DE19882983B4

DE19882983B4 - Grüne Kompaktelektrode zur Funkenentladungsbeschichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE19882983B4
Application number: DE19882983T
Authority: DE
Inventors: Akihiro Goto; Toshio Moro
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1998-03-11
Filing date: 1998-03-11
Publication date: 2011-05-12
Anticipated expiration: 2018-03-12
Also published as: DE19882983T1; JP3421321B2; CN1286732A; US6441333B1; CN1597190A; KR100398764B1; CH693767A5; CN100354454C; CN100506434C; KR20010041640A; WO1999046423A1

Abstract

Grüne Kompaktelektrode zur Funkenentladungsbeschichtung, erhältlich durch Mischen eines Ag-Pulvers mit einem TiH₂-Pulver und Pressformen des gemischten Pulvers.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine grüne Kompaktelektrode zur Funkenentladungsbeschichtung und ein Verfahren zur Herstellung der grünen Kompaktelektrode zur Funkenentladungsbeschichtung und insbesondere eine grüne Kompaktelektrode (Entladungselektrode), die für die Funkenentladungsbeschichtung verwendet wird, um harte anodische Oxidationsbeschichtungen auf der Oberfläche eines Werkstücks zu bilden, und ein Verfahren zur Herstellung der grünen Kompaktelektrode.
In JP 9 19 829 A wird ein Verfahren zur Funkenentladungsbeschichtung offenbart, das eine grüne Kompaktelektrode in Gegenwart einer Behandlungsflüssigkeit, wie beispielsweise eines Entladungsbehandlungsöls, verwendet, und das eine Pulsentladung zwischen einer grünen Kompaktelektrode und einem Werkstück verwendet, um eine harte anodische Beschichtung des Elektrodenmaterials oder einer Substanz, wie beispielsweise eines Metallcarbids von TiC, die durch Reaktion des Elektrodenmaterials auf der Oberfläche des Werkstücks durch die Entladungsenergie entsteht, zu bilden.
JP 7 070 761 A offenbart einen Formkörper, der als Elektrode zur Funkenentladung eingesetzt werden kann, und der erhalten wird, indem Al-, Sn- oder Zn-Pulver mit einem oder mehreren leicht zu carbonisierenden Metallen, wie Ti, Zr, V, Ta, Cr, Mo, W, Mn oder Nb gemischt und pressgeformt wird.
JP 62 127 448 A beschreibt die Herstellung eines Elektrodenmaterials für die Funkenentladung. Pulverförmiges W und pulverförmiges WC werden in einem bestimmten Verhältnis gemischt, verpresst und gesintert und mit Cu oder Ag infiltriert. Das Verpressen wird unter Zugabe eines Bindemittels durchgeführt.
JP 7 197 275 A offenbart eine Entladungselektrode, die hergestellt wird, indem ein Carbid-bildendes Metall, z. B. Ti, Nb, W, V, Zr, Ta, Cr, Mo und Mn, mit einem Metall, das als Binder wirkt, z. B. Cu, Al oder Sn, gemischt und pressgeformt wird.
GB 828 336 beschreibt ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung elektrisch leitfähiger Oberflächen. In diesem Verfahren wird eine pulverförmige Substanz verwendet. Dieses Pulver kann mit einem Gasstrom in die Entladungszone transportiert werden oder es kann in einer Flüssigkeit, in der die Entladung stattfindet, enthalten sein. Weiterhin kann das Pulver in einer Paste vorliegen, die auf die Elektrode oder die zu beschichtende Oberfläche aufgetragen wird. Das Pulver kann auch in der Elektrode enthalten sein. Das Pulver umfasst z. B. Cr, W, Ta oder andere hochschmelzende Metalle oder deren Mischungen. Außerdem kann das Pulver in einem kohlenstoffhaltigen Träger, z. B. Wachs, Fett oder Mineralöl, dispergiert werden.
Im allgemeinen wird die grüne Kompaktelektrode unter Ausnutzung einer Eigenschaft des Metallpulvers, dass das Pulver aushärtet, wenn ein Pulver eines Metalls, wie Ti, in ein Presswerkzeug eingefüllt wird und das Metallpulver in dem Presswerkzeug durch einen Druckstempel unter Druck gesetzt und verdichtet wird, hergestellt.
Die grüne Kompaktelektrode sintert auch dann nicht, wenn ein Metallpulver verwendet wird, das verschieden ist von der Elektrode für den Entladungsprozess, der in den JP 56 126 535 A und JP 62 127 448 A offenbart ist, und folglich hängen die letztendlich erreichte Elektrodenfestigkeit und der elektrische Widerstand von dem Zustand ab, wenn ihre Druckbehandlung und Verdichtung vollständig sind.
Um folglich eine gewünschte endgültige Elektrodenfestigkeit und einen gewünschten elektrischen Widerstand zu erhalten, benötigt die grüne Kompaktelektrode einen Druck von etwa 500 MPa (5 tonf/cm²) als Verdichtungsdruck. Wenn der Verdichtungsdruck niedriger ist, kann die Festigkeit der verdichteten Elektrode nicht ausreichend sein oder der elektrische Widerstand der Elektrode kann extrem groß werden, so dass die Elektrode nicht geeignet als grüne Kompaktelektrode zur Funkenentladungsbeschichtung verwendet werden kann.
Andererseits ist jedoch, wenn eine Elektrode mit solch einem grossen Verdichtungsdruck verdichtet wird, der Druck auf das metallische Presswerkzeug ebenso größer und aus diesem Grund kann die grüne Kompaktelektrode absplittern oder zerbrechen, wenn die grüne Kompaktelektrode nach dem Verdichten aus dem metallischen Presswerkzeug herausgenommen wird, so dass die Ausbeute an grünen Kompaktelektroden im Ergebnis niedrig ist.
Wie oben beschrieben, wird das Erfordernis eines hohen Verdichtungsdrucks, um eine grüne Kompaktelektrode zur Funkenentladungsbeschichtung unter Druck zu setzen und zu verdichten, größtenteils durch die Tatsachen verursacht, dass eine Bindungsstruktur von Partikeln nur mit Partikeln eines Metallcarbids, wie TiC, lose sein kann und das Pulver nicht gleichmäßig in ein metallisches Presswerkzeug eingefüllt werden kann.
Die Technologie unter Verwendung eines Eintauch-Entladungsphänomens ist in JP 7 197 275 A offenbart. In JP 7 197 275 A ist Pressformen als ein Verfahren zur Herstellung einer grünen Kompaktelektrode offenbart. Mit dem Pressformen allein wird jedoch die Druckverteilung leicht uneinheitlich und insbesondere wenn die Ausdehnung der Elektrode groß ist, ist es schwierig, eine hohe Qualität beizubehalten.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die zuvor beschriebenen Probleme zu lösen und es ist ein erfindungsgemäßes Ziel, eine grüne Kompaktelektrode zur Funkenentladungsbeschichtung bereitzustellen, die die Elektrodenfestigkeit und den elektrischen Widerstandswert besitzt, die für eine grüne Kompaktelektrode für die Funkenentladungsbeschichtung erforderlich ist, durch Verdichtung mit einem im Vergleich kleineren Verdichtungsdruck und die in hoher Ausbeute erhalten werden kann, und ein Verfahren zur Herstellung der grünen Kompaktelektrode zur Funkenentladungsbeschichtung.
Die vorliegende Erfindung stellt eine grüne Kompaktelektrode zur Funkenentladungsbeschichtung zur Verfügung, die zur Erzeugung einer Entladung zwischen einem Werkstück und einer grünen Kompaktelektrode eingesetzt wird, die durch Pressformen eines Metallpulvers oder eines Pulvers einer Metallverbindung erhalten wird, und unter Verwendung der Entladungsenergie zur Bildung einer Beschichtung, die aus dem Elektrodenmaterial oder einer Substanz besteht, die durch Reaktion des Elektrodenmaterials durch die Entladungsenergie auf der Oberfläche des Werkstücks erhalten wird; die Elektrode wird erhalten durch Mischen eines Ag-Pulvers mit einem TiH₂-Pulver und Pressformen des gemischten Pulvers.
Wenn die grüne Kompaktelektrode pressgeformt wird, gelangt das Ag-Pulver, das vergleichsweise weich ist und einen niedrigen elektrischen Widerstand hat, in den Raum zwischen den TiH₂-Partikeln, verformt sich im Raum zwischen den Partikeln plastisch und härtet die Elektrode mit dem Pulver, so dass der elektrische Widerstand der Elektrode erniedrigt wird. Auf diese Weise können die Elektrodenfestigkeit und der elektrische Widerstand, die für eine grüne Kompaktelektrode zur Funkenentladungsbeschichtung erforderlich sind, erhalten werden, auch wenn die Elektrode mit einem niedrigen Verdichtungsdruck verdichtet wird. In dieser grünen Kompaktelektrode entsteht eine harte anodische Oxidationsbeschichtung aus TiC bei der Funkenentladungsbeschichtung infolge einer Reaktion von TiH₂ mit dem Kohlenstoff in der Behandlungsflüssigkeit.
Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin eine grüne Kompaktelektrode für die Funkenentladungsbeschichtung zur Verfügung, die zur Erzeugung einer Entladung zwischen einem Werkstück und einer grünen Kompaktelektrode eingesetzt wird, die durch Pressformen eines Metallpulvers oder eines Pulvers einer Metallverbindung erhalten wird, und unter Verwendung der Entladungsenergie zur Bildung einer Beschichtung, bestehend aus dem Elektrodenmaterial oder einer Substanz, die durch eine Reaktion des Elektrodenmaterials durch die Entladungsenergie auf der Oberfläche des Werkstücks erhalten wird; die Elektrode wird erhalten durch Mischen eines kohlenstoffhaltigen Haftmittels auf Polymerbasis mit einem Metallpulver oder einem Pulver einer Metallverbindung und Pressformen des gemischten Pulvers mit einem Presswerkzeug.
Das kohlenstoffhaltige Haftmittel auf Polymerbasis ist ein Epoxyharz oder Phenolharz.
Folglich reagiert bei der Funkenentladungsbeschichtung zusätzlich zur Reaktion des Metallpulvers oder des Pulvers der Metallverbindung mit dem Kohlenstoff in der Behandlungsflüssigkeit das Metallpulver oder das Pulver der Metallverbindung mit dem Kohlenstoff in dem Haftmittel, so dass eine harte Carbidmetallbeschichtung erhalten werden kann.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung der grünen Kompaktelektrode zur Funkenentladungsbeschichtung zur Verfügung, die zur Erzeugung einer Entladung zwischen einem Werkstück und einer grünen Kompaktelektrode verwendet wird, die durch Pressformen eines Metallpulvers oder eines Pulvers einer Metallverbindung erhalten wird, und unter Verwendung der Entladungsenergie zur Bildung einer Beschichtung, bestehend aus dem Elektrodenmaterial oder einer Substanz, die durch eine Reaktion des Elektrodenmaterials durch die Entladungsenergie auf der Oberfläche des Werkstücks erhalten wird; das Verfahren umfasst die Schritte des Vermischens eines Ag-Pulvers mit einem TiH₂-Pulver und Pressformen des gemischten Pulvers mit einem Presswerkzeug.
Wenn folglich die grüne Kompaktelektrode pressgeformt wird, gelangt das Ag-Pulver, das vergleichsweise weich ist und einen niedrigen elektrischen Widerstand hat, in den Raum zwischen den TiH₂-Partikeln und verformt sich im Raum zwischen den Partikeln plastisch und härtet so die Elektrode mit Pulver, so dass der elektrische Widerstand der Elektrode erniedrigt wird. Auf diese Weise können die Elektrodenfestigkeit und der elektrische Widerstand, die für eine grüne Kompaktelektrode zur Funkenentladungsbeschichtung erforderlich sind, erhalten werden, auch wenn die Elektrode mit einem niedrigen Verdichtungsdruck verdichtet wird. Mit dieser grünen Kompaktelektrode wird bei der Funkenentladungsbeschichtung infolge einer Reaktion von TiH₂ mit dem Kohlenstoff in der Behandlungsflüssigkeit eine harte anodische Oxidationsbeschichtung aus TiC erhalten.
Weiterhin kann ein Verfahren zur Herstellung der grünen Kompaktelektrode zur Funkenentladungsbeschichtung eingesetzt werden, die zur Erzeugung von Entladung zwischen einem Werkstück und einer grünen Kompaktelektrode verwendet wird, die durch Pressformen eines Metallpulvers oder eines Pulvers einer Metallverbindung erhalten wird, und unter Verwendung der Entladungsenergie zur Bildung einer Beschichtung, bestehend aus dem Elektrodenmaterial oder einer Substanz, die durch Reaktion des Elektrodenmaterials durch die Entladungsenergie auf der Oberfläche des Werkstücks erhalten wird; das Verfahren umfasst die Schritte des Einfüllens eines Metallpulvers oder eines Pulvers einer Metallverbindung in ein Presswerkzeug, während man das Presswerkzeug vibrieren lässt, und Pressformen des Pulvers im Presswerkzeug. Der obige Fall des Einfüllens unter Vibration erfolgt unter den nachstehenden Bedingungen: Mehrere Gramm bis einige Hundert Gramm als Einfüllmenge; einige zehn Sekunden als Zeit für die Einfüllung unter Vibration; 1 bis 50 μm als Partikeldurchmesser; 5 μm oder mehr als Amplitude; und 10 Hz oder mehr als Vibrationsfrequenz.
Aufgrund des Einfüllens unter Vibration wird das Metallpulver oder das Pulver der Metallverbindung dicht in das Presswerkzeug eingefüllt und das Metallpulver oder das Pulver der Metallverbindung kann gleichmäßig in das Presswerkzeug eingefüllt werden. Auf diese Weise können die Elektrodenfestigkeit und der elektrische Widerstand, die für eine grüne Kompaktelektrode zur Funkenentladungsbeschichtung erforderlich sind, auch dann erhalten werden, wenn die Elektrode mit einem niedrigen Verdichtungsdruck verdichtet wird.
Weiterhin kann ein Verfahren zur Herstellung der grünen Kompaktelektrode zur Funkenentladungsbeschichtung eingesetzt werden, wobei Ultraschallvibration auf das Presswerkzeug angewendet wird.
Infolge des Einfüllens unter Ultraschallvibration wird das Metallpulver oder das Pulver der Metallverbindung effektiv dicht in das Presswerkzeug eingefüllt und das Metallpulver oder das Pulver der Metallverbindung kann gleichmäßig in das Presswerkzeug eingefüllt werden. Auf diese Weise können die Elektrodenfestigkeit und der elektrische Widerstand, die für eine grüne Kompaktelektrode zur Funkenentladungsbeschichtung erforderlich sind, auch dann erhalten werden, wenn die Elektrode mit einem niedrigen Verdichtungsdruck verdichtet wird.
Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren zur Herstellung der grünen Kompaktelektrode zur Funkenentladungsbeschichtung zur Verfügung, die zur Erzeugung einer Entladung zwischen einem Werkstück und einer grünen Kompaktelektrode verwendet wird, die durch Pressformen eines Metallpulvers oder eines Pulvers einer Metallverbindung erhalten wird, und unter Verwendung der Entladungsenergie zur Bildung einer Beschichtung, bestehend aus dem Elektrodenmaterial oder einer Substanz, die durch Reaktion des Elektrodenmaterials durch die Entladungsenergie auf der Oberfläche des Werkstücks erhalten wird; das Verfahren umfasst die Schritte der Vermischung eines kohlenstoffhaltigen Haftmittels auf Polymerbasis mit einem Metallpulver oder einem Pulver einer Metallverbindung und Pressformen des gemischten Pulvers mit einem Presswerkzeug, wobei das kohlenstoffhaltige Haftmittel auf Polymerbasis ein Epoxyharz oder Phenolharz ist.
Folglich reagiert bei der Funkenentladungsbeschichtung zusätzlich zur Reaktion des Metallpulvers oder des Pulvers der Metallverbindung mit dem Kohlenstoff in der Behandlungsflüssigkeit das Metallpulver oder das Pulver der Metallverbindung mit dem Kohlenstoff in dem Haftmittel, so dass eine harte Carbidmetallbeschichtung erhalten werden kann.
1 ist eine Ansicht, die schematisch ein Beispiel einer Mikrostruktur der erfindungsgemäßen grünen Kompaktelektrode zur Funkenentladungsbeschichtung zeigt,
2 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel einer Herstellungsvorrichtung zeigt, die verwendet wird, um das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen grünen Kompaktelektrode zur Funkenentladungsbeschichtung durchzuführen,
3 ist eine Querschnittsansicht, die ein Vergleichsbeispiel einer Herstellungsvorrichtung zeigt, die verwendet wird, um das Verfahren zur Herstellung der grünen Kompaktelektrode zur Funkenentladungsbeschichtung durchzuführen, und
4 ist eine Ansicht, die schematisch ein weiteres Beispiel der Mikrostruktur der erfindungsgemäßen grünen Kompaktelektrode zur Funkenentladungsbeschichtung zeigt.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden nun bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
AUSFÜHRUNGSFORM 1
1 zeigt schematisch eine Mikrostruktur der erfindungsgemäßen grünen Kompaktelektrode. Die erfindungsgemäße grüne Kompaktelektrode (10) wird erhalten durch Pressformen des gemischten Pulvers (13), welches eine Mischung eines Metallpulvers oder eines Pulvers einer Metallverbindung (nachfolgend als Metallpulver bezeichnet) (11), wie beispielsweise Metallcarbid als einer Hauptkomponente der harten anionischen Oxidationsbeschichtung, die durch Funkenentladungsbeschichtung erhalten wird, und des Weichmetallpulvers (12) ist, in die Form einer Elektrode mit einem Presswerkzeug.
Das Metallpulver (11) ist ein TiH₂-Pulver (Titanhydrid) und das Weichmetallpulver (12) ist ein Ag-Pulver.
In diesem Fall kann ein Partikeldurchmesser des Metallpulvers (11) von etwa 1 bis 40 μm und ein Partikeldurchmesser des Weichmetallpulvers (12) von etwa 1 bis 100 μm ausreichend sein und das Verhältnis des Metallpulvers (11) und Weichmetallpulvers (13) kann etwa 10:1 Gew.% sein.
Diese grüne Kompaktelektrode zur Funkenentladungsbeschichtung (10) wird unter Verwendung eines Druckstempels (50) und eines Presswerkzeugs (52), das auf einer Presswerkzeugplatte (51) befestigt ist, wie in 2 gezeigt, pressgeformt, wobei das gemischte Pulver (13) des Metallpulvers (11) mit dem Weichmetallpulver (12) in das Presswerkzeug (52) eingefüllt und das Pulver durch den Stempel (50) unter Druck gesetzt wird. Die grüne Kompaktelektrode (10) wird zu einem Zustand pressgeformt, in dem das Ag mit dem TiH₂ gemischt ist, so dass die grüne Kompaktelektrode (10) fest aushärten kann, auch wenn der Verdichtungsdruck für die Elektrode bis auf etwa 200 MPa (2 tonf/cm²) erniedrigt wird, womit die Elektrodenfestigkeit und der elektrische Widerstand, die für eine grüne Kompaktelektrode zur Funkenentladungsbeschichtung erforderlich sind, erhalten werden können.
Wenn die grüne Kompaktelektrode (10) pressgeformt wird, gelangt das Ag-Pulver (12) in den Raum zwischen den Partikeln des TiH₂-Pulvers (11) als ein Haftmittel und verformt sich im Raum zwischen den Partikeln plastisch, was für die Härtung der Elektrode mit Pulver wirksam ist und auch für die Erniedrigung des elektrischen Widerstands der Elektrode. Der elektrische Widerstand der grünen Kompaktelektrode (10) kann auf einem ausreichend niedrigen Wert gehalten werden, insbesondere indem Ag-Pulver mit einem niedrigen elektrischen Widerstand zugemischt wird.
Auf diese Weise kann die grüne Kompaktelektrode (10) mit der Elektrodenfestigkeit und dem elektrischen Widerstand, der für eine grüne Kompaktelektrode zur Funkenentladungsbeschichtung erforderlich ist, mit einem niedrigen Verdichtungsdruck pressgeformt werden, so dass der Druck auf das metallische Presswerkzeug reduziert wird und folglich die Wahrscheinlichkeit des Absplitterns oder Zerbrechens der grünen Kompaktelektrode (10), wenn die grüne Kompaktelektrode (10) nach der Verdichtung aus dem metallischen Presswerkzeug herausgenommen wird, verringert und die Ausbeute der grünen Kompaktelektrode (10) verbessert werden.
Wenn der Verdichtungsdruck für eine Elektrode niedriger ist, ist die Kraft, die auf das metallische Presswerkzeug wirkt, kleiner, was es möglich macht, eine dicke grüne Kompaktelektrode oder eine schlanke und lange, grüne Kompaktelektrode zu verdichten.
Mit der grünen Kompaktelektrode (10), die durch Mischung von Ag-Pulver mit TiH₂-Pulver erhalten wurde, können qualitativ hochwertige harte anodische Oxidationsbeschichtungen mit TiC erhalten werden, die durch deren Reaktion mit dem Kohlenstoff in der Behandlungsflüssigkeit durch die Entladungsenergie entstehen.
Die Funkenentladungsbeschichtung wird unter Verwendung der erfindungsgemäßen grünen Kompaktelektrode, die durch Mischen von Ag-Pulver mit TiH₂-Pulver und Pressformen bei etwa 200 MPa (2 tonf/cm²) erhalten wurde, und unter Verwendung des konventionellen Typs einer grünen Kompaktelektrode, die durch Pressformen bei 500 MPa (5 tonf/cm²) ohne Beimischung von Ag erhalten wurde, unter den gleichen Bedingungen durchgeführt, und im Ergebnis wurden nachstehende Eigenschaften der Beschichtungen beider Elektroden erhalten: eine Vickers-Härte von etwa 2.500 HV; die Haftungskraft war stark; und die Beschichtungsdicke war etwa 5 μm und es wurde kein Unterschied zwischen den beiden gefunden.
Das Metallpulver (11) für die grüne Kompaktelektrode (10) kann neben TiH₂ ein Pulver eines Metallcarbids oder dergleichen, wie WC sein, und das Weichmetallpulver (12), das mit dem Metallpulver (11) vermischt werden soll, kann neben Ag ein Pulver eines Weichmetalls, wie Au, Pb, Sn, In und Ni sein, und weiterhin kann auch ein Keramikpulver mit dem Metallpulver vermischt werden.
Vergleichsbeispiel
3 zeigt ein Vergleichsbeispiel der Herstellungsvorrichtung, die verwendet wird, um das Verfahren zur Herstellung der grünen Kompaktelektrode zur Funkenentladungsbeschichtung durchzuführen. In dieser Ausführungsform ist eine Presswerkzeugplatte (51) auf einer Erregervorrichtung (53) angebracht. Wenn Metallpulver (11), wie TiH₂, in das Presswerkzeug (52) eingefüllt wird, wird das Presswerkzeug (52) unter Verwendung der Erregervorrichtung (53) in Vibration versetzt und das Metallpulver (11) wird in das Presswerkzeug (52) eingefüllt, während dieses in Vibration versetzt wird.
Mit dieser Vorgehensweise wird die Dichte des in das Presswerkzeug eingefüllten Metallpulvers (11) hoch, so dass das Metallpulver (11) gleichmäßig in das Presswerkzeug (52) eingefüllt wird.
Die Erregervorrichtung (53) kann eine Vorrichtung zur Anwendung von Ultraschallvibrationen auf ein Presswerkzeug oder eine Vorrichtung zur Anwendung von Vibrationen mit einem längeren Zyklus verwenden. Die Anwendung von Ultraschallvibration hat jedoch den besseren Effekt, wenn das Metallpulver dicht eingefüllt wird. Ein Vibrationssystem, das mit einem Hammer an ein metallisches Presswerkzeug klopft, kann anstelle der Erregervorrichtung (53) verwendet werden.
Das Pulvergewicht wurde verglichen, wenn das Metallpulver (11) vollständig in ein metallisches Presswerkzeug eingefüllt ist, indem die Erregervorrichtung (53) verwendet wurde und indem die Erregervorrichtung (53) nicht verwendet wurde, und im Ergebnis konnte dann, wenn die Erregervorrichtung (53) verwendet wurde, 1,3 mal mehr Pulver, verglichen mit dem Fall, wenn die Erregervorrichtung nicht verwendet wurde, eingefüllt werden.
Auf diese Weise war es möglich, festzustellen, dass eine gewünschte grüne Kompaktelektrode auch dann ausreichend verdichtet werden kann, wenn der Verdichtungsdruck ein wenig verringert wird. Im allgemeinen ist, wenn eine grüne Kompaktelektrode ohne Verwendung der Erregervorrichtung (53) pressgeformt wird, für das Verdichten ein Druck von etwa 500 MPa (5 tonf/cm²) erforderlich, aber wenn die Erregervorrichtung (53) verwendet wurde, ließ sich eine grüne Kompaktelektrode ohne irgendeine Schwierigkeit verdichten, auch wenn der Verdichtungsdruck bis 400 MPa (4 topf/cm²) verringert wurde.
So ist die Wahrscheinlichkeit des Absplitterns oder Zerbrechens einer grünen Kompaktelektrode, wenn sie nach dem Verdichten aus dem metallischen Presswerkzeug herausgenommen wird, reduziert, und die Ausbeute der grünen Kompaktelektrode wird ebenso verbessert.
Es sollte erwähnt werden, dass dieses Herstellungsverfahren auf den Fall anwendbar ist, in dem gemischtes Pulver (13) von Metallpulver (11) mit Weichmetallpulver (12) verwendet wird, und dass der gleiche Effekt erzielt werden kann.
AUSFÜHRUNGSFORM 2
4 zeigt schematisch die Mikrostruktur der erfindungsgemäßen grünen Kompaktelektrode zur Funkenentladungsbeschichtung. Die erfindungsgemäße grüne Kompaktelektrode zur Funkenentladungsbeschichtung (20) wird erhalten durch Mischung eines Haftmittels (22) in ein Metallpulver oder ein Pulver einer Metallverbindung, wie ein Metallcarbid, als einer Hauptkomponente harter anodischer Oxidationsbeschichtungen, die durch Funkenentladungsbeschichtung entstehen und weiter in eines der Pulver mit zugemischtem Keramikpulver (nachher als Metallpulver beschrieben) (21) und Pressformen des Pulvers mit einem Presswerkzeug in die Form einer Elektrode.
Kohlenstoffhaltige Haftmittel auf Polymerbasis wie beispielsweise Epoxyharz und Phenolharz, können als Haftmittel (22) verwendet werden.
Diese grüne Kompaktelektrode (20) wird durch Verwendung des Druckstempels (50) und des Presswerkzeugs (52), das wie in 2 gezeigt auf der Presswerkzeugplatte (51) befestigt ist, pressgeformt, wobei Pulver mit dem in das Metallpulver (21) gemischten Haftmittel (22) eingefüllt wird, und das Pulver durch den Stempel (50) unter Druck gesetzt wird.
Das Haftmittel (22) bindet die Partikel des Metallpulvers (21) aneinander und wirkt so, dass eine gewünschte Elektrodenfestigkeit erhalten werden kann. Im Falle des TiH₂ kann die grüne Kompaktelektrode (20) mit dem Haftmittel (22) auch dann fest aushärten, wenn der Verdichtungsdruck für die Elektrode auf etwa 200 MPa (2 tonf/cm²) oder weniger verringert wird, und folglich können die Elektrodenfestigkeit und der elektrische Widerstand, die für eine grüne Kompaktelektrode zur Funkenentladungsbeschichtung erforderlich sind, erhalten werden.
Auf diese Weise kann die grüne Kompaktelektrode zur Funkenentladungsbeschichtung (20) mit der Elektrodenfestigkeit und dem elektrischen Widerstand, der für eine grüne Kompaktelektrode zur Funkenentladungsbeschichtung erforderlich ist, mit einem niedrigen Verdichtungsdruck pressgeformt werden, so dass der auf das metallische Presswerkzeug ausgeübte Druck verringert wird und folglich die Wahrscheinlichkeit des Absplitterns oder Zerbrechens der grünen Kompaktelektrode (20), wenn die grüne Kompaktelektrode (20) nach dem Verdichten aus dem metallischen Presswerkzeug herausgenommen wird, verringert und die Herstellungsausbeuten der grünen Kompaktelektrode (20) verbessert werden.
Wenn das Haftmittel (22) in das Metallpulver gemischt wird, kann zusätzlich zur Wirkung der Härtung der Elektrode der Effekt erzielt werden, dass die Härte der durch die Funkenentladungsbeschichtung gebildeten Beschichtungen erhöht wird.
Wenn beispielsweise eine grüne Kompaktelektrode mit TiH₂-Metallpulver verwendet wird, ist die Hauptkomponente der Beschichtungen TiC, weil TiC durch eine Reaktion zwischen Ti in der Elektrode mit dem Kohlenstoff C als einer Komponente in der Behandlungsflüssigkeit entsteht. In diesem Fall verbleibt, wenn das Angebot an Kohlenstoff größer ist als was durch die grüne Kompaktelektrode verbraucht wird, unreagiertes Ti, das nicht in TiC überführt wird, in der Beschichtung, wodurch sich die Härte der Beschichtungen verringert.
Ein Haftmittel wird durch thermische Energie infolge der Entladung zersetzt, weil es eine Substanz ist, die Kohlenstoff C, Wasserstoff H und Sauerstoff O umfasst, und Wasserstoff wird hauptsächlich in Wasser H₂O oder Wasserstoffgas H₂ zersetzt, Sauerstoff in Wasser H₂O und Kohlendioxid CO₂, und Kohlenstoff in Kohlendioxid CO₂ und Kohlenstoff C. Der hier erzeugte Kohlenstoff wird verwendet, wenn Ti in der grünen Kompaktelektrode mit TiC reagiert, was die Bildung harter anodischer Oxidationsbeschichtungen unterstützt.
Harte Carbidmetallbeschichtungen können nämlich erhalten werden durch Reaktion von Metallpulver (21) mit Kohlenstoff in dem Haftmittel (22), zusätzlich zur Reaktion des Metallpulvers (21) mit Kohlenstoff in der Behandlungsflüssigkeit.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT:
Die erfindungsgemäße grüne Kompaktelektrode ist als Entladungselektrode anwendbar, die zur Funkenentladungsbeschichtung zur Bildung harter anodischer Oxidationsbeschichtungen verwendet wird.

Claims

Grüne Kompaktelektrode zur Funkenentladungsbeschichtung, erhältlich durch Mischen eines Ag-Pulvers mit einem TiH₂-Pulver und Pressformen des gemischten Pulvers.
Grüne Kompaktelektrode zur Funkenentladungsbeschichtung, erhältlich durch Mischen eines kohlenstoffhaltigen Haftmittels auf Polymerbasis mit einem Metallpulver oder einem Pulver einer Metallverbindung und Pressformen des gemischten Pulvers mit einem Presswerkzeug, wobei das kohlenstoffhaltige Haftmittel auf Polymerbasis ein Epoxyharz oder Phenolharz ist.
Verfahren zur Herstellung einer grünen Kompaktelektrode zur Funkenentladungsbeschichtung, umfassend die Schritte des Mischens eines Ag-Pulvers mit einem TiH₂-Pulver und Pressformen des gemischten Pulvers mit einem Presswerkzeug.
Verfahren zur Herstellung einer grünen Kompaktelektrode zur Funkenentladungsbeschichtung, umfassend die Schritte des Mischens eines kohlenstoffhaltigen Haftmittels auf Polymerbasis mit einem Metallpulver oder einem Pulver einer Metallverbindung und Pressformen des gemischten Pulvers mit einem Presswerkzeug, wobei das kohlenstoffhaltige Haftmittel auf Polymerbasis ein Epoxyharz oder ein Phenolharz ist.