KR20170004970A

KR20170004970A - 스틸과 초경합금 기판에서 세라믹 하드 물질층의 디코팅 방법

Info

Publication number: KR20170004970A
Application number: KR1020167028952A
Authority: KR
Inventors: 버르기트 비테이; 군나르 라흐츠; 크리스티안 뷰헬; 잔 프로카츠카; 안드레아스 룸케만; 페터 발칠리; 티보르 스셀
Original assignee: 플라티트 아게
Priority date: 2014-03-18
Filing date: 2014-03-18
Publication date: 2017-01-11
Also published as: JP6440814B2; US20170204530A1; US9879356B2; EP3119928B1; WO2015139731A1; JP2017508893A; EP3119928A1

Abstract

스틸로부터 세라믹 하드 물질층과 그 표면의 부분에 세라믹 하드 물질층을 갖고 있는 초경합금 기판을 디코팅하기 위한 방법을 개선하고 추가 내용을 수정하기 위해, 디코팅될 작업물(10)이 -바람직하게 세라믹 하드 물질층이 없는 부분으로- 보호 요소들에 삽입되고, 바람직하게 지름과 높이가 맞는 보호 플러그, 그리고 홀더(50)로 압입되고, 작업물(10)을 가진 디코팅될 상기 홀더는 전류 펄스 구동부의 플러스 전극에 접촉되고, 선택될 산성 또는 염기성 전해질 용기 중 하나에, 선택된 전해질 용기(30)에 배치될 접촉 홀더, 홀더로부터 설정된 거리에 위치되고 마지막 전극이 전원 펄스 생성기(40)의 음극과 접촉될 적어도 하나의 전극(20), 연속적으로 수행되는 종료점 감지 또는 시간 간격을 두고 수행될 디코팅을 위한 조절로 디코팅은는전류 펄스 구동부로 수행되는 것이 요구된다.

Description

스틸과 초경합금 기판에서 세라믹 하드 물질층의 박리 방법{METHOD FOR DELAMINATION OF CERAMIC HARD MATERIAL LAYERS FROM STEEL AND CEMENTED CARBIDE SUBSTRATES}

본 발명은 스틸과 초경합금 기판의 세라믹 하드 물질층의 디코팅 방법, 즉 스틸과 그 표면의 일부에 세라믹 하드 물질층을 가지는 초경합금 기판의 디코팅 방법에 관한 것이다. 더욱이, 본 발명은 상기 방법에 적합한 홀더에 관한 것이다.

초경합금 공구들은 다른 것들 중, 공구 산업에서 사용되고 보통 텅스텐 카바이드 그레인과 코발트가 매트릭스로 이루어진다. 표면 성질의 향상을 위해, 이러한 공구들은 적용 목적에 따라, 예를 들어, 진공 코팅 방법을 사용하여 티타늄 나이트라이드 또는 크롬 나이트라이드와 같은 하드 물질층으로 코팅된다. 하드 물질층은 공구의 적용 목적에 따라 단층, 다층으로 보일 수 있고, 그것들은 산화물, 질소화물, 탄소화물 또는 혼합된 화합물, 예를 들어, 탄소질화물과 같은 형태인 적어도 하나의 화학 원소인 알루미늄, 티타늄, 크롬, 실리콘을 포함한다. 이러한 하드 물질층은 세라믹층으로도 불린다.

하드 물질층, 즉 세라믹층의 디코팅은 공구가 사용 후에 다시 사용되고 재 연삭 된다면 또는 결함이 있는 코팅이 공구로부터 제거되게 된다면 불가피하게 된다. 반면에, 디코팅과 관련한 어려움은 하드 물질층에 사용된 다양한 적용된 물질들과 다층 또는 단층이 보이는지 알 필요가 있는지, 그리고 반면에, 그와 같은 초경합금의 화학적 불안정성에 의해 야기된다.

고속도강으로 만든 공구들은 초경합금 공구들과 같은 동일한 하드 물질층으로 코팅된다. 그러나 그것들은 제조에 돈이 적게 들고, 그것들의 내화학성으로 인해 초경합금 도구들보다 더 디코팅하기 쉽다.

디코팅 공정은 다양한 하드 물질층에 의해 여러 그룹으로 나뉘고, 상기의 제1그룹은 초경합금 공구와 고속도강 공구, 예를 들어, 모노 블록층, 구배층 또는 다층으로 나타나는 TiN, TiCN, TiAlN, AlTiN, TiAlN/SiN을 기반으로 하는 티타늄과 알루미늄으로 구성된다. 여기에서 디코팅 방법은 과산화수소 용액의 복합체 조성물을 사용하여 하드 물질층의 습식 화학적 제거를 기반으로 하는 관습적인 것과, 일반적으로 상기 초경합금 공구는 보호 전압을 적용하여 보호된다. 2㎛ 두께인 모노 블록 하드 물질층에서 시작했을 때, 디코팅 시간은 4 내지 24시간 사이이며, 따라서 매우 길다. 마찬가지로, 이러한 매우 긴 디코팅 시간에 대해 지속적으로 연장되어야 할 필요가 있는 화학 물질의 소모는 매우 크다. 이 방법은 예를 들어, AlTiCrN과 같은 복잡한 레이어 시스템의 경우에는 하지 못한다. 디코팅은 더이상 가능하지 않다.

고속도강 공구들의 경우, 보호 전압을 공구에 적용하지 않는 대신에 상승된 온도에 적용하는 과산화수소 용액의 복합체 조성물을 사용하는 하드 물질층의 습식 화학적 제거 또한 수행된다. 2㎛ 두께인 모노 블록 물질층에서 시작할 때의 디코팅 시간은 1 내지 4시간이다.

제2그룹은 초경합금 기판 공구들에 있는 크롬을 기반으로 하는 층들과 고속도강 공구, 예를 들어, CrN과 AlCrN으로 구성되어 있다. 여기에서 디코팅 방법은 과망간산염 용액 혼합물과 알칼리액의 습식 화학적 적용을 기반으로 하는 두 가지 타입의 공구에 관례적이다. 여기서, 화학 물질의 소비량은 적고 2㎛의 두께를 가진 하드 물질층의 디코팅 시간은 상대적으로 짧은 약 1시간이다.

제3그룹은 초경합금 공구에 있는 CrTi층들을 기반으로 하는 CrTi와 고속도강 공구, 예를 들어, CrTiN과 AlTiCrN으로 구성되어 있다. 초경합금 공구들에 화학적 디코팅 과정 없이 매우 복잡한 구조로 이루어진 이러한 하드 물질층 시스템은 잘 알려져 있다. 이러한 코팅된 공구들은 기계적 방법들로 디코팅되어야 했고, 그것을 위한 노력은 매우 크다.

고속도강 공구의 디코팅은 전해질과 같은 복합체 조성물과 더불어 알칼리성 과산화물 용액을 필요로 하는 전기 화학 방법에 기반을 둔다. 화학 물질들은 디코팅 동안 빠르게 소모되고, 따라서 그 노력은 매우 크다. 게다가, 이러한 방법은 AlTiCrN 하드 물질층의 약간의 변형의 경우에는 하지 못한다.

추가 디코팅 공정은 시중에서 이용 가능하고 또한 습식 화학적 영역에서 작동되며 제1과 제2그룹의 초경합금 레이어 시스템에 관련된 초경합금 공구들의 취약성에 대한 좋은 결과를 낸다. 그러나 디코팅 공정 시간 또한 허용할 수 없을 정도로 높았다. 고속도강 공구의 제1 및 제2그룹의 디코팅 영역에서 알려진 공정들은 앞서 언급한 방법과 유사한 개념을 갖고 있다.

알려진 디코팅 공정들이 제3그룹의 세라믹 하드 물질층 시스템에 이용되게 된다면, 적어도 그것들이 적용되는 한, 주로 24시간 이상의 매우 느린 디코팅 시간이 초경합금 공구들에게 적용되어야만 한다.

아래의 표는 그룹들과 접착 촉진층에 의해 분류된 산업 관행에서 알려지고 사용된 하드 물질층의 개요를 나타낸다.

#	층 타입	층 구조	접착층	그룹
1	TiN	TiN	TiN	1
2	TiCN	TiN + TiCN	TiN	1
3	TiAlN	TiAlN	-	1
4	TiAlN	TiN + TiAlN	TiN	1
5	AlTiN	AlTiN	-	1
6	AlTiN	TiN + AlTiN	TiN	1
7	TiAlN/SiN	TiN + TiAln/SiN	TiN	1
8		TiN + AlTiN/SiN	TiN	1
9		TiN + AlTiN + TiAlN/SiN	TiN	1
10		TiN + TiAlN/SiN +TiN/SiN	TiN	1
11	TiAlN/SiN/AlCrON	TiN + TiAlN/SiN +AlCrON	TiN	?
12	TiAlCrN/SiN	TiN/CrN + TiAlN/SiN + AlTiCrN/SiN + TiN/SiN	CrN o.TiN	?
13		TiN/CrN + TiAlN/SiN	CrN o.TiN	3
14		TiN/CrN + AlTiCrN/SiN	CrN o.TiN	3
15	CrN	CrN	CrN	2
16	AlCrN	AlCrN	-	2
17	AlCrN	CrN + AlCrN	CrN	2
18	AlCrN/TiAlN	CrN + AlCrN + TiAlN	CrN	2
19	AlCrN/SiN	CrN + AlCrN/SiN	CrN	2
20	AlCrN/SiN	CrN + AlCrN + AlCrN/SiN	CrN	2
21	CrTiN	CrTiN	CrN or TiN	3
22	AlTiCrN	AlTiCrN	-	3
23	AlTiCrN	TiN/CrN +AlTiCrN	CrN or TiN	3
24		TiN/CrN + AlCrN + AlTiCrN	CrN or TiN	3
25		TiN/CrN + AlCrN + AlCrTiN	CrN or TiN	3

초경합금 공구의 디코팅 방법은 하드 물질층을 초경합금 공구로부터 분리하는 것을 가능하게 하는 국제공개번호 WO 99/54528 A1에서 알려졌다. 그렇게 함으로써, 텅스텐 산화물층은 기계적 후처리로 나중에 제거되어야 하는 초경합금 공구에 전기 분해로 형성된다. 이 방법은 제1 및 제2그룹의 디코팅 시간이 30분 미만인 것과 같이 매우 빠르다. 여기서 단점은 형성된 상기 텅스텐 산화물층의 기계적 후처리의 필요성이다.

국제공개번호 WO 2003/085174 A2에서 펄스 전류로 구성 요소들로부터 표면 영역을 제거하는 방법이 알려졌다. 본보기로서 구성요소는 니켈 코발트 초합금으로 만들어진 터빈 블레이드로 나타내어진다. 제거될 층은 금속이며, 특히, 조성물 MCrAlY을 갖고 있고, 상기의 M은 철, 코발트 또는 니켈 그룹의 한 요소이다. 국제공개번호 WO 2003/085174 A2에서 그 안에 공개된 형태에서 알려진 방법은 작업물, 즉 강철과 그것들의 표면 부분에 세라믹 하드 물질층을 갖고 있는 경질 금속 기판의 세라믹 층들의 디코팅에 적합하지 않다.

본 발명의 목적은 초경합금 공구들로부터 제1그룹의 어떤 하드 물질층을 더욱 빠르고 쉽게 제거하는 디코팅 방법을 제안하기 위함과, 게다가, 초경합금 공구들과 고속도강 공구들로부터의 제2그룹의 하드 물질층을 디코팅하기 위함과, 동일하게 빠르고 쉬운 방법으로 초경합금 공구들과 고속도강 공구들에서 지금까지 할 수 없었던 또는 부분적으로만 화학적으로 제거되는 제3그룹의 하드 물질층을 디코팅하기 위한 것이다.

본 발명의 목적은 청구항 1에 따른 방법에 의해 이루어진다. 본 발명의 방법들은 처음에 세라믹 코팅된 초경합금 작업물과 세라믹 하드 물질층을 가지는 작업물에 대한 결과를 갖고, 접착층 또는 하드 물질층까지 세라믹층을 제거하는 방법이 제공된다. 이러한 방식으로, 작업물은, 특히 세라믹층이 없는 곳이 존재하는 영역 내에서 화학적 침식으로부터 보호된다. 본 발명에 따르면, 매우 얇은 접착 촉진층은, 경우에 따라, 제2단계에서만, 즉 -알려지고 관례적인- 공구에 있는 보호 전압의 적용 중인 과산화 용액과 함께 제거된다.

본 발명에 따른 방법 단계에서 디코팅 시간은 수 분 내에 있고, (제2에서도,) 매우 얇은 접착층으로 인해 종래의 두 번째 단계가 수 분내에 있기 때문에, 경질 금속은 침식되지 않았다. 따라서, 즉 작업물과 디코팅될 표면층이 없는 영역에서 침식되는 국제공개번호 WO 2003/085174 A2의 방법의 단점은 제거된다.

TiN 접착 촉진층이 없는 제1 및 제3그룹의 하드 물질층 시스템의 경우, 본 발명에 따른 방법은 빠른 디코팅 시간을 야기할 것이지만, 경질 금속의 경우 침식되고, 재연삭, 버니싱 또는 마이크로블라스팅과 같은 기계적 방법으로 후처리될 필요가 있다. 고속도강 공구의 경우에는, 제2와 제3그룹의 세라믹 하드 물질층을 위해 본 발명에 따른 방법이 제공된다. TiN으로 만들어진 접착 촉진층이 존재한다면, 그때 디코팅이 새로운 방법으로 이러한 층까지 아래로 수행되고, 제2단계에서 이러한 매우 얇은 접착 촉진층이 종래의 방법들로 제거된다. 이것은 상승된 온도에서 과산화물 용액으로 행하여진다. 어떤 TiN 접착 촉진층도 존재하지 않는다면, 그때 상기의 방법으로 완전한 디코팅이 행해지지만 추가의 단계에서 새로운 방법을 사용하는 동안 발생할 수 있는 변색을 제거하기 위해 종래 기술에 따라 상승된 온도에서 종래의 과산화물 디코팅 용기에서 사용하는 것이 바람직하다.

종료점 감지가 측정 또는 특정한 전류를 설정하도록 요구된 전압감지를 결정하는 것으로 구성되면, 전압 강하를 관측한 후 전압이 그 본래의 값에 다시 도달할 때 종료점에 도달하는 장점이 있다.

특히 작업물과 각각 다른 지름을 가진 작업물들을 수용할 수 있는 이러한 방식으로 설계된 홀더에 삽입되면, 그것들에 접촉하고 동시에 침식으로부터 코팅되지 않은 물질의 표면을 보호하고, 그 뒤에 그것들을 디코팅하는 장점이 있다.

적합하고 유리한 전해질은 0.5 내지 -1.1의 pH 값을 가진 2 내지 50%의 무기산이 되는 것으로, 바람직하게는 0.09 내지 -0.7의 pH 값을 가진 5 내지 25%의 질산과 화합물 농도 c가 0.81 내지 4.54 mol/d㎥, 그리고 가장 바람직하게는 -0.12 내지 -0.41의 pH 값을 가진 8 내지 15%의 질산과 화합물 농도 c가 1.32 내지 2.58mol/d㎥ 산 전해질과 1L의 물 용액, 13.1 내지 14.8의 pH 값을 가진 50% 알칼리액의 10㎖ 내지 500㎖ 그리고 화합물 농도 c가 0.14mol/d㎥ 내지 6.9인, 바람직하게는 13.4 내지 14.1의 pH 값을 가진 50%의 알칼리액의 20㎖ 내지 100㎖ 그리고 화합물 농도 c가 0.27 내지 1.36mol/d㎥, 그리고 가장 바람직하게는 13.6 내지 14.0의 pH 값을 가진 50% KOH의 30㎖ 내지 80㎖ 그리고 화합물 농도 c가 0.06 내지 0.23ol/d㎥, 그리고 가장 바람직하게는 염기성 전해질과 같이 화합물 농도 c가 0.095 내지 0.158mol/d㎥를 가진 15g 내지 25g의 과망간산칼륨으로 입증되었다.

산성 전해질의 경우, 전원 공급 장치가 10A 내지 50A의 전류를, 바람직하게는 20A 내지 40A, 그리고 가장 바람직하게는 전류가 제어되고 펄스된 26A 내지 35A, 바람직하게는 단극인 그리고 가장 바람직하게는 1㎐ 내지 40㎐, 바람직하게는 2㎐ 내지 20㎐, 그리고 가장 바람직하게는 3㎐ 내지 8㎐의 주파수를 가진 직사각형 펄스 형태를 가진 단극, 그리고 25% 초과의 샘플링 레이트(듀티 사이클), 바람직하게는 50% 초과 그리고 가장 바람직하게는 75% 초과를 공급하면 유리하다.

반대로, 염기성 전해질의 경우 전원 공급장치가 50A 내지 200A의 전류를, 바람직하게는 80A 내지 150A, 그리고 가장 바람직하게는 전류가 제어되고 펄스된 90A 내지 115A, 바람직하게는 단극인 그리고 가장 바람직하게는 5㎐ 내지 40㎐, 바람직하게는 10㎐ 내지 35㎐, 그리고 가장 바람직하게는 20㎐ 내지 30㎐의 주파수를 가진 직사각형 펄스 형태를 가진 단극, 그리고 50% 미만의 샘플링 레이트(듀티 사이클), 바람직하게는 35% 미만 그리고 가장 바람직하게는 25% 미만을 공급하면 유리하다.

다수의 작업물을 위한 방법을 수행하기 위해 유리한 홀더는 전기적 접촉을 가지는 전도성 베이스 하우징과 적어도 하나의 전류 공급 장치로 구성되고, 구멍 개구부를 가지는 커버와 다른 플러그를 위한 씰, 구멍 개구부와 다른 플러그를 위한 씰은 교대로 바람직하게 다른 지름을 가지는 구멍들과 함께 제공된다.

전류 공급 레일뿐만 아니라 홀더, 베이스 하우징 및 커버가 전기적으로 절연되는 코팅으로 코팅되면, 상기 절연 물질은 화학 물질에 대해 내성을 갖고 접촉 표면에 적용되지 않고, 작업물의 다른 지름을 수용하기 위해 다른 지름을 가지는 구멍이 제공되는 플러그는 내성이 있는 전기적으로 비전도성 물질들로, 바람직하게는 폴리옥시메틸렌으로 만들어진다는 이점이 있다. 그렇게 함으로써, 화학 물질이 작업물과 플러그 사이에 침투하는 것을 막기 위해 플러그는 o-링과 함께 제공될 수 있다.

여러 영역에서 코팅되지 않은 표면을 가지는 작업물을 수행하는 방법에 유리한 홀더는, 특히 호브(Hob)는, 전기적 접촉과 전류 공급 장치를 가지는 스틸 마운팅에서 절연 베이스 판을 갖고, 전류 공급 장치는 양극으로 결합되어 사용되고 동시에 화학적 침식으로부터 수용될 작업물을 보호하고 바람직하게 스탠딩 방식으로 작업물을 홀딩한다는 이점이 있다. 전기적 접촉을 통해 접촉될 수 있는 음극으로 제공된 전도성 실린더는 작업물을 다른 위치에서 화학적 침식들로부터 보호하기 위한 플라스틱 플러그(60)를 가진다. 그렇게 함으로써, 실린더, 플라스틱 마운팅, 및 스틸 마운팅은 다른 크기의 작업물을 커버하고 접촉하도록 교환 가능하게 구성된다.

다음의 실시예들에서 주장되고 기술된 것뿐만 아니라 본 발명에 따라 사용될 앞서 언급된 요소들은 제한 없이 사용될 수 있는 적용 분야에 알려진 선택 기준의 결과로, 그 크기, 모양, 재료의 사용 및 기술적 디자인, 각각의 적용 분야에 관하여 배제의 형태로 어떤 특별한 조건들에 해당하지 않는다.

추가의 세부 사항들, 이점 및 본 발명의 목적의 특징은 본 발명에 따른 세라믹 하드 물질층의 디코팅 방법이 예시를 통해 설명되는 다음의 기술과 해당하는 도면으로부터 분명해질 것이다.
도면에 나타낸 것은:
도 1은 다수의 작업물을 위한 홀더와 함께 본 발명의 제1 실시예에 따른 방법을 수행하기 위한 배열의 개념도;
도 2는 전해질에서 위치조정을 위한 샤프트 공구들의 경우, 다수의 작업물의 마운팅을 위한 홀더의 사시도;
도 3은 도 2에 따른 기능적 요소들의 상세도;
도 4는 도 2와 3에 따른 홀더 상에 측면으로부터의 도;
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 방법을 수행하기 위한 배열의 개념도;
도 6은 도 5의 배열에 따라 디코팅될 표면이 그것의 코팅되지 않은 두 개의 영역 사이에 위치한, 여기의 호브에, 작업물의 마운팅을 위한 대체 홀더의 사시도;
도 7은 도 6에 따른 기능적 요소의 상세도;
도 8은 사시도, 즉 도 2 내지 4에 따른 샤프트 공구들이 삽입된 홀더의 사진;
도 9는 도, 즉 도 2 내지 4에 따른 샤프트 공구들이 삽입된 홀더의 사진;
도 10은 도, 즉 도 8과 9에 따른 디코팅 후 샤프트 공구들의 사진;
도 11은 사시도, 즉 도 5 내지 7에 따른 홀더로의 삽입을 위한 작업물의 사진; 그리고
도 12는 종료점 감지에 사용될 수 있는 전압 커브의 도이다.

제1 및 제3그룹의 하드 물질층은 공구와 실제의 하드 물질층 사이에 〈 0.5㎛의 두께를 가진 TiN 접착 촉진층을 포함하는 층 구조를 가질 수 있다. 이것은 실제 기능적인 하드 물질층에 연결 구간을 형성한다.

이러한 제1 및 제3그룹의 하드 물질층은 표면에서 TiN으로 만들어진 접착층에 이르기까지 적합한 습식 화학적 접근을 사용하고 전기적 펄스를 적용하여 매우 짧은 시간 내에 선택적으로 디코팅될 수 있다는 사실이 발견되었다.

더욱이, 하드 물질층의 경우에는 경질 금속 공구와 하드 물질층 사이에 있는 TiN접착층을 갖고 있지 않고 디코팅은 동일한 습식 화학적 접근으로 그리고 동일하게 빠른 방식으로 전기적 펄스로 수행될 수 있다는 것이 실험으로부터 분명하게 드러났다. 이것은 특히 제2그룹의 하드 물질층에 해당된다. 그러나 이 경우에는 경질 금속 공구는 그 표면에서 침식되고 후처리 되어야 한다.

더욱이, 제2 및 제3그룹의 하드 물질층은 매우 짧은 시간 내에 표면으로부터 TiN으로 만들어진 접착층에 이르기까지, 또는 이러한 TiN으로 만들어진 접착층이 없을 때, 전기적 펄스로 적합한 습식 화학적 접근에서 고속도강 공구의 표면에 이르기까지 선택적으로 디코팅될 수 있다는 것이 실험에서 발견되었다.

고속도강 공구에서 제1그룹 하드 물질층은 여기에 사용된 습식 화학적 접근이 고속도강 기판을 파괴하기 때문에 이러한 방법으로 디코팅 될 수 없다.

펄스된 디코팅의 경우에, 코팅된 공구는 양극(전기적 양극)으로 쓰일 수 있는 반면, 스틸 쉴드 또는 스틸 링 또는 다른 금속 물체들은 음극(전기적 음극)으로 쓰일 수 있다. 사용된 전해질은 하드 물질층에 있는 세라믹 구성요소에 의해 결정된다.

이에, 상기와 같이 분류된 하드 물질층을 위하여, 두 개의 다른 전해질 매체는 다시 말해 제1그룹의 하드 물질층을 위하여, 즉 여기에 기술된 실시예에서 10 내지 15%의 질산 (c는 1.67 내지 2.58mol/l) 그리고 -0.23 pH 내지 -0.41 pH의 pH 값으로 이루어지는 티타늄, 알루미늄계층, 산성 전해질 그리고 제2 및 제3그룹의 하드 물질층을 위해, 즉 여기에 기술된 실시예에서 50㎖의 KOH 50%(c는 0.67mol/l)를 가지는 1L의 물과 20.6g의 과망간산칼륨(c는 0.13mol/l) 그리고 용액의 pH 값이 13.5로 이루어지는 크롬, 크롬티타늄계층, 염기성 전해질에 이용된다. 여기에서 기술된 실시예에서, 두 전해질은 실온에서 움직인다. 이제 균일하게 양전류 펄스된 신호는 디코팅이 발생하기 시작할 때까지 펄스 생성기로 유도된다. 2㎛ 두께의 하드 물질층으로 시작하는 디코팅 시간은 하드 물질층, 사용한 전해질 및 사용한 공구 물질에 따라 10초 내지 5분 사이이다.

주어진 공구를 위해 적용된 전류는 코팅된 표면에, 그리고 따라서 공구의 지름 및 기하학적 구조에도, 세라믹 코팅의 종류에, 그리고 따라서 전해질에 의해서도 결정되고, 그리고 실험에서 분명하게 결정될 수 있다. 염기성 전해질에 디코팅된 3㎛의 층 두께를 가지는 제2그룹의 층 종류의 코팅과 함께 초경합금 기판 엔드밀(Ø는 8㎜, 코팅된 길이 40㎜)에 적용된 전류는 약 10 내지 11A이다. 전술한 것과 같이 산성 전해질로 디코팅된 동일한 초경합금 엔드밀을 위해 적용된 전류는, 그러나 제1그룹의 층 종류로 코팅된, 3A이다. 몇몇 공구들이 홀더에 체결되고, 그 다음에 상기 공구들은 병렬 회로에서 저항기 역할을 한다.

고속도강의 경우, 초경합금 공구들의 경우에서와 같이 동일한 의존성이 발견되었다. 염기성 전해질에 디코팅된 6㎜ 내지 12㎜ 사이의 지름을 가진 고속도강 공구를 위해 적용된 전류는 10 내지 11A이다. 산성 전해질에서 해당하는 디코팅은 공구가 파괴될 것이기 때문에 가능하지 않다.

펄스의 주파수와 그것의 기능 형태는 또한 디코팅의 이러한 종류를 위한 임계 파라미터이다. 전류-제어된 펄스 모드, 바람직하게는 균일한 기하학으로, 그리고 가장 바람직하게는 직사각형 바이폴라 펄스 모양이 사용된다. 염기성 전해질의 경우 펄스의 주파수는 5㎐ 내지 40㎐, 바람직하게는 10㎐ 내지 35㎐ 그리고 가장 바람직하게는 20㎐ 내지 30㎐, 그리고 50% 미만의, 바람직하게는 35% 미만의 그리고 가장 바람직하게는 25% 미만의 샘플링 레이트(듀티 사이클)가 사용된다. 산성 전해질의 경우 펄스의 주파수는 1㎐ 내지 40㎐, 바람직하게는 2㎐ 내지 20㎐ 그리고 가장 바람직하게는 3㎐ 내지 8㎐, 그리고 50% 초과의, 바람직하게는 70% 초과의 그리고 가장 바람직하게는 85% 초과의 샘플링 레이트(듀티 사이클)가 사용된다.

공구에 남아있는 TiN 접착층은 모재 즉 고속도강 또는 초경합금에 적합한 습식 화학적 방법으로 나중에 디코팅된다. 예를 들어 과산화수소 용액을 이용하여, 초경합금 공구는 보호 전압을 적용하여 보호되고, TiN접착층은 5 내지 10분 이내에 제거될 수 있다. 초경합금은 이러한 짧은 시간에 침식되지 않는다.

TiN접착층을 포함하지 않는 하드 물질층 시스템이 펄스된 방법으로 디코팅되면, 그 다음에 초경합금은 염기성 전해질에서뿐만 아니라 산성에서도 침식된다. 그런 다음에, 재연삭 또는 마이크로블라스팅 또는 버니싱의 방법으로 후처리가 필요하다. 또한, 고속도강 공구에 경미한 침식은 베이직 전해질을 적용하여 발생할 수 있다. 그러나 이러한 침식은 아주 적은 정도이고 표면의 경미한 시각 흐림을 야기한다.

코팅되지 않은 표면, 예를 들어, 엔드밀 공구의 샤프트는 산성 및 염기성 전해질에서 펄스된 방법에 의해 침식되므로, 보호 플러그를 포함하여 적합한 홀더로 코팅되어야 한다. 보호 플러그를 가진 샤프트 공구들은 펄스된 디코팅 방법을 위해 특별히 개발되었다. 그러나 홀더는 예를 들어 초경합금이 발생할 수 있는 곳에 침식하는 다른 화학적 디코팅 방법에 또한 사용될 수 있다. 홀더는 다른 지름을 가진 샤프트 공구를 수용하기 위해 쓸 수 있어, 그것들을 접촉하고 동시에 코팅되지 않은 샤프트 표면을 침식으로부터 보호하고 펄스된 방법으로 나중에 그것을 디코팅한다.

본 발명의 실시예에서 샤프트 공구를 위한 홀더(50)는 전기적 접촉을 가지는 전도성 베이스 하우징(52)과 적어도 하나의 전류 공급 장치 요소로 구성되고, 전류 공급 레일(56), 구멍 개구부를 가진 커버(55) 그리고 다른 플러그(54)를 위한 씰은 다른 지름을 가진 구멍과 함께 교대로 바람직하게 제공된다. 베이스 하우징(52), 커버(55) 그리고 전류 공급 레일(56)은 아이솔레이터로 코팅되고 상기 절연 물질은 화학 물질에 대해 내성을 갖고 접촉하는 표면에 적용될 수 없다. 샤프트 공구의 다른 지름을 수용하기 위해 다른 지름을 가진 구멍이 함께 제공된 플러그(54)는 화학적으로 내성이 강한 비전도성 물질로 만들어졌다. 플러그의 높이는 다른 높이를 가진 코팅되지 않은 샤프트 길이를 커버하기 위해 달라진다. 플러그(54)는 화학 물질이 샤프트와 플러그(54) 사이에 침투하는 것을 막기 위해 플러그는 o-링과 함께 제공된다. 더욱이, 도 3에는 남아있는 공구 10에 접촉 레일(57) 및 양면 접촉 코일(58)이 나타나 있고, 상기의 접촉 레일(57)은 접촉 코일을 위한 체결장치로 쓸 수 있다.

가이딩 플러그와 결합하여 홀더의 사용에 있어 특유의 특징은 펄스된 디코팅과 그 다음의 TiN접착층의 제거 후에 플러그들 사이에 있는 작은 중첩과 접촉된 샤프트 표면 및/또는 프리 샤프트 표면과 전해질 사이에 있는 작은 중첩이 보여지기 때문에 디코팅되지 않은 작은 링 또는 경미하게 침식된 표면이 샤프트 공구에 남아있다는 사실이다.

홀더의 특별한 실시예는 예를 들어, 다른 지름을 가진 호브를 수용하기 위해 쓰이는 것으로, 그것들을 접촉하고 동시에 코팅되지 않은 물질 표면을 침식으로부터 보호하고, 그 뒤에 펄스된 방법으로 디코팅한다.

홀더는 절연 마운팅(74)에 있는 수용하게 될 작업물을 그 안에 화학적 침식으로부터 보호하는 밑판(75)으로 구성되고 바람직하게 스탠딩 방식으로 작업물(10)을 홀드한다. 작업물을 위한 전기적 접촉(76)은 양극으로 쓰일 수 있고, 음극으로 제공되고 전기적 접촉을 통해 접촉될 수 있는 전도성 실린더(72), 작업물(10)을 다른 위치에서의 화학적 침식으로부터 보호하는 절연 플러그(60)가 있다. 실린더(72), 절연 마운팅(74), 및 절연 플러그(60)는 커버하고 다른 크기와 작업물(10)의 모양에 접촉하기 위해 교환될 수 있다.

샤프트 공구를 디코팅하는 방법은 여기에 기술된 실시예에서 -도 1에 나타난- 다음과 같이 수행된다:

1. 디코팅될 샤프트 공구(10)는 지름과 높이에 맞는 보호 플러그에 삽입되고 홀더(50)에 압입된다.

2. 디코팅될 샤프트 공구(10)를 가진 홀더는 전류 펄스 구동부(40)의 플러스 극과 접촉된다.

3. 어떤 전해질 용기(30)가 사용될지, 즉 제1그룹의 층을 위한 산성 전해질과 제2 및 제3그룹의 층을 만들기 위한 염기성 전해질인지 결정되어야 한다.

4. 접촉된 홀더(50)는 선택된 전해질 용기에 배치된다.

5. 스틸로 만들어진 두 개의 전극(20)은 홀더의 양면에 놓이고 마지막의 전극은 전류 펄스 구동부의 음극과 접촉된다. 스틸로 만들어진 전극에서 샤프트까지의 거리는 약 0.5㎝ 내지 최대로 2.5㎝이다.

6. 펄스 생성기(40)에서 조건들은 샤프트 공구들에 맞게 조절된다(6㎜ 내지 12㎜의 지름을 가진). 그렇게 함으로써, 디코팅 당 아홉 개의 샤프트 공구들이 주어진다. 여기의 실시예에서 기술된 홀더는 아홉 개의 공구들을 위해 설계되었다.

제1그룹의 층:	제2 및 제3그룹의 층:
첫 번째 예: 12㎜의 지름 전류: 15A 전압(U_omax): 40V 전류-제어된, 펄스 파형 직사각형의 주파수 5㎐ 대칭/샘플링 레이트: 98%를 가진 9개의 샤프트 공구	첫 번째 예: 12㎜의 지름 전류: 100A 전압(U_omax): 50V 전류-제어된, 펄스 파형 직사각형의 주파수 25㎐ 대칭/샘플링 레이트: 20%를 가진 9개의 샤프트 공구
두 번째 예: 6㎜의 지름 전류: 15A 전압(U_omax): 40V 전류-제어된, 펄스 파형 직사각형의 주파수 5㎐ 대칭/샘플링 레이트: 98%를 가진 9개의 샤프트 공구	두 번째 예: 6㎜의 지름 전류: 100A 전압(U_omax): 50V 전류-제어된, 펄스 파형 직사각형의 주파수 25㎐ 대칭/샘플링 레이트: 20%를 가진 9개의 샤프트 공구

7. 디코팅을 즉시 시작한다.

8. 제1그룹의 샤프트 공구(10)의 경우 종료점 감지가 사용된다.

제1그룹의 공구들의 경우에, 종료점 감지로 쓸 수 있는 결과가 놀랍게도 감지되었다. 전기적 전원 공급 장치는 지속적인, 정확하게 안정적인 전류가 생성되는 디코팅 시간 동안 전류의 기능을 제공한다. 디코팅 공정 동안 공구들의 표면과 따라서, 저항 또한 바뀌게 되는 사실 때문에 전압의 강하가 발견되었다. 티타늄 질소층에 도달했을 때, 저항은 전압이 그것의 원래의 값에 도달할 때까지 증가한다. 이로써, 전압 커브는 약 2 내지 10V의 범위에 있고 약 2 내지 4V의 전압 차가 생길 수 있다.

제2 및 제3그룹의 공구들의 경우 전류 공급 장치는 매 20 내지 30초마다 정지되고, 샤프트 공구를 가진 홀더는 디코팅에 대해 조절된다.

9. 2㎛의 두께를 가진 층의 경우 하드 물질층의 조성물에 따라, 10초 내지 30분 이내에 공구 또는 TiN접착층으로 디코팅이 완료되었다. 나중에 TiN접착층은 종래의 습식 화학적 접근으로 완전히 디코팅된다. TiN접착층이 없는 디코팅은 동일한 펄스된 디코팅 시간을 필요로 한다. 추가의 화학적 디코팅은 필요하지 않지만, 기판의 침식으로 인해 기계적 후처리가 수행된다.

경미하게 다른 공정은 도 5에 나타난 것과 같이 디코팅 호브를 위한 일 실시예에 제공된다.

1. 디코팅될 호브(10)는 전류 펄스 구동부(30)의 플러스 극에 접촉되고 도 6과 7에 따른 홀더에 배치되고 보호 플러그(60)이 제공된다.

2. 어떤 전해질 용기(30)가 사용될지, 즉 제1그룹의 층을 위한 산성 전해질과 제2 및 제3그룹의 층을 위한 염기성 전해질인지 결정되어야 한다.

3. 접촉된 호브(10)는 선택된 전해질 용기(30)에 배치된다. 금으로 코팅된 스테인리스 스틸로 만들어진 스틸 링 전극은 호브 주위에 0.5㎝ 내지 최대 2.5㎝의 거리 중심으로 배치된다. 이러한 스틸 전극은 펄스 생성기(30)의 음극과 접촉된다.

4. 펄스 생성기(30)에서 조건들은 호브(10)에 맞게 조절된다.

제1그룹의 층:	제2 및 제3그룹의 층:
첫 번째 예: 47㎜의 지름; 높이 1510㎜ 전류: 30A 전압(U_omax): 40V 전류-제어된, 펄스 파형 직사각형의 주파수 5㎐ 대칭/샘플링 레이트: 98%를 가진 호브	첫 번째 예: 47㎜의 지름; 높이 1510㎜ 전류: 30A 전압(U_omax): 50V 전류-제어된, 펄스 파형 직사각형의 주파수 25㎐ 대칭/샘플링 레이트: 20%를 가진 호브
두 번째 예: 33㎜의 지름; 높이 110㎜ 전류: 30A 전압(U_omax): 40V 전류-제어된, 펄스 파형 직사각형의 주파수 5㎐ 대칭/샘플링 레이트: 98%를 가진 호브	두 번째 예: 33㎜의 지름; 높이 110㎜ 전류: 30A 전압(U_omax): 50V 전류-제어된, 펄스 파형 직사각형의 주파수 25㎐ 대칭/샘플링 레이트: 20%를 가진 호브

5. 펄스 생성기(30) 스위치를 켠다. 디코팅을 즉시 시작한다.

6. 전류 공급 장치는 매 20 내지 30초마다 정지되고, 호브(10)를 가진 홀더(50)는 디코팅에 대해 조절된다.

7. 2㎛의 두께를 가진 층의 경우 하드 물질층의 조성물에 따라, 1분 내지 10분 이내에 공구 또는 TiN접착층으로 디코팅이 완료되었다.

그 뒤에 TiN접착층은 종래의 습식 화학적 접근으로 완전히 디코팅된다. TiN접착층이 없는 디코팅은 동일한 펄스된 디코팅 시간을 필요로 한다. 추가의 화학적 디코팅은 필요하지 않지만, 기판의 침식으로 인해 기계적 후처리는 수행된다.

디코팅의 실시예들:

실시예 1:

3.4㎛의 두께를 가진 AlTiN층 (층 종류 표: 6번 층)을 가진 아홉 개의 초경합금 샤프트 공구들(나선형 드릴 d는 12㎜, K타입)과 TiN 접착 촉진층은 보호 플러그를 가진 특별히 개발된 홀더에 삽입되고 전해질 역할을 하는 10% 질산 용액에 담기고, 5㎐의 주파수와 98%의 샘플링 레이트를 가진 15A의 펄스된 전류 I_Function 를 가진 TiN접착층에 디코팅된다. 스틸 전극들은 초경합금 공구까지 1 내지 2㎝의 거리를 가졌다. 디코팅 시간은 2분이었고 종료점 감지에 의해 종료되었다.

종래 기술에 따른 추가의 공정 단계에서, TiN접착층은 샤프트 공구에 보호 전압의 적용 하에 과산화 디코팅 용기에 완전히 디코팅된다. 여기서, 디코팅 시간은 약 5 내지 10분이다. 디코팅 후, 주사형 전자 현미경에서 공구에 어떤 침식도 발견되지 않았다.

실시예 2:

7.2㎛의 두께를 가진 AlTiN층 (층 종류 표: 6번 층)을 가진 초경합금 호브, 알루미늄, 티타늄, 질소로 구성되는 색상 커버층 및 TiN 접착 촉진층은 질산용액 역할을 하는 12% 질산 용액에 담기고, 5㎐의 주파수와 98%의 샘플링 레이트를 가진 TiN접착층을 가진 30A의 펄스된 전류 I_Function 를 가진 TiN접착층에 디코팅된다. 링 스틸 전극들은 초경합금 공구까지 1.5㎝의 거리를 가졌다. 디코팅 시간은 3분이었다.

실시예 3:

3.7㎛의 두께를 가진 TiAlN/SiN층 (층 종류 표: 7번 층)을 가진 아홉 개의 초경합금 로드 각각 및 TiN 접착 촉진층은 보호 플러그를 가진 특별히 개발된 홀더에 삽입되고 전해질 역할을 하는 12% 질산 용액에 담기고, 5㎐의 주파수와 98%의 샘플링 레이트를 가진 15A의 펄스된 전류 I_Function 를 가진 TiN접착층에 디코팅된다. 스틸 전극들은 초경합금 공구까지 1 내지 2㎝의 거리를 가졌다. 디코팅 시간은 2분이었고 종료점 감지에 의해 종료되었다.

실시예 4:

3.1㎛의 두께를 가진 AlTiCrN층 (층 종류 표: 23번 층)을 가진 아홉 개의 초경합금 샤프트 공구들(d는 12㎜, K타입)과 TiN 접착 촉진층은 보호 플러그를 가진 특별히 개발된 홀더에 삽입되고 다음의 조성물: 1L의 물; 50㎖의 KOH(50%); KMnO₄ 20.6g을 가진 과망간산칼륨의 염기성 용액에 담기고 25㎐의 주파수와 20%의 샘플링 레이트를 가진 100A의 펄스된 전류 I_Function 를 가진 TiN접착층에 디코팅된다. 스틸 전극들은 초경합금 공구까지 1 내지 2㎝의 거리를 가졌다. 디코팅 시간은 2분이었고 종료점 감지에 의해 종료되었다. 종래 기술에 따른 추가의 공정 단계에서, TiN접착층은 샤프트 공구에 보호 전압의 적용 하에 과산화 디코팅 용기에 완전히 디코팅된다. 여기서, 디코팅 시간은 약 5 내지 10분이다. 디코팅 후, 주사형 전자 현미경에서 공구에 어떤 침식도 발견되지 않았다.

실시예 5:

5.7㎛의 두께를 가진 AlTiCrN층 (층 종류 표: 23번 층)을 가진 아홉 개의 초경합금 샤프트 공구들(d는 470㎜)와 TiN 접착 촉진층은 다음의 조성물: 1L의 물; 50㎖의 KOH(50%); 전해질 역할을 하는 KMnO₄ 20.6g을 가진 과망간산칼륨의 염기성 용액에 담기고 25㎐의 주파수와 20%의 샘플링 레이트를 가진 30A의 펄스된 전류 I_Function 를 가진 TiN접착층에 디코팅된다. 링 스틸 전극은 초경합금 공구까지 1 내지 2㎝의 거리를 가졌다.

실시예 6:

각 3.4㎛의 두께를 가진 AlTiCrN층 (층 종류 표: 23번 층)을 가진 아홉 개의 초경합금 로드(d는 10㎜, K타입)와 TiN 접착 촉진층은 보호 플러그를 가진 특별히 개발된 홀더에 삽입되고 다음의 조성물: 1L의 물; 50㎖의 KOH(50%); 전해질 역할을 하는 KMnO₄ 20.6g을 가진 과망간산칼륨의 염기성 용액에 담기고 25㎐의 주파수와 20%의 샘플링 레이트를 가진 100A의 펄스된 전류 I_Function 를 가진 TiN접착층에 디코팅된다. 링 스틸 전극은 초경합금 공구까지 1 내지 2㎝의 거리를 가졌다. 디코팅 시간은 2분이었다. 기판은 침식되었다. 그 후에, 침식된 표면은 1.5 바에서 습식 블라스트 되었다. 표면은 REM에 의해 검사되었다. 이 경우에 표면의 거칠기가 인식될 수 있다.

비교 밀링 테스트에서, 반면에 TiN접착층 없이 디코팅되고 그 다음에 재코팅된 초경합금 공구와 반면에 코팅만 된 새 공구로, 다음의 작업 단계를 수행하여

● TiN접착층없이 AlTiCrN을 코팅

● 펄스된 방법으로 디코팅/KMnO₄ 염

● 1.2 바에서 F400A의 습식 블라스팅:

● 앞면의 습식 샤프닝(디코팅된 공구들과 하나의 새로운 공구)

● 오텍(Otec)에서 엣지처리 (KV1:2/ 25rpm/ 5분)

● AlCrN으로 코팅

● 오텍: 월넛(토핑) 연마

● 품질 관리: Alicona, SEM

● Fehlmann: 밀링 테스트!

다음의 결과를 얻었다: 단 한 번의 초경합금 엔드밀의 재처리 후 새 공구와 비교하여 거의 80%의 상당한 공구 수명이 가능하다.

실시예 7:

각 2.8㎛의 두께를 가진 AlCrTiN층 (층 종류 표: 25번 층)을 가진 여덟 개의 고속도강 공구들(d는 6㎜, 스탠다드)과 TiN 접착 촉진층은 보호 플러그를 가진 특별히 개발된 홀더에 삽입되고 다음의 조성물: 1L의 물; 50㎖의 KOH(50%); 전해질 역할을 하는 KMnO₄ 20.6g을 가진 과망간산칼륨의 염기성 용액에 담기고 25㎐의 주파수와 20%의 샘플링 레이트를 가진 100A의 펄스된 전류 I_Function 를 가진 TiN접착층에 디코팅된다. 링 스틸 전극은 초경합금 공구까지 1 내지 2㎝의 거리를 가졌다. 디코팅 시간은 2분이었다. 종래 기술에 따른 추가의 공정 단계에서, TiN접착층은 샤프트 공구에 보호 전압의 적용 하에 과산화 디코팅 용기에 완전히 디코팅된다. 여기서, 디코팅 시간은 약 10 내지 15분이다.

실시예 8:

TiN 접착 촉진층 없이 2.6㎛의 두께를 가진 AlTiCrN층(층 종류 표: 22번 층)을 가진 고속도강 호브(d = 700㎜)는 다음의 조성물: 1L의 물; 50㎖의 KOH(50%); 전해질 역할을 하는 KMnO₄ 20.6g을 가진 과망간산칼륨의 염기성 용액에 담기고 25㎐의 주파수와 20%의 샘플링 레이트를 가진 30A의 펄스된 전류 I_Function 를 가진 TiN접착층에 디코팅된다. 링 스틸 전극은 초경합금 공구까지 1.0㎝의 거리를 가졌다. 디코팅 시간은 11분이었다. 종래 기술에 따른 추가의 공정 단계에서, 펄스된 디코팅에 의해 형성된 갈색의 변색은 증가한 온도에서 과산화 디코팅 용기에서 제거된다. 여기서, 용기에 있는 스테이의 길이는 약 5분이다.

Claims

표면의 일부에 세라믹 하드 물질층을 가지는 적어도 하나의 작업물(10)로부터 세라믹 하드 물질층을 디코팅하는 방법에 있어서,
적어도 하나의 전극(20)은 전해액(30)에서 음극으로 배열되고,
상기 작업물(10) 또는 양극으로 역할을 하는 작업물은 또한 상기 전해액(30)에서 적어도 부분적으로 배열되고,
전압 펄스를 생성하기 위한 펄스 구동수단(40)은 상기 음극 또는 상기 음극과 양극 또는 상기 양극들 사이에 배열되고, 그리고
보호 요소들, 특히 보호 플러그(54), 및 홀더(50)가 제공되고,
디코팅될 상기 작업물(10)이 보호 요소들, 바람직하게는 세라믹 하드 물질층 없이 그 일부분에-바람직하게는 지름과 높이가 맞는 상기 보호 플러그(54)에 삽입되고 상기 홀더(50)에 압입되는 단계,
디코팅될 상기 작업물(10)을 가진 상기 홀더는 상기 펄스 구동수단(40)의 플러스 극에 접촉되는 단계,
전해질 용기는 바람직하게 최대로 0.5의 pH 값을 갖거나 -1.1에 이르는 음의 pH 값, 그렇지 않으면 베이직인, 바람직하게는 13.1 내지 14.8의 pH 값을 가지는 단계,
상기 접촉된 홀더(50)가 상기 선택된 전해질 용기에 배치되는 단계, 적어도 하나의 전극(20)이 상기 홀더(50)로부터 설정된 거리에 배치되고 그리고 상기 펄스 구동수단(40)의 음극에 접촉되는 단계,
상기 디코팅이 상기 펄스 구동수단(40)에 의해 수행되는 단계들로 구성되고,
연속적인 종료점 감지 또는 시간 간격을 두고 디코팅을 위한 제어가 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,
상기 종료점 감지는 특정한 전류를 설정하도록 요구된 전압이, 상기 전압 강하를 관측한 후, 그 본래의 값에 다시 도달했을 때 상기 종료점에 도달했다고 측정하거나 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항 또는 제 2항 중 한 항에 있어서,
상기 작업물(10)은 다수의 작업물(10)을 수용할 수 있도록 설계된 홀더(50)에 삽입되어, 바람직하게는 다른 지름으로, 동시에 침식으로부터 코팅되지 않은 물질의 표면을 보호하고, 그 뒤에 그것들을 디코팅하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항 내지 제 3항 중 한 항에 있어서,
0.5 내지 -1.1의 pH 값을 가진 2 내지 50%의 무기산, 바람직하게는 0.09% 내지 -0.7의 pH 값을 가진 5 내지 25%의 질산과 화합물 농도 c가 0.81 내지 4.54mol/d㎥, 그리고 가장 바람직하게는 -0.12 내지 -0.41의 pH 값을 가진 8 내지 15%의 질산과 화합물 농도 c가 1.32 내지 2.58mol/d㎥인 전해질로 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항 내지 제 4항 중 한 항에 있어서,
상기 전원 공급 장치가 10A 내지 50A의 전류를, 바람직하게는 20A 내지 40A 그리고 가장 바람직하게는, 20V 내지 60V의 전압(U_OMAX)에서, 26A 내지 35A, 바람직하게는 30V 내지 50V 그리고 가장 바람직하게는 전류-제어 펄스된 35V 내지 45V, 바람직하게는 단극이고 가장 바람직하게는 1㎐ 내지 40㎐의 주파수를 가진 직사각형 펄스 형태를 가진 단극, 바람직하게는 2㎐ 내지 20㎐의 주파수를 갖고 가장 바람직하게는 3㎐ 내지 8㎐와 25% 초과 레이트, 바람직하게는 50% 초과 그리고 가장 바람직하게는 75% 초과를 공급하는 방식으로 설계된 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항 내지 제 3항 중 한 항에 있어서,
1L의 물, 13.1 내지 14.8의 pH 값을 가진 50%의 알칼리액 10㎖ 내지 500㎖ 그리고 화합물 농도 c= 0.14mol/d㎥ 내지 6.9인, 바람직하게는 13.4 내지 14.1의 pH 값을 가진 50%의 알칼리액 20㎖ 내지 100㎖ 그리고 화합물 농도 c= 0.27 내지 1.36mol/d㎥이고 가장 바람직하게는 13.6 내지 14.0의 pH 값을 가진 50%의 KOH의 30㎖ 내지 80㎖ 그리고 화합물 농도 c= 0.40 내지 1.0mol/d㎥ 그리고 산화제 4g 내지 55g, 바람직하게는 화합물 농도 c= 0.06 내지 0.23mol/d㎥을 가지는 과망간산염 10g 내지 35g을 갖는 용액 그리고 가장 바람직하게는 1L의 물 50㎖ KOH 50% 그리고 20.6g 과망간산칼륨에 대한 화합물 농도 c= 0.095 내지 0.158mol/d㎥의 값을 가진 15g 내지 25g 과망간산칼륨이 전해질로 사용된 것을 특징으로 하는 방법.
제 6항에 있어서,
상기 전원 공급 장치는 50A 내지 200A, 바람직하게는 80A 내지 150A 그리고 가장 바람직하게는 30V 내지 70V의 전압(U_OMAX)에서 90A 내지 115A, 바람직하게는 35V 내지 60V 그리고 가장 바람직하게는 전류-제어 펄스된 45V 내지 55V, 바람직하게는 단극이고 가장 바람직하게는 5㎐ 내지 40㎐의 주파수를 가진 직사각형 펄스 형태를 가진 단극, 바람직하게는 10㎐ 내지 35㎐ 그리고 가장 바람직하게는 20㎐ 내지 30㎐ 및 50% 미만의 샘플링 레이트, 바람직하게는 35% 미만 그리고 가장 바람직하게는 25% 미만의 전류를 공급하는 방식으로 설계된 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항 내지 제 7항 중 한 항에 따른 방법을 실시하기 위한 홀더에 있어서,
전기적 접촉과 적어도 하나의 전류 공급 장치를 가진 전도성 베이스 하우징(52)으로 구성되고, 바람직하게는 전류 공급 레일(56), 구멍 개구부를 가진 커버(55) 및 다른 플러그(54)를 위한 씰은 교대로 바람직하게 다른 지름을 가지는 구멍들과 함께 제공되는 것을 특징으로 하는 홀더.
제 8항에 있어서,
상기 홀더(50), 상기 베이스 하우징(52), 상기 커버(55) 및 상기 전류 공급 레일(56)은 전기적으로 절연하는 코팅으로 코팅되고, 상기 절연 물질은 화학적으로 내성을 가지며 접촉 표면에 적용되지 않고, 다른 지름을 가진 작업물(10)을 수용하기 위한 다른 지름을 가지는 구멍이 제공되는 상기 플러그(55)는 화학적으로 내성을 갖고 전기적으로 비전도성인 물질들로, 바람직하게는 폴리옥시메틸렌으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 홀더.
제 9항에 있어서,
상기 플러그(55)는 상기 작업물(10)과 상기 플러그(55) 사이에 화학 물질이 침투하는 것을 막기 위해 o-링과 함께 제공되는 것을 특징으로 하는 홀더.
제 1항 내지 제 7항 중 한 항에 따른 방법을 실시하기 위한 홀더이고, 여러 영역에서 코팅되지 않은 표면을 가지는 작업물(10)을 가진 홀더, 특히 호브이며, 절연 마운팅에서 베이스 판(75)을 가지는 상기 홀더는 그 안에서 수용될 상기 작업물을 화학적 침식으로부터 보호하고 바람직하게 스탠딩 방식으로 상기 작업물(10)을 홀드하고 양극으로 역할을 하는 전류 공급을 위한 전기적 접촉(76), 전기적 접촉을 통해 접촉될 수 있는 음극으로 제공된 전도성 실린더(72), 바람직하게는 전류 레일(56), 및 상기 작업물(10)을 다른 위치에서 화학적 침식으로부터 보호하는 절연 플러그(60)를 가지는 것을 특징으로 하는 홀더.
제 11항에 있어서,
상기 실린더(72), 상기 절연 마운팅 및 상기 절연 플러그(60)는 다른 크기와 모양을 가진 작업물(10)을 커버하고 접촉하도록 교환 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 홀더.