DE3240469A1

DE3240469A1 - Fluid und verfahren fuer das elektrische bearbeiten eines leitenden werkstuecks

Info

Publication number: DE3240469A1
Application number: DE19823240469
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Tokyo Inoue
Original assignee: Inoue Japax Research Inc
Current assignee: Inoue Japax Research Inc
Priority date: 1981-11-02
Filing date: 1982-11-02
Publication date: 1983-06-16
Also published as: JPS5877414A; FR2515554B1; US4642444A; GB2116996A; JPH0338052B2; FR2515554A1; DE3240469C2; GB2116996B

Description

Die Erfindung betrifft ein Bearbeitungsfeld für das elektrische Bearbeiten und ein dieses Bearbeitungsfluid verwendendes Bearbeitungsverfahren. Der verwendete Ausdruck "elektrische Bearbeitung" bezeichnet im allgemeinen einen Vorgang zur Bearbeitung eines Werkstücks durch elektrische Energie. Bei diesem Vorgang wird neben dem Werkstück eine Werkzeugelektrode mit Abstand angeordnet. Dazwischen befindet sich ein Bearbeitungsspalt in Anwesenheit eines Bearbeitungsfluids. Der Spalt wird von einem elektrischen Strom, in typischer Weise in Form einer Folge von elektrischen Impulsen, durchquert zum elektroerosiven Entfernen von Material vom Werkstück. Derartige Bearbeitungsvorgänge umfassen bekanntlich EDM (Bearbeitung mit elektrischer Entladung), ECM (elektrochemische Bearbeitung) und ECDM (elektrochemische Entladungsbearbeitung). Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf das elektrische Bearbeiten von der Art, bei der sich das Entfernen von Metall vom Werkstück wenigstens teilweise aus der Wirkung von elektrischen Entladungen und folglich hauptsächlich von EDM und ECDM ableitet. Wenn das elektroerosive Entfernen von .Metall fortschreitet, werden die Werkzeugelektrode und das Werkstück gegeneinander verschoben, um die Bearbeitung des Werkstücks fortschreiten zu lassen, während die Größe des Bearbeitungsspalts im wesentlichen konstant gehalten wird.

Auf dem Gebiet der elektrischen Bearbeitung wird das Bearbeitungsfluid als äußerst wichtig angesehen. Bei beispielsweise EDM sind gegenwärtig zwei Arten von Bearbeitungsfluiden in Ge-.. brauch. Somit wird bei dem mit einem Stößel arbeitenden EDM für das Bohren oder Ansenken eine Kohlenwasserstofflüssigkeit (öl), etwa Kerosen oder Transformatoröl, für gewöhnlich verwendet. Bei dem mit feststehendem oder sich bewegenden Draht arbeitenden EDM wird für gewöhnlich ein Wasserfluid, insbesondere destilliertes Wasser, verwendet.

Kerosen wurde beim mit einem Stößel arbeitenden EDM nicht nur verwendet wegen seiner Nicht-Korrosivität, sondern auch wegen seiner überlegenen Materialentfernungsfähigkeit bezüglich Wasser im allgemeinen und seiner gleichmäßigen Brauchbarkeit auf ausgedehnten Bereichen von Bearbeitungseinstellbedingungen, d. h. von einem Feinbearbeitungsbereich, der auf Kosten der Entfernungsgeschwindigkeit die Erzielung einer feineren Oberflächengüte ermöglicht, bis zu einem Grobbearbeitungsbereich/ der bei einem Verlust an Oberflächengüte die Erzielung einer höheren Entfernungsgeschwindigkeit ermöglicht. Ferner ist Kerosen zu einem verhältnismäßig günstigen Preis erhältlich und hat eine verhältnismäßig lange Lebensdauer. Es kann zusätzlich verhältnismäßig leicht für seine Beseitigung verarbeitet werden und verursacht bei richtiger Behandlung kein besonderes Verschmutzungsproblem, obwohl Kerosen, wie andere Kohlenwasserstoff lüssigkeiten, dazu neigt, die Haut der Bedienungsperson aufzurauhen.

Kerosen und andere Kohlenwasserstoffe, wie Transformatoröl, haben aber einen fatalen Nachteil darin, daß sie entflammbar sind. Wenn im Verlauf des Bearbeitungsvorgangs die Oberfläche des Kohlenwasserstoff-Bearbeitungsflüssigkeit, in der sich zur Bildung eines Bear beitungsspalts die Werkzeugelektrode und das Werkstück nebeneinander befinden, gelegentlich abfällt, so daß die Trennung des Spalts gegenüber der Luft (Sauerstoff) unterbrochen ist, wird die Kohlenwasserstofflüssigkeit durch elektrische Entladungen gezündet, was ein Feuer verursacht. Somit muß beim gesamten Bearbeitungsvorgang von der Bedienungsperson äußerste Sorgfalt gegenüber der Entflammbarkeit der Bearbeitungsflüssigkeit angewendet werden und ist das Vorsehen eines Feuerlöschers erforderlich. Es ist auch darauf hinzuweisen, daß Kerosen aus diesem Grund nicht bei dem mit sich bewegenden Draht arbeitenden EDM verwendbar ist, bei dem der Bearbeitungsspalt in der Luft gebildet ist.

Dagegen hat Wasser den Vorteil, daß es völlig frei von der

Feuergefahr ist, zu verhältnismäßig geringen Kosten erhältlich ist, für die Haut der'Bearbeitungsperson keine Gefahr darstellt und für das Beseitigen oder Rezirkulieren leicht verarbeitbar ist. Wasser hat jedoch den fatalen Nachteil, daß seine Eigenschaften hinsichtlich der Entfernungsgeschwindigkeit, insbesondere in Mittel- und Grobbearbeitungsbereichen, geringer sind. Wenn in diesen Bereichen die vorhandene Wasserflüssigkeit verwendet wird, wird die Bearbeitung schwierig oder kann nicht mit einer vernünftigen Entfernungsgeschwindigkeit ausgeführt werden. Zusätzlich gestattet Wasser im allgemeinen nicht die Verwendung eines Bearbeitungsbetriebs mit "keiner Abnutzung" oder "geringer Abnutzung". Aus diesen Gründen hat Wasser trotz seiner oben angegebenen ausgeprägten Eigenschaften beim Stand der Technik Anwendung fast ausschließlich beim sich mit bewegendem Draht arbeitenden EDM gefunden.

Bei der Erläuterung der herkömmlichen Anwendung von Fluiden für die elektrische Bearbeitung sei auch angegeben, daß die Anwendung einer wäßrigen Lösung allgemein bekannt ist. Somit muß beim ECM und ECDM für gewöhnlich eine wäßrige Lösung eines Elektrolyts verwendet werden, da diese Verfahren für gewöhnlich wenigstens teilweise die elektrolytische Auflösung des Materials des Werkstücks nach sich ziehen. Es gibt auf dem Gebiet der EDM einen Vorschlag zur Verwendung einer wäßrigen Lösung einer gewissen organischen Substanz. Beispielsweise geben die US-PS 3 168 638 und 3 334 210 wäßrige Lösungen mit Polyäthylenglykol an, die eine erhöhte "Metallentfernungswirkung" erzielen sollen. Ferner kann jedem dieser Bearbeitungsfluide ein herkömmliches Rostschutzmittel zugesetzt werden. Unglücklicherweise wurden jedoch diese vorgeschlagenen EDM-Fluide nicht in den praktischen Gebrauch gebracht. Als erstes sind vor allem diese Fluide verhältnismäßig teuer und nicht zu einem vernünftigen Preis erhältlich. Als zweites.sind die mit diesen Fluiden erzielbaren Bearbeitungsergebnisse hinsichtlich der Entfernungsgeschwindigkeit, der relativen Elektrodenabnutzung und der Oberflächengüte noch viel geringer als diejenigen, die mit einem Kohlenwasserstoff, etwa Kerosen, erzielt werden. Dies beruht offensichtlich darauf, daß, verglichen mit

_ ο —

derjenigen der Kohlenwasserstofflüssigkeit, die Entladungswirksamkeit noch viel ungenügender ist. Der Erfinder hat in Betracht gezogen, daß die EntladungsZersetzungsprodukte aus diesen Fluiden im Bearbeitungsspalt hauptsächlich eine Hydroxid- und Carbonylbase sind, die bestrebt sind, den Widerstand des Bearbeitungsspalts wesentlich herabzusetzen, so daß die Entladungswirksamkeit für den Bearbeitungsvorgang unzufriedenstellend bleibt.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines auf Wasser basierenden Bearbeitungsfluids, das die Vorteile des Wassers beibehält und trotzdem eine Entladungswirksamkeit ergibt, die viel größer als mit Wasser ist und sich derjenigen nähert oder sogar gxößer als diejenige ist, die mit einem Kohlenwasserstoffluid erzielt werden kann. Aufgabe der Erfindung ist auch die Schaffung eines Verfahrens für die elektrische Bearbeitung, das eine bisher niemals erzielte Bearbeitüngsleistung erreicht.

Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Fluid für die elektrische Bearbeitung vorgesehen, das aus 0,1 bis 5 Gew.% einer organischen oder halborganischen Substanz und aus im wesentlichen Wasser als Rest besteht, wobei die organische Substanz ein Element enthält, das bei der durch eine elektrische Entladung erfolgenden Zersetzung des Fluids ein Oxid hiervon erzeugen kann. Es wurde gefunden, daß das auf diese Weise zusammengesetzte Bearbeitungsfluid selbst nach dem Durchqueren des Entladungsspalts einen geringeren Widerstandsabfall hat, wodurch Entladungen für die elektrische Bearbeitung weiterhin ermöglicht werden.

Es wurde gefunden, daß die Substanz zweckmäßig eine wasserlösliche Substanz der beschriebenen Art ist, aber auch eine feste oder halbfeste Substanz der beschriebenen Art sein kann.

Gemäß einem speziellen beispielsweisen Aspekt der Erfindung sollte die beschriebene organische Substanz eine Komponente mit einer chemischen Bindung haben, die durch eine der folgenden chemischen Formeln und jeweils durch ein Derivat hiervorn ausgedrückt wird:

- 10 -

D ' ?^H

-Si-O-H

OH
2)

Ti-O

3) O-Si-O-

Wenn somit die organische Substanz die Komponente 1) oder 3) oder jeweils ein Derivat hiervon enthält, erzeugt das Bearbeitungsfluid bei der Entladungszersetzung Siliciumoxid (SiO₉). Wenn die organische Substanz die Komponente 2) enthält, erzeugt das Bearbeitungsfluid bei der Zersetzung Titanoxid (TiO₉). Eine spezielle beispielsweise oder bevorzugte derartige organische Substanz ist ein Siliconöl.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Fluid für die elektrische Bearbeitung vorgesehen, das aus 0,1 bis 5 Gew.% eines wasserlöslichen Siliconöls und im wesentlichen Wasser als Rest besteht. Im einzelnen sollte das Siliconöl vorzugsweise ein solches sein, das ein nicht-ionisches oberflächenwirksames Mittel ist oder als solches verwendbar ist, oder das ein denaturiertes Siliconöl ist. Das letztere ist vorzugsweise ein polyäther (polyester)-denaturiertes Siliconöl .

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Fluid für die elektrische Bearbeitung vorgesehen, bestehend aus 0,1 bis 5 Gew.% eines wasserlöslichen Siliconöls, das von der beschriebenen Art sein kann, aus 0,1 bis 5 Gew.% einer Kohlenwasserstoffflüssigkeit und aus j._m wesentlichen Wasser als Rest. Der Kohlen-

wasserstoff ist vorzugsweise Kerosen oder irgendein anderer Kohlenwasserstoff mit einem Flammpunkt, der nicht kleiner als derjenige von Kerosen ist.

Die Erfindung sieht gemäß einem weiteren Aspekt ein Verfahren zum elektrischen Bearbeiten eines leitenden Werkstücks vor, das sich auszeichnet durch Nebeneinanderanordnen einer Werkzeugelektrode mit dem Werkstück zur Bildung eines dazwischenliegenden und sich in atmosphärischer Luft befindenden Bearbeitungsspalts, durch Leiten eines Bearbeitungsfluids in und durch den Bearbeitungsspalt, wobei das Bearbeitungsfluid aus dem Bearbeitungsspalt unmittelbar in die atmosphärische Luft strömt, ohne das Werkstück im Bearbeitungsfluid einzutauchen, durch Ausüben einer Folge von elektrischen Bearbeitungsimpulsen an der Werkzeugelektrode und am Werkstück zur Erzeugung einer Folge von elektrischen Entladungen durch den Bearbeitungsspalt in Anwesenheit des Bearbeitungsfluids, zum wenistens teilweisen elektroerosiven Entfernen von Material vom Werkstück durch die elektrische Entladung, wobei das Bearbeitungsfluid besteht aus wenistens 0,5 bis 5 Gew.% eines KohlenwasserstoffÖls, 0,1 bis 5 Gew.% einer von Kohlenwasserstoffölen abweichenden organischen oder halborganischen Substanz und im wesentlichen Wasser als Rest, wobei die organische Substanz ein Element enthält, das bei der Zersetzung des Fluids durch elektrische Entladungen ein eigenes Oxid erzeugen kann, und durch gegeneinander erfolgendes Verschieben der Werkzeugelektrode und des Werkstücks, wobei der Bearbeitungsspalt für das Fortschreiten der Materialentfernung im Werkstück im wesentlichen konstant gehalten wird.

Da das Bearbeitungsfluid grundsätzlich auf Wasser basiert und in seinem wesentlichen oder Hauptteil aus Wasser nach der Erfindung besteht, besteht praktisch keine Feuergefahr, selbst wenn der Bearbeitungsspalt in der atmosphärischen Luft gebildet ist. Ferner wurde die Anordnung des Bearbeitungsspalts in der atmosphärischen Luft als vorteilhaft gefunden zur weiteren Verbesserung der Entladungswirksamkeit. Wenn der Bearbeitungsspalt in der atmosphärischen Luft ohne Eintauchen des Werkstücks im Bearbeitungsfluid gebildet ist, gibt es keine Unterkühlung des Bearbei-

- .12 -

tungsorts,wie sie bei einem in Wasser eingetauchten Werkstück angetroffen wird. Somit werden die Werkzeugelektrode und das Werkstück wirksam auf einer verhältnismäßig hohen Temperatur von 70 bis 80 ⁰C gehalten. Dies ermöglicht es, daß praktisch jeder der ausgeübten elektrischen Impulse fehlerfrei eine entsprechende elektrische Entladung.ergibt, wodurch die Entladungswirksamkeit erhöht wird.

Beim beschriebenen Verfahren sollte die Werkzeugelektrode vorzugsweise aus Graphit oder einem gesinterten Graphit-Metall-Verbundmaterial bestehen.

Die organische öder halborganische Substanz kann hier wiederum ein Siliconöl mit einer Siloxenbindung (-Si-O-Si-O) sein. Das Siliconöl ist vorzugsweise ein polyäther-denaturiertes Siliconöl. Es kann aber ein beliebiges anderes denaturiertes Siliconöl, etwa olefin-denaturiertes Siliconöl, amino-denaturiertes Siliconöl oder alkohol-denaturiertes Siliconöl, verwendet werden. Anstatt eines Siliconöls kann auch ein Sorbitanmaterial, etwa Sorbitanmonolaurat oder Polyoxyäthylsorbitanmonolaurat, verwendet werden.

Für EDM- oder ECDM-Verfahren sollte das Bearbeitungsfluid nach der Erfindung femer einen Elektrolyt enthalten, wie Natriumchlorid, Natriumnitrat, Natriumnitrit, Kaliumnitrat, Kaliumnitrit, Natriumcarbonat oder Natriumhydroxid,der für gewöhnlich bei den Verfahren verwendet wird.

Ein zur Darstellung der Erfindung verwendetes wasserlösliches Siliconöl, etwa polyäther-denaturiertes Siliconöl, hat eine Oberflächenspannung von 25 bis 30 dyn/cm, wenn es in einem. Anteil von 1 Gew.% in Wasser enthalten ist, und von 21 bis 31 dyn/cm, wenn es in einem Anteil von 5 Gew.% in Wasser enthalten ist. Sein spezifisches Gewicht beträgt 1,00 bis 1,10 (bei 25 ⁰C). Sein Brechungsindex beträgt 1,420 bis 1,460 (bei 25 ⁰C). Es hat eine Viskosität von 100 bis einigen 10 000 es (bei 25 ⁰C).

In einem Anteil von 10 Gew.% in Wasser enthalten, hat es einen Trübungspunkt von 100 ⁰C. In einem Anteil von weniger als 10 Gew.% enthalten, hat es einen Trübungspunkt von weniger als 100 ⁰G. Das Siliconöl sollte vorzugsweise eine (dynamische) Viskosität in der Größenordnung von 100 es oder 1000 es und einen Trübungspunkt von etwa 100 ⁰C oder weniger haben.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben .

Beispiel 1

Unter Verwendung jeder der verschiedenen Bearbeitungsfluide nach dem Stand der Technik und derjenigen nach der Erfindung wurde ein aus S55C-Stahl (japanische Industrienorm) bestehendes Werkstück nach dem EDM-Verfahren durch eine zylindrische Werkzeugelektrode mit einem Durchmesser von 30 mm und aus Kupfer bearbeitet. Die Fluide nach dem Stand der Technik waren: A: destil-

4 liertes Wasser mit einem spezifischen Widerstand von 0,5 χ 10 Ohm-cm; B: Wasser mit Polyäthylenglykol in einem Anteil von 80 Gew.%; und C: Kerosen. Die Fluide nach der Erfindung waren D, E, F und G, die daraus resultierten, daß in das Wasser von A ein Siliconöl mit den Anteilen von 0,2 Gew.%, 0,5 Gew.%, 1,0 Gew.% bzw. 20 Gew.% zugesetzt oder darin aufgelöst wurde. Das Siliconöl war ein durch polyäther-denaturiertes Siliconöl, das durch die Shin-etsu Kagaku Kogyo, Co., Ltd., Japan, mit der Produktbezeichnung KF-352 verkauft wird und eine Viskosität von 1600 es (bei 25 ⁰C), ein spezifisches Gewicht von 1,03 (bei 25 ⁰C) und einem Brechungsindex von 1,446 (bei 25 ⁰C) hat. EDM-Bearbeitungsimpulse haben eine Impulsdauer (τ . ) von

60 usec, ein Impulsintervall (τ ) von 20 \isec und einen Maximalaus

strom (I ) von 45 A. Die Werkzeugelektrode war positiv gepolt,

ITl 3. λ.

während das Werkstück negativ gepolt war. Diese Versuche hatten die in der Tabelle 1 dargestellten Ergebnisse:

Bearbeitungs- fluid	A	B	C	D '	E	F	G
Entfernungsge schwindigkeit (g/min)	0.5	0.85	1.15	0.8 (0.9)	0.95 (1.1)	1.1 (1.25)	1.2 (1.4)
relative Elektro denabnutzung (E/W %)	88 :	60	12	35 (35)	28 (30)	20 (22)	14 (15)
Oberflächen rauhigkeit ^Rmax)	■ ! j 65 ι !	■ 60	50	60 (60)	60 (55)	55 (50)	55 (50)

Tabelle 1

Die in Tabelle 1 für D, E, F und G in Klammern gesetzten Zahlen stellen die jeweiligen Werte dar, die bei der Ausführung der Bearbeitung im speziellen Betrieb erzielt wurden, der ein weiteres Merkmal der Erfindung bildet, bei dem die Werkzeugelektrode und das Werkstück mit einem dazwischen gebildeten Bearbeitungsspalt mit Abstand in" einem Bearbeitungstank nebeneinander angeordnet sind, der mit dem Bearbeitungsfluid nicht gefüllt ist. Das Bearbeitungsfluid wird durch die Werkzeugelektrode, das Werkstück und/oder eine oder mehrere Düsen in den Bearbeitungsspalt geliefert. Das aus dem Spalt kommende Bearbeitungsfeld wird aus dem Arbeitstank abgelassen, ohne ihn mit sich anzufüllen oder den Bearbeitungsspalt darin einzutauchen. Die Ausführung eines derartigen Betriebs wird dadurch vorteilhaft möglich, daß das Bearbeitungsf luid nach der Erfindung im wesentlichen nicht entflammbar ist. In der Tabelle 1 nicht in Klammern gesetzte Zahlen stellen die beim herkömmlichen EDM-Betrieb erzielten jeweiligen Werte dar, bei dem der Bearbeitungsspalt in das Bearbeitungsfluid vollständig eintaucht.

Aus der Tabelle 1 ist ersichtlich, daß die Bearbeitungsfluide D-G nach der Erfindung Ergebnisse erzielen, die wesentlich besser als die mit Bearbeitungsfluiden A und B erzielten sind, die ebenfalls auf Wasser basieren. Die Bearbeitungsfluide D-G nach der Erfindung behalten im wesentlichen die Vorteile von Wasser bei, erzielen aber Entfernungsgeschwindigkeiten, die mit denjenigen vergleichbar sind, die mit Kerosen oder dem Bearbeitungsfluid C erzielbar sind, oder sind sogar noch höher. Die mit den Bearbeitungsfluiden D-G erzielten Oberflächenrauhigkeiten sind ebenfalls hervorragend und nähern sich derjenigen, die mit dem Bearbeitungsfluid C erzielbar ist. Es überrascht jedoch, daß die Bearbeitungsfluide nach der Erfindung, insbesondere G, eine relative Elektrodenabnutzung ergeben, die viel geringer als diejenige ist, die mit reinem Wasser (A) oder dem herkömmlichen Bearbeitungsfluid (B) auf Wasserbasis erzielbar ist, und nähern sich sogar der Elektrodenabnutzung, die mit Kerosen (C) erzielbar ist. Zusätzlich sei hingewiesen, daß die Bearbeitungsfluide D-G gleich dem Bearbeitungsf luid B oder C im wesentlichen rostschützend sind.

- 16 Beispiel 2

Es wurden unter Verwendung verschiedener Bearbeitungsfluide verschiedene Gänge von EDM durchgeführt. Bei jedem Gang wurde zur Bearbeitung eines Werkstücks aus SK6-Stahl (japanische Industrienorm} eine Kupferelektrode mit einem Durchmesser von 30 mm verwendet. Die Bearbeitungsimpulse hatten eine Impulsdauer

(τ . ) von 120 μεβσ, ein Impulsintervall (τ } von 40 p.sec sin aus

und einen Maximalstrom (I ) von 13 A. Es wurden folgende Be-

max

arbeitungsfluide verwendet: H: destilliertes Wasser, identisch mit A in Beispiel 1; I: eine herkömmliche Kohlenwasserstoffflüssigkeit ähnlich C in Beispiel 2; und J, K, L und M nach der Erfindung. Das Bearbeitungsfluid J enthielt 2 Gew.% des im Beispiel 1 angegebenen Siliconöls. Die Bearbeitungsfluide K, L und M wurden dadurch erzielt, das dem Bearbeitungsfluid H folgendes zugesetzt wurde: ein weiteres Siliconöl, wie es von der Toshiba Silicone Oil Co., Ltd., Japan, mit der Produktbezeichnung YE 3842 verkauft wird, und ferner ein Transformatoröl mit variierenden Anteilen. Das Siliconöl war ein polyoxyalkylen-denaturiertes Silicon und hatte eine Viskosität von 170 es, ein spezifisches Gewicht von 1,07, einen Brechungsindex von 1,454 und eine Oberflächenspannung von 23,7 dyn/an jeweils bei 25 ⁰C, und einen Trübungspunkt von 44 ⁰C bei einer 5%igen wäßrigen Lösung. Das Bearbeitungsfluid K enthielt 2 Gew.% des Siliconöls und 0,5 Gew.% des Transformatoröls. Das Bearbeitungsfluid L enthielt 1 Gew.% des Siliconöls und 1 Gew.% des Transformatoröls. Das Bearbeitungsfluid M enthielt 1 Gew.% des Siliconöls und 2 Gew.% des Transformatoröls. Die Ergebnisse der EDM-Gänge sind in Tabelle 2 zusammengefaßt.

Bearbeitungs- fluid	H	I	J	K	L	M
Entfernungsge schwindigkeit (g/min)	0.03	0.08	0.09 (0.12)	0.09 (0.12)	0.1 (0.12)	0.9 (0.12)
relative Elektro denabnutzung (E/W %)■	80	1	32 (33)	12 (11)	6 (5)	4 C4)
Oberflächen rauhigkeit , (uRinax)	35	30	30 (28)	28 (25)	28 (26)	, 27 (25)

Tabelle 2

In Tabelle 2 stellen die nicht in Klammern gesetzten Zahlen die Bearbeitungsergebnisse beim Eintauchbetrieb dar, während die in Klammern gesetzten Zahlen die Bearbeitungsergebnisse beim gegenüber Luft offenem Betrieb darstellen.

Claims

Patentanwälte

BEETZ & PARTNER q 7A

Steinsdorfstr. 1O₁8000 München 22 O Z **

581-34.362P 2.11.1982

Inoue-Japax Research Incorporated, Yokohamashi, Kanagawaken - Japan

Fluid und Verfahren für das elektrische Bearbeiten eines

leitenden Werkstücks

Patentansprüche

Fluid für das elektrische Bearbeiten, gekennzeichnet

- durch wenigstens O bis 5 Gew.% eines Kohlenwasserstofföls,

- durch 0,1 bis 5 Gew.% einer von Kohlenwasserstoffölen abweichenden organischen oder halborganischen Substanz und

- durch im wesentlichen Wasser als Rest.

2. Fluid nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß wenigstens ein Kohlenwasserstofföl in einem Anteil von 0,1 bis 5 Gew.% enthalten ist.

3. Fluid nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

- daß wenigstens ein Kohlenwasserstofföl Kerosen enthält.

4. Fluid nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

- daß wenigstens ein Kohlenwasserstofföl wenigstens ein von Kerosen abweichendes Kohlenwasserstofföl enthält

und einen Flammpunkt aufweist, der nicht geringer als derjenige von Kerosen ist.
581-A 1343

5. Fluid nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß es frei von jeglichen Kohlenwasserstoffen einschließlich Kerosen und Transformatoröl ist.

6. Fluid nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Substanz ein Element enthält, das bei der Zersetzung des Fluids durch elektrische Entladungen ein Oxid erzeugen kann.

7. Fluid nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

- daß das Element wenigstens ein Element ist, das aus der Gruppe gewählt ist, die aus Silicium, Titan, Zinn und Antimon besteht.

. Fluid nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Substanz wenigstens eine chemische Bindung aufweist, die aus der Gruppe gewählt ist, die besteht aus:

und -Si-O-

. Fluid nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Substanz eine Substanz mit einer Siloxenbindung ist.

10. Fluid nach Anspruch 2, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Substanz ein wasserlösliches Siliconöl ist.

11. Fluid nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,

OH ■ OH I I -Si-O- , -Ti-O I I H H

- daß das Siliconöl ein durch Polyäther denaturiertes SiIiconöl ist.

12. Fluid nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Substanz eine Substanz ist, die keinen wesentlichen Widerstandsabfä'll des den elektrischen Bearbeitungsentladungen ausgesetzten Bearbeitungsfluids verursacht.

13. Verfahren für das elektrische Bearbeiten eines leitenden

Werkstücks,

g e k e η η zeichnet

- durch Nebeneinanderanordnen eines Werkzeugelektrode mit dem Werkstück zur Bildung eines dazwischenliegenden und sich in atmosphärischer Luft befindenden Bearbeitungsspalts ,

- durch Leiten eines Bearbeitungsfluids in und durch den Bearbeitungspalt, wobei das Bearbeitungsfluid aus dem Bearbeitungsspalt unmittelbar in die atmosphärische Luft strömt, ohne das Werkstück im Bearbeitungsfluid einzutauchen,

- durch Ausüben einer Folge von elektrischen Bearbeitungsimpulsen an der Werkzeugelektrode und am Werkstück zur Erzeugung einer Folge von elektrischen Entladungen durch den Bearbeitungsspalt in Anwesenheit des Bearbeitungsfluids , zum wenigstens teilweisen elektroerosiven Entfernen von Material vom Werkstück durch die elektrische Entladung, wobei das Bearbeitungsfluid besteht aus wenigstens 0,5 bis 5 Gew.% eines KohlenwasserstoffÖls, 0,1 bis 5 Gew.% einer von Kohlenwasserstoffölen abweichenden organischen oder halborganisehen Substanz und im wesentlichen Wasser als Rest, und

- durch gegeneinander erfolgendes Verschieben der Werkzeugelektrode und des Werkstücks, wobei der Bearbeitungsspalt für das Fortschreiten der Bearbeitung im Werkstück im wesentlichen konstant gehalten wird.

ft·· *

-A-

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,

- daß das Bearbeitungsfluid das eine Kohlenwasserstofföl in einem Anteil von 0,1 bis 5 Gew.% enthält.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,

- daß das eine Kohlenwasserstofföl Kerosen enthält.

16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,

- daß das ■ eine Kohlenwasserstofföl wenigstens ein von Kerosen abweichendes Kohlenwasserstofföl enthält und einen Flammpunkt aufweist, der nicht geringer als derjenige von Kerosen ist.

. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,

- daß das Bearbeitungsfluid frei von jeglichen Kohlenwasserstoffen einschließlich Kerosen und Transformatoröl ist.

18. Verfahren nach Anspruch T , dadurch gekennzeichnet,

- daß die Substanz ein Element enthält, das bei der Zerlegung des Fluids durch elektrische Entladungen ein Oxid erzeugen kann.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,

- daß das Element wenigstens ein Element ist, das aus der aus Silicium, Titan, Zinn und Antimon bestehenden Gruppe gewählt ist.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Substanz wenigstens eine chemische Bindung hat, die

aus der Gruppe gewählt ist, die besteht aus

OH OH und C I I I -Si-O- , -Ti-O -Si-O- I I I H H H

21. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Substanz eine Substanz mit einer Siloxenbindung ist.

22. Verfahren nach Anspruch 14, 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Substanz ein wasserlösliches Siliconöl ist.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,

- daß das Siliconöl ein polyäther-denaturiertes Siliconöl ist.

24. Verfahren nach Anspruch 13 oder 18, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Substanz'eine Substanz ist, die keinen wesentlichen Widerstandsabfall des den elektrischen Entladungen ausgesetzten Bearbeitungsfluids verursacht.

25. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Werkzeugelektrode aus wenigstens einer Substanz zusammengesetzt ist, die aus der Kohlenstoff, ein Metall und ein aus Kohlenstoff und Metall zusammengesetztes Material enthaltenden Gruppe gewählt ist.