專利名稱：用于對工件進(jìn)行電化學(xué)加工的方法
用于對工件進(jìn)行電化學(xué)加工的方法本發(fā)明涉及一種用于對至少一個工件進(jìn)行電化學(xué)加工的方法，其中在不同的階段用一個電流對該工件進(jìn)行處理，這個電流在這些不同的階段具有不同的電流密度。電化學(xué)加工(ECM)是通過將金屬將從一個陽極極化的金屬工件的表面上電化學(xué)地剝離而去除金屬的一種方法，該金屬工件是一個電化學(xué)電池的一個組成部件。該方法是基于在填充有電解質(zhì)的電化學(xué)電池中用一種工具(陰極)對有待加工的金屬工件(陽極) 的表面通過電解而進(jìn)行受控的、陽極的電化學(xué)降解。電解是一種化學(xué)方法，其中電流在浸沒于一種溶液(該電解質(zhì))中的兩個電極(帶正電的陽極以及帶負(fù)電的陰極)之間流動。有待加工的金屬工件表面的陽極的電化學(xué)降解的典型實(shí)例是電化學(xué)拋光(ECP)、 電化學(xué)去毛刺(ECD)以及已經(jīng)提到的電化學(xué)加工。在電化學(xué)拋光過程中，金屬工件的表面被去除。電化學(xué)加工經(jīng)常是以不同的加工階段來實(shí)施，在此過程中用不同的電流密度對工件進(jìn)行處理。DE 42 27 005A1披露了一種對工件進(jìn)行電化學(xué)加工的方法，其中在至少兩個加工時間段之間發(fā)生了電流的陡然升高。在此，在工具與工件之間流動著直流電流。這個電流可以按連續(xù)的或者脈沖的方式來提供。在DE 42 27 005A1中描述的方法是具體用于對工件進(jìn)行去毛刺。在一個第一加工時間段內(nèi)，將電流密度選擇地相對較低，以便防止電解質(zhì)的過熱。 已發(fā)現(xiàn)按照有待加工的工件的整個邊緣長度而言每毫米0. 5A的初始電流密度可靠地做到了這一點(diǎn)。在第一加工時間段中的加工時間是整個加工時間的10%到約40%，這通常是1 到3秒。在這個第一加工時間段之后，使工作電流陡然增大1.3到10倍。在一個第二加工時間段中保持這個陡然增大的電流水平，直至該加工過程結(jié)束，該電流水平有可能在這個加工時間段中進(jìn)一步增加而延續(xù)。通過在此說明的方法，旨在減少電短路的形成。然而，通過從現(xiàn)有技術(shù)已知的這些電化學(xué)加工方法，已知的是，特別在使用硝酸鈉作為電解質(zhì)時，在工件上出現(xiàn)沉積物并且這些沉積物可能導(dǎo)致工件表面的鈍化。而且，在使用太低的電流密度的電化學(xué)加工的過程中，在工件的表面上出現(xiàn)了變色以及大的表面粗糙度。但是，由于高的表面品質(zhì)是所希望的，則必須使用相對高的電流密度，這進(jìn)而對于加工精度來說是不利的。盡管有可能通過脈沖直流電流來改進(jìn)表面品質(zhì)，但這導(dǎo)致了該加工過程的減慢，因?yàn)樵谶@些單獨(dú)的電流脈沖之間，必須首先通過一個電流源來建立適當(dāng)?shù)碾娏魅萘?。此外，大電流密度的連續(xù)施加要求相應(yīng)尺寸的電流源，這導(dǎo)致了獲得過程中以及操作過程中的高成本。因此本發(fā)明的目的是至少部分地解決關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)所描述的這些問題，并且特別是提供一種用于對至少一個工件進(jìn)行電化學(xué)加工的方法，該方法允許高的加工速率、使用便宜、并且實(shí)現(xiàn)了工件的高的表面品質(zhì)。這些目的通過根據(jù)權(quán)利要求1的這些特征所述的一種方法得以實(shí)現(xiàn)。在以從屬方式闡述的權(quán)利要求中指明了本發(fā)明的另外的有利的改進(jìn)。應(yīng)當(dāng)指出，在以從屬方式闡述的權(quán)利要求中單獨(dú)提出的這些特征可以按任何希望的、在技術(shù)上有意義的方式彼此組合并且限定本發(fā)明的另外的改進(jìn)。此外，在這些權(quán)利要求中指明的特征在說明書中更明確地指明并進(jìn)行了解釋，呈現(xiàn)了本發(fā)明的另外的優(yōu)選的改進(jìn)。根據(jù)本發(fā)明的、對至少一個工件進(jìn)行電化學(xué)加工的方法包括至少以下這些步驟a)在一個第一階段中在一種電解質(zhì)中設(shè)置一個第一電流密度，b)在該第一階段之后的一個第二階段中保持該第一電流密度，c)在該第二階段之后的一個第三階段中將該第一電流密度增大到一個第二電流密度，該第二電流密度與該第一電流密度相比高出至少30 %，并且d)在該第三階段之后的一個第四階段中在最大100微秒(μ S)內(nèi)將該第二電流密度減小到最大為該第二電流密度的1%。方法步驟a)特別是表達(dá)了以下想法在該第一階段中，在該電解質(zhì)中的一個工件與一個工具之間設(shè)置一個第一電流密度。電流密度在此應(yīng)理解為是指以安培計的電流密度與以平方毫米計的自由陰極面積以及該工件的加工面積與該自由陰極面積之比的乘積之間的比率
權(quán)利要求
1.一種用于對至少一個工件進(jìn)行電化學(xué)加工的方法，包括至少以下這些步驟a)在一種電解質(zhì)中在一個第一階段(1)中設(shè)置一個第一電流密度0)，b)在該第一階段(1)之后的一個第二階段(3)中保持該第一電流密度0)，c)在該第二階段( 之后的一個第三階段(4)中將該第一電流密度( 增大到一個第二電流密度(5)，該第二電流密度與該第一電流密度( 相比高出至少30%，并且d)在該第三階段(4)之后的一個第四階段(6)中在最大100微秒(μs)內(nèi)將該第二電流密度( 減小到最大為該第二電流密度的1%。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，在步驟b)與c)之間至少增大電解質(zhì)壓力或者電解質(zhì)流量。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，在該第二階段C3)中該第一電流密度( 是在0.3A/ mm2 與 0. 7A/mm2 之間。
4.如以上權(quán)利要求之一所述的方法，在該第三階段中該第二電流密度(5)是至少 0. 5A/mm2 ο
5.如以上權(quán)利要求之一所述的方法，在該第四階段(6)中該第二電流密度(5)的減小是通過電壓反向來進(jìn)行的。
6.如以上權(quán)利要求之一所述的方法，在方法步驟c)的過程中該第二電流密度( 是部分恒定的。
7.如以上權(quán)利要求之一所述的方法，該第二階段(3)中的加工時間大于在其他階段 (1,4,6)中的加工時間的總和。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于對至少一個工件進(jìn)行電化學(xué)處理的方法，該方法包括至少以下這些步驟a)在一種電解質(zhì)中在第一階段(1)中設(shè)置一個第一電流密度(2)，b)在該第一階段(1)之后的一個第二階段(3)中保持該第一電流密度(2)，c)在該第二階段(3)之后的一個第三階段(4)中將該第一電流密度(2)增大到比該第一電流密度(2)大出至少30％的一個第二電流密度(5)，并且d)在該第三階段(4)之后的一個第四階段(6)中在最大100微秒(μs)內(nèi)將該第二電流密度(5)減小到最大為該第二電流密度的1％。
文檔編號B23H3/02GK102470468SQ201080034406
公開日2012年5月23日 申請日期2010年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月5日
發(fā)明者J·施賴納, M·里斯特, P·馬特 申請人:易趨宏擠壓研磨有限公司