用于對非導(dǎo)電材料進(jìn)行電火花燒蝕加工的電極裝置制造方法及圖紙

用于對非導(dǎo)電材料（１）進(jìn)行電火花燒蝕加工的電極裝置（３），其具有用于侵蝕非導(dǎo)電材料（１）的第一組成部分（３ａ）和用于將導(dǎo)電物質(zhì)（７）在非導(dǎo)電材料（１）上沉積的第二組成部分（３ｂ）。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及一種用于對非導(dǎo)電材料進(jìn)行電火花燒蝕加工的電極裝 置和一種使用這種電極裝置對非導(dǎo)電材料進(jìn)行電火花燒蝕加工的方法。背，技術(shù), — 、 、，'、、^ 、法。該方法此外用于，在設(shè)有陶瓷涂層的構(gòu)件中產(chǎn)生孔。這樣比方說在 在金屬基體上具有陶瓷隔熱層的渦輪機(jī)葉片上通過電火花燒蝕產(chǎn)生冷 卻空氣孔。在DE 41 02 250 Al中 一般說明了 一種用于不導(dǎo)電的材料的電火花 燒蝕加工的方法。在該方法下，所述不導(dǎo)電的材料在它加工前利用導(dǎo)電 物質(zhì)涂裝。該涂層用作輔助電極，它在電火花燒蝕加工時(shí)產(chǎn)生與工作電 極的電接觸。利用輔助電極涂裝的不導(dǎo)電的材料和工作電極的朝向輔助 電極的，在加工時(shí)產(chǎn)生電火花放電的終端區(qū)域浸入一種由液體，如》某油 或者也可以是汽油構(gòu)成的介質(zhì)中。如果在該結(jié)構(gòu)上施加電壓，在工作電極和輔助電極之間產(chǎn)生電火花介質(zhì)的一部分被裂解，由此產(chǎn)生碳或者導(dǎo)電的碳化物，它們l導(dǎo)電:涂 層的形式沉積到不導(dǎo)電的材料露出的表面區(qū)域上。這樣沉積的導(dǎo)電的涂 層由此代替輔助電極的剝蝕的材料并且在工作電極在不導(dǎo)電的材料中 推進(jìn)時(shí)產(chǎn)生到不導(dǎo)電的材料的表面的導(dǎo)電連接，由此可以獲得連續(xù)的加 工。被認(rèn)為不利的是，在已知的方法下，加工速度受限制，因?yàn)閷?dǎo)電涂 層的沉積過程進(jìn)行得慢。因此流暢的加工是不可能的。此外，由于新形 成的層具有處于pm范圍內(nèi)的微小厚度，所以當(dāng)其受損時(shí)很容易導(dǎo)致線 路斷開，從而令工藝完全中斷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于，提供一種電極裝置，其可以實(shí)現(xiàn)在非導(dǎo)電材料上由導(dǎo)電物質(zhì)快速而可靠地形成附加導(dǎo)電層,并同時(shí)使得非導(dǎo)電材料被 流暢地侵蝕。該目的按照專利技術(shù)通過一種電極裝置得以解決，該電極裝置具有用于 侵蝕非導(dǎo)電材料的第一組成部分和用于將導(dǎo)電物質(zhì)在非導(dǎo)電材料上沉 積的第二組成部分。基本原理在于，電極裝置的組成部分分別為各自的 目的、即為侵蝕或沉積而得到優(yōu)化。按照專利技術(shù)的電極裝置的特別優(yōu)點(diǎn)在于，由導(dǎo)電物質(zhì)構(gòu)成的附加導(dǎo)電 層的形成可以快速且可靠地進(jìn)行。由此使得可能的加工速度相對于現(xiàn)有 技術(shù)中公開的方法而言有所顯著提高。由于導(dǎo)電物質(zhì)的沉積在優(yōu)化的條 件下進(jìn)行，所以附加的導(dǎo)電層具有更高的穩(wěn)定性。從而降低了由于涂層 的損傷而導(dǎo)致電路斷開并因此導(dǎo)致方法中斷的危險(xiǎn)。在本專利技術(shù)的一種實(shí)施方式中，第一與第二組成部分是兩種化學(xué)和/ 或物理上不同的化合物。它們也可以例如是不同的金屬或金屬合金。此 外，當(dāng)它們由相同化學(xué)材料形成的時(shí)候例如也可以例如在其表面特性上 有所不同。就此優(yōu)選的是，例如用于侵蝕非導(dǎo)電材料的組成部分特別有 阻抗能力且耐熱，并從而在電火花燒蝕加工期間最大程度地不受損傷，為導(dǎo)電物質(zhì)的組成部分。電極裝置還可以如下設(shè)置，即， 一個(gè)組成部分作為涂層設(shè)置在另一 個(gè)組成部分的局部上。利用這種方式可以在電極裝置內(nèi)獲得兩個(gè)空間上 限定的區(qū)域，它們分別對沉積和侵蝕進(jìn)行優(yōu)化。實(shí)踐還證明了 ，這種由用于侵蝕非導(dǎo)電材料的分立的腐蝕電極和用 于沉積導(dǎo)電物質(zhì)的分立的沉積電極所組成的電極裝置，可以實(shí)現(xiàn)對非導(dǎo) 電材料進(jìn)行特別快速且安全的電火花燒蝕加工。在這種情況下存在兩個(gè) 分立的電極，它們彼此可以導(dǎo)電連接但不是必須這樣。通過在空間上將 這兩個(gè)電極分開可以讓各自進(jìn)行的工藝免受干擾。在這種情況下也可以讓腐蝕電極和沉積電才及由兩種化學(xué)和/或物理 上不同的化合物、例如兩種金屬或兩種合金形成。此外，腐蝕電才及和沉積電極還可以具有不同的幾何尺寸，它們可以 這樣選取，使得它們支持沉積電極或腐蝕電極的功能。腐蝕電極的幾何 尺寸也可以根據(jù)期望的電火花燒蝕加工形狀進(jìn)行選取。由于導(dǎo)電物質(zhì)的沉積尤其應(yīng)該在電火花燒蝕加工區(qū)域的側(cè)壁上進(jìn)行，所以有利的是讓沉積電極將腐蝕電極包圍。這樣便保證了沉積電極 在空間上被設(shè)置在非導(dǎo)電材料的應(yīng)該沉積出導(dǎo)電物質(zhì)的部分附近。在本專利技術(shù)的另外一種實(shí)施例中，沉積電極和腐蝕電極彼此固定連 接。這可以例如通過將沉積電極局部作為涂層設(shè)置在腐蝕電極上或通過將腐蝕電極局部作為涂層設(shè)置在沉積電極上實(shí)現(xiàn)。涂層可以例如由TiN 形成。利用這種方式可以獲得能夠簡單制造且具有較高固有穩(wěn)定性的電 極裝置。也可以讓腐蝕電極和沉積電極彼此無關(guān)地運(yùn)動(dòng)。由此可以確保讓電 極的相應(yīng)運(yùn)動(dòng)能夠與它們進(jìn)行的工藝的速度相配。這意p未著不僅沉積電 極可以以 一種有利于其沉積導(dǎo)電物質(zhì)功能的方式運(yùn)動(dòng)，而且腐蝕電4及可 以這樣運(yùn)動(dòng)，使得其以優(yōu)化的方式實(shí)現(xiàn)對非導(dǎo)電材料的侵蝕。為此，腐 蝕電極和/或沉積電才及不僅可以進(jìn)行平移運(yùn)動(dòng)也可以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，或者 是進(jìn)行這兩種運(yùn)動(dòng)形式的組合。優(yōu)選讓電極裝置具有控制單元，控制單元尤其以如下方式對電極的 運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制，即，腐蝕電極和沉積電極以不同的進(jìn)給量朝著非導(dǎo)電材 料移去。利用這種方式可以對以不同速度進(jìn)行的腐蝕工藝和沉積工藝加 以照顧。還提供了一種用于對非導(dǎo)電材料進(jìn)行電火花燒蝕加工的方法，其中 運(yùn)用了前面所述的電極裝置。該方法特別適用于作為涂層設(shè)置在構(gòu)件上的非導(dǎo)電材料。該涂層可 以例如是依然由全穩(wěn)定或部分穩(wěn)定的氧化鋯形成或含有其的絕熱層。相 應(yīng)的涂層存在于許多涉及通常有必要對涂層進(jìn)行穿孔的構(gòu)件上，這借助 于按照專利技術(shù)的方法可以快速而高效地實(shí)現(xiàn)。實(shí)踐證明，按照專利技術(shù)的方法特別益于對屬于渦輪的構(gòu)件進(jìn)行電火花 燒蝕加工。因?yàn)檫@些構(gòu)件現(xiàn)如今大多設(shè)有陶瓷的絕熱層，所以按照專利技術(shù) 的方法是適合制造冷卻空氣孔的，在這里可以實(shí)現(xiàn)讓以擴(kuò)散器為形式的 開口區(qū)域直接在電火花燒蝕加工期間形成。這特別會(huì)適用于渦輪機(jī)的工 作葉片或?qū)蛉~片。附圖說明下面借助兩幅對按照專利技術(shù)的電極裝置和按照專利技術(shù)的方法做詳細(xì)闡 述。其中圖1示意性地示出在開始加工之前按照本專利技術(shù)的用于對非導(dǎo)電材料進(jìn)行電火花燒蝕加工的電極裝置；圖2示出了在加工期間的圖1的結(jié)構(gòu)，圖3示出了燃?xì)廨啓C(jī)，圖4示出了渦輪機(jī)葉片，以及圖5示出了燃燒室。具體實(shí)施方式圖1是按照專利技術(shù)的電極裝置的示意圖，其中該電極裝置是在開始加 工非導(dǎo)電材料之前。在所示實(shí)施例中應(yīng)該是對由非導(dǎo)電的陶資形成的構(gòu) 件1進(jìn)行加工。其中可能涉及的是渦輪機(jī)的零件、例如工作葉片120(圖 3、 4)或?qū)蛉~片130 (圖3、 4)。非導(dǎo)電材料也可以是例如以絕熱層 為形式的涂層，涂層可以由全穩(wěn)定氧化鋯或部分穩(wěn)定氧化鋯形成。輔助電極2作為由石墨形成的層平面地安置在構(gòu)件1的表面上。對 于涂覆而言，在現(xiàn)有技術(shù)中已知的各種方法都是適合的，輔助電極2也 可以由不同金屬或?qū)щ姷木酆衔镄纬伞］o助電極2像電極裝置3 —樣與 發(fā)電機(jī)4導(dǎo)電連接，從而在兩個(gè)電極2、 3上施加合適的電壓。電極裝置3在這種情況下由分立的腐蝕電極3a和分立的沉積電極 3b形成，腐蝕電極3a與沉積電極3b彼此導(dǎo)電連接。這兩個(gè)電極3a、 3b 可以由化學(xué)和/或物理上不同的化合物、例如由兩種不同的金屬形成。在 這里它們還具有不同的幾何尺寸，沉積電極3b至少部分地包圍腐蝕電 極3a。腐蝕電極3a和沉積電極3b可以彼此固定連接，這例如可以通過 將沉積電極3b以涂層的形式安置在腐蝕電極3a的側(cè)壁上而得以實(shí)現(xiàn)。另一方面，這兩個(gè)電極3a、 3b也可以是獨(dú)立的元件并且能4皮此無 關(guān)地移動(dòng)，從而它們二者分別可以進(jìn)行平移運(yùn)動(dòng)和/或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)電極 裝置3中還附帶具有未示出的控制單元時(shí)，可以對電極3a、 3b的運(yùn)動(dòng) 進(jìn)行控制，尤其是這兩個(gè)電極3a、 3b以不同的進(jìn)給本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
用于對非導(dǎo)電材料（１）進(jìn)行電火花燒蝕加工的電極裝置（３），其具有用于侵蝕非導(dǎo)電材料（１）的第一組成部分（３ａ）和用于將導(dǎo)電物質(zhì)（７）在非導(dǎo)電材料（１）上沉積的第二組成部分（３ｂ），其中，第二組成部分（３ｂ）被設(shè)置在第一組成部分（３ａ）上。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：R福斯特，K克萊因，U勞迪恩，S塞特加斯特，R蘇布拉馬尼安，
申請(專利權(quán))人：西門子公司，
類型：發(fā)明
國別省市：DE[德國]