JPS5890424A

JPS5890424A - 電解機械加工用の遮蔽剤

Info

Publication number: JPS5890424A
Application number: JP19543282A
Authority: JP
Inventors: ジヨ−ジ・ダグラス・デイクソン
Original assignee: WR Grace and Co
Current assignee: WR Grace and Co
Priority date: 1981-11-12
Filing date: 1982-11-09
Publication date: 1983-05-30
Also published as: EP0079754A2; EP0079754A3; CA1195102A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は電気化学的機械加工分野、そして特に電解機械
加工を受ける金属用の遮蔽剤に関する組成物を包含して
いる。

電解機械加工方法は長年にわたって使用されてきている
。該方法の利点は近代約合に類、特に宇宙航空機用の高
温合金類、の操作中に増加する困難に非常に大きく寄因
している。従来の金属変形方法はこれらの合金類を操作
又は希望する形状に成形する際にすれらの優れた物理的
性質のためにほとんど吏服できない問題に遭遇する。電
解機械加工は操作片の物理的強度により影餐を受けない
ため、それは高温材料用に著しく達している。

電解系の必須要素は３種の副系からなっていると考えら
れる：（１）機械的−陽極（操作片）、陰極（不活性電極）及
び適当な動作調節剤（２）化学的−電解質及びそれの補助装置（３）電気的
−電気エネルギー並びにそれの分布及び調節用の装置。

約５〜２０？ルトの直流電力を電極に適用する。

電流はｌＯ〜３へ０００アンペアの＊Ｗであることがで
きる。

陰極に直接隣接している操作片（陽極）の部分は急速に
溶解した。操作片中で生じたくぼみ中で同じ形を再製造
するために、特別な形の陰極を使用できる。陰極は操作
過程中にゆかすとともでき、そしてこれらの手段により
並びに抵抗、シールド、及びシーツ（ｔｈｉｅｆ　）の
遮蔽の使用により、複雑な形を機械加工できる。

陽極及び陰極は、加熱なしに全ての電流を伝えるのに充
分な金属を含有しなければならない。電流を伝える部分
は良好に合わなければならずそして密に給食してなけれ
ばならない。

遮蔽又は塗料、ワックスもしくは同様の妨害物による保
饅は電解質が毛管作用により結合部中にはいるのを防ぐ
ために良い。

本発明の一目的は電解機械加工用の有効な遮蔽物を形成
する組成物を提供することである。

本発明の他の目的は、（１）非常に狭いみそ中に射出で
き、（２）高強度金属合金と同じ速度で食刻され、（３
）電解機械加工中に電解質により洗い流されず、そして
（４）電解機械加工後にみぞから容易に除去できるよう
な遮蔽用組成物を掃供することである。

本発明は電解機械加工用の遮蔽組成物に関するものであ
る。

該組成物は、電解機械加工しようとする部分に適用する
ために容易に流動する金属−が充填されている液体担持
物質であり、電解機械加工のために放置すると硬質ｒル
を生成し、そして次°に機械加工され九部分から除去す
るために温水を流すことにより流体になることができる
。

該組成物は液体担体、好適には水、電気伝導性充填材物
質、液体担体中に可溶性である重合体、及び水溶性塩か
らなっている。該組成物はチキントロピー剤及び湿潤剤
も含有できる。

本発明の組成物は下記の成分を必要とす、る：液体担体
、該液体担体中に可溶性である重合体、電気伝導性充填材、水溶性塩。

上記の成分と共にチキントロピー剤及び湿潤剤を使用す
ることも好適である。

量的基準では、諌組成物は約２０〜約９０重量−の液体
担体、約０．１〜約ｌＯ重Ｉ％の重合体、約１０〜約８
０重量−の電気伝導性充填材、及び約１〜約１０重量％
の水溶性塩を含有している。

チキソドロー−剤及びｍ濁剤を該組成物で使用するとき
には、約α５〜約５重ｔＳのチキントロピー剤及び約Ｏ
〜約５重量％の湿潤剤を使用すべきである。

高速の高剪断混合を用いて、チキントロピー剤、塩、湿
潤剤、重合体、及び電気伝導性充填材を液体担体に加え
る。生成した混合物を室温で約１５分間以上混合する。

生成した組成物はブルックフィールドＲＶＴヘリオノ々
ス粘度計上でＴＦスピンドルを用いて測定された約ｌＯ
０，０００〜約４０００、Ｇｏ□Ｃｐｓの範囲内の粘度
及び１５　ｒＰの剪断速度を有するチキソトロピー性物
質である。

水が好適な液体担体である。水は、一般的に堪化ナトリ
ウムの水溶液である電撃質とのそれの融和性のために好
適である。しかしながら、有機液体担体を水と一緒に使
用することもできる。これらの有機液体には、アルコニ
ル類、ケトン類、アルデヒド類、エステル類などが包含
され、その中に重合体を溶解させることができる。溶解
された重合体を含有している有機液体担体を次に水と一
緒にすることができる。生成した液体担体はそのとき有
機溶媒及び水からなっているであろう。

伝導性充填材はいずれの金属であることもできる。適当
な金−類に社、ステンレス鋼、鉄、銅、アルミニウム、
銀、ニッケル、亜鉛、及びそれらの合金類が包含される
。伝導性充填材用の好適な金属はニッケルである。伝導
性充填材は好運には粉末の形である。′しかしながら、
金属充填材粒子の寸法は厳密なものではない。ある金属
類はある種の環境下では望ましくない。機械加工しよう
とする部分を有する合金を形成する能力を有する金属は
機械加工された部分の性能に愚影ＩＩ＃をもたらすこと
もある。

液体担体中に可溶性である重合体を、組成物中での本体
形成用に使用する。低い固体含有量において高粘度を生
じるためＫは高分子量重合体を使用することが好ましい
。液体担体が水又は主成分が水である液体であるときに
は、水溶性である重合体が好適である。適当な水溶性重
合体には下記のものが包含されるがそれらに限定される
本のではない：でんぷん誘導体類、天然ゴム誘導体類、
セルロースエーテル類、改質でんＪｏん類、アクリル丁
はド重合体相、アクリル酸重合体類、酸化エチレン重合
体類、メタクリル酸重合体類、ポリエチレンイミン重合
体類、ポリビニルアルコール重合体類及びポリビニルピ
ロリド／重合体類。好運な重合体はカル−キシメチルセ
ルロースである。

食塩水と同様な電気伝導性を有する液体担体を与えるた
めには水溶性の塩が必要である。費用の理由から、塩化
ナトリウムが好運である。

樹脂流動性を変える目的のために他の成分を加えること
ができる。これらの成分の主なものはチキソドロｅ−剤
及び湿潤剤である。チキントロピー剤は不活性添加物で
あり、それの唯一のｓ卵は流体の流動性を調節すること
である。燻蒸シリカ、沈殿シリク、粘土及び有機塩をチ
キントロピー剤として使用できる。好適な燻蒸シリカは
、力ピット・コーポレーション族のＣａｂ−０−８ｉＬ
である。

好適な粘土はベントナイトである。

チキントロピー剤のチキンドロー−活性を高めるために
湿潤剤を使用できる。湿潤剤は比較的低いチキソドロー
−剤水準において比曽的高いチキソトロぜ一度を与える
。組成物用に意図される湿潤剤はイオン性であっても又
は非イオン性であってもよい。適当な湿潤剤はＷ！駅ア
ルコールポリグリコールエーテルである。好運な脂肪ア
ルコール４リグリコールエーテルはヘンケルブーポレー
ション製のｈｓｍ１ｇｉ聾α５である。

下記の個々の実施例は本発明を説明するためのもので＃
１シ限定用ではなく、同様な態様も得られることは理解
されよう。上記の本発明の基本的概念から逸脱しないよ
うな全ての改変も特許請求の範囲内にはいることを意図
している。

実施例１好適な組成物は示されている量の下記の成分から表って
いた：水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４５．７
０４堪化ナトリウム　　　　　　　　　　　　１１４２
高速高剪断混合を用いて、カル〆キシメチルセルロース
、塩化ナトリウム、湿潤剤、ヂキ゛ヅトロピー剤、及び
ニッケル粉を水に加えた。

混合物を室温（２５℃）で約１５分間混合した。

生成した生成物はブルックフィールドＲＶＴヘリオノタ
ス粘°度計上でＴＦスピンドルを用いて測定したときの
約２．２　ｘ　１０’　ｃｐｓの粘度及びｚｓｔ”声の
剪断速度を有していた。

遮蔽組成物をタービン羽根の製造において電解機械加工
段階で試峡し九。

タービン別種は強制空冷用の通路を含有するであろう。

羽根はニッケル合金のパネルを一緒に積層することによ
り構成された。各パネルはそれの表面中に食刻された狭
いみそを有しており、これらのみぞが最終的な羽根中で
通路を形成した。

電解機械加工中に電解質はこれらの通路にはいるであろ
う。通路は１５〜３０ミルの程度の直径を有している。

機械加工は通路に隣接している金属表面中で行なわれ、
その結果タービン羽根の輪郭を費えた。

電解機械加工段階の開始前に、遮蔽組成物をタービン羽
根の通路中に加えた。

陽極として働らく羽根を次に電解質溶液中に挿入した。

同時にｇ＃蔽組成物が硬質ｒルを生成しけじめた。ター
ビン羽根を次に電解機械加工工程にかけた。遮蔽組成物
は合金と同じ速度で食刻されるため、電解質溶液は清蔽
された通路の輪郭を変えなかった。

電解機械操作が完了した後に、羽根をＫｌ’質から除去
した。通路中に残存している硬化したｒル組成物を、好
適には約６５℃に暖められている水で洗い流した。水は
硬化したｒルを溶解させる効果を有し、それにより金輌
粒子を機械加工された部分のみぞ又は通路から洗い流す
ことができた。

Claims

【特許請求の範囲】Ｌ　　（Ａ）液体担体、（Ｂ）該液体担体中に可溶性で
ある重合体、（Ｃ）電気伝導性充填材、及び（Ｚ））水
溶性塩からなる、電解機械加工用の遮蔽剤として使用す
るための組成物。２　液体担体が水である、特許請求の範囲第１項記載の
組成物。 λ　重合体が水中に可溶性である、特許請求の範囲第２
項記載の組成物。　　　本　重合体がカルゲキシメチルセルロースである、特許
請求の範囲第３項記載の組成物。７翫　電気伝導性充填
材が金属である、特許請求の範囲第１項記載の組成物。＆　電気伝導性充填材がニッケルである、特許請求の範
囲第５項記載の組成物。７、水溶性塩が塩化ナトリウムである、特許請求の範囲
第１項記菅の組成物。＆　組成物がチキントロピー剤及び湿潤剤も含有してい
る特許請求の範囲第１項記載の組成物。張　チキソトロピー剤が燻蒸シリカである、特許請求の
範囲第８項記載の組成物。１０、　　湿潤剤が脂肪アルコールポリグリコールエー
テルである、特許請求の範囲第８項記載の組成物。１ｔ　　（Ａ）約２０〜約ｇｏｉＢｉｓｏ液体担体、Ｃ
Ｂ＞　　約１′約１０重量−の、該液体担体中に可溶性
である重合体、＜Ｃ）　　約ｌＯ〜約８０重量％の電気伝導性充填材、（Ｄ）　　約１′〜約１０重量％の水溶性塩からなる、
電解機械加工用の遮蔽剤として使用するための組成物。ＩＬ　　液体担体が水であり、重合体が水中に可溶性で
あり、電気伝導性充填材が金属でオシ、そして水溶性塩
が塩化ナトリウムである、特許請求の範囲第１１項記載
の組成物。１３、液体担体が水であυ、重合体がカルだキシメチル
セルロースでアシ、電気伝導性充填材がニッケルであり
、そして水溶性塩が塩化ナトリウムである、特許請求の
範囲第１１項記齢の組成物。１表　（Ａ）約２０〜約９０重量−の液体担体、（Ｂ）
　約０．１〜約１０重量−の、該液体担体中に可溶性で
ある重合体、（Ｃ）　約１０〜約８０重量％の電気伝導性充填材、ＣＤ　）　　約１〜約１０重ｌＩＩチの水溶性塩、（Ｅ
）　　約０．５〜約５重量係のチキソトロ２−剤、（Ｆ）　　約θ〜約５重量嗟の湿汐剤からなる、電解機械加工用の遮蔽剤として使用するため
の組成物。ｌ＆　液体担体が水である、特許請求の′＃Ｊ囲第１４
虫記載の組成物。１ａ　　重合体が水中に可溶性である、特許請求の範囲
第１５珈記軟の組成物。１７、　　重合体がカルボキシメチルセルロースである
、特許請求の範囲第１６項記載の組成物。１＆　　電気伝導性充填材が金属である、＠詐請求の範
囲第１４項記載の組成物。１９、電気伝導性充填材がニッケルである、特許請求の
範囲第１８項記載の組成物。！α　水溶性塩が塩化す）　ＩＪウムである、特許請求
の範囲第１４項記載の組成物。２１、　　チキントロピー剤が燻蒸シリカである、特許
請求の範囲第１４項記載の組成物。１！２　　湿潤剤が脂肪アルコールポリグリコールエー
テルである、特許請求の範囲第１４項記載の組成物。２＆　　（Ａ）約２０〜約９０重１−チの水、（Ｂ）　
　約１〜約１０重量−のカルがキシメチルセルロース、（Ｃ）　　約ｌθ〜約８０重：ｌチのニッケル、（Ｄ）
　　約１〜約ｌＯ重１％の塩化ナトリウム、（Ａ’）　
　約０．５〜約５重量％の燻蒸シリカ、ＣＦ＞　　約Ｏ
〜約５重量％の脂肪アルコールぼりダリコールエーテルからなる、電解機械加工用の遮蔽剤として使用するため
の組成物。