Referat Chemisches Abtragen (CM)

Chemisches Abtragen (CM)

Beim chemischen Abtragen setzt sich der Werkstoff unter direkter Reaktion mit dem Wirkmedium in eine Verbindung um, die flüchtig oder mindestens leicht entfernbar ist. Dafür ist oft die Zuführung einer Reaktionswärme erforderlich. Dann können die Verfahren auch unter Thermisch chemisch" eingeordnet werden. Werkstück oder/und Medium sind elektrisch nicht leitend. Verfahrensbeispiel: Glas tzen.

Abbrennen Thermisch chemisches Verfahren; TCM)

Vorgang

Das Werkst ck wird einer kurzzeitig vorhandenen Temperaturspitze von bis zu

C ausgesetzt (TCM . Partien mit gro er Oberfl che bei kleinem Volumen, z.B. Grate oder Späne, verbrennen bei dieser Entzündungstemperatur im Sauerstoffüberschuß TCM . Die kompakten Werkst ckanteile werden nicht beeinflu t, weil die W rme so kurzzeitig auftritt, daß sie nur wenig in das Teil eindringen kann und dann rasch in das Volumen abflie t.

Wegen der faktischen Begrenzung auf Entgraten wird das Verfahren im deutschsprachigem Raum auch Thermische Entgratmethode" TEM) oder

"Explosionsentgraten" genannt.

Technik

Die Werkst cke werden auf einen sogenannten Schlie teller gebracht, welcher meist hydraulisch innerhalb einer Maschine gegen eine zylindrische Entgratkammer hochgedr ckt wird und dadurch gasdicht abschlie t.

ber einen Mischblock wird hydraulisch ein Sauerstoff Brenngasgemisch in die Kammer gedrückt und dann gez ndet. Als Brenngase fungieren Wasserstoff, Methan oder Erdgas.

Dieser Vorgang l uft solange ab, wie Sauerstoff vorhanden ist und keine Abkühlung durch zu gro e Querschnitte stattfindet. Gewindespitzen werden deshalb nicht angegriffen. Die entstandenen Oxide schlagen sich auf der Werkst ckoberfläche nieder bei Eisenwerkstoffen eine korrosionsschützende Phosphatschicht).

Anwendung

Mit TEM zu behandelnde Werkstoffe sind üblicherweise Stahl, Graugu , Zink, Aluminium und Kupfer-Zink Legierungen. Grate werden entfernt, Kanten werden verrundet bei massivem Stahl r  ,5mm . Bei Druckguß werden Formteilungsgrate mit dickem Fuß stark abgeflacht.

Da dieses Verfahren auch an verdeckten Stellen sicher arbeitet und keine Späne übrigl t, ist es bei funktions- und sicherheitsrelevanten Werkst cken gefordert.

Elektrochemisches Abtragen ECM)

Beim  elektrochemischen Abtragen wird Werkstoff unter Einwirkung eines Elektrolyten und von Strom anodisch aufgelöst. Das Werkst ck muß demnach elektrisch leitend sein. Der Stromfluß entsteht entweder durch eine äu ere Stromquelle Elysieren) oder durch örtliche Elementbildung elektrochemisch Atzen .

Vorgang

Das Verfahren beruht auf dem Prinzip der elektrochemischen Aufl sung an der

Anode.

Bei einer Elektrolyse wandert das im Elektrolyten enthaltene Metall Ion) an die

_{Kathode, der Säurerest an die Anode.}

An der Kathode entsteht: 2 Na + 2 H O  2 NaOH + H

An der Anode entsteht: 2 Cl + Fe  FeCl

Daraus wird: 2 NaOH + FeCl  2 NaCl + Fe OH)

Weitere Elektrolyte sind NaNO , KCl, NaOH

Erkenntnisse: - Wasserstoff wird frei (explosionsgefahr)

- erreichbare Rauhtiefe 0 5mm bis m

- Anodenschlamm enthält giftige Bestandteile - Vorschriften beachten!

Anwendung

Entsprechend der Elektroerosion unterscheidet man in Anlehnung an die mechanische Fertigungsverfahren: elektrochemisches, elektrolytisches oder Elysiersenken, gravieren, schleifen, honen, drehen, entgraten usw. Meistens ist nur der Serieneinsatz wirtschaftlich. Elysiermaschinen sind teurer als normale Werkzeugmaschinen.

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Beim elektrochemischen Senken wird das Werkzeug mit einer Vorschubgeschwindigkeit v_f  in das Werkst ck zugeführt. Die Abtragrate betr gt für Stahl etwa 2 mm A x min , die Vorschubgeschwindigkeit ist von der Stromdichte A/cm < abhängig. Je grö er sie ist, desto gr er kann auch v

sein, oder je gr er die Bearbeitungsfl che, desto kleiner muß v_f sein.

Praktische Werte liegen bei 1 bis 0 mm/min je nach Stromdichte, z.B.

f

Stromdichte  0 A/cm  v = ,5 mm/min.

Bei gro er Bearbeitungsfläche müssen auftretende Kräfte ber cksichtigt werden!