Verfahren zur elektrochemischen Bearbeitung von Werkstücken
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum mit Hilfe eines
elektrochemischen Bearbeitungsgeräts (ECM- Gerät) Anbringen eines oder mehrerer
Durchgangslöcher in einem metallenen Werkstück. Die Erfindung bezieht sich
ebenfalls auf ein nach diesem Verfahren hergestelltes Werkstück.
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Ein Verfahren der eingangs erwähnten Art ist an sich bekannt,
beispielsweise aus DE 40.02.700. Wie in dieser Patentschrift beschrieben erfolgt die
elektrochemische Bearbeitung (abgekürzt: ECM) von Werkstücken in einer
hochionischen Elektrolitlösung. Dabei ist das zu bearbeitende Werkstück als Anode und die
Elektride des ECM- Geräts als Kathode wirksam. Im Bearbeitungsprozess wird
zwischen Anode und Kathode ein elektrischer Strom geleitet. Die Elektrode ist unter
diesen Umständen als Formgestaltungswerkzeug wirksam. Das als Anode geschaltete
Werkstück löst sich örtlich, beispielsweise in der Form von Metallhydroxid, während
an der Elektrodenoberfläche Wasserstoff erzeugt wird. Mit Hilfe dieses
Bearbeitungsverfahrens können auf relativ einfache und genaue Art und Weise (Muster beliebig
gebildeter) beliebig gebildete Löcher in einem metallenen Werkstück angebracht
werden.
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Das bekannte Verfahren hat einen wesentlichen Nachteil. An den bei
der Anwendung des Verfahrens gebildeten Rändern, welche die Durchgangslöcher mit
der Oberfläche des Werkstücks machen, wo die Elektrode aus dem Werkstück
heraustritt, stellt es sich heraus, dass Rundung auftritt. Es stellt sich heraus, dass der
Rundungsradius im Allgemeinen größer ist als 20 um. Dieser Radius ist als der Radius des
am besten an die Rundung passenden Kreises in einem Querschnitt durch das Loch,
quer zu der Austrittsoberfläche. Für verschiedene Anwendungsbereiche des
Werkstücks sind Rundungsradien derartiger Größe unerwünscht. Dies gilt insbesondere,
wenn der gebildete Rand als Schnittfläche wirken soll. Dies ist beispielsweise der Fall,
wenn das fertige Werkstück als Scherfolie oder als Scherkappe für ein Rasiergerät
verwendet werden soll.
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Es ist nun u. a. eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den
obengenannten Nachteil zu vermeiden. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung ein Verfahren zu schaffen, zum elektrochemischen Anbringen eines oder
mehrerer Löcher in einem Werkstück, wobei keine oder kaum eine Rundung an den
bei der Bearbeitung gebildeten Rändern um die Löcher herum auftritt. Der
Rundungsradius der bei dem Verfahren nach der Erfindung gebildeten Löcher soll kleiner sein
als 15 um und vorzugsweise kleiner sein als 10 um.
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Diese und andere Aufgaben der Erfindung werden erreicht mit einem
Verfahren zum mit Hilfe eines elektrochemischen Bearbeitungsgeräts (ECM- Geräts)
ein oder mehrere Durchgangslöcher in einem metallenen Werkstück anzubringen, das
nach der Erfindung das Kennzeichen aufweist, dass die Oberfläche des Werkstücks,
aus der die Elektrode des ECM- Geräts heraustritt, mit einer Hilfsschicht versehen ist,
die ein polymeres Netzwerk aufweist, das aus organischen und anorganischen
Bestandteilen aufgebaut ist.
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Das Vorhandensein der Hilfsschicht auf der Austrittoberfläche des
Werkstücks vermeidet die Bildung der unerwünschten Rundung an den Rändern
zwischen den in dem Werkstück gebildeten Löchern und der Austrittsoberfläche. Etwaige
Rundungen werden sich in der Hilfsschicht befinden. Diese ist wie eine Opferschicht
wirksam, die gewünschtenfalls nach dem Anbringen der Löcher entfernt werden kann.
Mit der Maßnahme nach der Erfindung hat es sich als möglich erwiesen, Rundungen
zu verwirklichen, deren Radius kleiner ist als 10 um, insbesondere kleiner als 5 um.
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Als Hilfsschicht kommen im Grunde verschiedene Sorten Werkstoffe in
Betracht. So können dazu beispielsweise Opferplatten aus Metall oder Kunststoff
verwendet werden. Die Formfreiheit des Werkstücks wird aber dadurch beschränkt. Bei
Werkstücken, deren Austrittsoberfläche eine mehr oder weniger unregelmäßige Form
hat, wird die Verwendung von Opferplatten sehr aufwendig. Außerdem hat sich eine
gute Haftung der Hilfsschicht an dem Werkstück als notwendig erwiesen. Bei
unzulänglicher Haftung tritt, trotz der Verwendung der genannten Hilfsschichttypen
dennoch Rundung an den Rändern der in dem Werkstück gebildeten Löcher auf. Bei sehr
unregelmäßig gebildeten Austrittsoberflächen kann die Haftung der Hilfsschicht
Probleme geben. Damit dieser Nachteil vermieden wird, soll die Hilfsschicht ein
polyme
res Netzwerk aufweisen, das aus organischen und anorganischen Elementen aufgebaut
ist.
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Werkstoffe der obengenannten polymeren Netzwerke sind bekannt als
"combined inorganic/organic materials" (CIOMAT). Diese Werkstoffe haben den
Vorteil, dass sie auf relativ einfache Art und Weise durch nass- chemische
Ablagerungstechniken, als Schicht angebracht werden können. Sie können aus diesem Grund
durchaus als Hilfsschicht bei Werkstücken mit einer relativ unregelmäßigen
Austrittsoberfläche wirksam sein. Schichtendieser art zeigen eine hohe Härte, eine große
chemische Inertheit sowie eine große Zähigkeit und Flexibilität. Die Haftung dieser Art
von Werkstoffen an Metalloberflächen zeigt sich im Allgemeinen als sehr gut. Wegen
dieser starken Haftkraft tritt bei der Bearbeitung an dem Rad der gebildeten Löcher
keine oder kaum eine Rundung des Werkstücks auf.
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Eine bevorzugte Variante des Verfahrens nach der vorliegenden
Erfindung weist das Kennzeichen auf, dass das polymere Netzwerk Siliziumoxid und
zirkonoxid aufweist, sowie kohlenstoffhaltige Teile, die über SiC- Verbindungen in das
polymere Netzwerk aufgenommen sind.
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Es hat sich gezeigt, dass durch das Vorhandensein von Si und Zr
Hilfsschichten ausgezeichneter Qualität erhalten werden können. Das Vorhandensein einer
bestimmten Menge Zirkonoxid nebst Siliziumoxid in dem Netzwerk verleiht der
Hilfsschicht eine bessere Beständigkeit gegen Elektrolytflüssigkeiten. Zirkonoxid
verbessert außerdem die mechanischen Eigenschaften der Schicht, worunter die Härte, die
Verschleißfestigkeit und die Kratzfestigkeit.
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CIOMAT- Verbindungen basieren auf einem hybriden,
anorganischorganischen Netzwerk, das nebst einem organischen Netzwerk aus Silizium- und
Zirkonoxid eine kohlenstoffhaltige polymere Komponente aufweist. Bestimmte C-
Atome des Polymers sind dabei an Si-Atome des anorganischen Netzwerkes chemisch
gebunden. Die polymeren Ketten sind mit den anorganischem Netzwerk verschlungen
und bilden damit ein hybrides anorganisch-organisches Netzwerk. Als Beispiele
polymerer Komponenten lassen sich Polyether, Polyacrylat und Polyvinyl nennen. Als
solche ist eine derartige Schicht aus hybridem Werkstoff bekannt aus einem Artikel
von H. Schmidt u. a. in "Ultrastructure Processing of Advanced Ceramics" (1988),
John Wiley & Sons, Seiten 651-660. Die darin beschriebene Schicht wird als
kratzerfeste Schutzschicht für Kunststofflinsen verwendet.
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Es wurde gefunden, dass das Verhältnis zwischen der Menge Si und Zr
in dem polymeren Netzwerk von Bedeutung ist zum Erhalten einer Hilfsschicht mit
optimalen mechanischen Eigenschaften. Die Hilfsschicht enthält dazu vorzugsweise 1
bis 50 mol% Zirkonoxid gegenüber dem Siliziumoxid. Unterhalb 1 mol% tritt der
günstige Effekt unzureichend auf, wäσhrend über 50 mol% keine weitere
Verbesserung auftritt und die Schicht unnötig teuer wird. Bessere Ergebnisse werden erreicht,
wenn die Schicht 5 bis 35 mol% Zirkonoxid gegenüber dem Siliziumoxid aufweist.
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Es sei bemerkt, dass die Hilfsschicht, wie diese in dem vorhergehenden
Abschnitt beschrieben worden ist, in einem Sol-Gel-Prozess hergestellt wird, wobei
eine wässerige Lösung aus einer Alkoxysilan- und einer Alkoxyzirkonverbindung auf
dem Werkstück angebracht wird, wobei diese Verbindung danach bei erhöhter
Temperatur in die gewünschte Hilfsschicht umgewandelt wird. Die Lösung umfasst nebst
Wasser und einem organischen Lösungsmittel die nachfolgenden Bestandteile:
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- ein Trialkoxysilan mit der Formel:
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(RO)&sub3;Di-R¹
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worin R eine C&sub1;-C&sub5;-Alkoxygruppe und R¹ eine polymerisierbare Gruppe darstellt, und
wobei R¹ über eine Si-C- Bindung an dem Si-Atom chemisch gebunden ist, und
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- ein Tetra-Alkoxyzirkonat mit der Formel:
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Zr(OR)&sub4;
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worin R die bereits genannte Bedeutung hat. Aus dieser Lösung wird eine Hilfsschicht
gebildet, bestehend aus einem anorganischen Netzwerk aus Siliziumoxid und
Zirkonoxid, sowie aus einem Polymer, gebildet aus der polymerisierbaren Gruppe R¹.
Dieses Polymer ist über Si-C- Bindungen an das anorganische Netzwerk gebunden und
damit verschlungen.
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Der Sol-Gel-Prozess basiert auf der homogenen Hydrolyse und auf der
Polykondensation von Silizium- und Zirkon-Alkoxid im Beisein von Wasser. Durch
Verwendung von Trialkoxysilanen und Zirkonalkoxid wird ein dreidimensionales
anorganisches Netzwerk gebildet. Die Gruppe R ist eine C&sub1;- C&sub5;- Alkylgruppe. Das
Trialkoxysilan enthält gleichfalls eine polymerisierbare Gruppe R¹, die über eine Si-C-
Verbindung an das Si-Atom chemisch gebunden ist. Die polymerisierbaren Gruppen
R¹ bilden polymere Ketten, die über Si-C- Verbindungen an das anorganische
Netzwerk gebunden sind. Die polymeren Ketten sind an das anorganische Netzwerk
gebunden und mit demselben verschlungen. Dies führt zu mechanisch starken und
thermisch stabilen Hilfsschichten.
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Beispiele geeigneter polymerisierbarer Gruppen R1 sind die Epoxy-, die
Methacryloxy- und die Vinylgruppe. Die Epoxygruppen, die Methacryloxygruppen
und die Vinylgruppen polymerisieren zu einem Polyether, einem Polymethacrylat
bzw. einem Polyvinyl. Die Epoxygruppen können thermisch polymerisiert werden,
wozu ggf. eine Aminverbindung als Katalysator der Lösung zugefügt werden kann.
Zur Polymerisation der anderen Gruppen soll die Schicht mit UV-Licht bestrahlt
werden.
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Geeignete Trialkoxysilane mit polymerisierbaren Gruppen R1 sind
beispielsweise 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilan
und Vinyltriethoxysilan.
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Beispiele geeigneter Tetraalkoxyzirkonate sind Tetrabutoxyzirkonat
Zr(OC&sub4;H&sub9;)&sub4; (TBOZ) und
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Tetrapropoxyzirkonat (Zr(OC&sub3;H&sub7;)&sub4; (TPOZ).
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Die Lösung enthält 1 bis 50 mol% und vorzugsweise 5 bis 35 mol% der
Zirkonalkoxyverbindung gegenüber den übrigen Alkoxyverbindungen. Durch
Hydrolyse und Kondensation wird das Zirkonoxid in das Netzwerk eingebaut. Dadurch
werden die obengenannten Vorteile in bezug auf chemische und mechanische Festigkeit
der Hilfsschicht erreicht. Außerdem wird die Stabilität der Sol-Gel-Lösung durch
Hinzufügung der genannten Zirkonalkoxyverbindung verbessert.
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Die Lösung kann auch 0,01 bis 10 mol% gegenüber den
Alkoxyverbindungen eines Aminoakoxysilans, wie 3-Aminopropyltriethoxysilan, oder anderen
Aminverbindungen, wie Trimethylamin enthalten. Diese Aminverbindungen sind als
Katalysator für die thermische Polymerisation der Epoxygruppen wirksam.
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Nebst Wasser für die Hydrolysenreaktion enthält die Lösung ein oder
mehrere organische Lösungsmittel, wie Ethanol, Bunaol, Isopropanol und
Diacetonalkohol.
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Die Lösung kann mit den üblichen Verfahren auf dem Werkstück
angebracht werden, wie im Spinnverfahren, im Spritzverfahren, im Sprühverfahren oder im
Zerstäubungsverfahren. Die Wahl für eines dieser Verfahren wird auch durch die
Form und die Größe der zu bedeckenden Oberfläche des Werkstücks bestimmt. Es hat
sich herausgestellt, dass Auftropfen der Lösung ein gutes Resultat ergibt. Es stellt sich
nämlich heraus, dass die Tropfen sich leicht über die Oberfläche eines metallenen
Werkstücks zu einer Schicht mit einheitlicher Dicke ausbreiten lassen. Nach
Trocknung und Erhitzung bis beispielsweise 160ºC während 30 Minuten entsteht auf
diese Weise eine dichte, isolierende und gut haftende Hilfsschicht auf dem Werkstück.
Auch örtliche Belichtung der Flüssigkeitsschicht kann zu guten Ergebnissen führen.
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Die Dicke der Hilfsschicht aus hybridem anorganisch-organischem
Material liegt vorzugsweise in dem Bereich von 2 bis 10 um. Bei Dicken von weniger
als 2 um wird der erfinderische Effekt der Verringerung der Rundung ungenügend
verwirklicht. Bei Dicken über 10 um wird die Biegsamkeit der Hilfsschicht zu gering.
Bei der ECM- Bearbeitung namentlich relativ dünner Werkstücke kann unter diesen
Umständen eine unerwünschte Rissbildung in der Schicht auftreten. Bei dieser
Rissbildung kann die Hilfsschicht örtlich sich von dem Werkstück lockern. Ein gutes
Kompromiss zwischen den beiden Effekten wird erreicht, wenn die Hilfsschicht eine
Dicke hat von 2-5 um.
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Zur Verbesserung der chemischen Festigkeit der Hilfsschicht wird der
Lösung ggf. bis zu 40 mol% (gegenüber den übrigen Alkoxyverbindungen) eines
Alkoxysilans hinzugefügt mit einer nicht polymerisierbaren Gruppe, wie einem
Alkyltrialkoxysilan oder einem Aryltrialkoxysilan. Die Hilfsschicht weist durch diese
Hinzufügung eine verbesserte Haftung an dem metallenen Werkstück auf. Die
Alkoxygruppen und die Alkylgruppe enthalten dabei 1 bis 5 C-Atome. Ein geeignetes
Aryltrialkoxysilan ist beispielsweise Phenyltrimethoxysilan.
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Alle obengenannten Trialkoxysilanverbindungen können ggf. zu einem
geringen teil durch die entsprechenden Dialkoxysilanverbindungen ersetzt werden.
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Dialkoxysilanverbindungen führen an sich nicht zu einem dreidimensionalen
anorganischen Netzwerk, sondern zu linearen Polysiloxanketten. In diesem Fall sorgen die
organischen Bestandteile für die Verbindung dieser anorganischen Ketten zu einem
dreidimensionalen Netzwerk. Die Härte der auf diese Weise erhaltenen Hilfsschicht
wird etwas kleiner sein als die der obengenannten Schichten.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird
die Hilfsschicht nach dem Anbringen des einen Loches bzw. der Löcher auf
mechanische Weise entfernt. Dies geschieht vorzugsweise im Schleif- oder Scheuerverfahren.
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Versuche haben dazu geführt, dass verschiedene Arten metallener
Werkstücke mit großem Vorteil durch das heutige Verfahren nach der Erfindung
hergestellt werden können. Es hat sich herausgestellt, dass das Verfahren sich namentlich
durchaus eignet zum Herstellen von Scherfolien und Scherkappen. Das Vorhandensein
eines scharfen Schneidkante (d. h. kleiner Rundungsradius) um die gebildeten Löcher
herum ist bei dieser Art von Werkstücken von großer Bedeutung. Als Material für das
Werkstück kommen im Grunde alle elektrochemisch bearbeitbaren Metalle und
Metalllegierungen in Betracht. Als besonders geeignet haben sich gezeigt
Metallegierungen vom Typ Chromstahl. Dieses Material enthält vorzugsweise etwa 13 Gew.-% Cr.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt
und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
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Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Anzahl Schritte des
Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung,
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Fig. 2 eine Darstellung einer fertigen Scherfolie, die nach dem
Verfahren nach der vorliegenden Erfindung hergestellt worden ist,
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Fig. 3 eine Darstellung einer fertigen Scherkappe, die nach dem
Verfahren nach der vorliegenden Erfindung hergestellt worden ist.
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Es sei bemerkt, dass der Deutlichkeit halber die Einzelteile nicht
maßstabgerecht dargestellt sind.
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Fig. 1 zeigt schematisch und im Schnitt vier Verfahrensschritte (A-D)
aus dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung. Mit dem bezugszeichen 1 wird
ein Teil der Elektrode eines (nicht näher dargestellten) ECM- Geräts angegeben. Diese
Elektrode ist mit drei Teilelektroden 2, die eine beliebige Form haben können,
versehen. Diese sind einem metallenen Werkstück 3, beispielsweise aus Chromstahl,
zugewandt. Die von der ECM- Oberfläche abgewandte Oberfläche des Werkstücks ist
mit einer Hilfsschicht 4 versehen. Diese enthält ein polymeres Netzwerk, das aus
organischen und anorganischen Bestandteilen aufgebaut ist.
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Die Teilelektroden 2 und das Werkstück 3 befinden sich während der
elektrochemischen Bearbeitung in einer hochionischen Lösung. Zwischen den
Elektroden und dem Werkstück wird eine elektrische Spannung angelegt, und zwar derart,
dass die Elektrode als Kathode wirksam ist und das Werkstück als Anode.
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Aus der in Fig. 1-A dargestelten Lage werden die Elektrode und das
Werkstück aufeinander zu bewegt. Dabei werden in dem Werkstück hindurchgehende
Löcher gebildet, deren Form der Form der Teilelektroden entspricht (siehe Fig. 1-B).
Nach der Bildung der Löcher wird die Elektrode zurückgezogen (Fig. 1-C).
Gewünschtenfalls wird danach die Hilfsschicht 4 auf mechanische Weise entfernt,
beispielsweise in einem Schleifvorgang. Dies führt zu dem Werkstück, wie dies in Fig. 1-
D dargestellt ist. Durch Sichtkontrolle wird ermittelt, ob die Ränder 6 an den
gebildeten Löchern und der Austrittsfläche 7 des Werkstücks kaum eine oder überhaupt keine
Rundung aufweisen. Es stellt sich heraus, dass der Rundungsradius bei Anwendung
der Maßnahme nach der vorliegenden Erfindung kleiner ist als 10 um. Beim Fehlen
der Hilfsschicht 4 stellt es sich heraus, dass während des ECM- Verfahrens eine
wesentliche Rundung an den Rändern 6 auftritt. In dem Fall ist der Rundungsradius
größer als 20 um.
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Die Hilfsschicht soll, wie gesagt, ein polymeres Netzwerk enthalten,
das aus organischen und anorganischen Bestandteilen aufgebaut ist. In dieser Hinsicht
sind diejenigen polymeren Netzwerke durchaus geeignet, die Siliziumoxid und
Zirkonoxid aufweisen, sowie kohlenstoffhaltige polymere Bestandteile, die über SiC-
Bindungen in das polymere Netzwerk aufgenommen sind, wobei die Hilfsschicht
vorzugsweise 1 bis 10 mol% aber vorzugsweise 5 bis 35 mol% Zirkonoxid gegenüber
dem Siliziumoxid enthält.
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Die Hilfsschicht kann aus einer Lösung auf dem Werkstück angebracht
werden. Dazu wird zunächst eine Lgestelltm die 20 g PhTMS (Phenyltrimethoxysilan;
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0,10 mol), 154 g GLYMO (3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan; 0,65 mol), 57 g
Isopropanol (0,95 mol) und 36 g Wasser (2.0 mol) enthält. Diese Lösung A wird mit der
Lösung B vermischt, die 29 g Isopropanol (0.48 mol), 20 g Ethylacetacetaat (0,15
mol) und 69 g Tetrabutoxyzirkonat (Zr(BuO)&sub4; (0,15 mol) enthält. Dieses Gemisch
wird intensiv gerührt.
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Diesem Gemisch werden danach nacheinander die nachfolgenden
Bestandteile langsam hinzugefügt: 11 g Wasser (0,6 mol), 11 g AMEO (3-
Aminopropyltriethoxysilan; 0,05 mol), 18 g Wasser (1,0 mol) und 87 g DAE
(Diacetonalkohol; 0,74 mol, worin 32 g des Epoxyharzes DER330 gelöst worden sind). Das
auf diese Weise gebildete Gemisch wird abgefiltert und kühl gelagert. Dieses Gemisch
enthält Alkoxyverbindungen mit den nachfolgenden molaren Prozentsätzen:
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- 10 mol% Phenyltrimethoxysilan
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- 65 mol% 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan
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- 5 mol% Tetrabutoxyzirkonat.
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Das Phenyltrimethoxysilan, das 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, das
Tetrabutoxyzirkonat und das 3-Aminopropyltriethoxysilan bilden die Zwischenstoffe,
aus denen mit Hilfe von Wasser das anorganisch-organische Netzwerk aufgebaut wird.
Das Ethylacetoacetat ist als Komplexbildner wirksam um die Reaktivität von
Tetrabutoxyzirkonat gegenüber dem Wasser zu verringern. Isopropanol und
Diacetonalkohol sind dabei als Lösungsmittel wirksam. Nach dem Anbringen der Lösung be durch
Auftropfung der Flüssigkeit auf das Werkstück, wird die erhaltene Schicht in ein
polymeres Netzwerk mit anorganischen und organischen Bestandteilen umgewandelt,
und zwar dadurch, dass die Schicht 30 Minuten lang bei 160ºC zum Aushärten
gebracht wird.
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Es stellte sich heraus, dass Hilfsschichten, hergestellt nach dem im
obenstehenden Abschnitt angegebenen Rezept eine ausgezeichnete Haftung an der
Oberfläche metallener Werkstücke haben. Bei weiteren Versuchen zeigte es sich, dass
in den Mengen der genannten Zwischenstoffe eine gewisse Variation möglich ist, ohne
dass die gebildete Haftschicht unbrauchbar wird. So hat es sich herausgestellt, dass
diese Zwischenstoffe in dem schlussendlichen Gemisch in den nachfolgenden Mengen
vorhanden sein sollen:
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- 40 bis 90 mol% 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan
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- 1 bis 50 mol% Tetrabutoxyzirkonat
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- 0,01 bis 10 mol% 3-Aminopropyltriethoxysilan
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- 0 bis 30 mol% Phenyltrimethoxysilan.
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Es hat sich herausgestellt, dass wenn von einem Gemisch die Menge eines oder
mehrerer der Zwischenstoffe nicht innerhalb der genannten Grenzen liegt, die resultierende
Hilfsschicht im Allgemeinen nicht den gestellten Anforderungen entspricht. Oft stellt
es sich in einem solchen Fall heraus, dass die Haftung der Hilfsschicht an dem
Werkstück nicht optimal ist.
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Fig. 2 zeigt eine Scherfolie, die mit großem Vorteil mit Hilfe des
Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung hergestellt worden ist. Diese umfasst eine
flache, rechteckige Folie 11 aus biegsamem Material, in dem ein Lochmuster von
Haardurchführungslöchern 12 ovaler Form vorgesehen ist. Dieses Muster ist mit Hilfe
einer elektrochemischen Bearbeitung angebracht, wobei die Elektrode des ECM-
Geräts mit einem regelmäßigen Muster ovaler Teilelektroden versehen ist.
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Beim Anbringen des Lochmusters war die Folie an der Austrittsfläche
mit einer Hilfsschicht des oben beschriebenen polymeren Netzwerkes aus organischen
und anorganischen Bestandteilen versehen. Damit wurde erreicht, dass die Ränder 13
an der Begrenzung der Löcher und der Austrittsfläche kaum abgerundet waren. Bei
Verwendung dieser Scherfolie in einem Rasiergerät drückt ein Messersystem auf diese
Austrittsfläche. Im Betrieb des Rasiergeräts schiebt sich dieses Messersystem über die
Folie, wobei die Ränder 13 als Schneidränder für das Messersystem wirksam sind.
Diese Ränder sollen deswegen eine möglichst geringe Rundung aufweisen. Aus Mess-
und Passdaten hat es sich gezeigt, dass der mittlere Rundungsradius dieser Ränder
kleiner war als 5 um.
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Fig. 3 zeigt eine Scherkappe, die mit großem Vorteil nach dem
Verfahren nach der vorliegenden Erfindung herstellbar ist. Diese umfasst einen im
Wesentlichen flachen, kreisförmigen Wandteil 21 aus Metall. Dieser ist mit einem Muster in
radialer Richtun g gesehen U-förmiger Rillen 22 versehen, die mit Hilfe des
Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung angebracht werden. Diese Rillen verteilen den
Wandteil zu einem wesentlichen Teil in Lamellen 23.
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Beim Anbringen der Rillen mit Hilfe der ECM- Bearbeitung ist die
Innenoberfläche des Wandteils 21 mit einer Hilfsschicht des oben beschriebenen
polymeren Netzwerkes versehen, bestehend aus organischen und anorganischen
Bestandteilen. Damit wurde erzielt, dass die Ränder, welche die Begrenzung zwischen den
Rillen 22 und der genannten Innenoberfläche bilden, kaum abgerundet waren. Bei
Verwendung dieser Scherkappe in einem Rasiergerät drückt ein Messersystem auf
diese Innenoberfläche. Im Betrieb des Rasiergeräts dreht dieses Messersystem über
den Wandteil 21, wobei die genannten Ränder als Schneidränder für das Messersystem
wirksam sind. Diese Ränder sollen deswegen kaum eine bestimmte Abrundung
aufweisen. Die Hilfsschicht kann im letzteren Fall auf einfache Art und Weise durch
Einlaufen des Messersystems in die Hilfsschicht entfernt werden. Aus Mess- und
Passdaten hat es sich herausgestellt, dass der mittlere Rundungsradius der genannten
Ränder kleiner war als 5 um.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum mit Hilfe
eines elektrochemischen Bearbeitungsgeräts (ECM- Geräts) Anbringen eines oder
mehrerer Duchgangslöcher in einem metallenen Werkstück, wie in Scherfolien oder
Scherkappen. Das Verfahren weist dazu das Kennzeichen auf, dass die Oberfläche des
Werkstücks, aus der die Elektrode des ECM- Geräts heraustritt, mit einen Hilfsschicht
versehen ist, die ein polymeres Netzwerk aufweist, das aus organischen und
anorganischen Bestandteilen aufgebaut ist. Damit wird Rundung an der Begrenzung zwischen
den gebildeten Löchern und der Austrittsfläche der ECM- Elektrode weitgehend
vermieden. Ein polymeres Netzwerk, das Siliziumoxid und Zirkonoxid aufweist, sowie
kohlenstoffhaltige Bestandteile, die über SiC-Verbindungen in das polymere Netzwerk
aufgenommen sind, hat sich als sehr günstig erwiesen.