Steigerung der Genauigkeit und Betriebssicherheit bei den elektrochemischen Bearbeitungsverfahren

Entwicklung und Einsatz der elektrochemischen Bearbeitungsverfah ren waren zunachst gepragt durch den Einsatz und die Verarbei tung von hochwarmfesten metallischen Werkstoffen, besonders im Flugzeugbau und in der Raumfahrttechnik. Es bieten sich jedoch he ute zahlreiche Einsatzoebiete filr eine elektrochemische Bear beitung in allen Produktionszweigen der metallverarbeitenden In dustrie an. Unter Berilcksichtigung der spezifischen Vorteile sollten diese Verfahren weit starker in die Gesamtheit der Me tallbearbeitungsverfahren nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten eingegliedert werden. Voraussetzung hierfilr ist eine moglichst genaue Kenntnis der Moglichkeiten und Grenzen dieser Verfahren. 1m vorliegenden Bericht - Weiterfilhrung der Forschungsberichte 1716, 1845 und 1991 (1, 2) - werden die Abbildungs- und Formge nauigkeit sowie die KurzschluBerkennung und Abschaltung beim elektrochemischen Senken und Honen eingehend untersucht. Die Abbildungs- und Formgenauigkeit werden im wesentlichen von der GroBe und der Art der Ausbildung des Arbeitsspaltes bee in fluBt. Beim elektrochemischen Senken ergibt sich der Arbeits spalt aus den Arbeitsparametern, w1ihrend er beim elektrochemi schen Honen vorgegeben wird. In ersten Versuchen ergab sich, daB mit kleinerem Arbeitsspalt sowohl beim Senken als auch beim Ho nen groBere Form- und Abbildungsgenauigkeiten zu erzielen sind. Ein sehr kleiner Spalt zwischen den Elektroden erhoht jedoch die Gefahr von Kurzschlilssen und der damit verbundenen Gefahr der Werkzeug- und Werkstilckzerstorung erheblich. Urn die Folgen von Kurzschlilssen weitestgehend ausschlieBen zu konnen, wurde die Entstehung von Kurzschlilssen untersucht und Moglichkeiten ihrer frilhzeitigen Erkennung aufgezeigt. Aus die sen Kenntnissen ergeben sich KurzschluBabschaltungen, die eine elektrochemische Bearbeitung mit sehr kleinen Arbeitsspalten ge statten, ohne eine Zerstorung der Werkzeuge durch Kurzschlilsse befilrchten zu milssen.

Klappentext

Entwicklung und Einsatz der elektrochemischen Bearbeitungsverfah­ ren waren zunachst gepragt durch den Einsatz und die Verarbei­ tung von hochwarmfesten metallischen Werkstoffen, besonders im Flugzeugbau und in der Raumfahrttechnik. Es bieten sich jedoch he ute zahlreiche Einsatzoebiete filr eine elektrochemische Bear­ beitung in allen Produktionszweigen der metallverarbeitenden In­ dustrie an. Unter Berilcksichtigung der spezifischen Vorteile sollten diese Verfahren weit starker in die Gesamtheit der Me­ tallbearbeitungsverfahren nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten eingegliedert werden. Voraussetzung hierfilr ist eine moglichst genaue Kenntnis der Moglichkeiten und Grenzen dieser Verfahren. 1m vorliegenden Bericht - Weiterfilhrung der Forschungsberichte 1716, 1845 und 1991 (1, 2) - werden die Abbildungs- und Formge­ nauigkeit sowie die KurzschluBerkennung und Abschaltung beim elektrochemischen Senken und Honen eingehend untersucht. Die Abbildungs- und Formgenauigkeit werden im wesentlichen von der GroBe und der Art der Ausbildung des Arbeitsspaltes bee in­ fluBt. Beim elektrochemischen Senken ergibt sich der Arbeits­ spalt aus den Arbeitsparametern, w1ihrend er beim elektrochemi­ schen Honen vorgegeben wird. In ersten Versuchen ergab sich, daB mit kleinerem Arbeitsspalt sowohl beim Senken als auch beim Ho­ nen groBere Form- und Abbildungsgenauigkeiten zu erzielen sind. Ein sehr kleiner Spalt zwischen den Elektroden erhoht jedoch die Gefahr von Kurzschlilssen und der damit verbundenen Gefahr der Werkzeug- und Werkstilckzerstorung erheblich. Urn die Folgen von Kurzschlilssen weitestgehend ausschlieBen zu konnen, wurde die Entstehung von Kurzschlilssen untersucht und Moglichkeiten ihrer frilhzeitigen Erkennung aufgezeigt. Aus die­ sen Kenntnissen ergeben sich KurzschluBabschaltungen, die eine elektrochemische Bearbeitung mit sehr kleinen Arbeitsspalten ge­ statten, ohne eine Zerstorung der Werkzeuge durch Kurzschlilsse befilrchten zu milssen.

Inhalt

1. Elektrochemisches Senken.- 1.1 Prinzip des elektrochemischen Senkens.- 1.2 Grundlagen des elektrochemischen Senkens.- 1.3 Spaltausbildung beim elektrochemischen Senken mit nichtpassivierenden Elektrolyten.- 2. Elektrochemisches Honen mit passivierender Elektrolytlösung.- 2.1 Anforderungen an das Honwerkzeug.- 2.2 Abtragleistung.- 2.3 Rundheitsfehler.- 3. Kurzschlußerkennung und -abschaltung bei der elektrochemischen Metallbearbeitung.- 3.1 Entstehungsursachen von Kurzschlüssen.- 3.2 Erfassungsmöglichkeiten von Kurzschlüssen.- 3.3 Kurzschlußabschaltung.- 4. Zusammenfassung.- Verwendete Formelzeichen.- Abbildungen.