NO148735B - Innretning for blanding av partikkelformede komponenter - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og apparat til rensing av elektrolytter til bruk ved elektrokjemisk bearbeidelse.

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte

og et apparat til å rense elektrolytiske opp-løsninger som dem der 'brukes ved elektrolytisk formning av et strømledende arbeidsstykke ved hjelp av et elektrodeverktøy.

Elektrolytisk bearbeidelse eller elektrokjemisk bearbeidelse, som prosessen under-tiden kalles, er særlig velegnet for tilform-ning av overflaten og utformning av for-senkede hull 1 arbeidsstykker -hvor mekanisk bearbeidelse ikke ville strekke til eller

vanskelig ville 'kunne gjennomføres på

grunn av materialets hardhet eller skjør-het, den 'kompliserte 'form som skal oppnås,

eller nødvendigheten av å unngå termisk og

mekanisk påkjenning.

Ved elektrolytisk bearbeidelse blir i al-minnelighet en likestrøm med ganske lav

spenning bragt til å flyte mellem et elek-trodeverktøy som er tilsluttet den negative

klemme, og et arbeidsverktøy som er tilsluttet den positive klemme, gjennem en

elektrolytotppløsning som ipumpes under

trykk til grenseflaten mellem verktøyets

aktive overflate og arbeidsstykket, ofte idet

den innføres gjennem et hult parti av elek-trodeverktøyet. Avstanden mellem elektro-deverktøyets aktive overflate og arbeidsstykket er meget liten, elektrolyttens strøm-ningshiastigeht er betydelig og der anvendes

som regel høye strømtettheter for å 'be-virke den ønskede fjernelse av materiale

fra arbeidsstykket.

Elektrolyttoppløsningen består i al-minnelighet av ett eller flere salter i van-

dig oppløsning, og den anvendte type av elektrolytt er bestemt ved elektrodeverk-tøyefcs og arbeidsstykkets sammensetning og den overf latekarakter som skal oppnås for den formede gjenstand. Elektrolytten kan være nøytral, sur eller alkalisk. Nøy-trale elektrolytter har ofte mange fordeler, hvorav den viktigste består i redusert kje-misk angrep på arbeidsstykke, verktøy og utstyr 'forøvrig, men endel materiale som løses fra arbeidsstykket, er uoppløselig i elektrolytten og f orblir suspendert som partikler av fast forurensning. Til tross for den høye strømningshastighet av elektrolytten i grenseflaten mellem verktøy og arbeidsstykke vil endel av disse partikler, som ikke fjernes av vanlige filtreringsanlegg, bli felt ut på eller klebe til eleiktrodeverktøy og arbeidsstykke. De ødelegger verktøyover-flaten, fører til overflatedefekiter på ar-beidsstykka*, og kan ofte ved å danne en kortslutning fra verktøy til arbeidsstykke føre til skadelige lysbuedannelser, eller kortslutninger mellem elektrodeverktøyets aktive flate og arbeidsstykket. ;Den foreliggende oppfinnelse skaffer en ny fremgangsmåte og et nytt apparat hvormed det blir mulig å fjerne partikler av uoppløselig forurensning i suspensjon i en* elektrolytisk oppløsning. Oppfinnelsen har betydelige f ordeler, særlig, om enn ikke utelukkende, ved elektrolytisk bearbeidelse: under anvendelse av nøytrale elektrolytt-oppløsninger. Oppfinnelsen kan uten større omkostninger eller komplikasjon bringes til anvendelse ved allerede eksisterende elektrokjemiske prosesser og apparater.

Andre hensikter o,g fordeler vil fremgå av den følgende beskrivelse av en utførel-sesform av oppfinnelsen, som er anskueligr gjort på tegningen.

Tegningen er et forenklet skjema for et elektrolytisk bearbeidelsesapparat og' an-skueliggjør oppfinnelsens prinsipper.

Elektrolyttoppløsningen, som innehol-des i et kar 10 som er åpent mot atimosfæ-retrykfce.t, 'lades med et skumningsmiddel, som kan være vanlig såpe i flytende form eller pulverform, via en doseringsinnret-ning 12. Elektrolyttcippløsningen. suges fra karet 10 ved hjelp av en pumpe 14 som bringer elektrolytten opp på et trykk av flere atmosfærer, fortninsvis over 1,76 kp/ cm<2>. Et gassformet fluidum, f. eks. vanlig atmosfærisk luft, blir samtidig innført i elektrolytten via en ledning 16. Mengden' av gassformet fluidum reguleres med en ventil 18, og når der brukes 'vanlig luft, er det best å filtrere luften f. eks. med et luft-ruter 20.

Utløpet fra pumpen 14 kan. ved en ledning 22 tilsluttes et filter 24. Som det vil bli forklart senere, er filteret 24 ikke ab-solutt nødvendig, o@ det kan shuntes eller sløyfes helt. Utløpet fra det eventuelle filter 24 blir via en ledning' 26 forbundet med arbeidssonen 28, hvor elektrolytisk bearbeidelse av et arbeidsstykke foretas med et elektrodeverktøy (ikke vist), idet elektro-lyttstrømmen rettes mot grenseflaten mellom arbeidsstykke og elektrodeverktøy. Arbeidssonen er f ortrinsvis omgitt av en om-slutning eller et arbeidskar, foritrinisvis av gjennomsiktig materiale., .f. eks. plexiglass, som. er korrosjonsfast og trykkfast og set-ter betjeningen istand til å iaktta bearbei-delsesoperasj onen.

Fra arbeidssonen eller omslutningen 28 strømmer elektrolytten gjennom en. ledning. 30 til. et annet kar 32, som kan være utføtr i ett med, men danne en, særskilt avdeling av karet 10, og som likeledes er åpent mot atmosfæren. En innsnevring 34 er anordnet i nærheten av utløpet for elektrolytt fra arbeidssonen eller omslutningen 28 for å holde elektrolyttoppløsningen på et betydelig trykk i området for grenseflaten mellom arbeidsstykke og elektrode-verktøy. Elekitrolyttoppløsninigen, som strømmer ved atmosfæretrykk til karet 32, skuimmer opp takket være unnvikelsen av det tidligere tilsatte gassformede fluidum med tillegg av virkningen av gasser, f. eks. hydrogen., som er utviklet under elektrolysen, og som dkke kunne unnvike i arbeidssonen eller omslutningen på grunn av det høye trykk. På overflaten av elektrolytten i karet 32 vil der således dannes bob-ler, hvis overflatespenning i høy grad økes <y>ed virkningen av det skumningsmiddel som tidligere var tilsatt elektrolyttoppløs-ningen, og idet derved dannede skum løper over ved tyngdiekraftvirkning til et kar 36 hvor det samler seig. Dette skum inneholder praktisk talt alle de faste forurensen-ende partikler, som ,f. eks. oksyder og hyd-roksyder av metaller 1 arbeidsstykket, som er dannet under elektrolysen, og som er forblitt i suspensjon i elektrolyttopptløs-ningen fordi de er uoppløselige i denne.

Gjennomhullete vegger 38, f. eks1, i form av silduk, kan være anbragt horison-talt i karet 32 for å sinke strømningen av elektrolytt og bidra til skumdannelsen. Elektrolyttoppløsningen tappes fra. bunnen av karet 32 og strømmer på grunn av det statiske trykk gjennom et overløpsrør 40 ned i toppen av karet 10. I dette kan der være anordnet faste underløpsvegger 42 som strekker seg fra ovenfor overflaten av elektrolytten til et stykke over bunden og dermed tvinger elektrolytten til å strøm-me: under disse vegger, og som inngrenser avdelinger og derved, forhindrer ethvert skum1 som måtte ha forblitt i oppløsning i elektrolytten, eller som måtte danne seg på grunn av oirnhvirvlingen av oppløsnin-gen i karet 10, i å føres med videre av elek-troly ttstrømmen.

Ved forsøk er det funnet at skummet inneholder praktisk talt alle de uheldige faste partikler i suspensjon i elektrolytt-oppiløsningen. Teorien til forklaring av rensningsprosessen er ikke helt klarlagt, men man har kunnet iaktta at ider ikke 'skjer noen rensevirkning med mindre arbeidsstykket er erodert ved elektrolysepro-sessen. i arbeidssonen. Man har sirkulert «skitten» elektrolytt med tilsetning av skumningsmiddel og gassformet fluidum siom' beskrevet ovenfor, men uten at der foregikk noen elektrolyse i arbeidssonen, og der inntraff da ingen utskillelse av for-urensende partikler fra elektrolyttoppløs-ningen. Det synes derfor som om separa-sjons- og rensningsfenomenet inngår som en integrerende del i den elektrolytiske prosess, og at den elektro-kjemiske virkning, under eiektnolyseringen av et arbeidsstykke frembringer en elektrostatisk effekt eller annen: slags elektrisk virkning som skal, til for at rense virkningen skal inntre.

AdskUlelsen av faste partikler fra opp-løsningen er så effektiv at filteret 24 er funnet å være helt overflødig og kan, unn-væres. Imidlertid kan man la filteret bli stående i apparaturen' som en ren, forsik-

Claims (3)

1. tighietsforholdsregel for å fjerne partikler som ville forbli suspendert i elektrolytten dersom betjeningen skulle glemme å sette skumningsmiddelet til oppløsningen, eller hvis forrådet av skumningsmiddel skulle bli uttømt uten betjeningens vidende.

   Det vil forstås at skumningsmiddelet kan settes til elektrolyttoppløsningen i karet 32 Mfcesåvel som i karet 10, skjønt det er mest praktisk å f oreta tilsetningen i det sistnevnte. Det vil også forstås at man kan anvende mange midler til å fjerne skummet fra overflaten av elektrolytten i karet 32, f. eks. utblåsning av skummet i en beholder ved hjelp av en luftstrøm eller av-sugnlng av skummet ved hjelp' av en su-geapparatur, istedenfor å benytte seg av naturlig tyngdevirkning som beskrevet eks-empelvis. Man kunne også bruke en skum-transportør, et rakeapparat (rake) eller et heldende skakebrett. 1. Fremgangsmåte til rensing av elektrolytt som benyttes i en prosess til kon-trollert elektrolytisk erosjon av materiale fra et elektrisk strømliedende arbeidsstykke i en arbeidssone, og som inneholder et skumningsmiddel ved hvis hjelp den skum-mer opp ved atmosfæretrykk for fjernelse av suspenderte partikler, hvoretter den igj en pumpes til arbeidssonen, kara k t e- r i s e r t ved at elektrolytten på veien til

   arbeidssonen får tilført gassformet fluidum, fortrinnsvis luft, og i arbeidssonen holdes under pumpe trykk, hvoretter den passerer et strupningssted på veien til et ekspansjonskar hvor oppskumningen fin-ner sted under den kombinerte virkning av skumningsmiddel og ekspandert gassformet fluidum og eventuelt utviklede gasser.
2. 2. Apparat til utførelse av en fremgangsmåte som angitt i påstand 1, karakterisert ved at ekspansj onskaret (32) omfatter et mot atmosfæren åpent re-servoir som er tilsluttet arbeidssonen (28) via strupningsstedet (34) og har avløp for elektrolytt til likeledes mot atmosfæren åpne avluftningskamre som er innbyrdes seriekoblet via underløp (42) og har avløp til pumpens (14) inngangsside tillike med en doseringsanordning (12) for skumningsmiddel og et inntak for gassformet fluidum.
3. 3. Apparat til utførelse av en fremgangsmåte som angitt i påstand 1, eventuelt apparat i henhold til påstand 2 , karakterisert ved at der i ekspan-sjonskaret (32) er anordnet en eller flere gjennomhullede vegger (38), f. eks. av silduk, mellom væskeoverflaten og et under-løp som er tilsluttet et overløp (40) i sirku-lasjonskretsen.