FR2574095A1 - Apparatus for electrochemical treatment, of the electrolyte circulation type. - Google Patents
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Abstract
Description
Appareil pour le traitement électrochimique r du type à circulation d'électrolyte
La présente invention a pour objet un appareil pour le traitement électrochimique d'une pièce métallique, du type comprenant au moins une première électrode associée respectivement à une deuxième électrode constituée par la pièce métallique à traiter, chaque paire première électrode - deuxième électrode étant en contact avec un électrolyte et reliée à une source de courant électrique pour former un système électrolytique.Electrochemical treatment apparatus r of the electrolyte circulation type
The present invention relates to an apparatus for the electrochemical treatment of a metal part, of the type comprising at least a first electrode respectively associated with a second electrode constituted by the metal part to be treated, each pair of first electrode - second electrode being in contact with an electrolyte and connected to a source of electric current to form an electrolytic system.
Dans les appareils connus de ce type, l'électrolyte est mis en oeuvre selon deux techniques différentes. La première technique consiste à disposer l'électrolyte dans une cuve à électrolyse. Or, hormis leur caractère encombrant, les cuves d'électrolyse sont peu adaptées au traitement de pièces de petites dimensions ; elles exigent en outre l'utilisation de quantités importantes d'élec- trolyte et l'arrêt périodique de l'appareil d'électrolyse en vue du nettoyage desdites cuves. C'est essentiellement pour ces raisons que l'on s'est orienté vers la technique dite hors-cuve, telle que l'électrolyse au tampon conformément à laquelle l'électrolyte est retenu dans une masse absorbante en contact avec l'une des électrodes.Les appareils basés sur cette technique sont bien adaptés au traitement de petites surfaces ; cependant pour qu'ils soient industriellement utilisables, ces appareils doiventpouvoir créer des dépôts d'épaisseur et de qualité comparables aux dépôts obtenus avec les appareils à cuve d'électrolyte. In known devices of this type, the electrolyte is used according to two different techniques. The first technique consists in placing the electrolyte in an electrolysis tank. However, apart from their bulky nature, the electrolytic cells are ill-suited to the treatment of small parts; they also require the use of large quantities of electrolyte and the periodic shutdown of the electrolysis apparatus for cleaning said tanks. It is essentially for these reasons that we have turned to the so-called out-of-tank technique, such as buffer electrolysis in accordance with which the electrolyte is retained in an absorbent mass in contact with one of the electrodes. The devices based on this technique are well suited to the treatment of small areas; however, in order for them to be industrially usable, these devices must be able to create deposits of thickness and quality comparable to the deposits obtained with devices with an electrolyte tank.
On est donc amené à leur appliquer des intensités de courant très élevées, plusieurs dizaines de fois supérieures à celles utilisées pour l'électrolyse en cuve. Il se produit du fait desces-intensités élevées, un dégagement de chaleur considérable que les appareils à électrolyse au tampon connus à ce jour ne parviennent pas à évacuer de manière parfaitement satisfaisante, notamment en régime d'utilisation prolongée, ce qui nuit à la qualité des dépôts.It is therefore necessary to apply very high current intensities to them, several tens of times greater than those used for electrolysis in tanks. Due to these high intensities, considerable heat is produced which the pad electrolysis devices known to date do not manage to evacuate perfectly satisfactorily, in particular under prolonged use, which adversely affects the quality. deposits.
Le but de la présente invention est par conséquent de remédier aux inconvénients ci-dessus mentionnés et pour ce faire, elle propose un appareil tel que défini au premier paragraphe de cette description, et qui se caractérise en ce que dans chaque paire la première électrode est traversée par un ou plusieurs passages qui sont associés à des moyens d'alimentation continue en électrolyte et qui s'étendent de la face amont à la face aval de cette première électrode, en considérant le sens de circulation de l'électrolyte, la zone à traiter de la deuxième électrode étant disposée à proximité de ladite face aval de manière à ce que l'électrolyte s'écoule en continu entre ladite zone à traiter et ladite face aval en formant un film. The object of the present invention is therefore to remedy the drawbacks mentioned above and to do this, it provides an apparatus as defined in the first paragraph of this description, and which is characterized in that in each pair the first electrode is crossed by one or more passages which are associated with means for continuous supply of electrolyte and which extend from the upstream face to the downstream face of this first electrode, considering the direction of circulation of the electrolyte, the area to be treat the second electrode being disposed near said downstream face so that the electrolyte flows continuously between said area to be treated and said downstream face forming a film.
On comprendra aisément que grâce à cette disposition, il y a formation entre les première et deuxième électrodes d'un film d'électrolyte parfaitement continu permettant un traitement uniforme. En outre, la circulation continue de l'électrolyte entre lesdites première et deuxième électrodes, contribue de manière très efficace à l'évacuation de la chaleur produite au cours du traitement électrochimique. It will be readily understood that, thanks to this arrangement, there is formation between the first and second electrodes of a perfectly continuous electrolyte film allowing uniform treatment. In addition, the continuous circulation of the electrolyte between said first and second electrodes contributes very effectively to the evacuation of the heat produced during the electrochemical treatment.
L'appareil selon l'invention évite par ailleurs la nécessité de mettre en oeuvre des quantités d'électrolyte disproportionnées par rapport aux surfaces à traiter (inconvénient propre aux appareils à cuve d'électrolyte), l'électrolyte pouvant en outre être aisément réutilisé après d'éventuels nettoyage et/ou refroidissement. The device according to the invention also avoids the need to use amounts of electrolyte disproportionate to the surfaces to be treated (a drawback specific to devices with an electrolyte tank), the electrolyte also being able to be easily reused after possible cleaning and / or cooling.
Dans les appareils du type électrolyse au tampon, le tampon qui retient l'électrolyte est frotté sur la zone à traiter, ce frottement conduisant nécessairement à la longue à l'usure dudit tampon. Un tel problème d'usure ne peut exister dans l'appareil selon l'invention, puisqu'il n'y a à aucun moment au cours du traitement, frottement d'un élément quelconque sur la deuxième électrode. In devices of the buffer electrolysis type, the buffer which retains the electrolyte is rubbed on the area to be treated, this friction necessarily leading in the long run to the wear of said buffer. Such a wear problem cannot exist in the apparatus according to the invention, since there is at no time during the treatment, friction of any element on the second electrode.
I1 se peut suivant la densité du courant de travail, qu'en dépit de la circulation de l'électrolyte, il se produise un échauffement local de nature à détériorer l'électrolyte et/ou à affecter la qualité du dépôt électrochimique. Pour éviter cet inconvénient, l'invention prévoit avantageusement des moyens pour assurer le déplacement relatif de la première électrode et de la deuxième électrode de chaque paire, la zone à traiter de la deuxième électrode étant maintenue à proximité de la face aval de la première électrode au cours de ce déplacement. Ainsi, seule la première électrode ou seule la deuxième électrode pourrait être amenée en déplacement ; en variante, les deux électrodes pourraient simultanément être amenées en déplacement. Depending on the density of the working current, it may happen that, despite the circulation of the electrolyte, local heating occurs so as to deteriorate the electrolyte and / or affect the quality of the electrochemical deposit. To avoid this drawback, the invention advantageously provides means for ensuring the relative displacement of the first electrode and of the second electrode of each pair, the area to be treated of the second electrode being maintained near the downstream face of the first electrode. during this displacement. Thus, only the first electrode or only the second electrode could be moved; alternatively, the two electrodes could simultaneously be moved.
Selon un mode de réalisation possible de l'invention, la première électrode présente la forme d'un tube et la deuxième électrode associée à cette première électrode est montée coaxialement à l'intérieur de ce tube et présente une forme permettant le déplacement relatif dudit tube et de ladite deuxième électrode. Dans cette disposition particulière, les canaux d'amenée d'électrolyte étant répartis sur toute la surface cylindrique du tube, l'électrolyte s'écoule uniformément à l'intérieur du tube et la surface extérieure de la pièce à traiter, à l'exclusion des surfaces latérales de cette dernière, se trouve ainsi enrobée par un film continu d'électrolyte ce qui rend possible le traitement de toute cette surface extérieure.Il est à noter ici que si l'on désire obtenir un traitement homogène et régulier de ladite pièce, c'est-à-dire obtenir un dépôt électrochimique d'épaisseur sensiblement constante en tous points de la pièce, la forme du tube et celle de la pièce à traiter devront être choisies pour que la distance séparant la surface extérieure de ladite pièce de la surface intérieure du tube soit sensiblement constante en tous points. A titre d'exemple, on pourra citer le cas d'une première électrode en forme de tube à section transversale circulaire et d'une pièce à traiter également à section transversale circulaire. According to a possible embodiment of the invention, the first electrode has the shape of a tube and the second electrode associated with this first electrode is mounted coaxially inside this tube and has a shape allowing the relative displacement of said tube and said second electrode. In this particular arrangement, the electrolyte supply channels being distributed over the entire cylindrical surface of the tube, the electrolyte flows uniformly inside the tube and the external surface of the part to be treated, excluding lateral surfaces of the latter, is thus coated with a continuous film of electrolyte which makes possible the treatment of all this external surface. It should be noted here that if one wishes to obtain a homogeneous and regular treatment of said part , that is to say to obtain an electrochemical deposit of substantially constant thickness at all points of the part, the shape of the tube and that of the part to be treated must be chosen so that the distance separating the external surface of said part from the inner surface of the tube is substantially constant at all points. By way of example, one could cite the case of a first electrode in the form of a tube with a circular cross section and a part to be treated also with a circular cross section.
Un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention se caractérise en ce que ledit tube est monté dans un boîtier de préférence en matière isolante, autour d'une ouverture traversant de part en part ledit boîtier et dont la forme et les dimensions sont choisies pour permettre à la fois ledit déplacement relatif de la deuxième électrode et du tube et un échappement par cette ouverture de l'électrolyte vers l'extérieur du boîtier et en ce que lesdits moyens d'alimentation continue en électrolyte comprennent une chambre disposée au sein dudit bolier et s'étendant autour de la surface extérieure du tube, ce boltier qui comporte en outre au moins un premier perçage dont l'une des extrémités aboutit à ladite chambre et l'autre extrémité est en relation avec une source d'électrolyte, coopérant avec lesdits moyens pour assurer le déplacement relatif de la première électrode et de la deuxième électrode. A particularly advantageous embodiment of the invention is characterized in that said tube is mounted in a housing preferably made of insulating material, around an opening passing right through said housing and the shape and dimensions of which are chosen for allow both said relative displacement of the second electrode and of the tube and an exhaust through this opening of the electrolyte towards the outside of the housing and in that said means for continuous supply of electrolyte comprise a chamber disposed within said bolier and extending around the outer surface of the tube, this bolt bowl which further comprises at least a first bore, one of the ends of which terminates in said chamber and the other end of which is in relation to an electrolyte source, cooperating with said means for ensuring the relative displacement of the first electrode and the second electrode.
Dans le but de faciliter l'obtention d'un film régulier d'électrolyte à la surface de la deuxième électrode, le boîtier comportera avantageusement au moins un deuxième perçage, de préférence dans une position opposée à celle du premier perçage, dont l'une des extrémités aboutit à ladite chambre et l'autre extrémité constitue une sortie pour I'électrolyte. Une autre utilité de ce deuxième perçage est de contribuer à l'évacuation de la chaleur produite au cours du traitement. In order to facilitate obtaining a regular film of electrolyte on the surface of the second electrode, the housing will advantageously include at least one second hole, preferably in a position opposite to that of the first hole, one of which of the ends leads to said chamber and the other end constitutes an outlet for the electrolyte. Another utility of this second drilling is to contribute to the evacuation of the heat produced during the treatment.
Il est à noter que ledit boîtier pourra comporter un perçage supplémentaire dans lequel est disposé de manière étanche un moyen de liaison du tube à l'une des bornes d'un générateur de courant électrique. Ce perçage supplémentaire sera de préférence un perçage fileté et ledit moyen de liaison sera de préférence constitué par une tige filetée vissée dans ledit perçage et dont l'une des extrémités est en liaison avec le générateur de courant et l'autre extrémité coopère avec le tube formant la première électrode. It should be noted that the said housing may include an additional hole in which a means for connecting the tube to one of the terminals of an electric current generator is sealingly disposed. This additional hole will preferably be a threaded hole and said connecting means will preferably be constituted by a threaded rod screwed into said hole and one end of which is in connection with the current generator and the other end cooperates with the tube. forming the first electrode.
L'ensemble de ces dispositions permet de réaliser un appareil très compact dans lequel tous les éléments sous tension, à ltexception de la pièce à traiter, sont à l'abri dans un matériau isolant, ce qui en rend la manipulation aisée et exempte de danger. All of these provisions make it possible to produce a very compact device in which all the live elements, with the exception of the part to be treated, are sheltered in an insulating material, which makes handling easy and free of danger. .
L'appareil tel que défini ci-dessus trouve essentiellement deux applications. Il pourra tout d'abord être utilisé pour l'anodisation de toute pièce à traiter constituée par un métal susceptible de subir l'oxydation anodique et tout particulièrement par de l'aluminium, du titane ou leurs alliages légers. Dans cette première application, la deuxième électrode de l'appareil selon l'invention, c'est-à-dire la pièce à traiter, sera choisie comme anode, la première électrode étant de ce fait ehoisie comme cathode. The device as defined above finds essentially two applications. It can first of all be used for the anodization of any part to be treated consisting of a metal capable of undergoing anodic oxidation and very particularly of aluminum, titanium or their light alloys. In this first application, the second electrode of the device according to the invention, that is to say the part to be treated, will be chosen as the anode, the first electrode therefore being selected as the cathode.
L'appareil de l'invention pourra par ailleurs être utilisé pour réaliser un dépôt électrolytique sur une pièce à traiter. Dans cette seconde application, la deuxième électrode de l'appareil selon l'invention sera choisie comme cathode, la première électrode étant choisie comme anode et constituée par un matériau insoluble dans les conditions de traitement.The apparatus of the invention can also be used to produce an electrolytic deposit on a part to be treated. In this second application, the second electrode of the device according to the invention will be chosen as the cathode, the first electrode being chosen as the anode and consisting of a material insoluble under the treatment conditions.
Un mode de réalisation de l'invention est décrit ci-après à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels
La figure 1 est une vue de face du boitier dans lequel est logée la première électrode';
La figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II du boîtier de la figure 1, et
La figure 3 est une vue de dessus schématique avec coupe partielle, de l'ensemble comprenant le boîtier de la figure 1, la deuxième électrode et des moyens assurant le déplacement relatif desdites première et deuxième électrodes.An embodiment of the invention is described below by way of nonlimiting example with reference to the accompanying drawings in which
Figure 1 is a front view of the housing in which is housed the first electrode ';
FIG. 2 is a sectional view along line II-II of the box of FIG. 1, and
Figure 3 is a schematic top view with partial section of the assembly comprising the housing of Figure 1, the second electrode and means ensuring the relative movement of said first and second electrodes.
Comme le montrent les figures 1 et 2, l'appareil représenté comprend de manière connue en soi, une première électrode 1 associée à une deuxième électrode 2 constituée par la pièce à traiter. Dans le mode de réalisation représenté, la première électrode présente la forme d'un tube à section transversale circulaire et la deuxième électrode 2 présente la forme d'un barreau cylindrique également à section transversale circulaire. As shown in Figures 1 and 2, the apparatus shown comprises in a manner known per se, a first electrode 1 associated with a second electrode 2 constituted by the part to be treated. In the embodiment shown, the first electrode has the shape of a tube with a circular cross section and the second electrode 2 has the shape of a cylindrical bar also with a circular cross section.
Selon une caractéristique de l'invention, l1électrode 1-est percée par une série de passages 3, par exemple en forme de canaux, de préférence uni uniformément répartis et s'étendant suant une direction sensiblement rsdlale. Selon une autre caractéristique He l'nvention le diamètre de l'électrode 2 est choisi pour que celle-ci puisse être amenée coaxialement à l'intérieur de l'électrode 1 tout en laissant subsister un faible espace entre la surface cylindrique de l'électrode 2 et la surface intérieure de l'électrode 1. Des moyens décrits ci-après sont en outre éventuellement prévus pour assurer un déplacement coaxial relatif des électrodes 1 et 2. According to a characteristic of the invention, the electrode 1 - is pierced by a series of passages 3, for example in the form of channels, preferably united uniformly distributed and extending in a substantially horizontal direction. According to another characteristic He the invention the diameter of the electrode 2 is chosen so that it can be brought coaxially inside the electrode 1 while leaving a small space between the cylindrical surface of the electrode 2 and the internal surface of the electrode 1. Means described below are also optionally provided for ensuring relative coaxial displacement of the electrodes 1 and 2.
Selon une autre caractéristique encore de l'invention, l'électro- de 1 est montée dans un boîtier 4, de préférence réalisé en un matériau isolant. Ce boîtier 4 est constitué par un corps 5 de forme générale annulaire, fermé par deux flasques latéraux démontables. Chaque flasque est pour sa part constitué par une plaque circulaire 6, 7 pourvue en son centre d'un orifice 8, 9 axial et de section circulaire, une partie en saillie annulaire 10, 11 s'étendant autour de cet orifice sur la face intérieure de la plaque et l'élec- trode tubulaire 1 étant emmanchée à force sur ces deux parties en saillie 10,11. According to yet another characteristic of the invention, the electrode 1 is mounted in a housing 4, preferably made of an insulating material. This housing 4 is constituted by a body 5 of generally annular shape, closed by two removable lateral flanges. Each flange is for its part constituted by a circular plate 6, 7 provided in its center with an orifice 8, 9 axial and of circular section, an annular projecting part 10, 11 extending around this orifice on the inner face of the plate and the tubular electrode 1 being force-fitted onto these two projecting parts 10,11.
Les orifices 8, 9 définissent ainsi avec la zone 12 intérieure à cette électrode tubulaire, une ouverture traversant de part en part ledit boîtier 4. Il est encore à noter que le diamètre de ces orifices sera choisi légèrement supérieur à celui de l'électrode 2 de manière à permettre à la fois le déplacement relatif des électrodes 1 et 2 et l'échappement par ces orifices de l'élec- trolyte vers l'extérieur du boîtier 4.The orifices 8, 9 thus define, with the zone 12 inside this tubular electrode, an opening passing right through said housing 4. It should also be noted that the diameter of these orifices will be chosen slightly greater than that of the electrode 2 so as to allow both the relative displacement of the electrodes 1 and 2 and the escape through these orifices of the electrolyte towards the outside of the housing 4.
La surface extérieure de l'électrode 1 et la surface cylindrique intérieure 13 du corps 5 définissent par ailleurs avec les plaques 6, 7, une chambre annulaire 14. Le corps 5 est en outre pourvu d'au moins un perçage 15, de préférence fileté, qui débouche dans la chambre 14 et dans lequel est vissé un élément de raccord 16 relié par un tube 17, avantageusement flexible, à une source d'électrolyte non représentée. The outer surface of the electrode 1 and the inner cylindrical surface 13 of the body 5 further define with the plates 6, 7, an annular chamber 14. The body 5 is further provided with at least one hole 15, preferably threaded , which opens into the chamber 14 and into which is screwed a connecting element 16 connected by a tube 17, advantageously flexible, to a source of electrolyte not shown.
Le boîtier ainsi décrit est complété par un perçage supplémentaire 18, de préférence fileté, dans lequel est vissée une tige filetée 19 en un matériau conducteur de l'électricité, l'une des extrémités de cette tige étant reliée à une source de courant électrique non représentée, l'autre extrémité étant vissée dans un élément fileté 20 en matériau conducteur, solidaire de l'électrode 1. The housing thus described is completed by an additional hole 18, preferably threaded, into which is screwed a threaded rod 19 made of an electrically conductive material, one end of this rod being connected to a source of non-electric current. shown, the other end being screwed into a threaded element 20 of conductive material, integral with the electrode 1.
L'appareil selon l'invention comprend par ailleurs des moyens pour assurer le déplacement relatif des électrodes 1 et 2. Il est à noter toutefois que ces moyens ne sont pas nécessairement présents si on désire un fonctionnement statique de l'appareil. The device according to the invention also comprises means for ensuring the relative displacement of the electrodes 1 and 2. It should be noted however that these means are not necessarily present if it is desired to operate the device statically.
Il existe de multiples mécanismes permettant de réaliser le déplacement relatif d'un élément par rapport à un autre, tous bien connus de l'homme de métier ; le mécanisme illustré schématiquement par la figure 3 est l'un de ces mécanismes. Il comprend un moteur 21, de préférence électrique, dont l'arbre 22 porte une roue dentée 23 en prise avec une seconde roue dentée 24 montée sur un axe fileté horizontal 25 maintenu entre deux paliers 26, 27. Comme permettent de le voir les zones en coupe partielle, ces deux paliers sont montés respectivement dans les parois opposées 28, 29 d'une cuve 30 de forme parallélépipédique dans l'exemple choisi. Le mécanisme représenté comprend par ailleurs un organe 31 traversé de part en part par une ouverture cylindrique 32 dont la surface interne est creusée d'un sillon en hélice adapté à recevoir le filet de l'axe 25.Il est en outre prévu des contacts fin de course (non représentés) permettant d'inverser le sens de rotation du moteur 21. L'organe 31 comporte en outre un élément de liaison 33 qui le solidarise au boîtier 4. Pour éviter la rotation de l'organe 31 sous l'effet du mouvement de l'axe 25, cet élément de liaison 33 est adapté à se déplacer dans une.lu mière.horizontale pratiquée dans une paroi 34 s'étendant entre les parois oposées 28, 29 et séparant la zone de traitemént électrochimique de la zone contenant le mécanisme décrit ci-dessus. There are multiple mechanisms allowing the relative displacement of one element with respect to another, all well known to those skilled in the art; the mechanism illustrated schematically in Figure 3 is one of these mechanisms. It comprises a motor 21, preferably an electric motor, the shaft 22 of which carries a toothed wheel 23 engaged with a second toothed wheel 24 mounted on a horizontal threaded pin 25 held between two bearings 26, 27. As can be seen from the zones in partial section, these two bearings are mounted respectively in the opposite walls 28, 29 of a tank 30 of parallelepiped shape in the example chosen. The mechanism shown also comprises a member 31 traversed right through by a cylindrical opening 32, the internal surface of which is hollowed out by a helical groove adapted to receive the thread of the axis 25. There are also provided fine contacts. stroke (not shown) for reversing the direction of rotation of the motor 21. The member 31 further comprises a connecting element 33 which secures it to the housing 4. To prevent rotation of the member 31 under the effect movement of the axis 25, this connecting element 33 is adapted to move in a horizontal mière.lu formed in a wall 34 extending between the opposing walls 28, 29 and separating the electrochemical treatment zone from the zone containing the mechanism described above.
Ladite zone de traitement comprend outre le boîtier Il et l'élec- trode 2, deux éléments de tige 35, 36,de préférence de longueur réglable, montés entre les parois 28, 29 et adaptés à maintenir l'électrode 2 dans une position coaxiale aux orifices 8, 9 ou ce qui revient au même coaxiale à l'électrode 1. L'un au moins de ces éléments de tiges est utilisé pour mettre l'électrode 2 sous tension. Dans l'exemple représenté par la figure 3, c'est l'élément de tige 36 qui assure cette fonction ; cet élément pourra ainsi par exemple être constitué par un matériau conducteur noyé dans une gaine isolante, l'une des extrémités de cet élément étant en contact par sa partie conductrice avec l'électrode 2, l'autre extrémité se terminant par une barne 37 reliée à une source de courant électrique (non représentée). Said treatment zone comprises, in addition to the housing II and the electrode 2, two rod elements 35, 36, preferably of adjustable length, mounted between the walls 28, 29 and adapted to maintain the electrode 2 in a coaxial position at the orifices 8, 9 or what amounts to the same coaxial with the electrode 1. At least one of these rod elements is used to energize the electrode 2. In the example shown in Figure 3, it is the rod element 36 which performs this function; this element can thus for example be constituted by a conductive material embedded in an insulating sheath, one of the ends of this element being in contact by its conductive part with the electrode 2, the other end ending in a bar 37 connected to a source of electric current (not shown).
On comprendra aisément que grâce au mécanisme qui vient d'être décrit, l'organe 31 va se déplacer sous l'effet du mouvement de rotation de l'axe fileté 25 en entraînant dans sa course le boîtier 4 et, partant, l'élec- trode 1 solidarisée à l'intérieur dudit boîtier 4. L'électrode 2 étant fixe, l'électrode 1 se déplace autour de l'électrode 2 et coaxialement à cette dernière, suivant un mouvement de va et vient dont l'amplitude peut aisément etre réglée par, la eosition des contacts de fin de course , la vitesse de dépla- cement etant reglabepar exemple en agissant sur la vitesse de rotation du moteur 21. It will be readily understood that, thanks to the mechanism which has just been described, the member 31 will move under the effect of the rotational movement of the threaded axis 25 by driving the housing 4 in its stroke and, therefore, the elec - Trode 1 secured inside said housing 4. The electrode 2 being fixed, the electrode 1 moves around the electrode 2 and coaxially with the latter, in a back and forth movement whose amplitude can easily be adjusted by, the position of the limit switches, the speed of movement being adjusted for example by acting on the speed of rotation of the motor 21.
Bien entendu, on ne sortirait pas pour autant du cadre de l'invention, si l'électrode 2 était également animée d'un mouvement de va et vient (inverse de celui du boîtier 4) ou si seule l'électrode 2 était animée d'un tel mouvement. Of course, this would not go beyond the scope of the invention, if the electrode 2 was also moved back and forth (opposite to that of the housing 4) or if only the electrode 2 was driven d 'such a movement.
On va maintenant décrire le fonctionnement de cet appareil dans l'une de ses applications possibles, celle de L'anodisation. We will now describe the operation of this device in one of its possible applications, that of anodization.
Tout d'abord, les connexions électriques sont réalisées pour que l'électrode 1 devienne cathode et l'électrode 2 anode, l'électrode 1 ént de manière connue en soi, constituée par un matériau tel que du graphite, du platine, de l'acier inoxydable, adapté à la nature de l'électrolyte. L'anode, c'est-à-dire l'électrode 2, est pour sa part en--un matériau susceptible de subir l'oxydation anodique, tel que l'aluminium, le titane et leurs alliages. First of all, the electrical connections are made so that the electrode 1 becomes a cathode and the electrode 2 anode, the electrode 1 is in a manner known per se, constituted by a material such as graphite, platinum, l stainless steel, adapted to the nature of the electrolyte. The anode, that is to say the electrode 2, is for its part in - a material capable of undergoing anodic oxidation, such as aluminum, titanium and their alloys.
On met en marche le moteur 21 et alimente la chambre 14 d'électrolyte à partir de la source d'électrolyte via le tube 17, l'élément de raccord 16 et le perçage 15, l'électrolyte étant constitué par les solutions habituelles d'anodisation bien connues de l'homme de métier (par exemple solutions aqueuses d'acide sulfurique et/ou d'acide chromique).The motor 21 is started and the electrolyte chamber 14 is supplied from the electrolyte source via the tube 17, the connecting element 16 and the bore 15, the electrolyte being constituted by the usual solutions of anodization well known to those skilled in the art (for example aqueous solutions of sulfuric acid and / or chromic acid).
Après son arrivée dans la chambre- 14, l'électrolyte pénètre dans les canaux 3 et s'écoule à l'intérieur de l'électrode 1- où il vient baigner la surface extérieure de l'électrode 2 autour de laquelle sé déplace ladite électrode 1 sous l'effet de l'entraînement du boltier 4 par l'organe 31. Dans le but d'obtenir une anodisation uniforme de l'électrode 2, c'est-à-dire la formation d'une couche d'oxyde réguliere à la surface de cette électrode 2, le débit avec lequel l'électrolyte est amené dans la chambre 14 est choisi pour former un film régulier d'électrolyte autour de 11 électrode 2.Ce débit est fonction du nombre et de la dimension des canaux 3 ainsi que du diamètre des
orifices 8, 9 et il peut aisénentêtre détendni par quelques- essais préalables. After arriving in the chamber 14, the electrolyte enters the channels 3 and flows inside the electrode 1- where it comes to bathe the external surface of the electrode 2 around which the said electrode moves. 1 under the effect of the bolt drive 4 by the member 31. In order to obtain a uniform anodization of the electrode 2, that is to say the formation of a regular oxide layer at the surface of this electrode 2, the flow rate with which the electrolyte is brought into the chamber 14 is chosen to form a regular film of electrolyte around 11 electrode 2. This flow rate is a function of the number and the size of the channels 3 as well as the diameter of
holes 8, 9 and it can easily be relaxed by some preliminary tests.
L'électrolyte s'échappe ensuite par les passages ménagés entre la surface extérieure de l'électrode 2 et la surface intérieure des orifices 8,9. The electrolyte then escapes through the passages formed between the exterior surface of the electrode 2 and the interior surface of the orifices 8, 9.
Il y a donc circulation continue de l'électrolyte de la chambre-14 vers l'extérieur du boîtier 4 via ces passages. Grâce à cette circulation, il y a constamment élimination de la chaleur dégagée au cours de l'anodisation.There is therefore continuous circulation of the electrolyte from the chamber-14 to the outside of the housing 4 via these passages. Thanks to this circulation, there is constantly elimination of the heat given off during anodization.
Dans la pratique, il est cependant plus aisé d'amener l'électrolyte dans la chambre 14 avec un débit constant donné. Dans ce cas toutefois, il convient de prévoir au moins un autre perçage fileté 38 dans le corps 5 du boîtier 4, situé de préférence dans une position opposée à celle du perçage 15. Dans ce perçage 38 qui débouche dans la chambre 14, est visse un élément 39 relié par un tube 40, avantageusement flexible, à un bac de récupération de l'électroly- te (non représenté), ce tube 40 portant avantageusement un moyen de réglage de débit (non représenté).En agissant sur ce dernier moyen, il sera aisément possible de créer un film régulier d'électrolyte autour de l'électrode 2
Il est à noter par ailleurs que la présence de cet ensemble perçage 38 élément 39 - tube 40, peut contribuer à l'évacuation de la chaleur produite par l'anodisation, puisque cette chaleur est évacuée à la fois par l'électro- lyte qui s'échappe par les passages ménagés entre la surface extérieure de l'électrode 2 et la surface intérieure des orifices 8, 9 et par l'électrolyte s'échappant par ledit ensemble.In practice, however, it is easier to bring the electrolyte into the chamber 14 with a given constant flow rate. In this case, however, at least one other threaded hole 38 should be provided in the body 5 of the housing 4, preferably situated in a position opposite that of the hole 15. In this hole 38 which opens into the chamber 14, is screwed an element 39 connected by a tube 40, advantageously flexible, to an electrolyte recovery tank (not shown), this tube 40 advantageously carrying a flow adjustment means (not shown). By acting on the latter means , it will be easily possible to create a regular film of electrolyte around the electrode 2
It should also be noted that the presence of this drilling assembly 38 element 39 - tube 40, can contribute to the evacuation of the heat produced by the anodization, since this heat is evacuated both by the electrolyte which escapes through the passages formed between the outer surface of the electrode 2 and the inner surface of the orifices 8, 9 and through the electrolyte escaping through said assembly.
On choisira la distance séparant la surface intérieure de l'électrode 1 de la surface extérieure de l'électrode 2, de manière à réaliser le traitement d'anodisation dans de bonnes conditions et obtenir un dépôt d'oxyde satisfaisant. Ainsi, cette distance devra être ni trop faible pour éviter la formation d'un arc entre les deux électrodes, ni trop grande pour éviter d'élever la résistance électrique entre ces deux électrodes. Cette distance est essentiellement fonction de la nature de l'électrolyte ainsi que des paramètres du courant électrique mis en oeuvre et l'homme de métier n'éprouvera aucune difficulté à déterminer par quelques essais la valeur optimale de cette distance. The distance separating the interior surface of the electrode 1 from the exterior surface of the electrode 2 will be chosen, so as to carry out the anodization treatment under good conditions and obtain a satisfactory oxide deposit. Thus, this distance should be neither too small to avoid the formation of an arc between the two electrodes, nor too large to avoid raising the electrical resistance between these two electrodes. This distance is essentially a function of the nature of the electrolyte as well as of the parameters of the electric current used and the person skilled in the art will have no difficulty in determining by a few tests the optimal value of this distance.
Il est à noter cependant que devons résultats seront généralement obtenus avec une distance de l'ordre de 1 à 10 mm.It should be noted however that these results will generally be obtained with a distance of the order of 1 to 10 mm.
On notera encore que, toutes choses étant égales par ailleurs, l'épaisseur du dépôt d'oxyde pourra être réglée par le nombre de passages de l'électrode 1 autour de l'électrode 2 ; plus ce nombre de passages est élevé et plus l'épaisseur sera élevée. It will also be noted that, all other things being equal, the thickness of the oxide deposit can be adjusted by the number of passages of the electrode 1 around the electrode 2; the higher the number of passes, the greater the thickness.
L'appareil selon l'invention peut également être utilisé pour réaliser des dépôts électrochimiques sur une pièce à traiter. Pour cette application, la description précédente relative à l'anodisation reste valable si ce n'est (1) que l'on inverse les polarités, l'électrode 2 devenant ainsi cathode et I'électrode 1 devenant ainsi anode, (2) que l'électrode 1 est constituée par un matériau insoluble dans les conditions de traitement (par exemple graphite, platine ou acier inoxydable) et (3) que l'électrolyte est choisi pour être adapté aux traitements galvanoplastiques. The device according to the invention can also be used to produce electrochemical deposits on a part to be treated. For this application, the previous description relating to anodization remains valid except (1) that the polarities are reversed, the electrode 2 thus becoming cathode and the electrode 1 thus becoming anode, (2) that the electrode 1 is constituted by a material insoluble in the treatment conditions (for example graphite, platinum or stainless steel) and (3) that the electrolyte is chosen to be suitable for electroplating treatments.
Le courant électrique mis en oeuvre dans l'appareil selon l'invention, peut de manière tout à fait classique dans le domaine des traitements électrochimiques, être constitué par un exemple par un courant continu ou un courant redressé avec mise en oeuvre de densité de courant de l'ordre de 50 à 150 A/dm2. Il a toutefois été constaté que la mise en oeuvre d'un courant pulsé permettait non seulement de travailler à des densités de courant supérieures à celles utilisables avec les courants continu et redressé (ce qui entraîne une réduction des durées de traitement), mais encore d'obtenir des dépôts électrochimiques particulièrement satisfaisants notamment sur le plan de la dureté et de l'homogénéité structurale. The electric current used in the device according to the invention, may quite conventionally in the field of electrochemical treatments, be constituted for example by a direct current or a rectified current with implementation of current density in the range of 50 to 150 A / dm2. However, it has been found that the use of a pulsed current makes it possible not only to work at current densities greater than those usable with direct and rectified currents (which leads to a reduction in treatment times), but also to '' obtain particularly satisfactory electrochemical deposits especially in terms of hardness and structural homogeneity.
On a ainsi pu atteindre des densités Vickers de l'ordre de 650 unités. We were thus able to reach Vickers densities of the order of 650 units.
Les caractéristiques de courants pulsés ayant donné des résultats satisfaisants, sont comme suit
fréquence : 1 à plusieurs dizaines de Herz
rapport cyclique : O à 1 intensité de courant de crête O O à 1
intensité de courant de repos
densité de courant de crête : 200 à 350 A/dm2
Exemple d'une opération d'anodisation
a) Caractéristiques essentielles de l'appareil utilisé
- distance cathode - anode = 2 mm
- diamètre des canaux = 2 mm
- nombre de canaux = 20
- vitesse de déplacement cathode = 0,5 m/mn
- électrolyte : "DALIC Y1"
- longueur cathode = 30 mm
- diamètre orifice 9 = 18 mm
- débit électrolyte (entrée) = 300 1/heurte
- durée d'exposition de l'anode = 1 mn 40 sec.The characteristics of pulsed currents having given satisfactory results are as follows
frequency: 1 to several tens of Herz
duty cycle: O at 1 peak current intensity OO at 1
quiescent current intensity
peak current density: 200 to 350 A / dm2
Example of an anodizing operation
a) Essential characteristics of the device used
- cathode - anode distance = 2 mm
- channel diameter = 2 mm
- number of channels = 20
- cathode displacement speed = 0.5 m / min
- electrolyte: "DALIC Y1"
- cathode length = 30 mm
- hole diameter 9 = 18 mm
- electrolyte flow (inlet) = 300 1 / strike
- anode exposure time = 1 min 40 sec.
b) Caractéristiques de la pièce à traiter
- nature = tiroir de boite de vitesse en alliage léger d'aluminium AG3
- diamètre extérieur = 16 mm
- longueur = 32 mm c) Caractéristiques du courant
- courant pulsé
- intensité = 10 A
- fréquence = 10 Herz
- rapport cyclique = 0,6
- intensité de courant de crete -
intensité de courant de repos - 0,1
- tension = 50 V d) Caractéristiques de la couche formée
- épaisseur = 15
- densité Vickers = 630 unités
- état de surface avant traitement : R = 1,80
- état de surface après traitement : R = 1,65. b) Characteristics of the part to be treated
- nature = AG3 light aluminum alloy gearbox drawer
- outside diameter = 16 mm
- length = 32 mm c) Current characteristics
- pulsed current
- intensity = 10 A
- frequency = 10 Herz
- duty cycle = 0.6
- peak current intensity -
quiescent current intensity - 0.1
- voltage = 50 V d) Characteristics of the layer formed
- thickness = 15
- Vickers density = 630 units
- surface condition before treatment: R = 1.80
- surface condition after treatment: R = 1.65.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8418505A FR2574095B1 (en) | 1984-12-05 | 1984-12-05 | ELECTROCHEMICAL TREATMENT APPARATUS OF THE ELECTROLYTE CIRCULATION TYPE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8418505A FR2574095B1 (en) | 1984-12-05 | 1984-12-05 | ELECTROCHEMICAL TREATMENT APPARATUS OF THE ELECTROLYTE CIRCULATION TYPE |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2574095A1 true FR2574095A1 (en) | 1986-06-06 |
| FR2574095B1 FR2574095B1 (en) | 1989-03-17 |
Family
ID=9310233
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR8418505A Expired FR2574095B1 (en) | 1984-12-05 | 1984-12-05 | ELECTROCHEMICAL TREATMENT APPARATUS OF THE ELECTROLYTE CIRCULATION TYPE |
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| FR (1) | FR2574095B1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6524462B1 (en) | 1998-04-06 | 2003-02-25 | Technology Development Associate Operations Limited | Method of providing conductive tracks on a printed circuit and apparatus for use in carrying out the method |
| US6821408B2 (en) | 2001-01-15 | 2004-11-23 | Unisia Jecs Corporation | Method and apparatus for an anodic treatment |
| US6939447B2 (en) | 1998-04-06 | 2005-09-06 | Tdao Limited | Method of providing conductive tracks on a printed circuit and apparatus for use in carrying out the method |
| ITMI20130466A1 (en) * | 2013-03-27 | 2014-09-28 | Qualital Servizi S R L | PRETREATMENT SYSTEM FOR THE PAINTING OF ALUMINUM BY AN INNOVATIVE TECHNIQUE OF ANODIC OXIDATION. |
| EP4194590A1 (en) | 2021-12-09 | 2023-06-14 | Aalberts Surface Technologies GmbH | Method and composition for selective anodisation |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3682185A (en) * | 1970-03-10 | 1972-08-08 | James J Murray | Plated wire manufacturing cell |
| US3994786A (en) * | 1975-06-13 | 1976-11-30 | Gte Sylvania Incorporated | Electroplating device and method |
| EP0054302A1 (en) * | 1980-12-16 | 1982-06-23 | Nippon Steel Corporation | Method and apparatus for the continuous electrolytic treatment of a metal strip using insoluble horizontal electrodes |
-
1984
- 1984-12-05 FR FR8418505A patent/FR2574095B1/en not_active Expired
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3682185A (en) * | 1970-03-10 | 1972-08-08 | James J Murray | Plated wire manufacturing cell |
| US3994786A (en) * | 1975-06-13 | 1976-11-30 | Gte Sylvania Incorporated | Electroplating device and method |
| EP0054302A1 (en) * | 1980-12-16 | 1982-06-23 | Nippon Steel Corporation | Method and apparatus for the continuous electrolytic treatment of a metal strip using insoluble horizontal electrodes |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PLATING, octobre 1971, pages 983-992; A. TVARUSKO: "Fluid flow in cells of plating lines for magnetic plated wire" * |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6524462B1 (en) | 1998-04-06 | 2003-02-25 | Technology Development Associate Operations Limited | Method of providing conductive tracks on a printed circuit and apparatus for use in carrying out the method |
| US6939447B2 (en) | 1998-04-06 | 2005-09-06 | Tdao Limited | Method of providing conductive tracks on a printed circuit and apparatus for use in carrying out the method |
| US6949171B2 (en) | 1998-04-06 | 2005-09-27 | Tdao Limited | Method of providing conductive tracks on a printed circuit and apparatus for use in carrying out the method |
| US6821408B2 (en) | 2001-01-15 | 2004-11-23 | Unisia Jecs Corporation | Method and apparatus for an anodic treatment |
| US7396439B2 (en) | 2001-01-15 | 2008-07-08 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for an anodic treatment |
| ITMI20130466A1 (en) * | 2013-03-27 | 2014-09-28 | Qualital Servizi S R L | PRETREATMENT SYSTEM FOR THE PAINTING OF ALUMINUM BY AN INNOVATIVE TECHNIQUE OF ANODIC OXIDATION. |
| EP4194590A1 (en) | 2021-12-09 | 2023-06-14 | Aalberts Surface Technologies GmbH | Method and composition for selective anodisation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2574095B1 (en) | 1989-03-17 |
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