186003. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fémből készült munkadarab, pl. géprész, szerszám, előgyártmány és hasonló felületkezelésére
1 186003 2 A találmány tárgya eljárás fémből készült munkadarab felületkezelésére, amely felületkezelés célja szándékolt kistérközű felületgeometria és megkívánt tényleges felületnagyság biztosítása. Munkadarabként szóbajöhet a találmány szerinti eljárás alkalmazása szempontjából géprész, szerszám, előgyártmány, fémlemez, fémszalag és hasonlók. Ismeretes, hogy egyes műszaki területeken igen nagy jelentősége van az ott előforduló fémtestek felülete kistérközű felület geometriájának és ezzel együtt az illető fémtest tényleges felületnagyságának. Példaként említhetők a hidegalakító szerszámok. E szerszámok megmunkáló felületének kistérközű felületgeometriája — mind alaki, mind méretbeli tekintetben — meghatározza a velük előállított termékek felületének ugyanezen tulajdonságait. Az előgyártmányok — lemezek, szalagok és hasonlók — felületének kistérközű felület-geometriája meghatározó atekintetben, hogy továbbfeldolgozás során az illető előgyártmány felületére felvitt bevonat (műanyag, zománc, festék, fém) és az alapanyag között mekkora lesz a tapadószilárdság, vagy hogy mekkora lesz a felvitt bevonat fajlagos mennyisége. A hidegalakító szerszámok esetében magának a szerszámnak az élettartama szempontjából is jelentősége van a kistérközű felületgeometriának. Ha ugyanis a szerszám megmunkáló felületén célszerűen van a kistérközű felületgeometria kialakítva, akkor megnő a felület kenőanyagtároló képessége és ezáltal kedvezően befolyásolható a szerszám kopási élettartama. Az előbbiekben megjelölt, különböző alkalmazási területeken előforduló fémtestek felületkezelésére ismert és alkalmazott megoldás a szemcseszórás. A szemcseszórásnak igen sokféle eljárási és berendezési változata van. Ezek közös tulajdonsága, hogy nagy sebességű szemcséket ütköztetnek a kezelni szándékolt felületre, amely szemcsék anyaga különféle fémötvözet, ’/agy ásványi eredetű anyag. A szemcseszórást jelentő megoldások egyik hátránya, hogy az általuk eredményezett felületgeometria nem reprodukálható. Ennek oka, hogy a szemcsék felgyorsítását jelentő fúvatás során a szemcsék töredeznek, továbbá a berendezés is egyre inkább elhasználódik, és e körülmények folytán a fúvatás paramétereinek állandó értékei nem tarthatók. A szemcseszórás másik hátránya éppen a fúvatási paraméterek változásával kapcsolatos. A paraméterek változása folytán ugyanis elsősorban a kistérközű felületgeometria jellemzőinek vertikális irányú értékei változnak, a horizontális irányú értékek nem. A horizontális értékek befolyásolása csak a fúvott szemcsék nagyságának és alakjának változtatásával lenne lehetséges. Egy további hátránya a szemcseszórásos felületkezelésnek, hogy az így felületkezelt szerszámok kopási élettartamát csökkenti. Ez azért következik be, mert a szemcsék abrazív koptató hatása következtében a szerszámok felületén éles rovátkák alakulnak ki, és ezek csúcsainál nagy feszültségkoncentráció lép fel. Az is hátránya még a szemcseszórásos felületkezelésnek, hogy a heterogén keménységű felületeken egyenlőtlen anyaglehordást, és ennek következtében makrogeometriai hibát okoz. A találmány szerinti eljárás alkalmazása mellett az ismert felületkezelési módok hibái hiányosságai kiküszöbölhetők. A találmány elé kitűzött cél az volt, hogy a kezelni szándékolt felületen olyan kistérközű felüleígeometriá' eredményezzen, amely reprodukálható, amely a kopási tulajdonságok szempontjából kedvezőbb mint az ismert eljárások révén előállított felületek, továbbá amely a bevonat tekintetében a bevonatot képező anyag fajlagos mennyiségét csökkenti és a bevonat tapadószilárdáságát növeli. Célul tűztük még a találmány elé, hogy az általa eredményezett kistérközű felületgeometria ne legyen irányított, vagyis a felületgeometria szóbajöhető méretei minden irányban közel azonosak legyenek, az említett méretek valamint az egyedi egyenletlenségekből kialakuló tényleges felüietnagyság tetszés szerint befolyásolható legyen. A kitűzött cél elérését az a felismerés tette lehetővé, hogy a kistérközű felületgeometria kialakítása érdekében önmagában ismert elektroeróziós alakítást végzünk, vagy magán a munkadarabon, vagy átmeneti munkadarabon végzünk ilyen alakítást, és azután ezzel az átmeneti munkadarabbal mint szerszámmal mechanikus nyomás útján alakítjuk ki a kívánt felületet a tényleges munkadarabon. Az elektroeróziós alakításnak a találmány szempontjából nem a makrogeometriai értelemben vett alak vagy méretek biztosítása a célja, ennek megfelelően az elektroerózió révén történő anyagleválasztás elenyésző. A találmány szerinti eljárás alkalmazása során a f slületkezelni szándékolt munkadarabot vagy átmenet. munkadarabot, valamint az elektroeróziós megmunkálás szerszámát villamosenergia-forráshoz kapcsoljuk és közben — a megmunkálás alatt — biztosítják, hogy szigetelő folyadék elárassza a megmunkálás helyét. A szigetelő folyadékkal való elárasztás helyett á szigetelő folyadékból a megmunkálás helyéhez irányított folyadéksugarat is alkalmazhatunk. Az elektroeróziós megmunkálás idején a szükséghez képest a munkadarabot és/vagy a szerszámot egymáshoz képest mozgatjuk. Szigetelő folyadék gyanánt például petróleumot lehet használni. A munkadarab és a szerszám áramkörében a villamos paramétereket, továbbá a munkadarab és a szerszám egymáshoz képesti mozgására jellemző értékeltet változtatva, az eljárás során kialakított kistérközű í'elületgeometria vertikális és horizontális méretei, topábbá az ezek eredményeként kialakuló tényleges feiületnagyság tetszés szerint befolyásolható. A találmány szerinti eljárás egyik változatának lényege, tehát, hogy a munkadarabon a vele együtt villamosenergia-forráshoz kapcsolt szerszámmal önmagában ismert elektroeróziós alakítást végzünk, mialatt a munkadarabot és/vagy a szerszámot egymáshoz képest mozgatjuk és közben legalább a pillanatnyi átalakítás helyét szigetelő folyadékkal árasztjuk el, illetve elárasztva tartjuk. A találmány szerinti eljárás egy másik változatának lényege, hogy egy átmeneti munkadarabon a vele együtt villamosenergia-forráshoz kapcsolt szerszámnál önmagában ismert elektroeróziós alakítást végzünk, mialatt az átmeneti munkadarabot és/vagy a szerszámot egymáshoz képest mozgatjuk, és közben legalább a pillanatnyi alakítás helyét szigetelő folyadékkal árasztjuk el, illetve elárasztva tartjuk, majd az 5 70 15 20 25 30 40 45 50 rt, sü.v 50 55 2
