DE69001618T2 - Drahtförmige Elektrode mit metallischer Beschichtung für Funkenerosion und Verfahren zu ihrer Herstellung. - Google Patents
Drahtförmige Elektrode mit metallischer Beschichtung für Funkenerosion und Verfahren zu ihrer Herstellung.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine drahtförmige Elektrode, die man in der Verarbeitung von Metallstücken durch Funkenerosion verwendet, sowie auf ein Verfahren zu deren Herstellung.
- Bei einer solchen Verarbeitung, wie bspw. beschrieben in dem Dokument FR-A-2 418 699, wird eine drahtförmige Elektrode entlang einer Bahn in der Nähe eines zu verarbeitenden Metallstückes mitgenommen. Ein Elektrogenerator erzeugt eine Potentialdifferenz zwischen dem zu verarbeitenden Metallstück und dem Metalldraht, der die Elektrode bildet. Ein Funken erzeugt sich in der Verarbeitungszone, die zwischen dem die Elektrode bildenden Draht und dem Metallstück besteht, und erodiert progressiv das Stück.
- Die Geschwindigkeit der Erosion des mechanischen Stückes, die man erreichen kann, ist von einer großen Anzahl von Parametern abhängig, und insbesondere von dem Elektrogenerator, dem Funkenabstand, dem in der Funkenzone vorhandenen Verarbeitungsfluid. Man hat jedoch feststellen können, daß die Schnelligkeit der Erosion ebenso abhängt von der Beschaffenheit der Materialien, welche die drahtförmige Elektrode ausbilden.
- Das Dokument CH-A-646 083 erwähnt die Möglichkeit der Verwirklichung einer Drahtelektrode für die Funkenerosion durch das Vorsehen einer gut leitfähigen Seele, aus Stahl oder aus Kupfer, umgeben von einer Legierungsschicht auf der Basis von Zink. Die Anwesenheit von Zink erlaubt eine Begrenzung der Oberflächentemperatur der Elektrode bei dem Funken durch die Tatsache, daß Zink eine relativ niedrige Verdampfungstemperatur hat. Daraus ergibt sich eine schwächere Erwärmung der Seele in der Funkenzone, wodurch die Bruchrisiken reduziert werden.
- Das Dokument CH-A-646 083 vermittelt ebenso die Lehre, in die Zink enthaltende Umhüllung eine Nickelmenge einzuführen, deren Wirkung darin besteht, den elektrischen Widerstand der Umhüllung zu vergrößern und daher die thermische Leitfähigkeit zu verkleinern; daraus ergibt sich, daß die Umhüllung die Metallseele in der Funkenzone thermisch isoliert und ihre Erwärmung verringert, was ebenfalls die Bruchrisiken verkleinert.
- Das Dokument JP-A-62 213 924 beschreibt eine drahtförmige Elektrode zur Verarbeitung durch Funkenerosion, mit einer Metallseele aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, die eine im wesentlichen konstante und homogene Zusammensetzung über ihren gesamten Querschnitt ergibt, bis hin zu ihrer Verbindungsgrenzfläche mit der Metallumhüllung, wobei die Seele an dem Übergang zu der Umhüllung von einer Diffusionszone der Metalle entblößt ist und wobei die Elektrode an der Grenzfläche zwischen der Metallseele und der Metallumhüllung von einer Grenzschicht entblößt ist.
- Das Dokument EP-A-0 415 501 gehört zu dem Stand der Technik gemäß Artikel 54 (3) EPU. Es beschreibt eine Elektrodenstruktur mit einer Metallseele, die von einer Beschichtung von mehreren Schichten umgeben ist, die nicht von verschiedenen Metallen oder Legierungen diffundiert sind, die für ein wechselseitiges Diffundieren bei dem Funken geeignet sind. Wegen der Existenz dieses Dokuments sind daher mehr beschränkte getrennte Ansprüche für österreich, die Schweiz, Deutschland, Frankreich, England, Italien, Liechtenstein und Holland vorgelegt worden.
- Diese bekannten Techniken, die zu einer Verringerung der Bruchrisiken tendieren, sind trotzdem unzureichend, um Drähte für die Funkenerosion bereitzustellen, deren Durchmesser gering ist, bspw. weniger als 0,30 mm. Für die geringen Durchmesser stellt man tatsächlich fest, daß sich die Tendenz für einen Bruch der Drähte empfindlich vergrößert, offenbar in einer Art und Weise, die wichtiger ist als die Verringerung des Durchmessers.
- Die modernen Techniken der Funkenerosion erfordern folglich, insbesondere für die Erzielung einer größeren Präzision der Verarbeitung, die Verwendung von drahtförmigen Elektroden, deren Durchmesser so weit wie möglich verringert ist.
- Ausgehend von diesen Betrachtungen schlägt die vorliegende Erfindung die Bereitstellung einer drahtförmigen Elektrode für die Funkenerosion vor, mit welcher die Bruchrisiken beträchtlich verringert sind, um die Schnelligkeit und die Präzision der Erosion eines Metallstückes beträchtlich vergrößern zu können, wobei die anderen Parameter der Funkenerosion konstant beibehalten werden.
- Es zeigt sich zunächst, daß bei bestimmten drahtförmigen Elektroden, die mit den Verfahren erhalten wurden, welche in den vorerwähnten Dokumenten beschrieben sind, die elektrische Leitfähigkeit der Seele bei der Verwirklichung der Umhüllung verschlechtert ist, und diese Verschlechterung ist um so mehr bemerkbar, wenn die Seele einen relativ schwachen Durchmesser aufweist, d.h. wenn die Elektrode einen Durchmesser von weniger als 0.30 mm aufweist.
- Die Erfindung besteht insbesondere in der Tatsache, bewiesen zu haben, daß die Brüche der Elektroden mit einer Metallseele, die mit einer Umhüllung auf der Basis von Zink bedeckt ist, erhalten durch bestimmte bekannte Verfahren, in dem Abbau der elektrischen Leitfähigkeit der Seele bei der Verwirklichung der Umhüllung resultieren.
- Die Erfindung beruht außerdem auf der überraschenden Feststellung einer beträchtlichen Verringerung der mechanischen Bruchrisiken der Elektrode, wenn diese eine nicht diffundierte vielschichtige Umhüllung aufweist.
- Die Erfindung hat auch die Aufgabe, eine neue Struktur der drahtförmigen Elektrode nach dem Patentanspruch 1 und ein Verfahren zu ihrer Herstellung nach dem Patentanspruch 5 vorzusehen, bei welcher die Metallseele elektrisch gut leitfähig ist und ihre Leitfähigkeit nicht durch die Anwesenheit der Oberflächenumhüllung auf der Basis von Zink oder einem anderen Metall verringert ist. Nach der Erfindung ist die Umhüllung um eine Metallseele mit einer guten elektrischen Leitfähigkeit herum realisiert, ohne daß die Seele beschädigt wird, und umfaßt eine nicht diffundierte vielschichtige Struktur, die noch die Erwärmung der Seele bei dem Funken zu verringern erlaubt.
- Nach einem anderen Aspekt der Erfindung soll die drahtförmige Elektrode die Verwirklichung von Verarbeitungen durch Funkenerosion erlauben, um auch dem verarbeiteten Stück Oberflächenzustände so regelmäßig wie möglich zu erzeugen.
- Die Erfindung resultiert dafür in der folgenden Beobachtung:
- bei der Funkenerosion verbleiben Tropfen des Schmelzmetalls vorübergehend an der Elektrode angehaftet und lösen sich dann von der Elektrode in der Funkenzone. Die Anwesenheit der Tropfen der Metallschmelze an der Elektrode in der Funkenzone verändert die Geometrie der Elektrode und verändert gleichartig den Funkenablauf. Diese Veränderungen ergeben Unregelmäßigkeiten in Abhängigkeit von der unregelmäßigen Erzeugung von Tropfen des Schmelzmetalls und ergeben Unregelmäßigkeiten der Oberfläche des verarbeiteten Stückes.
- Ausgehend von dieser Beobachtung schlägt die Erfindung vor, die Qualität der erhaltenen verarbeiteten Oberfläche dadurch zu verbessern, daß die Ableitung der Tropfen des Schmelzmetalls bevorzugt wird, um dadurch zu vermeiden, daß sie an der Elektrode in der Funkenzone angehaftet bleiben.
- Die Erfindung hat ebenso zur Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung einer solchen drahtförmigen Elektrode vorzuschlagen, wobei das Verfahren auf eine sehr präzise Art und Weise die verschiedenen Parameter der Elektrode zu kontrollieren erlaubt. Insbesondere ist die Elektrode nach der Erfindung mit einer metallischen Drahtseele ausgebildet, wobei die Drahtseele mit einer elektrolytischen Oberflächenablage einer Kupferlegierung bedeckt ist. Das Verfahren erlaubt es, auf eine sehr wirksame und präzise Art und Weise die Dicke der elektrolytischen Oberflächenablagerung der Legierung zu kontrollieren, den Metallanteil, welcher das Kupfer dieser elektrolytischen Oberflächenablagerung der Legierung bekleidet, die Zusammensetzung und die Struktur der Legierung in der Dicke der elektrolytischen Ablagerung. Diese Zusammensetzung und diese Struktur können beliebig in der Dicke der elektrolytischen Ablagerung moduliert werden.
- Das Verfahren nach der Erfindung erlaubt die Bereitstellung einer elektrolytischen Oberflächenablagerung der Legierung, die einen das Kupfer begleitenden Metallanteil von weniger als 50 Gew.-% aufweist. Es ist feststellbar, daß die bekannten Verfahren der Bereitstellung von Metallelektroden für die Funkenerosion nicht die Erzielung eines solchen begleitenden Metallanteils, wie bspw. Zink, in der Oberflächenschicht der Elektrode erlaubten.
- Nach einem anderen Aspekt der Erfindung erlaubt das Verfahren auf einfache Art und Weise die Bereitstellung einer vielschichtigen Umhüllung, die aus einer Ablagerung von mehreren sehr feinen Schichten besteht.
- Um diese Ziele sowie weitere zu erreichen, sieht die vorliegende Erfindung die Verwendung einer Elektrode für die Funkenerosion vor, die aus einem Metalldraht besteht, der eine Metallseele aufweist, wobei die Metallseele mit einer Metallhülle umhüllt ist.
- Nach der Erfindung besteht die Metallseele aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, um eine optimale Leitfähigkeit zu erhalten, verbunden mit einem genügenden mechanischen Widerstand; die Metallseele ergibt eine im wesentlichen konstante und homogene Zusammensetzung über ihren gesamten Querschnitt bis hin zu ihrer Grenzfläche der Verbindung mit der Metallhülle, wobei die Seele an der Grenzfläche mit der Umhüllung frei von einer Diffusionszone der Metalle ist. Die im wesentlichen konstante und homogene Zusammensetzung der Seele über ihren gesamten Querschnitt garantiert die Erzielung einer optimalen elektrischen Leitfähigkeit trotz der Anwesenheit der die Seele umgebenden Metallhülle. Die Grenzfläche zwischen der Seele und der Umhüllung ist sauber.
- Nach der Erfindung umfaßt die Umhüllung mehrere Schichten verschiedener Metalle oder Legierungen, die sich bei der Schmelzung untereinander kombinieren lassen, um eine gemeinsame Legierung zu bilden. Diese Eigenschaft ist gegensätzlich zu der Lehre der früheren Dokumente, die für die wechselseitige Diffusion der Umhüllungsschichten eine Erwärmungsstufe empfehlen. Auf überraschende Art und Weise ergibt die Erfindung den Nachweis für eine beträchtliche Verringerung der mechanischen Bruchrisiken der drahtförmigen Elektrode, die eine solche nicht diffundierte vielschichtige Umhüllung aufweist. Es ist möglich, daß die Kombination der verschiedenen Schichten, welche die Umhüllung ausbilden, um bei der Schmelzung eine gemeinsame Legierung zu ergeben, dazu tendieren, die Erwärmung der Seele zu verringern, und auch dazu tendieren, die Bruchrisiken zu verringern.
- Die Umhüllung wird durch eine kalte Ablagerung realisiert, auf eine Seele aus Kupfer oder einer Kupferlegierung mit wenigstens einer Metall- oder Legierungsschicht, welche die endgültige Umhüllung ergibt, unter Ausschluß jeder Erwärmungs-Nachbehandlung, die dazu neigt, eine Diffusion der Metalle zwischen der Umhüllung und der Seele zu erzeugen. Das Verfahren unterscheidet sich so von den Verfahren, die bei den bekannten Techniken der Verwirklichung einer Umhüllung auf der Basis einer Zinklegierung benutzt wurden, der bekannten Verfahren, bei welchen man eine Erwärmungsstufe der Elektrode zur Sicherstellung einer wechselseitigen Diffusion der Metallschichten empfiehlt, welche die Umhüllung zusammensetzen. Durch eine solche Stufe werden die Metallatome, welche die Umhüllung zusammensetzen, in das Innere der Seele diffundiert und verringern beträchtlich ihre elektrische Leitfähigkeit.
- Die Umhüllung besteht vorteilhaft aus einer elektrolytischen Ablagerung der Kupferlegierung und des das Kupfer begleitenden Metalls.
- Der Anteil des Metalls, welches das in der elektrolytischen Ablagerung enthaltene Kupfer begleitet, ist weniger als 50 Gew.-%.
- Nach einer Ausführungsform umfaßt die Umhüllung nach der Erfindung eine Oberflächenschicht, die aus wenigstens einem der Metalle der Gruppe besteht, enthaltend Eisen, Nickel, Chrom, Kobalt, Diese Oberflächenschicht verringert, beträchtlich die Anhaftung der Tropfen der Metallschmelze, die sich rasch von der Umhüllung in der Funkenzone lösen.
- Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von besonderen Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren, bei welchen:
- Fig. 1 eine Installation der Funkenerosion schematisch zeigt, bei welcher eine Elektrode nach der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
- Fig. 2 einen Querschnitt einer Elektrode nach der vorliegenden Erfindung zeigt, ohne daß die verschiedenen Schichten, welche die Umhüllung ausbilden, unterschieden werden;
- Fig. 4 schematisch einen Querschnitt einer Elektrode nach der Erfindung zeigt, wobei die verschiedenen Schichten, welche die Umhüllung ausbilden, unterscheidend gezeigt sind; und
- Fig. 5 eine andere Ausbildungsform der Elektrode nach der Erfindung zeigt.
- Wie in Fig. 1 dargestellt ist, umfaßt eine Installation zur Funkenerosion mit einer drahtförmigen Elektrode allgemein eine drahtförmige Elektrode 1, die man entlang einer vorbestimmten Bahn bewegt. Die drahtförmige Elektrode 1 wickelt sich von einem Drahtvorrat 2 ab und wird nach der Verarbeitung auf einer Rückgewinnungsspule 3 rückgewonnen. Zwischen dem Vorrat 2 und der Rückgewinnungsspule 3 folgt die Elektrode 1 einem schematisch dargestellten Kurs, in dessen Verlauf sie durch Mitnahmerollen 4 und 5 mitgenommen wird, die durch Motoren 6 und 7 bewegt sind, und die wird durch Führungsorgane, wie die Rollen 8 und 9, geführt. Zwischen den Rollen 8 und 9 geht die Elektrode 1 durch die Verarbeitungszone 10 hindurch, die Zone, in welcher sie sich in Bezug auf ein zu verarbeitendes Stück 11 befindet. Ein elektrischer Impulsgenerator 12 ist durch geeignete Elektroden 13 und 14 zwischen einem Teil der drahtförmigen Elektrode 1 und dem zu verarbeitenden Stück 11 verbunden. Die durch den elektrischen Impulsgenerator 12 erzeugten elektrischen Impulse erzeugen einen Funken in der Verarbeitungszone 10 zwischen dem zu verarbeitenden Stück 11 und der Elektrode 1. Dieser Funken erzeugt die fortlaufende Erosion des Stückes 11, wobei die Erosion beliebig durch die relative Bewegung des Stückes 11 und dem Abschnitt der Elektrode 1 verfolgt werden kann, der zwischen den Rollen 8 und 9 vorhanden ist.
- In Fig. 2 ist in größerem Maßstab die drahtförmige Elektrode 1 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Elektrode umfaßt eine Metallseele 15, die vorteilhaft aus Kupfer oder einer Kupfer-Zink-Legierung besteht oder aus jedem anderen geeigneten Metall, ein guter elektrischer Leiter ist und einen genügenden mechanischen Widerstand ergibt. Die Metallseele 15 ist von einer vielschichtigen Metallhülle 16 umgeben, wobei die Seele 15 und die Umhüllung 16 an einer sauberen Grenzfläche 17 miteinander in Berührung sind. Uber ihren gesamten Querschnitt bis hin zu ihrer Verbindungsgrenzfläche 17 mit der Metallhülle ist die Seele 15 frei von einer Diffusionszone der Metalle, welche die Umhüllung 16 bilden.
- Die Umhüllung 16 ist vorteilhaft mit einer elektrolytischen Kupferlegierung als Basis ausgebildet.
- Die Umhüllung 16 enthält vorteilhaft Zink, dessen Anwesenheit die Erwärmung der Seele in der Funkenzone verringert.
- Die Umhüllung kann ebenso vorteilhaft Nickel enthalten, bspw. eine ternaire Legierung aus Kupfer, Zink und Nickel, oder eine Kupfer-Nickel-Legierung.
- In der Ausführungsform der Fig. 4 umfaßt die Umhüllung 16 eine Vielzahl von Schichten aus verschiedenen Metallen oder Legierungen, die sich bei dem Funken untereinander kombinieren lassen, um eine gemeinsame Legierung zu bilden. Bspw. kann man eine erste innere Schicht 160 aus einer Legierung aus Kupfer und Nickel verwenden, eine zweite Schicht 162 aus Kupfer, eine dritte Schicht 163 aus Zink, eine vierte Schicht 164 aus einem anderen Metall oder einer anderen Legierung.
- Bei den beiden Ausführungsformen der Fig. 4 und 5 kann die Oberflächenschicht 164 aus wengistens einem der Metalle der Gruppe ausgebildet sein, bestehend aus Eisen, Nickel, Kobalt, Chrom. Die Oberflächenschicht 164 kann sehr dünn sein, wobei seine Dicke bspw. etwa 1 um betragen kann.
- Um eine drahtförmige Elektrode gemäß der Erfindung herzustellen, muß man ein kaltes Verfahren der Umhüllung eienr Seele 15 aus Kupfer oder einer Kupferlegierung mit einer guten elektrischen Leitfähigkeit anwenden. Die Umhüllung wird durch einen kalten Niederschlag von Metall- oder Legierungsschichten realisiert, welche die endgültige Umhüllung bilden, und man muß jede abschließende Bearbeitung einer Erwärmung der Elektrode vermeiden. Die Bestimmung "kalter Niederschlag" bedeutet, daß der Niederschlag bei einer genügend niedrigen Temperatur bewirkt wird, damit die Diffusionen der Metalle von einer Schicht in die andere der Seele oder der Umhüllung vernachlässigbar sind. Dies ist der Fall bei einem Niederschlag, der bei einer Temperatur von weniger als 100ºC stattfindet.
- Eine Verbesserung der Ergebnisse ist in dem Fall festgestellt worden, wo der Anteil des das Kupfer begleitenden Metalls, das in der Umhüllung 16 enthalten ist, weniger als 50 Gew.-% der Umhüllung ist.
- Die Schichten der Umhüllung können durch einen chemischen Niederschlag realisiert werden, oder können durch einen elektrolytischen Niederschlag realisiert werden. Der elektrolytische Niederschlag kann insbesondere bei den Ausführungsformen bevorzugt sein, bei welchen man die Zusammensetzung steuern will.
- Um eine solche Elektrode gemäß der Fig. 2 zu realisieren, läßt man damit vorteilhaft einen Seelendraht 15, bspw. aus Kupfer oder einer Kupfer-Zink-Legierung, durch ein Elektroplattierungsbad hindurchgehen, um den elektrolytischen Niederschlag einer Oberflächenschicht der Umhüllung 16 aus einer Kupferlegierung zu erzeugen, gemäß einer geeigneten Dicke und einem geeigneten Gehalt des Metalls, welches das Kupfer begleitet.
- Eine erste Möglichkeit besteht darin, eine Kupfer-Zink- Legierung direkt niederzuschlagen.
- Eine andere Möglichkeit besteht darin, einen gemeinsamen Niederschlag der beiden Metalle Kupfer und Zink auf der Seele 15 zu realisieren.
- Gemäß einer vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens während der Stufe der Ausbildung des elektrolytischen Oberflächenniederschlages der Legierung auf der Seele 15 werden die elektrischen Parameter des Betriebs der Elektroplattierung in geeigneter Art und Weise in Abhängigkeit von der Zeit verändert. Solche Veränderungen ergeben eine Modulierung bei der Zusammensetzung und bei der Struktur des Niederschlages der Legierung in der Dicke der Umhüllung.
- Insbesondere kann man durch das Elektroplattierungsbad einen pulsierenden elektrischen Strom zwischen den Elektroden vorteilhaft hindurchgehen lassen. Die Zusammensetzung und die Struktur des Legierungsniederschlages können durch eine Regelung der Parameter der Wellenform moduliert werden, wie der Frequenz und dem Tastverhältnis des pulsierenden elektrischen Stroms.
- Nach der Erfindung wird die Verwirklichung einer Umhüllung gesucht, die aus einer Häufung von Schichten aus verschiedenen Metallen oder Legierungen besteht. Die Schichten sind für eine Kombination bei der elektrischen Funkenerosion bestimmt. Um die Schnelligkeit der Kombination der Schichten bei dem Funken zu verbessern, kann man die Anzahl der Schichten vergrößern, welche die Umhüllung ausbilden, und gleichzeitig ihre Dicke verkleinern. Die Erfindung ergibt eine Erleichterung bei der Verwirklichung einer solchen vielschichtigen Umhüllung mit zahlreichen und feinen Schichten. Der chemische Niederschlag durch Bewegung, welcher der Typ des chemischen Niederschlages ist, der sich für den Niederschlag der Metall- oder Legierungsarten eignet, welche die Umhüllung gemäß der Erfindung bilden, erlaubt tatsächlich allein nicht, Schichten zu realisieren, deren Dicke größer als 1 um ist. Die Verwirklichung eines elektrolytischen Niederschlages ist darüberhinaus komplexer.
- Die Erfindung erlaubt eine Überwindung dieser Schwierigkeiten durch eine Verwirklichung der Umhüllung durch eine Aufeinanderfolge elektrolytischer Niederschläge und chemischer Niederschläge, die abwechslend bewirkt werden. Man realisiert daher bspw. eine erste Schicht einer Dicke von 2 um durch einen elektrolytischen Niederschlag durch eine Hindurchführung durch ein elektrolytisches Bad; man realisiert danach eine Veränderung eines Teils des Metalls der ersten Schicht und seinen Ersatz durch eine unterschiedliche zweite Schicht einer maximalen Dicke von 1 um; gleichartig realisiert man eine dritte Schicht durch einen elektrolytischen Niederschlag, dann eine vierte Schicht durch einen chemischen Niederschlag usw.
- Man kann auch eine letzte Stufe für die Verwirklichung einer Dimensionierung anwenden, durch Hindurchführung der Elektrode durch ein Zieheisen. Man erhält so eine Elektrode mit einem perfekt vorbestimmten Durchmesser.
- Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen beschränkt, die ausführlich beschrieben worden sind, sie kann vielmehr verschiedene Varianten und Verallgemeinerungen einschließen, die im Umfang der nachfolgenden Ansprüche enthalten sind.
Claims (8)
1. Drahtförmige Elektrode für eine Verarbeitung durch
Funkenerosion, mit einer Metallseele (15) aus Kupfer
oder einer Kupferlegierung, die mit einer Metallhülle
(16) umhüllt ist, bei welcher:
- die Metallseele (15) eine im wesentlichen konstante
und homogene Zusammensetzung über ihren gesamten
Querschnitt hat bis hin in ihre Verbindungs-Grenzfläche
(17) mit der Metallhülle (16), wobei die Seele (15) an
der Grenzfläche (17) mit der Hülle (16) frei von einer
Diffusionszone der Metalle ist,
- die Elektrode frei von einer Sperrschicht ist an der
Grenzfläche zwischen der Metallseele (15) und der
Metallumhüllung (16),
- die Metallumhüllung (16) einen elektrolytischen
Niederschlag einer Legierung aufweist, die aus Kupfer und
das Kupfer begleitendem Metall besteht,
- die Umhüllung mehrere Schichten aus verschiedenen
Metallen oder Legierungen (160, 162, 163, 164)
aufweist, die sich bei der Schmelzung in der Funkenzone
untereinander kombinieren lassen, um eine gemeinsame
Legierung zu bilden,
- der Anteil des Metalls, welches das in der Umhüllung
enthaltene Kupfer begleitet, weniger als 50 Gew.-%
beträgt.
2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Umhüllung (16) Zink enthält.
3. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Umhüllung (16) Nickel enthält.
4. Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Umhüllung (16) eine
Oberflächenschicht (161) aufweist, die aus wenigstens einem Metall
der Gruppe besteht, enthaltend Eisen, Nickel, Kobalt,
Chrom, um die Haftung der schmelzflüssigen Metalltropfen
an der Umhüllung zu verringern.
5. Verfahren zur Herstellung einer drahtförmigen Elektrode
für eine Verarbeitung durch Funkenerosion nach einem der
Ansprüche 1 bis 4, bei welchem die Herstellung der
Umhüllung wenigstens eine Stufe eines kalten
elektrolytischen Niederschlags auf einer Seele (15) aus Kupfer
oder einer Kupferlegierung wenigstens einer Schicht aus
Metall oder einer Legierung (16) umfaßt, welche die
endgültige Umhüllung ausbildet, unter Ausschluß jeder
nachfolgenden Wärmeeinwirkung, die geeignet ist, eine
Diffusion der Metalle zwischen der Umhüllung und der
Seele zu erzeugen, wobei der Anteil an Metall, welches
das Kupfer in der Umhüllung begleitet, weniger als
50 Gew.-% beträgt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
während der Stufe der Erzeugung des elektrolytischen
Niederschlags der Legierung an der Oberfläche die
elektrischen Parameter in der Zeit verändert werden, um die
Zusammensetzung und die Struktur des Niederschlages in
der Dicke der Umhüllung zu modulieren.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
man durch das Elektroplattierungsbad einen pulsierenden
elektrischen Strom hindurchgehen läßt,und daß die
Zusammensetzung und die Struktur des Legierungsniederschlages
durch eine Regelung der Parameter der Wellenform des
pulsierenden elektrischen Stromes moduliert werden.
8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Umhüllung durch eine abwechselnd bewirkte
Aufeinanderfolge elektrolytischer Niederschläge und chemischer
Niederschläge durchgeführt wird, um eine Schichtung von
zahlreichen und feinen Schichten aus Metallen oder
verschiedenen Legierungen zu erhalten.
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Cited By (3)
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---|---|---|---|---|
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