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Dokumentenidentifikation DE69507420T2 08.07.1999
EP-Veröffentlichungsnummer 0709159
Titel Elektrochemisches Bohren von Substraten
Anmelder Corning Inc., Corning, N.Y., US
Erfinder Brew, Thomas William, Corning Incorporate, Corning, NY 14831, US
Vertreter PAe Reinhard, Skuhra, Weise & Partner, 80801 München
DE-Aktenzeichen 69507420
Vertragsstaaten BE, DE, ES, FR, GB, IT
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 13.10.1995
EP-Aktenzeichen 951161587
EP-Offenlegungsdatum 01.05.1996
EP date of grant 20.01.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 08.07.1999
IPC-Hauptklasse B23H 9/00
IPC-Nebenklasse B23H 9/16   B23B 3/20   B28B 3/20   

Beschreibung[de]
Fachgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektro-chemische Bearbeitung und insbesondere auf ein verbessertes Verfahren zum elektro-chemischen Bohren von Löchern in einer Substanz, um so bei Oberflächenabschlußbehandlungen auftretende Muster, welche durch das elektro-chemische Bearbeitungsverfahren verursacht worden sind, erheblich zu verringern oder virtuell zu minimieren.

Hintergrund der Erfindung

In den zurückliegenden Jahren wurden extrudierte keramische Materialien zunehmend als Substanzen für Produkte selbstfahrender katalytischer Konverter eingesetzt. Im Laufe ihrer Herstellung werden diese extrudierten keramischen Substanzen durch sehr genaue Ziehformen bzw. Extrusionsdüsen gepreßt, die aus extrem harten Materialien gefertigt sind.

Die Herstellung von Ziehformen aus diesen ultraharten Materialien ist ein extrem genaues Verfahren. Die Ziehformen sind mit vielen Öffnungen versehen, durch welche zu extrudierendes Material unter hohem Druck hindurchgepreßt wird. In einem Verfahren zur Bildung der Ziehform werden mechanische Bohrer eingesetzt, um die Extrusionsöffnungen herzustellen. Wenn die Ziehformen aus ultraharten Materialien, z. B. 17-4PH rostfreier Stahl oder Inconel®718 (eine registrierte Handelsmarke der "International-Nickel-Co.Inc.") hergestellt werden, ist der Bohrvorgang, der für die Erzeugung der Öffnung zum Einsatz kommt, sehr langsam und eine Menge Zeit und Mühe wird auf die Bildung der Ziehform verwendet. Werden weichere Formmaterialien verwendet, wird der Bohrvorgang beschleunigt, aber die Lebensdauer der daraus entstandenen Ziehform ist entsprechend kürzer.

Aufgrund dieser Schwierigkeiten werden Öffnungen in Ziehformen heute durch elektro-chemische Bearbeitungstechniken anstatt durch mechanisches Bohren hergestellt. Bei einem elektrochemischen Bearbeitungsverfahren wird das Werkstück, aus dem die Form gebildet werden soll, in horizontal verrückbarer, aber vertikal fixierter Position in Bezug auf eine vertikal bewegliche Anordnung eines Bohrgestells bzw. einer Bohrvorrichtung angeordnet. Die Anordnung trägt mehrere Bohrrohre, von denen jedes dazu benutzt wird, eine Öffnung in das Werkstück einzubringen. Die Bohrrohre arbeiten als Kathoden in dem elektro-chemischen Bearbeitungsverfahren, während das Werkstück die Anode darstellt. Während das Werkstück von den Bohrrohren mit einem sauren Elektrolyten überflutet wird, wird das Material von dem Werkstück in der Nachbarschaft der Rohre selektiv entfernt, um so das erforderliche Muster der Öffnungen zu bilden. US-A-687563 (Hayes), US-A-5320721 (Peters), US- A-5322599 (Peters), und EP-A-0245545 (Peters) legen solche Verfahren offen. Obwohl diese Herstellungstechnik im Stand der Technik als signifikant nützlich angesehen wurde, können die daraus entstandenen Ziehformen Unterschiede bei Oberflächenabschlußbehandlungen auftretenden Mustern über die Form hinweg aufweisen, was zu Problemen bei der Extrusion, wie z. B. Verbiegungen oder Verbindungen führen kann. Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, diese Mängel abzustellen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum elektrolytischen Bohren von Löchern in Werkstücke, insbesondere Werkstücke extrem harten Materials. Das Verfahren schließt zufallsabhängiges Bohren mittels eines elektro-chemischen Bearbeitungsverfahrens der Reihen oder Mustern von Zuführbohrungen ein, welche sich über einen Formrohling entlang seiner Ausdehnung erstrecken, wobei der Formrohling um 180º gedreht wird und anschließend zufallsabhängig zusätzliche Reihen oder Muster von Zuführbohrungen zwischen den Ausgangs gebohrten Reihen der Zuführbohrungen elektro-chemisch gebohrt werden. Die Sequenzen beim Bohren derartiger Reihen von Bohrungen ist so, daß die Bohrungen, welche in angrenzenden Enden gebildet werden, mit Bohrrohren von einem gegenüberliegenden Ende der Bohrvorrichtung gebohrt werden. Die alternierende Sequenz von Reihen und die Zufallsabhängigkeit derartiger Sequenzen führt zu einer virtuellen Eliminierung von unerwünschten Mustern, welche sich auf dem durch Bohren bearbeiteten Werkstück bilden.

Beschreibung der Zeichnungen

Es zeigen:

Fig. 1 eine in etwa schematische, perspektivische Ansicht der Teile einer elektrochemischen Bohrmaschine, wie sie in der vorliegenden Erfindung verwendet wird;

Fig. 2 eine gebrochene schematische Darstellung eines versetzten Reihenmusters oder einer Sequenz von Bohrrohren, die sich über den Boden einer Rohrgestellanordnung erstreckt, die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung benutzt werden kann;

Fig. 3 ist eine gebrochene schematische Draufsicht auf eine Form, welche ein Lochmuster darstellt, das längs der Länge eines Formrohlings von Lochreihen gebildet wird, die sich über den Formrohling erstrecken, wobei die Lochreihen infolge von einem Ende der Form zum anderen gebildet sind;

Fig. 4 stellt eine gebrochene schematische Draufsicht einer Form dar, die ein Lochmuster darstellt, welches längs der Länge eines Formrohlings durch Lochreihen gebildet wird, wobei die Reihen nicht nur zufallsbedingt längs der Länge des Formrohlings gebildet sind, sondern aneinanderstoßende Reihen solcher Lö cher so geformt sind, daß deren Enden miteinander alternieren;

Fig. 5 eine schematische Draufsicht einer Form, die die Sequenz der Formation und Stellung aneinanderstoßender Reihen in den ersten und zweiten Hälften der Form darstellt.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Ein Teil einer elektro-chemischen Bohrmaschine 10 ist insbesondere in Fig. 1 gezeigt, welche ein Werkstück oder einen Formrohling 12 bearbeitet, um Öffnungen oder Löcher 14 in eine obere Oberfläche 16 einer Form zu bilden. Obwohl die vorliegende Erfindung nicht in der Weise begrenzt auszulegen ist, hat die Erfindung einen besonderen Nutzen in der Ausbildung von Ziehformen für das Extrudieren von keramischen Substanzen, welche bei selbstfahrenden katalytischen Konvertern Verwendung finden. Bei derartigen Anwendungen besteht das in einer Ziehform zu bildende Werkstück 12 aus extrem harten Materialien, wie z. B. rostfreiem Stahl oder INCONEL(R).

Das in Fig. 1 dargestellte Werkstück oder der Formrohling 12 weist eine obere Oberfläche 16 und eine untere Oberfläche auf, welche mit einem Basiselement oder Werkstückhalter 18 verbunden ist. Das Basiselement 18 ist in vertikaler Richtung relativ zu dem vertikal beweglichen Teilen der elektro-chemischen Bohrvorrichtung 10 befestigt, aber ist programmierbar längs der Länge 22 beweglich, um die Sequenzen von Reihen der Öffnungen 14 innerhalb des Formrohlings 12 zu positionieren. Die elektro-chemische Fräsvorrichtung 10 umfaßt ein Bohrgestell oder Anordnung 24, welche in vertikaler Richtung im Hinblick auf das Werkstück 12 bewegbar ist (Richtungspfeil 20). Die Bewegung der Anordnung 24 in Bezug auf das Werkstück 12 wird durch geeignete Mittel, wie z. B. einer Zugspindel in Form einer angetriebenen Verstellschraubenspindel gesteuert. Eine Öffnung 26 für flüssiges Elektrolyt ist an einem Ende der Anordnung 24 ausgebildet, um der Anordnung Elektrolytflüssigkeit zuzuführen. Ein unteres Blockteil 28 spannt unterstützend eine Mehrzahl von Bohrrohren 30 im betriebsmäßigen Engagement mit der Anordnung 24 ein. Die Elektrolytflüssigkeit wird von der Öffnung 26 für die Elektrolytflüssigkeit auf mehrere Bohrrohre 30 verteilt. Die Bohrrohre 30 arbeiten als Kathoden in dem elektrochemischen Bearbeitungsverfahren, wohingegen das Werkstück 12 als Anode in einem derartigen Verfahren fungiert.

Beim Betrieb der Vorrichtung 10 wird ein Elektrolyt unter Druck durch die Elektrolyteinlaßöffnung 26 in die Anordnung 24 und damit zu der Mehrzahl von Bohrrohren 30 geleitet, von denen der Elektrolyt von deren Auslaßenden 32 ausgestoßen wird. Eine geeignete elektrische Versorgung hält den Potentialunterschied zwischen den Bohrrohrelektroden 30 und dem Werkstück 12 aufrecht. Die Bohrrohre 30 werden entlang des Pfeiles 20 in Richtung auf das Werkstück 12 vorgerückt, während der Elektrolyt durch die Bohrrohre 30 und aus deren Auslaßenden in Kontakt mit dem Werkstück geleitet und gleichzeitig ein bestimmter elektrischer Strom zwischen den Rohren und dem Werkstück durch den Elektrolyt geleitet wird. Der ständige Stromfluß durch die Bohrrohre 30, den Elektrolytfluß und durch das Werkstück 12 führt zur Entstehung leitenden Materials von dem Werkstück, um aus den dadurch entstehenden Löchern 14 galvanisches Material gleichmäßig zu entfernen.

Ein heute verwendetes representatives elektrochemisches Verarbeitungsverfahren zum Bohren von Zuführlöchern in einer Form umfaßt den Einsatz einer Bohrvorrichtung in einer Anordnung 24, die eine Reihe oder ein Muster 34 von annähernd 150 Rohren 30 aufweist. Obwohl die Reihe oder das Muster 34 (s. Fig. 2) sich aus Bohrrohren zur Bildung einer gegeneinnander versetzten Anordnung oder einem Zweireihenmuster 34 zusammensetzt, kann nicht nur die Zahl der eingesetzten Rohre in Abhängigkeit von der Größe der herzustellenden Form variieren, sondern es können auch verschiedene Reihenmuster oder Anordnungen zur Anwendung kommen, welche einzelne Reihen, mehrere geradlinige Reihen und viele gestaffelte Reihen - je nach Wunsch - beinhalten. Daher wird hier der Term "Reihe" benutzt, um alle diese Variationen mit einzuschließen.

Das eine Gesamtanordnung 24 umfassende Bohrgestell ist auf aufeinanderfolgende, zu einander in Bezug stehende Schritte über den Formrohling 12 entlang des Pfeils 22 programmiert, um eine Folge von Löchern 14 innerhalb des Formrohlings 12 mittels des elektro-chemischen Bearbeitungsverfahrens zu bohren. Vorzugsweise ist der Werkstückhalter 18 programmiert, um in einer zufallsabhängigen Sequenz längs des Pfeiles 22 unter einer stationär horizontal angeordneten Gesamtanordnung 24 sich zu bewegen, um derartige Löcher zu bilden. Der elektro-chemische Bearbeitungsvorgang ist komplex und umfaßt viele Variablen, welche Einfluß auf die Lochqualität einschließlich einer Lochoberflächenabschlußbearbeitung haben können. Veränderungen bei der Oberflächenabschlußarbeit bzw. Oberflächenfinish können mechanisch erreicht werden, z. B. durch unterschiedliche Rohrdurchmesser, unterschiedliche Rohrausrichtungen und unterschiedliches Einspannen der Rohre. Die Veränderlichkeit bei den Oberflächenabschlußarbeiten können auch durch das Verfahren selbst herbeigeführt werden - wie durch den Einfluß durch Temperatur, Druck oder elektrische Unterschiede, wie Spannung/Strom über die Zeit. Derartige Unterschiede in dem Oberflächenfinish haben die Tendenz, während der Wiederholung des Bohrverfahrens, Oberflächenfinishmuster über die Ziehform Oberfläche herzustellen. Somit kann irgendeine Veränderlichkeit in dem Oberflächenfinish, der Ziehform oder der Oberflächenfinishmuster über die Ziehform zu Extrusionsproblemen wie z. B. Ausknicken, wobei eine Tendenz für das extrudierte Produkt besteht, sich nach dem Verlassen des Extruders zu krümmen oder mit einem Streifen zu versehen, wobei in der Ware wegen der einzelnen, in der Ziehvorrichtung erzeugten Muster ein Defekt erzeugt wird.

Das Problem der Oberflächenfinishmuster wird verschlimmert, wenn die Reihen 34 der Lochmuster 14 in dem Ziehrohling 12 gebildet werden, und zwar in der Folge einer Reihe nach der anderen entlang der Ziehform, wie dies durch den Pfeil A in Fig. 3 dargestellt ist. Rohrzahlen 1 u. 2 werden immer Lochnummern 1 u. 2 auf der linken Seite der Ziehform 12 bilden, wohingegen Rohrzahlen 149 u. 150 immer Löcher 149 u. 150 entlang der rechten Seite der Ziehform 12 formen werden. Damit wird jede Veränderung des Oberflächenfinish der Löcher 14, welche in den Ziehrohling 12 durch die Bohrrohre 1-150 innerhalb des Reihenmusters 34 hergestellt sind, während jeder Bohrsequenz wiederholt werden. Daraus ergibt sich, daß eine Veränderlichkeit bei den Oberflächenfinishmustern über den Ziehrohling produziert wird, wobei dessen Muster sich dann entlang der Länge des Ziehrohlings erstreckt, wenn jede Sequenz von Löchern gebohrt wird.

Um die Probleme der Oberflächenfinishmuster, die bei einem Ziehrohling durch die elektro-chemische Verarbeitung erzeugt werden, zu vermindern, wurde ein neues, verbessertes Bohrverfahren bestimmt. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt das Verfahren das zufallsabhängige Bohren der Hälfte der erforderlichen Zahl von Zuführlöcherreihen in einem Ziehrohling, wie z. B. alle die ungerade bezifferten Sequenzen. Anschließend wird der Ziehrohling um 180º gedreht und dann zufallsabhängig das Bohren der Speiselöcherreihen abgeschlossen, z. B. alle geradzahligen Sequenzen. Somit werden die Bohrsequenzen (Fig. 4) so ausgelegt, daß anstoßende Enden der anstoßenden Reihenmuster mit den Rohren 30 von dem gegenüberliegenden Ende der Bohrvorrichtung oder Gesamtanordnung 24 gebohrt werden. Lochnummern 1 u. 2 (s. Fig. 4) würden mit Lochnummern 150 und 149 auf der linken Seite der Ziehform alternieren, wohingegen Lochnummern 149 u. 150 mit Lochnummern 2 u. 1 auf der rechten Seite der Ziehform alternieren würden. Die Zufallsabhängigkeit bei der Bildung verschiedener Reihen oder Muster 34 längs der Länge des Ziehrohlings 12 stellt sicher, daß die Zeiteffekte durch das elektrochemische Bearbeitungsverfahren kein Muster in den Ziehrohling einbringen, wohingegen die abwechselnden Enden der Bohrvorrichtung oder der Gesamtanordnung 24 aneinanderstoßende Reihen oder Muster 34, die aneinanderstoßende Reihen oder Muster 34 bilden, den Effekt haben, die Oberflächenfinishmuster in dem Ziehrohling signifikant zu reduzieren oder virtuell zu eliminieren.

Obwohl das bevorzugte Ausführungsbeispiel den Schritt eines anfänglichen Bohrens von der Hälfte der erforderlichen Reihen der Speiselöcher 14 und des anschließenden Drehens des Ziehrohlings um 180º aufzeigt, um das Bohren der verbleibenden Reihen der Speiselöcher zu vervollständigen, kann das anfängliche Bohrverfahren von Reihen weniger als die Hälfte der vollständig verlangten Reihen sein. Des Weiteren müssen nach der Drehung der Ziehform um 180º nicht alle der verbleibenden alternierenden Reihen zu dieser Zeit fertiggestellt sein, da, falls gewünscht, der Ziehrohling mehrere Male um 180º gedreht werden kann, um des Weiteren das Bohrverfahren auf eine Zufallszahl umzurechnen.

Die Umrechnung auf Zufallszeichen bei dem Bohren verschiedener Reihen 34 können jede gewünschte Sequenz, wie z. B. von einer Tabelle von Zufallszahlen, übernehmen. Des weiteren können, falls gewünscht, verschiedene Reihen oder Muster 34 von in dem Ziehrohling zu bildenden Löchern 14 durch mathematisches Teilen der Ziehform in Hälften, eine erste Hälfte 36 und eine zweite Hälfte 38, umfassen. Würde eine erste Sequenz eine Reihe von Löchern in der ersten Hälfte der Form bilden, dann würde die nächste Sequenz eine Reihe von Löchern in der zweiten Form bilden und die nächste Sequenz würde eine Reihe von Löchern zurück in der ersten Hälfte der Form bilden.

Dieses Verfahren würde weiter durchgeführt, bis eine Hälfte der gewünschten Anzahl von Reihen von Löchern gebildet worden ist, und dann die Form um 180º gedreht und die Reihen wiederum zufallsabhängig zwischen den bereits gebildeten Reihen ausgebildet, bevor man die Form dreht, so daß eine Reihe in einer Hälfte der Form gebildet wird. Die nächste Bohrsequenz würde dann eine Reihe in der anderen Hälfte der Form bilden.

Wenn z. B. eine Form 12 vierzig Reihen von darin gebildeten Löchern 14 umfassen soll, (s. Fig. 4) würde eine erste Hälfte der Form 36 Reihen 1-20 und die zweite Hälfte der Form 38 die Reihen 21-40 umfassen. Da alternierende Reihen zuerst in der Form ausgebildet werden und anschließend die Form um 180º gedreht wird, um die verbleibenden Reihen auszubilden, könnte eine Möglichkeit der ersten 10 Rohrsequenzen der Reihenausbildung die Reihe 1, Reihe 39, Reihe 15, Reihe 33, Reihe 7, Reihe 25, Reihe 13, Reihe 27, Reihe 5 und Reihe 31 sein. Das muß so verstanden werden, daß zusätzliche 10 Bohrsequenzen durchgeführt würden, um all die noch übrigen gewünschten Reihen fertigzustellen. Die Form würde dann um 180º gedreht und die verbleibenden Reihen zufallsbedingt ausgebildet. Die letzten Rohrsequenzen von 31-40 können Reihen 6, 38, 18, 24, 2, 36, 12, 28, 14 u. Reihe 22 umfassen.

Fig. 5 stellt die konkrete Position von 4 aneinanderstoßenden Reihen in der ersten Hälfte 36 einer Form 12 dar, wobei die Sequenz gezeigt ist, in welcher sie gebildet wurden. Des Weiteren zeigt Fig. 5 vier aneinanderstoßende Reihen in der zweiten Hälfte 38 der Form 12, welche ebenfalls die Sequenz darstellen, in welcher sie zusammen mit ihrer tatsächlichen bezifferten Position bezüglich einer festgesetzten Referenz gebildet wurden. Von den Bohrsequenzen (Fig. 5) war die Reihe C die erste, die über die erste Hälfte 36 der Form bei einer Position 4.109 in Bezug auf eine Referenz gebohrt werden sollte, wohingegen Reihe X die nächste Reihe war, die in der zweiten Hälfte 38 der Form 12 an einer Position 1.565 von der festgesetzten Präferenz ausgebildet werden sollte. Die nächste auszubildende Reihe war Reihe A in der ersten Hälfte 36 der Form an einer Position 4.321 von der oben aufgeführten Referenz. Dann wurden zahlreiche andere Sequenzen gebohrt (nicht in Fig. 5 gezeigt) mit der nächsten Sequenz (in Fig. 5 gezeigt), welche die Reihe Z an dem Boden oder zweiten Hälfte 38 der Form 12 an einer Position 1.353 vom Referenzpunkt ist. Die verbleibenden Reihen W, Y, D und B wurden während der Bohrsequenzen 38, 40, 43 und 49 entsprechend ausgebildet.

Bevor mit den zufallsabhängigen Bohrsequenzen innerhalb des gewünschten bearbeitbaren Bereiches des Ziehrohlings begonnen wird, kann es wünschenswert sein, eine oder mehrere sich als geeignet erweisende Reihen von Löchern in den Ziehrohling (jedoch außerhalb des erwünschten verwendbaren Bereichs) zu bohren, um die gewünschten Parameter des Bohrverfahrens festzusetzen, so daß die dadurch gebildeten Löcher den gewünschten Durchmesser und das Oberflächenfinish aufweisen. Als spezielles Beispiel kann ein aus rostfreiem Stahl bestehender Ziehrohling mit einer Breite von 20,23 cm (8 inch) und einer Länge von 12,15 cm (6,75 inch) anfänglich mehrere sich als geeignet erweisende Reihen, welche elektrochemisch außerhalb des gewünschten Betriebsbereichs des Rohlings gebohrt worden sind, aufweisen, um so besser die gewünschten Bohrparameter zu definieren und einzustellen, welche erforderlich sind, um die gewünschten Löcher herzustellen. Eine Bohrsequenz von Reihen oder Mustern von Löchern über die Form wird dann so begonnen, wie in Tabelle I gezeigt.

Die in der Tabelle I identifizierten Örtlichkeiten bestehen aufgrund einer vorbestimmten Bezugnahme. In Bezug auf die Örtlichkeit ist festzustellen, daß jede Bohrsequenz mit der nächsten Sequenz zwischen einer oberen oder ersten Hälfte der Ziehform und einer unteren oder zweiten Hälfte der Ziehform periodisch wechselt.

Nach der vierundzwanzigsten Sequenz wird die Ziehform um 180º gedreht und die verbleibenden vierundzwanzigsten Sequenzen werden gebohrt. Hier wird wiederum aufgrund der Örtlichkeit festgestellt, daß jede folgende Sequenz zwischen einer ersten Hälfte und einer zweiten Hälfte der Ziehform regelmäßig wechselt. Jede Bohrsequenz, die in der ersten Hälfte des Bohrvorganges durchgeführt worden ist, kann in Form einer gestaffelten Reihe, mehrfach gestaffelten Reihen, einer einzelnen Reihe oder mehrfach hintereinander liegenden Reihen so angelegt sein, daß ein Muster von Löchern oder Öffnungen über einen Bereich des Ziehrohlings ausgebildet werden. Jedes Muster oder Anordnung von Löchern, welche durch eine Bohrsequenz ausgebildet worden ist, ist mit jeder Sequenz identisch, die mit der in einer Richtung ausgerichteten Form gebohrt wird, wohingegen die Muster von Löchern, die nach der Drehung der Form um 180º gebildet worden sind, identisch miteinander sind. Obwohl es der Tabelle I nicht vollständig zu entnehmen ist, sind die Reihen, die durch die Sequenzen 25-48 nach der Drehung der Form um 180º gebohrt worden sind, aneinanderstoßend und zwischen den durch die Sequenzen 1-24 gebohrten Reihen angeordnet, die vor der Drehung des Ziehrohlings um 180º ausgebildet worden sind.

Indem die Muster oder Anordnungen von Löchern innerhalb der Form bei der Verwendung einer schnellen Zuführrate von 1,016 mm (0,04 inch) pro Minute gebildet werden, umfaßt das Verfahren für jede gebohrte Sequenz vorzugsweise eine Vorwärtsspannung während des Bohrverfahrens von 11 V, eine Rückwärtsspannung von 0,5 V zum Ausspülen des Abtrags eine Vorwärtsstromstärke von 175 A, eine Rückwärtsstromstärke von 12 A mit einer Umkehrzeit von 0,1 Sekunden. Eine Bohrrate von 1,016 mm (0,04 inch) pro Min. mit einem elektrolytischen Druck von 0,455 MPa (66 psi) erzeugt eine tatsächliche Lochtiefe von 2,629 cm (1,035 inch).


Anspruch[de]

1. Verfahren zum elektrochemischen Bilden von Öffnung in einem Werkstück, bestehend aus:

Vorsehen eines Werkstücks, das elektrochemisch gebohrt werden soll;

elektrochemisches Bilden einer gewünschten Reihe von Öffnungen, die sich über einen Abschnitt des Werkstücks erstrecken;

Bilden von Sequenzen der gewünschten Öffnungsreihen längs der Länge des Werkstücks;

relatives Drehen des Werkstücks um 180º bezüglich der gewünschten Öffnungsreihe;

elektrochemisches Bilden einer weiteren Öffnungsreihe, die sich über einen Abschnitt des gedrehten Werkstücks erstreckt; und

Bilden von Sequenzen weiterer Öffnungsreihen längs der Länge des Werkstücks, wobei wenigstens eine der Sequenzen der Öffnungsreihen zwischen den Sequenzen der gewünschten Öffnungsreihen liegt.

2. Verfahren zum elektrochemischen Bilden von Öffnungen in einem Werkstück nach Anspruch 1 mit dem Verfahrensschritt, daß zufallsabhängig die Sequenzen der weiteren Öffnungsreihen neben zufallsabhängig gebildeten Sequenzen der gewünschten Öffnungsreihen gebildet werden.

3. Verfahren zum elektrochemischen Bilden von Öffnungen in einem Werkstück nach Anspruch 1, bei dem jede der Reihen der Sequenzen der gewünschten Öffnungsreihe mit ähnlichen vorderen Enden und ähnlichen hinteren Enden gebildet wird und jede der Reihen der Sequenzen der weiteren Öffnungs reihen mit ähnlichen vorderen Enden und mit ähnlichen hinteren Enden gebildet wird, und daß verschiedene Reihen derart gebildet werden, daß das vordere Ende einer der gewünschten und der weiteren Reihen neben dem hinteren Ende der anderen der Reihen liegt.

4. Verfahren zum elektrochemischen Bilden von Öffnungen in einem Werkstück gemäß Anspruch 3 mit dem Verfahrensschritt, daß das vordere Ende einer Reihe ähnlich dem hinteren Ende der nächsten benachbarten Reihe gebildet wird.

5. Verfahren zum elektrochemischen Bilden von Öffnungen in einem Werkstück nach Anspruch 1 mit dem Verfahrensschritt, daß zufallsabhängig die Sequenzen der weiteren Öffnungsreihe derart gebildet werden, daß jede der weiteren Öffnungsreihen neben einer Reihe positioniert wird, welche vor dem relativen Drehen des Werkstücks um 180º gebildet worden ist.

6. Verfahren zum elektrochemischen Bilden von Öffnungen in einem Werkstück nach Anspruch 1 mit den Verfahrensschritten, daß zufallsabhängig die Sequenzen der gewünschten Öffnungsreihen zwischen einer ersten Hälfte des Werkstücks und einer zweiten Hälfte des Werkstücks gebildet werden, und daß nach einem relativen Drehen des Werkstücks um 180º zufallsabhängig die Sequenzen der weiteren Öffnungsreihe zwischen der ersten Hälfte und der zweiten Hälfte des Werkstücks gebildet werden.

7. Verfahren zum elektrochemischen Bilden von Öffnungen in einem Werkstück nach Anspruch 6 mit dem Verfahrensschritt, daß das Bilden der zufallsabhängigen Öffnungsreihen der ersten und der zweiten Hälfte des Werkstücks abwechselnd vorgenommen wird.

8. Verfahren zum elektrochemischen Formen von Öffnungen in einem Werkstück nach Anspruch 1 mit den Verfahrensschritten, daß das Werkstück relativ zu einer vorbestimmten Referenzstelle positioniert wird und daß die Sequenzen von Öffnungsreihen an vorbestimmten beabstandeten Zuordnungen zu der Referenzstelle gebildet werden.

9. Verfahren zum elektrochemischen Bilden von Öffnungen gemäß Anspruch 1, bei dem das Werkstück ein Ziehrohling für eine Wabenextrusionsziehdüse ist, die Öffnungen Speiseöffnung in dem Ziehrohling sind, und bei dem die Öffnungen mittels eines elektrochemischen Bohrgestells gebildet werden, das zahlreiche Bohrrohre hat, die sich über eine bestimmte Breite des Ziehrohlings in einem gewünschten reihenähnlichen Muster erstrecken.

10. Verfahren zum elektrochemischen Bilden von Speiselöchern gemäß Anspruch 9, bei dem die Speiselöcher in dem Ziehrohling gebildet werden, indem:

längs der Länge des Ziehrohlings zufallsabhängig elektrochemisch nicht mehr als die Hälfte der gewünschten Zahl von reihenähnlichen Muster an Speiselöchern in den Ziehrohling gebohrt werden;

der Ziehrohling relativ um 180º bezüglich des Bohrgestells gedreht wird; und

zufallsabhängig die restliche Zahl von reihenähnlichen Mustern an Speiselöchern in den Ziehrohling zur Vervollständigung der gewünschten Zahl elektrochemisch gebohrt wird.







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