KR19990044506A - 리세스를 전기 화학적으로 가공하기 위한 장치 - Google Patents

Abstract

전기 화학적 가공 수단을 실시하기 위한 전극(10)은 가공 위치로서 구성 부재(35)에 대해서 사용되는 2 개의 디스크형 캐소드(35, 45)를 갖는다. 공급 흐름 구멍에 평행으로 구성된 귀환로(23)에 의해 이 2 개의 가공 위치는 전극(10)의 축선 방향에서 보아 전후로 병렬해서 구성할 수 있다. 또한, 디스크형 캐소드(35, 45)의 양측에 존재하는 간극(43, 45, 38, 39)은 여러가지 상이한 크기로 구성된다. 디스크형 캐소드(35, 45)의 형상과 직경에 관해서 부분마다 상이한 윤곽부를 구성 가능하다. 이 전극(10)에 의해 구성 부재의 재료를 특별히 성형되는 윤곽으로 행하고 또, 다수의 윤곽부를 유일한 작업 공정에 있어서 경제적으로 제조할 수 있다.

Description

리세스를 전기 화학적으로 가공하기 위한 장치

본 발명은 제 1 항에 기재인 구성 부재 내측의 리세스를 전기 화학적으로 가공하기 위한 장치에 관한다. 종래 공지의 장치에선 전해액을 전극의 공급공으로 공급되며 전극의 가공부분을 따라서 유출한다. 이 전해액은 공급공에 축선이 일치하게 구성되는 배출공을 거쳐서 귀환류로 된다. 이것에 의해 전극은 비교적 길어지며 그때문에 사용가능성이 제한된다.

(발명의 이점)

본 발명에 의한 제 1 항의 특징부분을 갖는 리세스를 전기 화학적으로 가공하기 위한 장치는 공지의 장치에 대해서 비교적 장소를 차지하지 않게 전극을 구성할 수 있는 이점을 갖는다. 간단한 수단으로 2 개의 가공 위치를 축선 방향에서 전후로 병렬해서 구성할 수 있다. 이것에 의해 동시에 즉 1 개의 작업 공정에 있어서 2 개의 윤곽부를 제조할 수 있다. 이때문에 특히 대량 생산의 제조에 있어서 신속하게 고품질로 정밀한 윤곽부를 제조할 수 있다. 특히 전극의 형상, 및 전극과 공작물과 사이의 가공 간극의 크기를 조정하므로서 윤곽부는 한가지가 아닌 깊이 및 형상으로 제조 가능하다.

종속 청구항에 있어서 실시되는 수단에 의해 제 1 항에 기재되는 장치의 유리한 다른 실시형태 및 개선이 가능해진다.

본 발명의 실시예를 도시하고 이하에 상세하게 설명한다. 도 1 에는 전극의 세로방향 축선에서의 단면도가 도시되고 있다. 도 2 및 도 3 에는 제 1 의 가공위치 및 제 2 의 가공위치의 상세한 확대도가 도시되고 있다. 도 4 에는 구성 부재를 배치한 경우의 가공 위치가 도시되고 있다. 도 5 에는 디스크형 캐소드가 도시되고 있다.

도 1 에 있어선 참고번호(10)에 의해 전극이 도시되고 있다. 이 전극은 그 지지체(11)가 도전성 재료 예컨대 놋쇠로 되며 전기 화학적 가공 수단용의 캐소드로서 사용된다. 지지체(11)는 중심에 피딩보어(12)를 가지며 이 피딩보어는 전해액 공급을 위해서 사용된다. 지지체(11)에 있어서 피딩보어(12)의 저부(13)에 연장부(14)가 구성되고 이 연장부에 안내부(15)가 설치되며 나사(16)에 의해 고정되고 있다. 또한, 지지체(11)엔 제 1 의 보호 슬리브(18)가 설치되고 있으며 이 보호 슬리브는 지지체(11)의 외측에 구성된다. 보호 슬리브(18)에 병렬해서 전극(10)의 축선 방향에서 보면 지지체(11)의 외측에 놋쇠 또는 다른 도전성 재료로 이루는 부시(19)가 구성된다. 부시(19)는 안내부(15)의 방향과는 반대의 단부에 칼라(20)를 가지며 이 칼라는 전극(10)을 가공 위치의 도시생략의 저부에 고정하기 위한 것이다. 저부를 거쳐서 전극은 전류 단자에 접속되고 있다. 또한, 이 저부를 거쳐서 피딩보어(12)의 전해액도 공급된다. 부시(19)를 거쳐서 제 2 의 보호 슬리브(22)는 부시(19)와 보호 슬리브(22)와 사이에 순환하는 채널(23)이 형성되게 반복되고 있다. 또한, 보호 슬리브(22)는 전극(10)의 축선방향에서 보아 부시(19)의 칼라(20)로 이르고 있지 않으며 그때문에 칼라(20)와 보호 슬리브(22)와 사이에 리세스(25)가 형성된다. 이 리세스(25)는 채널(23)과 접속되며 커버부(26)에 의해 유지된다. 2 개의 보호 슬리브(18, 22) 및 안내부(15)는 비도전성 재료, 예컨대 전기적으로 절연성의 플라스틱으로 제조된다.

보호 슬리브(18)의 2 개의 단부에 지지체(11)에 배향되는 내측에서 각각 주위에 환상홈(28, 29)이 구성된다. 각 환상홈(28, 29)은 지지체(11)내에 구성되는 가로방향 구멍(30, 31)에 의해 피딩보어(12)와 접속된다. 또한, 피딩보어(12)는 개구부에서 가로방향 구멍(31)을 근소하게 넘어서기까지의 영역에선 저부(13)까지의 영역에 있어서의 직경보다 큰 직경을 갖는다. 2 개의 보호 슬리브(18, 22)의 단부간에 도전성 재료로 이루는 디스크형 캐소드가 구성된다. 이 디스크형 캐소드는 지지체(11)에 장착되며 부시(19)에 의해 지지체(11)에 구성되는 어깨(36)에 압착되고 있다. 디스크형 캐소드(35)는 가공해야 한 구성부재의 윤곽의 소망의 깊이에 의존해서 보호 슬리브(18) 또는 (22)의 외측과 최종적으로 동일면을 이룰 수 있다. 그러나 통상은 디스크형 캐소드(35)의 반경은 보호 슬리브(18) 또는 (22)의 외반경 보다 작다. 도 5 로 알 수 있듯이 디스크형 캐소드는 치차의 형상을 갖고 있으며 그 치 또는 치폭의 형상 및 크기에 의해 가공해야 할 구성 부재로의 소망의 윤곽이 정해진다.

도 2 는 상세히 알 수 있듯이 디스크형 캐소드(35)와 제 1 의 보호 슬리브(18)와 사이에 제 1 의 가공 간극(38)이 구성되며 디스크형 캐소드(35)와 제 2 의 보호 슬리브(22)와 사이에 제 2 의 간극(39)이 구성되고 있다. 그때문에 전해액의 흐름은 공급로로서 사용되는 피딩보어(12)에서 가로방향 구멍(31), 리세스(29), 제 1 의 간극(38)을 거치고 디스크형 캐소드(35)의 주위, 제 2 의 간극(29), 보호 슬리브(22)의 단면의 리세스(40)를 따라서 귀환류를 위한 채널(23)에 흐를 수 있다.

제 2 의 디스크형 캐소드(45)는 제 1 의 디스크형 캐소드(35)와 마찬가지로 구성되고 있으며 안내부(15)의 연장부(14)에 설치된다. 이 디스크형 캐소드는 어깨(47)에 배치되는 3 개의 나사(46)에 의해 안내부(15)에 고정되고 있다. 제 2 의 디스크형 캐소드(45)의 반경도 제 1 의 보호 슬리브(18)의 반경 또는 안내부(15)의 반경 보다 작게 구성되고 있다. 안내부(15)내에 관통하는 환상홈(50)이 설치되고 있으며 이 환상홈은 지지체(11)에 배향되는 측에서 복수회 단 부착된 리세스(51)로 통하고 있다. 디스크형 캐소드(45)와 안내부(15)와 사이에 제 3 의 간극(53)이 설치되고 있으며 디스크형 캐소드(45)와 보호 슬리브(18)와 사이에 제 4 의 간극(54)이 설치되고 있다. 이것에 의해 전해액의 흐름은 피딩보어(12)에서 가로방향 구멍(30), 리세스(28), 제 4 의 간극(54)을 거쳐서 제 2 의 디스크형 캐소드의 구성 부재 또는 외측 주위를 따라서 제 3 의 간극(53)으로 흐르며 리세스(51)를 거쳐서 귀환로로서 사용되는 환상홈(50)에 이룬다.

도 4 에 있어선 디스크형 캐소드(45) 또는 (35)의 형상과 제 1 의 간극(38), 제 2 의 간극(30)의 크기를 구성 부재로 소망되는 소정의 윤곽하에서 조정하는 것이 설명되고 있다. 도 4 로 알 수 있듯이 디스크형 캐소드는 대향해서 연장하는 단면과 축선에 평행으로 연장하는 주위면과 모떼기된 이행부를 갖고 있다. 전기 화학적 수단으로는 접촉하는 일 없고 재료가 가공해야 할 구성 부재에서 제거된다. 이 경우 구성 부재는 기계적으로도 열적으로도 부하되지 않는다. 그때문에 구성 부재에 사용되는 물질의 물리적 특성 및 화학적 특성의 변화가 발생하지 않는다. 상기 제거는 패러디의 법칙에 따라서 행해지며 이 패러디의 법칙에 의해 제거량은 전류 강도와 작용 시간의 크기에 비례한다.

전기 화학적 수단의 원리는 전해질 수용액내에 있는 2 개의 전극이 직류 전압이 인가되는 것에 의거한다. 이때문에 소망의 윤곽으로 형성되게 가공해야 할 구성 부재는 변성 소자를 써서 전류원의 정극(正極, 애노드)에 접속된다. 한편, 상술같이 전극, 즉, 지지체(11)는 그 도전 특성에 의거해서 전류원의 부극(캐소드)에 접속된다. 전해액의 조성이 가공해야 할 구성 부재의 재료에 의존하는 것은 자명하다. 예컨대 금속에선 염화 나트륨 용액 또는 초산 나트륨 용액이 선택된다. 전기 화학적 과정 자체는 물리학에서 공지이므로 여기에선 상세하게 설명하지 않는다. 가공 수단 및 전해액의 조성은 사용되는 전류의 강도에 의해서도 정해지며 이 전류의 강도는 가공해야 할 구성 부재의 재료에 적합시켜야 하는 것도 자명이다. 예컨대 구성 부재의 재료로서 예컨대 규소 8wt% 을 갖는 알루미늄 주물합금이 사용되는 경우엔 비도전성의 규소 결정은, 예컨대, 6-8bar 의 높은 전해질 압력과 약 15V 의 직류 전압에 의하지 않으면 용출시킬 수 없다.

가공 간극의 크기를 조정하므로서 구성부재(55)내에 형성해야 할 윤곽부의 깊이를 조정할 수 있다. 공지의 실시수단과는 달라서 한가지가 아닌 윤곽부도 구성부재(55)내에 구성할 수 있다. 각각의 간극이 커질 수록에 윤곽부의 그때마다 대응하는 영역의 깊이는 더욱더 작아진다.

제 1 의 가공위치 즉 제 1 의 디스크형 캐소드(35)에서 필요한 전해액의 양을 동시에 귀환류로 하는 것에 의해서 복수의 가공 위치 즉 디스크형 캐소드(35, 45)를 전후에 병렬해서 구성하고 게다가 유일한 작업 공정으로 2 개의 가공 과정을 실시할 수 있다. 이것에 의해서 경제적인 제조수단이 가능하게 된다.

Claims (9)

1. 도전성 재료로 되는 지지체(11)에 적어도 1 개의 디스크(35, 45)가 구성되고 그 디스크에서 전해액이 유출하는 것에 의해 도전성 재료로 이루는 구성 부재(55)내측의 리세스를 전기화학적으로 가공하기 위한 장치(10)에 있어서,

   상기 전해액은 공급방향과는 역으로 적어도 1 개의 제 1 의 디스크(35)와 구성 부재(55)와 사이에서 귀환류로 되는 것을 특징으로 하는 리세스를 전기 화학적으로 가공하기 위한 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 귀환류를 형성하기 위한 채널(23)은 공급류를 형성하기 위한 보어(12)에 평행으로 지지체(11)내에 연장하고 있는 장치.
3. 제 1 또는 2 항에 있어서, 상기 채널(23)은 지지체(11)와 비도전성 재료로 이루는 보호 슬리브(22)와 사이에 형성되는 간극으로서 구성되는 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 제 1 의 디스크(35) 및 제 2 의 디스크(45)가 설치되는 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 2 개의 디스크(35, 45)는 상기 장치(10)의 축선 방향에서 보아 전후에 병렬해서 구성 가능한 장치.
6. 제 4 또는 5 항에 있어서, 전해액은 공급 방향에 있어서 제 2 의 디스크(45)와 구성부재(55)와 사이에서 귀환류(50)가 되는 장치.
7. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서, 지지체(11)에 비도전성 재료로 되는 적어도 1 개의 제 1 의 보호부(18) 및 제 2 의 보호부(22)가 설치되는 장치.
8. 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서, 제 1 의 디스크(35) 또는 제 2 의 디스크(45)와 그 디스크에 각각 대응하는 보호부(18, 22)와의 간극은 상이한 크기인 장치.
9. 제 4 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 있어서, 공급류를 형성하기 위한 보어(12)는 상기 2 개의 디스크(34, 35)간의 영역내에서 다른 영역보다 작은 직경을 갖는 장치.