weise die abtragende Wirkung von Gleichstrom bis zur Erreichung des gewünschten
Untermaßes Anwendung findet. Solche Flächen, die keine weitere Bearbeitung auf ein
Untermaß erhalten und daher auch nicht abgetragen werden sollen, werden dabei in
bekannter Weise durch Abdecken, wie beispielsweise durch Aufbringen eines Schutzanstriches,
der abtragenden Wirkung der Elektrolyse entzogen. Durch die Wahl der Badzusammensetzung,
der Stromdichte und Temperatur des Bades kann die bei der Abtragung entstehende
Oberfläche je nach Wunsch rauher oder glatter gestaltet werden. Auch läßt sich das
Maß der Abtragung in bequemer Weise durch die Regelung der Stromstärke und Elektrolysedauer
bestimmen.
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Für stärkere Abtragungen empfiehlt es sich, Mittel anzuwenden, die
eine gewisse Glätte der Oberfläche begünstigen. Als besonders geeignet für ein gleichmäßiges
und glattes Abtragen der Metalloberfläche haben sich Bäder aus Sauerstoffsäuren,
wie z_. B. Schwefelsäure, Phosphorsäure, Salpetersäure, und Zusätzen von Kohlenstoffverbindungen,
wie Glyzerin und andere als Inhibitoren wirkende Stoffe zum Bad, und/oder die Anwendung
höherer, über 5 A/dm2 liegender anodischer Stromdichten und/oder höhere über 5o°
C betragende Badtemperaturenerwiesen. Statt Gleichstrom ist auch Wechselstrom anwendbar,
sofern die Badzusammensetzungen und Elektrolysebedingungen so gewählt werden, daß
bei der Elektrolyse Metall abgetragen wird.
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Die Erfindung weist außer der Einsparung von formgebenden Hilfsmitteln
noch den Vorteil auf, daß dij entstehenden Oberflächen metallisch rein und frei
von Ölen oder anderen Schmiermitteln sind und daher besonders gut für die Auflage
eines weiteren Metalls oder nichtmetallischen Stoffes brauchbar sind. Sie sind ferner
auch frei von Schnittspuren, scharfen Ecken und Kanten, die beispielsweise bei einer
spanabhebenden Bearbeitung entstehen können und im Gebrauch des Gegenstanden häufig
die Ursache von Brüchen bilden. Die Benutzung des erfindungsgemäßen Verfahrens gestattet
ferner auch eine einwandfreie Abrundung von Ecken und Kanten des Gegenstandes in
weitaus genauerer und sauberer Weise, als es durch mechanische Behandlung überhaupt
nicht oder nur mit größerem Arbeitsaufwand möglich ist.
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Einen besonderen Vorteil bietet das erfindungsgemäße Verfahren, wenn
es sich darum handelt, Gegenstände auf ein Untermaß abzutragen, die eine weitere
Auflage erhalten sollen, welche Beispiels weise auf galvanischem Wege aufzubringen
ist, weil hierbei eine reine Metalloberfläche vorausgesetzt werden muß und scharfe
Kanten und Ecken zu vermeiden sind, da sie die Folge von Unregelmäßigkeiten in der
galvanischen Abscheidung sind, wie z. B. das Auftreten von Verdickungen. und Auswüchsen
zur Folge haben. Außerdem tritt bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens
noch insofern ein weiterer günstiger Umstand ein, als bei Gegenständen mit vorspringenden
Kanten, wie z. B. bei Zahnrädern, Schneckenrädern u. dgl., die elektrolytische Abtragung
des Kernmetalls auf das Untermaß in gleichem Maß wie die galvanische Abscheidung
des Auflagemetalls an Kanten und anderen Stellen örtlicher Stromdichteerhöhung j
bevorzugt wird, so daß als Endwirkung eine sehr genaue Ausbildung der gewünschten
Grundkörper mit Auflage entsteht. Es wird schließlich noch die Menge des aufzulegenden
Stoffes, vorzugsweise des Metalls, auf das Beringst notwendige Maß beschränkt und
häufig eine Nacharbeit des Gegen-Standes erübrigt.
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Besonders vorteilhaft ist die Benutzung des. erfindungsgemäßen Verfahrens
für die Behandlung von Gegenständen, die reich gegliederte Form aufweisen, wie z.
B. für Zahnkränze oder Gegenstände, welche dünnere, unter z mm starke =4uflagen
erhalten sollen. Vorzugsweise Benutzung findet das Verfahren dann., wenn auf einen
metallischen Grundkörper eine aus Legierungen bestehende metallische Auflage aufgebracht
w=erden soll. Es. kann jedoch eine solche Behandlung der metallischen Grundkörper
auch dann Anwendung finden, wenn nichtmetallische Stoffe, wie Kunststoffe, aufgelegt
und festgehalten werden sollen.: Als Beispiel sei das nachstehende Verfahren erwähnt:
Aus einer Stahlscheibe wird durch Drehen und Fräsen ein Schneckenrad mit normgerechten
Fertigmaßen hergestellt. Danach wird das Rad mit Ausnahme der Verzahnung mit einem
säurefesten Lack abgedeckt. Hierauf wird es in einem Bad, das 33 Volumprozent konzentrierte
Schwefelsäure, 33 Volumprozent konzentrierte Phosphorsäure, 2a Volumprozent Wasser
und 12 Volumprozent Glyzerin enthält, bei 9o° C mehrere Stunden lang der Einwirkung
von rGleichstrom bei einer anodisehenStrom,d@ichte von r 5 A/qdim ausgesetzt. Durch
diese Behandlung wird der Zahnkranz auf ein Untermaß von wenigen Zehntelmillimetern
abgetragen. Die Oberfläche des Grundkörpers ist nach der Abtragung glatt und metallisch
rein. Es wird auf ihr galvanisch eine um einige Hundertstelmillimeter dickere Bronzeschicht,
als der Abtragung entspricht, aufgebracht und das Rad nach einer Glühung durch leichtes
Nachbraunen mit dem bei Herstellung des Kernes verwendeten Fräswerkzeug auf das
endgültige Fertigmaß gebracht.