DE1521091B2

DE1521091B2 - METHOD FOR THE GALVANIC PRODUCTION OF DIAMOND-CONTAINING PRECIPITATION ON ABRASIVE BODIES

Info

Publication number: DE1521091B2
Application number: DE19641521091
Authority: DE
Inventors: Dietrich 2000 Hamburg Börse
Original assignee: Ernst Winter & Sohn, 2000 Hamburg
Priority date: 1964-09-15
Filing date: 1964-09-15
Publication date: 1971-07-15
Also published as: DE1521091A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur galvanischen Herstellung von diamanthaltigen Niederschlagen auf Schleifkörpern, wobei der Schleifkörper während der Metallabscheidung in Rotation gehalten wird.The invention relates to a method for the galvanic production of diamond-containing deposits on grinding wheels, the grinding wheel being kept rotating during the metal deposition will.

Es ist bekannt, daß Diamantschleifscheiben für das Spitzenlosschleifen von zylindrischen Werkstücken am Einlaufende stark beansprucht werden. Das hat zur Folge, daß der sehr teure Diamantgehalt solcher Diamantschleifscheiben infolge der aus der Beanspruchung resultierenden Abnutzung im Falle eines gleichmäßig zylindrischen Belages nicht voll ausgenutzt werden kann. Es ist daher wünschenswert, die Stärke des Schleifbelages der Beanspruchung der Schleifscheibe und damit ihrer sich aus der Beanspruchung ergebenden zu erwartenden Abnutzung anzupassen.It is known that diamond grinding wheels for the centerless grinding of cylindrical workpieces are heavily used at the inlet end. As a result, the very expensive diamond content such diamond grinding wheels due to the wear and tear resulting from the stress in the case a uniformly cylindrical surface cannot be fully utilized. It is therefore desirable the thickness of the abrasive coating, the stress on the grinding wheel and thus its result from the stress to adjust resulting expected wear.

Bei dem gattungsgemäßen Verfahren wird in einem für die Metallabscheidung geeigneten galvanischen Bad die zu besetzende Werkzeugoberfläche mit einem Metallniederschlag versehen. Die Diamantkörner, die dabei auf irgendeine mechanische Weise an den Schleifkörper herangebracht werden, werden von der stetig wachsenden Metallschicht eingeschlossen -und bilden zusammen mit dieser den aktiven Schleifbelag des Werkzeuges.In the generic method, an electroplating process that is suitable for metal deposition is used Bath provided the tool surface to be filled with a metal deposit. The diamond grains, which are brought to the grinding wheel in some mechanical way enclosed by the steadily growing metal layer -and together with this form the active grinding layer of the tool.

Es ist bekannt, daß die Gestaltung und Anordnung der Anode einen Einfluß auf die Metallverteilung bei der Abscheidung auf dem Werkstück ausüben. Denn näher zur Anode gelegene Teile der Kathode werden stärker beschichtet als Kathodenteile, die von der Anode weiter entfernt gelegen sind.It is known that the design and arrangement of the anode have an influence on the metal distribution the deposition on the workpiece. Because parts of the cathode that are closer to the anode become more heavily coated than cathode parts that are further away from the anode.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den vorstellend beschriebenen physikalischen Effekt in geeigneter, den besonderen Gegebenheiten angepaßter Weise bei der Herstellung von diamanthaltigen Niederschlagen unterschiedlicher Stärke auf Schleifkörpern anzuwenden.The invention is based on the object of the physical effect described in the introduction suitable, adapted to the particular circumstances in the production of diamond-containing Deposits of varying strength to apply on grinding wheels.

Als Lösung dieser Aufgabe ist nach der Erfindung vorgesehen, daß zur Erzeugung einer in Richtung auf eine Stirnseite des Schleifkörpers zunehmend stärkeren Schleif schicht an dieser Stelle eine an sich bekannte, über den Rand des Schleifkörpers geringfügig hinausstehende Blende und an der gegenüberliegenden Stirnseite eine größere Blende angeordnet wird.As a solution to this problem is provided according to the invention that to generate a direction on one end face of the grinding wheel increasingly stronger grinding layer at this point a per se known, over the edge of the grinding wheel slightly protruding aperture and on the opposite Front side a larger aperture is arranged.

Zwar kann die Erzeugung einer derartigen Schleifschicht von wechselnder Stärke grundsätzlich auch ohne die Anwendung von Blenden in einem galvanischen Bad erfolgen, und zwar besonders dadurch, daß konische Grundkörper verwendet werden, auf denen eine Schleifschicht mit zylindrischem Mantel angeordnet werden soll. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Verwendung konischer Grundkörper allein nicht ausreicht. Denn bei der Herstellung diamanthaltiger Schleifkörper, die bekanntlich für Präzisionsarbeiten Verwendung finden, treten besondere Probleme auf. Diese beruhen einerseits auf den hohen Anforderungen, die an die Maßhaltigkeit derartiger Werkzeuge zu stellen sind, und andererseits auf dem außerordentlich hohen Wert des zu verarbeitenden Diamantwerkstoffes.In principle, such a grinding layer of varying thickness can also be produced take place without the use of screens in an electroplating bath, in particular because that conical base bodies are used, on which a grinding layer with a cylindrical jacket should be arranged. However, it has been shown that the use of a conical body alone is not sufficient. Because in the production of diamond-containing Abrasive bodies, which are known to be used for precision work, encounter particular problems on. These are based on the one hand on the high demands placed on the dimensional accuracy of such Tools are to be provided, and on the other hand on the extraordinarily high value of the to be processed Diamond material.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zur Herstellung von zylindrischen Schleifscheiben mit einer der Beanspruchung der Schleifscheibe angepaßten Stärke des Schleifbelages. Dabei kann die Oberfläche des zu beschichtenden Werkstückes derart vorgeformt werden, daß entsprechend der erreichbaren unterschiedlichen Niederschlagstärke schließlich die vorgesehene Schleifkörperform, d. h. im vorliegenden Beispiel also ein Schleifkörper mit einer etwa zylindrischen Außenfläche des Schleif belages bei unterschiedlicher Schichtstärke, entsteht, indem der Metallniederschlag am späteren Einlaufende des Schleifkörpers stärker gestaltet wird als am Auslaufende.The method according to the invention is particularly suitable for producing cylindrical grinding wheels with a thickness of the abrasive coating that is adapted to the stress on the grinding wheel. Included the surface of the workpiece to be coated can be preformed in such a way that accordingly the achievable different levels of precipitation and finally the intended shape of the grinding wheel, d. H. In the present example, therefore, a grinding wheel with an approximately cylindrical outer surface of the grinding coating If the layer thickness is different, the metal deposit occurs at the later inlet end of the grinding wheel is designed to be stronger than at the end of the line.

Für eine lineare Zunahme der Belagstärke kannFor a linear increase in the thickness of the pavement

ίο ein konischer Schleifkörper Verwendung finden, bei dem die kleinere Blende an der verjüngten Stirnseite des Schleifkörpers angeordnet wird.ίο a conical grinding wheel can be used for which the smaller screen is arranged on the tapered face of the grinding wheel.

Statt eines solchen konisch vorgeformten Grundkörpers kann aber auch ein Mehrfachkonus, d. h. ein Grundkörper mit konischen Abschnitten unterschiedlicher Steigung, oder es kann eine gekrümmte Oberfläche beispielsweise durch Drehen, Schleifen, Ätzen oder ein anderes bekanntes Verfahren vorgeformt werden. Selbstverständlich ist das erfindungsgemäße Verfahren auch nicht ausschließlich auf zylindrische Schleifscheiben beschränkt. Es kann vielmehr bei der Herstellung eines jeden Diamantwerkzeuges mit gleichem Nutzen angewendet werden, bei dem der Diamantbelag in einem galvanischen Prozeß aufr gebracht wird und bei dem weiterhin eine •unterschiedliche Schichtstärke des Diamantbelages von Vorteil ist. _Instead of such a conically preformed base body, however, a multiple cone, d. H. a Basic body with conical sections of different pitch, or it can be a curved surface for example, preformed by turning, grinding, etching or some other known method will. Of course, the method according to the invention is not exclusively cylindrical Grinding wheels limited. Rather, it can be used in the manufacture of every diamond tool the same benefit can be applied, in which the diamond coating aufr in a galvanic process is brought and in which a • different layer thickness of the diamond coating of Advantage is. _

Die Erfindung ist nachstehend an Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf eine Zeichnung weiter erläutert. Es zeigtThe invention is based on exemplary embodiments with reference to a drawing further explained. It shows

F i g. 1 eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren beschichtete Schleifscheibe unter Verwendung einer ringförmigen Anode im Querschnitt, F i g. 2 die Schleifscheibe der F i g. 1 mit einer anderen Ausbildung der Anode,F i g. 1 using a grinding wheel coated by the method according to the invention an annular anode in cross section, FIG. 2 the grinding wheel of FIG. 1 with a other formation of the anode,

F i g. 3 eine Schleifscheibe mit ballig vorgeformtem Grundkörper undF i g. 3 a grinding wheel with a spherically preformed base body and

F i g. 4 eine Schleifscheibe mit einem mehrfach konischen Grundkörper.F i g. 4 a grinding wheel with a multi-conical base body.

Wie die Zeichnung zeigt, kann die Anode 1 eine Ringanode oder eine Anode in der Art einer der Grundkörper 2 umgebenden Hülse sein. Statt dessei könnten beispielsweise auch einzelne Anodenplajtei vorgesehen sein, die das zu beschichtende Werkstück in einer ringförmigen Anordnung umgeben. Es ha sich weiterhin gezeigt, daß es zweckmäßig sein kam: die Anode oder das Werkstück zu bewegen bzw. ζ drehen.As the drawing shows, the anode 1 can be a ring anode or an anode such as one of the Base body 2 surrounding sleeve. Instead, for example, individual anode slots could also be used be provided, which surround the workpiece to be coated in an annular arrangement. It ha it was also shown that it was useful: to move the anode or the workpiece or ζ turn.

Die Anode besteht aus dem gleichen Metall, de auf dem Werkzeug zur Abscheidung gelangen so und im galvanischen Bad gelöst ist. Geeignet Metalle sind beispielsweise Kupfer, Silber, Koba und Nickel. Auch sind Metallegierungen für di erfindungsgemäße Verfahren grundsätzlich geeigne Die Einwirkung der Anode auf die Oberfläche dt Kathode ist in der Zeichnung schematisch durc Stromlinien dargestellt. Die Stromlinien verlaufe nicht auf kürzestem Wege und geradlinig von d Anode zur Kathode, sondern, bei der vorliegende Anordnung, in der gezeichneten gekrümmten Weis die Metallverteilung läßt sich daher nicht exakt vr ausberechnen.The anode consists of the same metal that is deposited on the tool and is dissolved in the galvanic bath. Suitable metals are, for example, copper, silver and Koba and nickel. Metal alloys are also fundamentally suitable for the method according to the invention The effect of the anode on the surface dt The cathode is shown schematically in the drawing by means of streamlines. The streamlines run not by the shortest route and in a straight line from the anode to the cathode, but with this one Arrangement, in the drawn curved manner, the metal distribution can therefore not be exactly vr calculate.

Die unterschiedliche Blendengröße führt zu folge dem Ergebnis: Hat beispielsweise, wie in d F i g. 3 und 4 dargestellt ist, die linke Blende 4 eir. größeren Durchmesser als die rechte Blende 5, werden die linken Stromlinien stärker abgeschir als die rechten. Die stärkere Abschirmung wieder'The different aperture sizes lead to the following result: Has, for example, as in d F i g. 3 and 4 is shown, the left panel 4 eir. larger diameter than the right aperture 5, the left streamlines become more shielded than the right. The stronger shielding again '

bewirkt, daß je Zeiteinheit im Bereich der Blende 4 weniger Metall niedergeschlagen wird als im Bereich der nicht so stark abgeschirmten Blende 5. Durch Verändern der Durchmesser einer oder beider Blenden 4, 5 läßt sich die unterschiedliche Stärke des diamanthaltigen Metallbelages einstellen.causes less metal to be deposited per unit of time in the area of the diaphragm 4 than in the area of the not so strongly shielded diaphragm 5. By changing the diameter of one or both diaphragms 4, 5 , the different thicknesses of the diamond-containing metal coating can be set.

Eine zusätzliche Wirkung ist zu erreichen, wenn die Gestalt und Lage der Anode 1 gegenüber der in F i g. 1 dargestellten Ausbildung geändert werden, wie dieses in Fig. 2 dargestellt ist. In Fig. 2 ist nämlich die Anode 1 als flacher Ring neben dem Werkstück 2 angeordnet. Es ist in der Zeichnung erkennbar, daß die im Bereich der Blende 4 auf das Werkstück treffenden Metallionen einen erheblich weiteren Weg zurücklegen müssen als die Metallionen im Bereich der Blende 5. Entsprechend geringer ist mithin auch die Abscheidegeschwindigkeit im Bereich der Blende 4 gegenüber dem Bereich der Blende 5.An additional effect can be achieved if the shape and position of the anode 1 compared to that in F i g. 1 can be changed, as shown in FIG. In Fig. 2 is namely the anode 1 is arranged as a flat ring next to the workpiece 2. It can be seen in the drawing that the metal ions striking the workpiece in the region of the diaphragm 4 have a considerable effect have to travel further than the metal ions in the area of the diaphragm 5. Correspondingly less is therefore also the deposition speed in the area of the diaphragm 4 compared to the area of Aperture 5.

Je nach dem Durchmesser der Blenden 4,5 sowie Gestalt und Anordnung der Anode 1 zum Werkstück 2 lassen sich mithin Schleifbeläge unterschiedlichster Stärke erzeugen. Dabei kann, wie dieses beispielsweise in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist, ein Diamantschleifbelag unterschiedlicher Stärke erzeugt werden, dessen Außenseite eine davon unabhängige bestimmte, vorgegebene Form, beispielsweise eine zylindrische Form, haben soll. Derartige Schleifkörper werden zum Schleifen zylindrischer Innenwandungen benötigt. Zur Herstellung eines solchen Schleifkörpers wird das Werkstück 2 an seiner Außenseite so vorgeformt, daß nach Fertigstellung des ungleich starken Belages 3 schließlich die vorgegebene Form, beispielsweise eine zylindrische Schleifscheibe, entsteht. In dem dargestellten Beispiel der F i g. 3 hat der Grundkörper eine ballige und im Falle der F i g. 4 eine mehrfach konische Außenfläche, die jeweils zu der Isolierblende 5 mit kleinerem Durchmesser hinabfallen.Depending on the diameter of the diaphragms 4, 5 and the shape and arrangement of the anode 1 in relation to the workpiece 2 can therefore produce abrasive coatings of the most varied of thickness. Here, like this one, for example 3 and 4, a diamond abrasive coating of different thicknesses is produced are, the outside of which has an independent specific, predetermined shape, for example a cylindrical shape. Such grinding tools are used for grinding cylindrical inner walls needed. To produce such a grinding wheel, the workpiece 2 is on its Outside preformed so that after completion of the unevenly thick covering 3 finally the predetermined Shape, for example a cylindrical grinding wheel, is created. In the example shown the F i g. 3, the base body has a convex shape and, in the case of FIG. 4 a multiple conical outer surface, which each fall down to the insulating diaphragm 5 with a smaller diameter.

Claims

Patent claims:

1. Process for the galvanic production of diamond-containing deposits on grinding tools, whereby the grinding wheel is kept rotating during the metal deposition, characterized in that for generating one in the direction of an end face of the abrasive body increasingly thick abrasive layer at this point a known, Bezel protruding slightly beyond the edge of the grinding wheel and on the opposite one Front side a larger aperture is arranged.

2. The method according to claim 1, characterized in that that a conical grinding wheel is used and the smaller screen is arranged on the tapered face of the grinding wheel will.

1 sheet of drawings J - f