DE1301699B - Vorrichtung zum funkenerosiven Auftragen von Metallen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung genden Werkstücke dienendes Metallband beschichtet zum funkenerosiven Auftragen von Metallen mittels werden kann, sondern auch bereits ausgestanzte einKondensator-Entladungen mit einer rotierenden, ano- zelne Werkstücke oder Rohlinge an der erforderdisch geschalteten, ohne Abstandsregelung über die liehen Stelle nachträglich beschichtet werden können. Werkstückoberfläche bewegten Elektrode. 5 Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß die Elek-Ein Auftragen von edleren Metallen auf eine aus trode in an sich bekannter Weise als rotierende unedlen, billigeren Metallen bestehende Trägerschicht Scheibe ausgebildet ist und daß sie zum Auftragen wird insbesondere bei der Massenanfertigung von und Legieren verschiedener Metalle aus mehreren elektrischen Kontaktteilen benötigt, die einem vor- einzelnen, dem Werkstück abwechselnd gegenüberzeitigen Verschleiß ausgesetzt sind. Es ist bekannt, io tretenden Teilen aus verschiedenen Metallen besteht, aus unedlen Metallen bestehende Rohlingsbänder Die einzelnen Teile können in an sich bekannter oder Werkstücke durch starkes Kalt- oder Warm- Weise Segmente bilden.

pressen mit edlen Metallen zu plattieren oder Edel- Vorteilhafterweise können die einzelnen Teile in

metall unter hohem Vakuum aufzudampfen. an sich bekannter Weise radiale Strahlen bilden.

Derartig hergestellte Erzeugnisse und Rohlinge 15 Die einzelnen Teile können auch in an sich beweisen jedoch den Nachteil auf, daß das aufgetragene kannter Weise gegeneinander elektrisch isoliert und Metall die Weichheit aller Edelmetalle behält. an getrennte Entladungskreise angeschlossen sein.

Es ist auch bekannt, auf Rohlinge oder auf als Nach einer vorzugsweisen Ausführungsform kann

Ausgangsmaterial zur Anfertigung von Werkstücken die Auftragung auf ein gespanntes laufendes Band so dienende Metallbänder oder -platten auf funken- 20 erfolgen, daß der Druck zwischen der Elektrode und

erosivem Wege edlere Metalle aufzutragen. Hierbei dem Band einstellbar ist.

ergibt sich der Vorteil, daß die Härte des aufge- Die zu beschichtenden Werkstücke können auf

tragenen Metalls durch die hierbei erfolgende Auf- dem Band befestigt sein.

nähme von Stickstoff aus der Luft infolge der im Erfindungsgemäß ergibt sich der Vorteil, daß auf schmalen Fimkenkanal erzeugten hohen Temperatur 25 einfache Weise ein bisher nicht mögliches funkenvon 10 000 bis 15 000° C um ein Mehrfaches erhöht erosives Auftragen und gleichzeitiges gegenseitiges wird, wobei die Abkühlung auf Zimmertemperatur Legieren einer aus mehreren Metallen bestehenden blitzartig erfolgt. Hierdurch kann eine weit höhere Legierungsschicht erzielt werden. Es ist auch vorteilmechanische und auch funkenelektrische Verschleiß- haft, daß durch den erzielbaren gleichbleibenden festigkeit erzielt werden als mit anderen Methoden. 30 Andruck der Anode an das Werkstück eine während Bekannte Vorrichtungen zum funkenerosiven Auf- des gesamten Auftragungsvorganges auftragbare tragen von Metall mit Hilfe eines Vibrators sind Schicht von gleichbleibender Stärke erzielbar ist. kompliziert, arbeitsaufwendig und unwirtschaftlich. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die nach Außerdem ist die erzeugte Oberfläche sehr rauh. dem erfindungsgemäßen Verfahren auftragbare Le-Es ist auch eine Vorrichtung bekannt, bei der als 35 gierungsschicht eine größere Festigkeit aufweist als Anode für das lichtbogenerosive Auftragen eine die einzelnen Ausgangsmetalle an sich und daß sie rotierende Scheibenbürste verwendet wird. Mit dieser äußerst fest auf dem Trägermetall haftet. Anordnung ist jedoch nur eine sehr dünne Schicht Die erfindungsgemäß beschichteten Teile können aufzutragen. in einem weiteren Arbeitsgang geglättet oder ge-Es ist auch eine Vorrichtung zum funkenerosiven 40 schmiedet werden. Aus den mit der aufgetragenen Auftragen von Metallen bekannt, bei der eine rotie- Legierungsschicht versehenen Metallteilen können rende, stabförmige, aus dem aufzutragenden Metall auch Werkstücke ausgestanzt werden. Es ist vorteilbestehende Elektrode ohne Vibration oder seitliche haft, daß die Auftragung einer derartigen, eine Legie-Schwankungen und ohne Regelung des Elektroden- rung bildenden Schicht auf äußerst unkomplizierte, abstandes verwendet wird und deren Andruck an das 45 einfache, wirtschaftliche Weise ermöglicht wird und Werkstück von Hand dosiert wird. dabei erforderlichenfalls auch lediglich eine jeweils Es sind auch Vorrichtungen zum funkenerosiven benötigte kleine Fläche mit dem wertvollen Edel-Auftragen von Metallen bekannt, bei denen scheiben- metall beschichtet werden kann, förmige Auftragselektroden verwendet werden. In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbei-Es ist auch eine Vorrichtung bekannt, bei der als 50 spiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Auftragsanode mehrere, aus dem gleichen aufzutra- Es zeigt

genden Metall bestehende rotierende gleichartige Fig. 1 die rotierende Scheibe in Seitenansicht

Scheiben verwendet werden. (ohne Darstellung der Andruckeinrichtung),

Es ist auch bekanntgeworden, elektrisch isolierte F i g. 2 die Vorrichtung mit der Andruckeinrich-

und von getrennten Entladungskreisen gespeiste Teil- 55 tung und dem schräggestellten gespannten Band in

elektroden zu verwenden. Seitenansicht mit einer rotierenden Elektroden-

Mit diesen bekannten Vorrichtungen kann jedoch scheibe,

lediglich eine aus einem einzigen Metall bestehende F i g. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel in Seiten-Schicht aufgetragen werden. ansieht gemäß F i g. 2 mit einer aus radialen Strahlen

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, im 60 bestehenden Elektrode,

Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen eine Vor- F i g. 4 ein anderes Ausführungsbeispiel gemäß

richtung zum funkenerosiven Auftragen von Metal- Fig. 2 in Seitenansicht mit auf einem unendlichen

len mittels Kondensator-Entladungen zu schaffen, Förderer befindlichen einzelnen zu beschichtenden

mit der ein Auftragen einer aus verschiedenen Aus- Werkstücken,

gangsmetallen legierten Auftragsschicht möglich ist 65 Fig. 5 ein anderes Ausführungsbeispiel mit seit- und bei der während des gesamten Arbeitsvorganges lieh an der Elektrodenscheibe gehaltenem zu beeine gleichbleibende Schichtstärke erzielbar ist, wobei schichtendem Werkstück in seitlicher und in Stirnnicht nur ein als Ausgangsmaterial für die zu ferti- ansieht,

Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 5 in Stirnansicht.

Aus F i g. 1 ist das Prinzip der Beschichtung ersichtlich. Die aus Edelmetall bestehende, als Scheibe 1 gestaltete Elektrode trägt die Edelmetallschicht 6 auf ein zu beschichtendes Band 2 auf. Die rotierende Scheibe 1 wird an das Band 2 angedrückt (F i g. 2). Ein Elektromotor setzt die Treibriemenscheiben 3 und 4 in Bewegung, welche an einem in der Ebene der Scheibe schwenkbaren Hebel 5 befestigt sind, der unter dem Einfluß der an den hebelartigen Schenkeln befindlichen Gewichte Q1 und Q 2 bestrebt ist, sich bei Drehung der Scheibe in Richtung des Pfeiles 13 in der Richtung des Pfeiles 6 zu bewegen, wodurch der erwünschte Andruck gewährleistet wird.

Die rotierende Scheibe 1 wird langsam an das sich bewegende Band 2, welches unter einem Neigungswinkel α zwischen zwei um eine Strecke L voneinander entfernten Stützpunkten 9 und 10 gespannt ist, ao herangeführt, bis sie das Band tangential in Punkt 7 berührt. Wird der Impulsstrom eingeschaltet, so entstehen in Punkt 8 Funken, welche das Edelmetall aus der als Anode geschalteten Scheibe auf das Werkstück auftragen. Der Druck wird auf unkomplizierte »5 Weise geregelt, wobei das Auftragen bei sich änderndem Durchmesser der Scheibe mit während des gesamten Arbeitsvorganges gleichbleibendem Andruck erfolgt. Das zwischen den Rollen 9 und 10 gespannte Band schwingt, wodurch zusätzlich eine in diesem Fall nützliche Vibration auftritt, die jedoch eine weitaus höhere Frequenz aufweist als bei anderen Methoden.

Je nach Erfordernis können die Geschwindigkeit der Fortbewegung des Bandes 2, die Geschwindigkeit der Drehung der Scheibe 1, der Winkel α, die Länge L, die Gewichte Q1 und Q 2 und die entsprechenden Längen der Schenkel eingestellt werden. Die Scheibe kann mittels einer Feder 14 gebremst werden.

Die Scheibe 1 wird mit ihrer fortschreitenden Abtragung leichter. Der in Punkt 7 wirksame Druck kann durch Verkürzung des das Gewicht Q1 tragenden Schenkels bzw. durch Verlängerung des das Gewicht Q 2 tragenden Schenkels eingestellt und praktisch konstant gehalten werden.

Noch wesentlich bessere Resultate können in gewissen Fällen erreicht werden, indem an Stelle einer massiven oder aus Segmenten gebildeten Scheibe eine Elektrode verwendet wird, die aus einzelnen radialen Strahlen besteht, wie aus F i g. 3 ersichtlich ist. Für eine Beschleunigung der Auftragung können die einzelnen Teile der Elektrode gegeneinander elektrisch isoliert sein und an getrennte Entladungskreise angeschlossen sein. Die Teilelektroden berühren kurz die Fläche des als Trägerschicht dienenden Bandes. Jede Trennung dieser Berührung bewirkt Funkenbildung, wodurch eine qualitativ hochwertige Auftragung verschiedenartiger Metalle und ein Legieren derselben untereinander erzielt werden kann. Die Anzahl der Berührungen hängt von der Zahl der einzelnen verwendeten Teilelektroden und von der Geschwindigkeit der Drehung der Scheibe ab. Zum Beispiel erreicht man bei 30 Teilelektroden und 6000 Umdrehungen in der Minute 180 000 Berührungen, d. h., es wird auf mechanischem Wege eine Frequenz von 3000 Hz erzielt. Die Speisung der rotierenden Scheibe erfolgt mit Impulsstrom, der von einem Entladungskreis mit dem Kondensator C geliefert wird.

Die als Elektrode dienende rotierende Scheibe kann auch zur Auffrischung der Stirn- oder Seitenflächen von bereits eingebauten Kontaktteilen, wie Kontaktmessern, -federn oder -feldern, beispielsweise in selbsttätigen Telefonämtern durch Auftragen von Kontakt- oder anderem Material verwendet werden.

Es können auch an bereits fertiggestellten Kontaktrohlingen lediglich auf die kontaktierende Fläche Schichten aus Edelmetall unter Legierungsbildung aufgebracht werden. Die Rohlinge 16 werden hierbei auf einem unendlichen Band befestigt und an der rotierenden Scheibenelektrode vorbeigeführt und hierbei mit einem dosierten Druck an deren Umfangsfläche angedrückt (F i g. 4). Das Auftragen auf bereits fertig gestanzte oder halb gestanzte Rohlinge 16 kann auch mit der Stirnfläche der Scheibenelektrode, wie in F i g. 5 dargestellt, erfolgen. Ein Auftragen gemäß F i g. 6 findet Anwendung bei der Auffrischung oder Beschichtung von Kontakten, die bereits im Betrieb sind und nicht abmontiert zu werden brauchen.

Durch die Auftragung von Legierungen bildenden Metallen auf ein Band, aus welchem dann Schneidwerkzeuge, beispielsweise Rasiermesser, Bandsägen, und sonstige Werkstücke herausgestanzt werden, wird eine erhebliche Qualitätsverbesserung unter Verwendung minderwertigerer Trägermetalle erzielt.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum funkenerosiven Auftragen von Metallen mittels Kondensator-Entladungen mit einer rotierenden, anodisch geschalteten, ohne Abstandsregelung über die Werkstückoberfläche bewegten Elektrode, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode in an sich bekannter Weise als rotierende Scheibe ausgebildet ist und daß sie zum Auftragen und Legieren verschiedener Metalle aus mehreren einzelnen, dem Werkstück abwechselnd gegenübertretenden Teilen aus verschiedenen Metallen besteht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Teile in an sich bekannter Weise Segmente bilden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Teile in an sich bekannter Weise radiale Strahlen bilden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Teile in an sich bekannter Weise gegeneinander elektrisch isoliert und an getrennte Entladungskreise angeschlossen sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragung auf ein gespanntes laufendes Band erfolgt und daß der Druck zwischen der Elektrode und dem Band einstellbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zu beschichtenden Werkstücke auf dem Band befestigt sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen