APPARATUS FOR THE ZONAL ELECTROPOLISHING

Abstract: 1. Apparatus for the zonewise electropolishing of a largesurfaced metallic workpiece, wherein the workpiece is connected to form the anode and the cathode is an electrically shielded electrode of inert material displaceable above the surface of the workpiece, characterized in that the gaps left between the surface of the workpiece (2) and the electrical lateral shieldings (10) are closed by means of flexible boundary structures (11), the electrical lateral shieldings with the flexible boundary structures (11) reaching beyond the two sides of the workpiece (2), in the direction of width.

Description: Vorrichtung zum zonenweisen Elektropolieren Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum zonenweisen Elektropolieren eines grossflGchigen Werkstückes, wobei das Werkstück als Anode gepolt ist und als Kathode eine Elektrode aus inertem Material dient, die über dem Werkstück verschlebbar angeordnet ist und die eine elektrische Abschirmung aufweist. 3ei vielen Herstellungverfahre ist es erforderlich, dass die Apparatewände polierte OberfLächen haben, um gute Trenneigeschaten oder eine leichte Reinigung zu gewährleisten. Zur Oberflächenbehandlung können mechanische Polierverfahren angewendet werden oder - mit besserem Erfolg - kann die Oberfläche elektropoliert werden. Eine Vorrichtung und ein Verfahren zum zonenweisen Elektro- polieren grosser metallischer Werkstücke sind beschrieben in der DE-OS 2 838 022. Das zu bearbeitende metallische Werkstück wird hierbei zum Elektropolieren in einem galvanischen Tauchbad als Anode geschaltet. Die entsprechende bewegliche Kathode wird zonenweise über die zu polierende Oberfläche geführt; sie soll chemisch beständig gegen den Elektrolyten sein und kann beispielsweise aus Edelstahl, Blei oder Kupfer bestehen. Als Elektrolyt werden beispielsweise Gemische aus Phosphorsäure und Schwefelsäure benutzt. Der beim Elektropolieren angestrebte Oberflächenzustand liegt im Glänzbereich und ist abhängig von der Stromdichte. Eine Elektropolitur im Glänzbereich wird nur erzielt, wenn eine Stromdichte von mindestens 5 A/dm2 angewendet wird. MErd diese Stromdichte nicht erreicht, so wird nicht nur keine glänzende Oberfläche erzielt, sondern es kommt durch eine chemische Ätzung zu einer Mattierung der Oberfläche. Eine teilweise Mattierung der Oberfläche kann aufgrund der zu geringen Stromdichten beispielsweise schon in den an die Kathodenfläche angrenzenden Randbereichen stattfinden. Zur Vermeidung der Mattierung von Randbereichen wurde in der DE-OS 2 528 942 eine Elektrodenabschirmung vorgeschlagen. Diese Elektrodenabschirmung ummantelt die Kathode so, dass die Stromlinien zwischen Kathode und der anodischen Oberfläche gebündelt werden und nur den kürzesten Weg von der Kathode zur Anode zurücklegen. Die Stromlinien von der der anodischen Oberfläche abgekehrten Kathodenfläche werden hierdurch unterdrückt. Die von dem Kathodenrand abgehenden Stromlinien werden jedoch durch diese Art der Elektrodenabschirmung nicht beeinflusst und es kann in diesen Randbereichen zu einem unerwünschten chemischen Ätzvorgang kommen. Es wurde nunmehr gefunden, dass vorgenannter unerwünschter chemischer Ätzvorgang vermieden werden kann, wenn das Elektropolierverfahren in einer Vorrichtung durchgeführt wird, bei der der Spalt zwischen dem Werkstück und der elektrischen Abschirmung mittels einer flexiblen Begrenzung geschlossen ist. Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die flexible Begrenzung aus einem den elektrischen Strom nichtleitenden Material, wie beispielsweise Eunst- stoff, insbesondere aus Weichpolyvinylchlorid oder Polytetrafluoräthylen. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die seitliche Begrenzung aus einzelnen Stücken besteht, die sich gegenseitig überlappen oder wenn diese seitliche Begrenzung aus einzelnen flexiblen Stiften besteht, wobei die Stifte bü-- sternartig an der Abschirmung befestigt sind. Die Vorteile der vorgelegten Erfindung sind im einzelnen folgende: a) Mit der Vorrichtung steht ein schnell einsatzbereites Elektrolysebad zur Verfügung, da der eigentliche Elek trolyseraum klein ist und sich eine optimale Arbeits temperatur von 55 - 650C durch die beim Elektropolieren auftretende Joulsche Wärme einstellt und aufrecht erhal ten bleibt; eine Badaufheizung vor dem Elektropolier vorgang entfällt. b) Mittels der Vorrichtung wird ein gleichmässiger Polier effekt sowohl von Werkstück zu Werkstück als auch über das gesamte zonenweise polierte -Werkstück erzielt. c) In der Vorrichtung wird die optimale Arbeitstemperatur eingehalten und dadurch kann es nicht zu einer chemi schen Ätzung der metallischen Oberfläche bei einer Tem peraturerhöhung kommen. d) Mittels der Vorrichtung wird ein gleichförmiger Hoch glanz auf der gesamten Oberfläche erzielt; eine Strei fenbildung durch verminderten Glanz oder Mattierungen wird vermieden. Die vorgelegte Erfindung betrifft speziell die Anordnung eines seitlich begrenzten Elektrolyseraumes zwischen dem Werkstück und der Kathode. Die Verfahrensbedingungen und sonstige bekannte Massnahmen beim Elektropolieren, wie beispielsweise die Einhaltung der Stromdichte, Elektrolytzusammensetzung, Elektrolysedauer werden als bekannt vorausgesetzt. Die Zeichnung dient zur näheren Erläuterung der Erfindung. In dieser Zeichnung ist eine Vorrichtung zum zonenweisen Elektropolieren schematisch und teilweise im Schnitt dargestellt, und zwar zeigt Figur 1 eine Seitenansicht und Figur 2 eine Draufsicht auf die erfindungsgemässe Vorrichtung. Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Behälter 1 dient zur Aufnahme des Elektrolyten. Das zu elektropolierende Werkstück 2 ist in den Rahmen 3 eingespannt. Die Laschen 4 und 7 dienen zum Anklemmen der elektrischen Stromkabel. Die Stromzufuhrungsholme 6 sind durch den Steg 5 starr miteinander verbunden. Einerseits sind die inerten Kathoden 9 an den Stromzuführungsholmen 6 befestigt. Andererseits sind auch mit den Haltebügeln 8 die elektrischen Abschirmungen io an diesen Strozzuführungsholmen 6 starr befestigt. Die elektrischen Abschirmungen lo tragen schliesslich die flexiblen Begrenzungen 11. Die Kathoden 9 mit den elektrischen Abschirmungen lo werden über Rollen 13 auf den Schienen 12 zonenweise verschoben. Diese Rollen 13 sind unterhalb des Steges 5 angeordnet. Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die hier gezeichnete Ausführungsform beschränkt, sondern kann in zareck- mässiger Weise im Rahmen der Erfindungsmerkmale abgewandelt werden, z.B. dadurch, dass das Werkstück in einer mit Elektrolyt gefüllten Wanne liegt und nur einseitig elektropo liest wird.

Claims: Vorrichtung zum zonenweisen Elektropolieren Patentansprüche 1. Vorrichtung zum zonenweisen Elektropolieren eines gross flächigen Werkstückes, wobei das Werkstück als Anode ge polt ist und als Kathode eine Elektrode aus inertem Ma terial dient, die über dem Werkstück verschiebbar ange ordnet ist und die eine elektrische Abschirmung auf weist, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt zwischen dem Werkstück (2) und der elektrischen Abschirmung (1o) mittels einer flexiblen Begrenzung (11) geschlossen ist. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die seitliche Begrenzung (11) aus einem den elektrischen Strom nichtleitenden Material besteht. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich- net, dass die seitliche Begrenzung (11) aus Weichpolyvi- nylchlorid oder Polytetrafluoräthylen besteht. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die seitliche Begrenzung (11) aus einzelnen Stücken besteht, die sich gegenseitig über lappen. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die seitliche Begrenzung (11) aus einzelnen flexiblen Stiften besteht, wobei die Stifte bürstenartig an der Abschirmung (1o) befestigt sind.

Inventors: AHLGRIM, MICHAEL, MIETENS, GERHARD, DR.
Applicants: HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1980
Main classification: C25F7
IPC codes: C25F7, C25F3