Technisches Gebiet
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken nach
dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Stand der Technik
[0002] Derzeitige Verfahren und auch die dazugehörigen Vorrichtungen sind bereits bekannt
und gebräuchlich. Diese Verfahren fallen zumindest teilweise unter den Oberbegriff
der Oberflächentechnik. Mittels der Oberflächentechnik kann eine Oberfläche eines
Werkstückes auf ein bestimmtes Anforderungsprofil hin optimiert werden um so weitere
Funktionen erfüllen zu können. So kann beispielsweise durch die Oberflächentechnik
für das Werkstück ein mechanischer Schutz vor Verschleiss oder Reibung, eine Barrierefunktion,
d.h. Korrosionsbeständigkeit oder Wärmeisolation vorgesehen werden, eine optische,
mechanische oder elektrische Funktion erfüllt werden und dergleichen mehr.
[0003] Die Oberflächenbearbeitung - oder auch Oberflächenbehandlung - als Teil der Oberflächentechnik
umfasst neben beispielsweise chemischen Verfahren vor allem sogenannte trennende Verfahren,
bei denen von einem Werkstück Material abgetragen wird. Oft handelt es sich hierbei
um Grate, d.h. Kanten, Auffaserungen oder Splitter, die im Rahmen des Fertigungsprozesses
am Werkstück entstanden sind. Solche Grate sind unerwünscht. Neben den Graten ist
die Oberflächeneigenschaft, z. B. die Rauheit der Oberfläche, die sich durch Fertigungsverfahren
ändern kann, ebenfalls eine Eigenschaft die gegebenenfalls nachträglich mit einem
der oben genannten Verfahren bearbeitet werden muss, um die gewünschte, letztendliche
Funktionsweise sicherstellen zu können.
[0004] Vor allem funktionsrelevante Teile von Bauteilen, Baugruppen und Systemen werden
zunehmend mittels neuartiger Fertigungsverfahren, wie z.B. der additiven Fertigung,
hergestellt. Innenbereiche, wie Kanäle oder andere Lumen, aber auch Gewinde, Sacklöcher
oder hinterschneidende Geometrien sind mit den derzeitigen Verfahren nicht mehr zu
erreichen, da all diese in Abhängigkeit zur Geometrie stehen. Die additive Fertigung
macht die Fertigung solch komplizierter Geometrien nun möglich.
[0005] Allerdings benötigen die meisten derzeitig am Markt befindlicher Technologien - herkömmlich
oder additiv - hierzu weitere und/oder zusätzliche und somit (Anm.: den Begriff "Bauteil-"
habe ich hier weggelassen, denn es geht hier um den Stand der Technik und die Bauteilunabhängigkeit
ist Ausdruck Ihrer Erfindung.)unabhängige Prozessschritte zur Abbildung einer möglichen
Oberflächenbehandlung, der nachfolgenden Feinst-Reinigung inklusive Spülung sowie
Trocknung der Bauteile.
[0006] Die derzeitigen Technologien zur Oberflächenbearbeitung werden generell, jedoch nicht
ausschließlich in folgende Bereiche unterteilt:
- Elektropolieren: Die Elektropolitur, auch Elektropolieren genannt, zählt zu den abtragenden
Fertigungsverfahren. Genauer wird es den elektrochemischen Abtragverfahren mit Fremdstromquelle
zugeordnet. In einem speziell auf das Material des Werkstückes abgestimmten Elektrolyten
wird Metall anodisch abgetragen. Das metallische Werkstück bildet die Anode in einer
elektrochemischen Zelle.
- Plasmapolieren: Das Plasmapolieren ähnelt dem Verfahren des elektrolytischen Polierens,
arbeitet jedoch mit ökologisch als unbedenklicher geltenden Salzlösungen. Ein wichtiger
Unterschied besteht in der wesentlich höheren Spannung, die zu einem Plasmafilm um
das Werkstück führt, weshalb auch ein anderer Wirkmechanismus zum Abtrag führt.
- Gleitschleifen: Die zu bearbeitenden Werkstücke werden zusammen mit Schleifkörpern
und meist einem Zusatzmittel in wässriger Lösung als Schüttgut in einen Behälter gegeben.
Durch eine oszillierende oder rotierende Bewegung des Arbeitsbehälters entsteht eine
Relativbewegung zwischen Werkstück und Schleifkörper, die einen Materialabtrag am
Werkstück, insbesondere an dessen Kanten, hervorruft.
- Strahlsysteme (SURFAST®-Systeme): Eine Mischung aus Fluid und Strahlmittel wird unter
Druck über eine Düse auf ein Werkstück gebracht.
- Thermische Bearbeitung wie z.B. Laser, Co2-Schneestrahl-Reinigung oder dergleichen.
[0007] Zusätzlich müssen die zur Bearbeitung vorgesehenen Bauteile nach der Orientierung
unterschieden werden. Entweder die Teile kommen als Schüttgut oder auch als gesetzte
Ware. Je nach Unterscheidung bedarf es verschiedener Verfahren.
[0008] Final muss nach solchen Schritten immer ein separat ausgeführter, abschliessender
Reinigungs- und/oder Spülprozess inklusive Trocknung abgebildet werden.
[0009] Alle aufgeführten Verfahren sind teilweise für Metalle, andere auch zusätzlich noch
bei Kunststoffen, Keramiken und vielen anderen Materialien und Mischmaterialien einsetzbar.
Viele dieser Verfahren können zur Reinigung als auch zur End-Behandlung von Oberflächen
benutzt werden. Nachteilig ist aber, dass keines der bekannten Verfahren bauteilgeometrie-
und/oder materialunabhängig ist.
Aufgabe der Erfindung
[0010] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile aus dem Stand der Technik
zu überwinden. Insbesondere soll ein Verfahren bereitgestellt werden, welches die
Nachteile aus dem Stand der Technik beseitigt und welches es ermöglicht, eine Oberfläche
von Werkstücken/Bauteilen beliebiger Geometrie und Materialbeschaffenheit zu bearbeiten
und gegebenenfalls eine Reinigung und/oder Dekontamination und/oder Trocknung des
Werkstücks/Bauteil zu gewährleisten.
Lösung der Aufgabe
[0011] Zur Lösung der Aufgabe führen die Merkmale nach dem Anspruch 1.
[0012] Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
[0013] Bei dem erfindungsgemässen Verfahren zur Oberflächenbearbeitung eines Werkstückes
kommt es in erster Linie zu einer Kombination von an sich bekannten verschiedenen
Reinigungs- und Oberflächenbearbeitungsverfahren, die für sich genommen jeweils für
sich in ihrem Bereich bekannt sind, aber deren Kombination in der hier beschriebenen
Weise noch nicht bekannt war.
[0014] Das erfindungsgemäße Verfahren zur Oberflächenbearbeitung kombiniert einen Druckschwankungsprozess,
auch unter dem Namen zyklische Nukleation (Cyclic Nucleation Process, kurz CNp) bekannt,
mit den üblichen mechanischen, chemischen und elektrochemischen Oberflächenbearbeitungen.
Der Druckschwankungsprozess ist angelehnt an die physikalische definierte Dampfdruckkurve
der jeweiligen Flüssigkeit.
[0015] Hierbei wird ein vollständig oder nur teilweise mit Medium gefülltes Behältnis mit
Niederdruck beaufschlagt. Dabei entstehen Gasblasen, die sich auf allen reaktiven
Oberflächen, auch in komplexen Strukturen wie etwa Kapillaren und Bohrungen reinigend
auswirken. Dies geschieht in erster Linie dadurch, dass bei plötzlicher Wegnahme des
Niederdrucks diese wieder in sich zusammenfallen (implodieren) und dabei einen Druckschlag
(Kavitation) mit einer spürbaren mechanischen Wirkung auf der gesamten Werkstückoberfläche
- gerade in verdeckten oder kapillaren Bereichen erzeugen. Durch die zyklische Wechselwirkung
des Niederdruckes zum Hochdruck wachsen und schrumpfen die durch Niederdruck entstandenen
Gasblasen entsprechend der sich verändernden Druckamplituden fortlaufend und sorgen
dafür, dass Partikel und Verschmutzungen auch an schlecht zugänglichen Stellen gelöst
und aus dem unmittelbaren Bereich des Werkstücks transportiert werden können.
[0016] Bei dem vorliegenden Verfahren wird das Medium in dem geschlossenen Behältnis abwechselnd
einem relativen Niederdruck und einem relativen Hochdruck ausgesetzt. Relativer Niederdruck
ist in diesem Zusammenhang als niedrigerer Druck zum atmosphärischen Druck oder auch
als relativer niedrigerer Druck zum relativen Hochdruck zu verstehen. Dabei liegt
der Niederdruck immer unter dem Hochdruck. Folglich kann der Niederdruck sowohl unterhalb
als auch oberhalb des atmosphärischen Drucks jedoch unterhalb des relativen Hochdrucks
liegen, so dass ein relativer Druckwechsel oberhalb des atmosphärischen Drucks stattfindet.
Auch der relative Hochdruck könnte unterhalb des atmosphärischen Drucks, jedoch oberhalb
des relativen Niederdruckes liegen, so dass ein relativer Druckwechsel unterhalb des
atmosphärischen Drucks stattfindet.
[0017] Der Effekt des Druckschwankungsprozesses wurde bislang vor allem bei der Reinigung
von Objekten eingesetzt. Er lässt sich mittels bekannter klassischer, verfahrenstechnischer
Grundprinzipien erzeugen, indem eine mit Medium (z. B. eine Reinigungsflüssigkeit)
gefüllte, geschlossene Kammer mit Niederdruck beaufschlagt wird. Die hierbei entstehenden
Gasblasen bilden sich auf alle reaktiven Oberflächen, auch in komplexen Strukturen
wie etwa Kapillaren, Hinterschneidungen, Sacklöcher, Gewinde und Bohrungen und dergleichen.
Bei plötzlicher Wegnahme des Niederdrucks fallen diese wieder in sich zusammen (implodieren)
und erzeugen einen Druckschlag (Kavitation) mit einer spürbaren mechanischen Wirkung
auf der gesamten Oberfläche des Werkstücks - gerade in verdeckten oder kapillaren
Bereichen. Der entscheidende Effekt besteht in der Bestimmung eines fest eingestellten
Zyklus zwischen einem definierten unteren Schaltpunkt im Vakuum und einem oberen Schaltpunkt
im Niederdruck oder gegebenenfalls auch im Hochdruck, der beliebig oft wiederholt
und variiert werden kann.
[0018] Durch die isostatischen Eigenschaften von Flüssigkeiten machen sich die genannten
Druckveränderungen auch in den kleinsten Abmessungen komplexer Innengeometrien bemerkbar.
In Folge entsteht ein Medienfluss/- Austausch in allen - gerade auch kapillaren -
Bereichen des Werkstücks. Die durch Niederdruck entstandenen Gasblasen wachsen und
schrumpfen durch die Druckamplituden fortlaufend und sorgen dafür, dass Partikel und
Verschmutzungen an schlecht zugängigen Stellen gelöst und aus dem unmittelbaren Bereich
des Werkstücks transportiert werden. Dieser als asymmetrischer Volumenstrom bezeichnete
Vorgang gewährleistet selbst in jenen kapillaren Strukturen einen Medienstrom und
Verschmutzungsaustrag, die ein ungünstiges Querschnitt-Längenverhältnis aufweisen.
[0019] Voraussetzungen für die Wirksamkeit des Verfahrens stellen unter anderem das Medium
selbst, die Materialbeschaffenheit und -struktur sowie Temperatur des Substrats in
Relation zur Medientemperatur sowie die Zeit und die Mechanik dar (Sinnerscher Kreis).
Metalle, Glas, Keramiken und viele andere Werkstoffe und Mischwerkstoffe sind durch
ihre Oberflächenstruktur und ihre Fähigkeit der Temperaturaufnahme uneingeschränkt
geeignet. Bei Isolatoren wie Kunststoffen kommt es auf die Eigenschaften an, ob zyklische
Nukleation eingesetzt werden kann. Gut geeignet sind hier Kunststoffe im Allgemeinen
und Mischkunststoffe, wie z. B. temperaturbeständige Kunststoffe.
[0020] Die klassischen Verfahren zur Oberflächenbearbeitung wurden im Stand der Technik
bereits ausreichend genannt.
[0021] Bei der Kombination des Druckschwankungsprozesses mit den Varianten der Oberflächenbearbeitung
wird das Werkstück zunächst in ein Behältnis mit einem Medium gegeben. Das Medium
im Behältnis weist eine oder mehrere Bearbeitungszutaten auf und wird in Form eines
Arbeitsschrittes abwechselnd mit einem relativen Hochdruck und einem relativen Niederdruck
beaufschlagt, wodurch auch das/die Bearbeitungszutat(en) mit einem relativen Hochdruck
und einem relativen Niederdruck beaufschlagt wird/werden.
[0022] In dem Medium befindet sich nun, je nach Beschaffenheit des Werkstücks und der eingesetzten
Werkstückmaterialen eine physikalische/mechanische, chemische, chemisch-physikalische,
chemisch-mechanische oder eine elektro-chemische Bearbeitungszutat. Handelt es sich
bei der Bearbeitungszutat um eine physikalische/mechanische Bearbeitungszutat, bewirkt
diese, dass sich das Medium in dem Arbeitsschritt einen Schwingweg lang linear bewegt
wird und am Ende des Schwingweges verharrt, bevor ein Rückschwingweg erfolgt.
[0023] Handelt es sich in dem Medium um eine chemische Bearbeitungszutat (electroless),
bewirkt diese, dass das Medium in dem Arbeitsschritt zu einer Werkstückkavität transportiert
wird.
[0024] Handelt es sich bei dem Medium um eine elektro-chemische Bearbeitungszutat, bewirkt
diese, dass das Medium in dem Arbeitsschritt zu einer Werkstückkavität transportiert
wird und durch eine Elektroquelle aktiviert wird.
[0025] Mittels der Elektroquelle kann die elektro-chemische Bearbeitungszutat durchgehend
oder phasenweise aktiviert werden.
[0026] Mischungen der Bearbeitungszutaten, wie beispielsweise chemischmechanisch oder chemisch-physikalisch,
können ebenfalls vorgesehen sein. Die Wirkung ist dann entsprechend, sprich, teilweise
wird das Medium in dem Arbeitsschritt einen Schwingweg lang linear bewegt, wobei es
am Ende des Schwingweges verharrt, bevor ein Rückschwingweg erfolgt und teilweise
wird das Medium in dem Arbeitsschritt zu einer Werkstückkavität transportiert..
[0027] Im Falle der physikalischen/mechanischen Bearbeitungszutat oder Mischungen mit chemischen
Bearbeitungszutaten erfolgt selbstverständlich ebenfalls ein Transport der physikalischen/mechanischen
Bearbeitungszutaten zu und in Werkstückkavitäten. Dies kann jedoch nur erfolgen, wenn
die physikalischen/mechanischen Bearbeitungszutaten klein genug sind, um in die Werkstückkavitäten
gelangen zu können. So sind beispielsweise Schleifkörper bis unter 10 µm denkbar und
auch Nanopartikel bis wenige mm als Festkörper sind denkbar. Dadurch wird auch die
Bearbeitung der Oberflächen von Werkstückkavitäten ermöglicht, da durch die Druckschwankungen
selbst in den kleinsten Werkstückkavitäten zu einer Schwingbewegung der physikalischen/mechanischen
Bearbeitungszutaten kommt, was wiederum zu besonders guten Oberflächenqualitäten führt.
[0028] Das Behältnis ist während des Arbeitsschrittes luftdicht verschlossen. Hierzu können
aus Sicherheitsgründen Sensoren vorgesehen sein, die den Beginn des Arbeitsschrittes
nur gestatten, wenn die entsprechende Luftdichtigkeit des Behältnisses gewährleistet
ist.
[0029] Eine Niederdruckquelle wird über ein Niederdruckventil gesteuert und/oder eine Hochdruckquelle
wird über ein Hochdruckdruckventil gesteuert und die Niederdruckquelle und/oder die
Hochdruckquelle sind mit dem Behältnis verbunden. Der Einsatz solcher Ventile erlaubt
die schnelle und kontrollierte Herstellung der gewünschten im Behältnis erforderlichen
Druckverhältnisse. Als Ventil kann selbstverständlich auch jedwedes normale Ventil
zum Einsatz kommen, so dass ein Ausgleich lediglich durch den atmosphärischen Druck
stattfindet.
[0030] Ein Rechner mit Bedienpanel steuert die Niederdruckquelle und/oder die Hochdruckquelle.
Dies ermöglicht die Anpassung an verschiedene Werkstücke und auch damit verbundene
Werkstückmaterialien, sowie die einfache und schnelle Anpassung beziehungsweise Zusammenstellung
von Medium und jeweils sinnvoller Bearbeitungszutat bzw. der Bearbeitungszutaten.
Eine manuelle Steuerung ist möglich und soll vorliegend umfasst sein.
[0031] Noch während des Arbeitsschritts der Oberflächenbearbeitung oder kurz danach kann
eine chemische und/oder physikalische Reinigung und/oder Spülung zur Dekontamination
erfolgen. Eine Trocknung nach der Reinigung ist ebenfalls möglich.
[0032] Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die bauteilgeometrieunabhängige Oberflächenbearbeitung
gegebenenfalls mit paralleler und/oder anschliessender Reinigung und/oder Spülung
und/oder Trocknung. D.h., es wird sichergestellt, dass die Oberflächenbearbeitung
(physikalischer/mechanischer, chemischer, chemisch-physikalischer, chemisch-mechanischer
oder elektrochemischer Art) inklusive Reinigung und/oder Spülung zur Dekontamination
als auch Trocknung bei Bauteilen jeglicher Art (unabhängig von ihrem Werkstoff, ihrer
Geometrie,...) durchgeführt werden kann und diese Oberfläche in einer geschlossenen
Prozesskette hin bis zu höchsten Erwartungen an diese Oberfläche (Rauheit, Aktivierung
für Folgeprozesse, Reinheitsanforderungen, etc....) bearbeitet wird.
[0033] Eine Verbindung, nur Beispielhaft zu sehen, von Feststoffen (Keramik, Korund Kunststoffen,
etc...) zusammen mit einer Flüssigkeit (Wasser, oder wasserbasiertes Gemisch, Lösemittel
oder lösemittelbasiertes Gemisch oder dergleichen) in Verbindung mit der Technologie
der zyklischen Nukleation ist einerseits in der Lage, eine Oberfläche in einer gewünschten
Qualität darzustellen (Rauheit, Funktionsfähigkeit für nachfolgenden Prozesse, wie
z.B. Kleben, Löten, Entfernung von filmischer Verunreinigung und/oder Partikel, etc.);
andererseits kann zusätzlich auch ein gewünschter Reinigungsschritt und/oder eine
dekontaminierende Spülung des Bauteils z.B. mit Wasser und/oder eine finale Trocknung
bauteilunabhängig und ohne weitere Bearbeitungsschritte erfolgen.
Figurenbeschreibung
[0034] Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese
zeigen in ihrer einzigen Figur einen schematischen Querschnitt durch ein Behältnis
zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens zur Oberflächenbehandlung eines
Werkstückes.
Ausführungsbeispiel
[0035] Die einzige Figur zeigt ein luftdicht verschliessbares Behältnis 1 mit einem Deckel
2. Im Inneren des Behältnisses 1 befindet sich ein Medium 3. In dem Medium 3 wiederum
sind eine oder mehrere Bearbeitungszutaten 4 aufgenommen, welche vorliegend exemplarisch
dreieckig dargestellt sind. Weiterhin sind Werkstücke 5 in dem Medium 3 aufgenommen.
[0036] Die Bearbeitungszutat 4 kann physikalischer, mechanischer, chemischer, chemisch-physikalischer,
chemisch-mechanischer und/oder elektrochemischer Art sein. Je nach verwendeter Bearbeitungszutat
4 in dem Medium 3 wird diese in dem Medium 3 unterschiedlich bewegt bzw. verharrt.
Im Falle der physikalischen/mechanischen Bearbeitungszutat 4 wird diese während des
Vorganges der Oberflächenbearbeitung des Werkstückes 5 einen Schwingweg lang linear
bewegt und am Ende des Schwingweges verharrt, bevor ein Rückschwingweg erfolgt.
[0037] Ist die Bearbeitungszutat 4 in dem Medium 2 chemischer Art, so wird dieses während
des Vorganges der Oberflächenbearbeitung zum Werkstück 5 und seiner Kavität transportiert.
[0038] Ist die Bearbeitungszutat 4 in dem Medium 2 chemischer-physikalischer bzw. chemisch-mechanischer
Art, so wird dieses teilweise während des Vorganges der Oberflächenbearbeitung einen
Schwingweg lang linear bewegt und am Ende des Schwingweges verharrt, bevor ein Rückschwingweg
erfolgt und teilweise zum Werkstück 5 und seiner Kavität transportiert. Ist die physikalische/mechanische
Bearbeitungszutat 4 klein genug, wie oben bereits erwähnt, wird auch sie selbstverständlich
zur Werkzeugkavität transportiert.
[0039] Ist die Bearbeitungszutat 4 in dem Medium 2 elektro-chemischer Art, so wird dieses
während des Vorganges der Oberflächenbearbeitung zum Werkstück 5 und seiner Kavität
transportiert und durch eine nicht näher gezeigte Elektroquelle aktiviert wird. Diese
kann durchgehend oder phasenweise die elektro-chemische Bearbeitungszutat 4 aktivieren.
[0040] Bezugnehmend auf diese Figur erklärt sich die Funktionsweise des erfindungsgemässen
Verfahrens folgendermassen:
Zunächst wird das Behältnis 1 mit dem Medienbad 3 befüllt. Anschliessend oder während
der Befüllung kommen die Bearbeitungszutaten 4 in das Medienbad 3, wobei sich die
Bearbeitungszutaten 4 nach dem Werkstück 5 und deren Oberflächenfunktion richten,
dessen Oberfläche zu bearbeiten ist. Ist das Medienbad 3 mit der Bearbeitungszutat
gerichtet, kann/können der/die zu bearbeitende(n) Werkstück(e) 5 in das Medienbad
3 eingelegt werden, wenn sich diese/s nicht schon vor dem/beim Befüllen in dem Behältnis
1 befindet/n. Nun kann das Behältnis 1 mit dem Deckel 2 vorzugsweise luftdicht verschlossen
werden. D.h., das Behältnis 1 kann entweder erst mit dem Medienbad 3 und dann den
Bearbeitungszutaten 4 befüllt werden. Oder aber die Bearbeitungszutaten 4 können zeitgleich
mit dem Medienbad 3 in das Behältnis 1 gegeben werden. Ausserdem kann sich das Werkstück
5 bereits vor Befüllen des Behältnisses 1 mit Medienbad 3/Bearbeitungszutat 4 in diesem
befinden oder erst nach Befüllen des Behältnisses 1 mit Medienbad 3/Bearbeitungszutat
4 in dieses gelegt werden. Sämtliche Varianten sind möglich und sollen von der vorliegenden
Erfindung umfasst sein.
[0041] Anschliessend wird das Behältnis 1 über eine nicht näher gezeigte Druckeinrichtung
abwechselnd einem relativen Unterdruck und einem relativen Hochdruck beaufschlagt.
Das Behältnis 1 ist dabei vollständig verschlossen, d.h. hermetisch geschlossen, sodass
keine äußeren Einflüsse auf das Medium 3, die Bearbeitungszutat 4 und das zu bearbeitende
Werkstück 5 wirken können.
[0042] Durch die Beaufschlagung des Behältnisses 1 mit einem relativen Hochdruck und einem
relativen Niederdruck, wird auch die Bearbeitungszutat 4 mit einem relativen Hochdruck
und einem relativen Niederdruck beaufschlagt.
[0043] Eine entsprechende, nicht näher gezeigte Niederdruckquelle wird dabei über ein Niederdruckventil
gesteuert wird und/oder eine entsprechende, nicht näher gezeigte Hochdruckquelle über
ein Hochdruckdruckventil. Die Niederdruckquelle und/oder die Hochdruckquelle sind
mit dem Behältnis 1 verbunden.
[0044] Ein nicht näher gezeigter Rechner mit Bedienpanel steuert die Niederdruckquelle und/oder
die Hochdruckquelle.
[0045] Gleichzeitig mit der Oberflächenbearbeitung oder kurz danach kann eine Reinigung
und/oder Spülung zur Dekontamination und/oder eine Trocknung des Werkstückes stattfinden.
[0046] Obwohl nur ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben und dargestellt
wurde, ist es offensichtlich, dass der Fachmann zahlreiche Modifikationen hinzufügen
kann, ohne Wesen und Umfang der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste
1 |
Behältnis |
34 |
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|
2 |
Deckel |
35 |
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3 |
Medienbad |
36 |
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4 |
Bearbeitungszutat |
37 |
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5 |
Werkstück |
38 |
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6 |
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39 |
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7 |
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40 |
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8 |
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41 |
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9 |
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42 |
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10 |
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43 |
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11 |
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44 |
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12 |
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45 |
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13 |
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46 |
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14 |
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47 |
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15 |
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48 |
|
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16 |
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49 |
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17 |
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50 |
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|
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18 |
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51 |
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19 |
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52 |
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20 |
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53 |
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21 |
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54 |
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22 |
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55 |
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|
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23 |
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56 |
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24 |
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57 |
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|
|
25 |
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58 |
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26 |
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59 |
|
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27 |
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60 |
|
|
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28 |
|
61 |
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29 |
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62 |
|
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30 |
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63 |
|
|
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31 |
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64 |
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32 |
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65 |
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33 |
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66 |
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1. Verfahren zur Oberflächenbearbeitung eines Werkstückes (5)
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- das Werkstück (5) kommt in ein Behältnis (1) bevor oder nachdem das Behältnis (1)
mit einem Medium (3) befüllt wird,
- wobei das Medium (3) im Behältnis (1) eine Bearbeitungszutat (4) aufweist,
- das Medium (3) wird in Form eines Arbeitsschrittes abwechselnd mit einem relativen
Hochdruck und einem relativen Niederdruck beaufschlagt,
- wodurch auch die Bearbeitungszutat (4) mit einem relativen Hochdruck und einem relativen
Niederdruck beaufschlagt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich in dem Medium (3) die Bearbeitungszutat (4) in dem Arbeitsschritt einen Schwingweg
lang linear bewegt wird und am Ende des Schwingweges verharrt, bevor ein Rückschwingweg
erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich in dem Medium (3) eine physikalische/mechanische Bearbeitungszutat in dem Arbeitsschritt
einen Schwingweg lang linear bewegt wird und am Ende des Schwingweges verharrt, bevor
ein Rückschwingweg erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich in dem Medium (3) eine chemische Bearbeitungszutat befindet, wobei die chemische
Bearbeitungszutat in dem Arbeitsschritt zu einer Werkstückkavität transportiert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich in dem Medium (3) eine chemische-physikalische Bearbeitungszutat befindet, wobei
die chemische-physikalische Bearbeitungszutat in dem Arbeitsschritt zu einer Werkstückkavität
transportiert wird bzw. in dem Arbeitsschritt einen Schwingweg lang linear bewegt
wird und am Ende des Schwingweges verharrt, bevor ein Rückschwingweg erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich in dem Medium (3) eine chemische-mechanische Bearbeitungszutat befindet, wobei
die chemische-mechanische Bearbeitungszutat in dem Arbeitsschritt zu einer Werkstückkavität
transportiert wird bzw. in dem Arbeitsschritt einen Schwingweg lang linear bewegt
wird und am Ende des Schwingweges verharrt, bevor ein Rückschwingweg erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich in dem Medium (3) eine elektro-chemische Bearbeitungszutat befindet, wobei die
elektro-chemische Bearbeitungszutat in dem Arbeitsschritt zu einer Werkstückkavität
transportiert wird und durch eine Elektroquelle aktiviert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroquelle durchgehend oder phasenweise die elektro-chemische Bearbeitungszutat
aktiviert.
9. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Niederdruckquelle über ein Niederdruckventil gesteuert wird und/oder eine Hochdruckquelle
über ein Hochdruckdruckventil gesteuert wird und die Niederdruckquelle und/oder die
Hochdruckquelle mit dem Behältnis (1) verbunden wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rechner mit Bedienpanel die Niederdruckquelle und/oder die Hochdruckquelle steuert.
11. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass nach dem Arbeitsschritt eine chemische und/oder physikalische Reinigung erfolgt.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Reinigung eine Spülung (Dekontamination) und/oder eine Trocknung durchgeführt
wird.