RU2318927C1 - Electrode applying coating by galvano-mechanical method - Google Patents

Abstract

FIELD: electroplating technique, possibly coating application and restoration of worn outer surfaces.

SUBSTANCE: electrode is in the form of hollow casing with openings and with porous material secured to it. Hollow casing includes two vessels arranged coaxially. Each vessel is in the form of cone whose apex is turned downwards. On generating surfaces of cones of both vessels there are ribs arranged along helical line and directed to different sides. Along periphery of upper vessel there are openings for communicating it with lower vessel having central opening. In lower part of lower vessel elastically moving body with central opening and with lodgment where porous abrasive material is placed is mounted.

EFFECT: possibility for creating universal tool for plating coatings which provides electrolyte supply only in process of coating application.

2 dwg

Description

Изобретение относится к гальванотехнике и может быть использовано для нанесения покрытий и восстановления изношенных наружных поверхностей деталей.The invention relates to electroplating and can be used for coating and restoring worn-out outer surfaces of parts.

Известен анод для нанесения покрытия методом электролитического натирания [а.с. №685727, C25D 5/04, 15.09.1979], состоящий из полого корпуса с закрепленным на нем пористым материалом. В корпусе имеются три сектора с отверстиями, сделанные по высоте равномерно для подачи электролита в пористый материал.Known anode for coating by electrolytic rubbing [and.with. No. 685727, C25D 5/04, 09/15/1979], consisting of a hollow body with porous material fixed to it. There are three sectors in the housing with holes made uniformly in height to supply electrolyte to the porous material.

Недостатками данного анода являются:The disadvantages of this anode are:

1) открытый подвод электролита, что ухудшает условия труда;1) open supply of electrolyte, which worsens working conditions;

2) поступление электролита в пористый материал, даже когда не идет процесс нанесения покрытия, делает возможным утечку электролита вне рабочей зоны, что требует создания дополнительной системы сбора электролита.2) the ingress of electrolyte into the porous material, even when the coating process is not in progress, makes it possible to leak the electrolyte outside the working area, which requires the creation of an additional electrolyte collection system.

Известен электрод для нанесения гальванического покрытия методом электрохимического натирания [патент №2063484, C25D 5/06, 10.07.1996], состоящий из полого цилиндра и полого спирального сектора с закрепленным на нем тампоном. Полый цилиндр имеет отверстия для подвода электролита, расположенные в верхней части цилиндра, и отверстия, обеспечивающие подачу электролита в спиральный сектор, а оттуда к тампону.A known electrode for plating by electrochemical rubbing [patent No. 2063484, C25D 5/06, 07/10/1996], consisting of a hollow cylinder and a hollow spiral sector with a swab fixed to it. The hollow cylinder has openings for supplying electrolyte located in the upper part of the cylinder, and openings for supplying electrolyte to the spiral sector, and from there to the tampon.

Недостатком данного электрода является то, что поступление электролита в пористый материал осуществляется даже тогда, когда не идет процесс нанесения покрытия, что делает возможным утечку электролита вне рабочей зоны, и требуется создание системы сбора электролита.The disadvantage of this electrode is that the electrolyte enters the porous material even when there is no coating process, which makes it possible for the electrolyte to leak outside the working area, and the creation of an electrolyte collection system is required.

Известна автоматическая гальваническая установка для обработки цилиндрических стержней [патент RU №2040594, C25F 7/00, 25.07.1995], содержащая узел осевой подачи стержней с приводом, узел вращения, систему токоподводов и гальваническую ванну со сливными карманами и узлом механической активации.Known automatic galvanic installation for processing cylindrical rods [patent RU No. 2040594, C25F 7/00, 07/25/1995], containing an axial feed unit of rods with a drive, a rotation unit, a current supply system and a galvanic bath with drain pockets and a mechanical activation unit.

Недостатками данной установки являются:The disadvantages of this installation are:

1) возможность нанесения покрытия только на цилиндрические поверхности, что значительно сужает область применения данной установки;1) the possibility of coating only cylindrical surfaces, which significantly narrows the scope of this installation;

2) сложность конструкции, наличие системы сбора, фильтрации использованного электролита.2) the complexity of the design, the presence of a collection system, filtration of the used electrolyte.

Задачей изобретения является получение универсального инструмента для нанесения гальванического покрытия гальвано-механическим методом, который обеспечивает подачу электролита только в процессе нанесения покрытия.The objective of the invention is to obtain a universal tool for applying a galvanic coating by the galvanic-mechanical method, which ensures the supply of electrolyte only during the coating process.

Поставленная задача достигается тем, что в электроде для нанесения гальванического покрытия гальвано-механическим методом в виде полого корпуса с отверстиями и емкостями, с закрепленным на корпусе пористым материалом, в отличие от прототипа корпус содержит две соосно расположенные емкости, каждая из которых выполнена в виде конуса, ориентированного вершиной вниз, при этом на образующих поверхностях конусов обеих емкостей выполнены ребра, расположенные по винтовой линии, но направленные в разные стороны, кроме того, по периферии верхней емкости выполнены отверстия, соединяющие ее с нижней емкостью, которая содержит центральное отверстие, кроме того, в нижней части нижней емкости смонтирован упругоподвижный корпус с центральным отверстием, в ложементе которого закреплен пористый абразивный материал.This object is achieved by the fact that in the electrode for plating by the galvanic-mechanical method in the form of a hollow body with holes and containers, with porous material fixed to the body, in contrast to the prototype, the body contains two coaxially arranged containers, each of which is made in the form of a cone , oriented with the top down, while on the forming surfaces of the cones of both containers made ribs located along a helical line, but directed in different directions, in addition, on the periphery of the upper container openings, connecting it to the lower container which comprises a central opening, in addition, the bottom of the lower container mounted uprugopodvizhny housing with a central opening in which the cradle is fixed porous abrasive.

На фиг.1 представлен предлагаемый электрод, общий вид; на фиг.2 - разрез электрода.Figure 1 presents the proposed electrode, General view; figure 2 is a section of the electrode.

Электрод для нанесения гальванического покрытия гальвано-механическим методом состоит из конуса 1, имеющего в центральной части отверстие 2. В емкости 3 смонтированы ребра 4, также на переферии имеются сквозные отверстия 5. Емкость 6 имеет ребра 7 и центральное отверстие 8. В нижней части емкости 6 смонтирован упруго-подвижный корпус 9 с центральным отверстием 10, в ложементе которого закреплен пористый абразивный материал 11. Упругим элементом 12 является, например, тарированная пружина сжатия.The electroplating electrode by the galvanic-mechanical method consists of a cone 1 having an opening 2 in the central part. Fins 4 are mounted in the container 3, and through holes 5 are also provided on the periphery. The 6 container has ribs 7 and a central opening 8. In the lower part of the container 6 mounted elastic-movable housing 9 with a Central hole 10, in the lodgement of which is fixed a porous abrasive material 11. The elastic element 12 is, for example, a calibrated compression spring.

Электрод работает следующим образом. В отверстие 2 конуса 1 насосной станцией (не показана) подается дозированный объем электролита. Вращение оправки задается в направлении, совпадающем с направлением винтовой линии ребер 4 емкости 3. С помощью ребер 4 электролит под действием центробежных сил выталкивается из емкости 3 и под действием сил тяжести через отверстия 5 поступает в емкость 6. В емкости 6 с помощью ребер 7, имеющих винтовой наклон, не совпадающий с направлением вращения, поступающий электролит направляется в центральное отверстие 8. Через центральное отверстие 10 упругоподвижного корпуса 9 электролит поступает в пористый абразивный материал 11 и далее в зону электролиза. Отверстия 5 в емкости 3 позволяют регулировать объемную подачу электролита в зону электролиза. Необходимое усилие прижатия пористого абразивного материала 11 обеспечивается позиционированием электрода относительно заготовки и упругим элементом 12.The electrode operates as follows. A metered volume of electrolyte is supplied to the opening 2 of the cone 1 by a pump station (not shown). The rotation of the mandrel is set in the direction coinciding with the direction of the helix of the ribs 4 of the tank 3. Using the ribs 4, the electrolyte is pushed out of the tank 3 under the action of centrifugal forces and under the action of gravity through the holes 5 enters the tank 6. In the tank 6 using the ribs 7, having a helical inclination that does not coincide with the direction of rotation, the incoming electrolyte is sent to the Central hole 8. Through the Central hole 10 of the elastic housing 9, the electrolyte enters the porous abrasive material 11 and then into the zone of the electric Roliza. The holes 5 in the tank 3 allow you to adjust the volumetric supply of electrolyte in the electrolysis zone. The necessary pressing force of the porous abrasive material 11 is provided by positioning the electrode relative to the workpiece and the elastic element 12.

Осаждение покрытия осуществляется на горизонтальные наружные поверхности детали (не показано) при вращении электрода и перемещении его по поверхности. Пористый абразивный материал 11 в зоне контакта временно удаляет с покрываемой поверхности диффузионный слой, истощенный реагирующими ионами, водородную пленку, а также различные примеси и загрязнения, тормозящие реакцию. Многократный разрыв катодной пленки практически снимает диффузионные ограничения и дает возможность применить большую плотность тока, а следовательно, получать высокие скорости осаждения, что резко увеличивает производительность.The coating is deposited on the horizontal outer surfaces of the part (not shown) when the electrode rotates and moves along the surface. Porous abrasive material 11 in the contact zone temporarily removes from the surface to be coated a diffusion layer depleted by reacting ions, a hydrogen film, as well as various impurities and impurities that inhibit the reaction. Multiple tearing of the cathode film practically removes diffusion limitations and makes it possible to apply a large current density and, therefore, to obtain high deposition rates, which dramatically increases productivity.

Предлагаемая конструкция электрода позволяет герметизировать электролизную ячейку, что улучшает условия труда (не будет разбрызгивания и открытых потоков электролита). Емкость 3 обеспечивает передачу электролита в емкость 6 только при вращающемся электроде, в направлении винтовой линии ребер 4 емкости 3, что позволяет избежать утечки электролита из оправки после процесса нанесения покрытия.The proposed electrode design allows you to seal the electrolysis cell, which improves working conditions (there will be no spatter and open electrolyte flows). The tank 3 provides the transfer of electrolyte to the tank 6 only with a rotating electrode, in the direction of the helix of the ribs 4 of the tank 3, which avoids leakage of the electrolyte from the mandrel after the coating process.

Таким образом, предлагаемая конструкция электрода позволяет упростить конструкцию оборудования для нанесения гальванических покрытий (нет необходимости в системе сбора и фильтрации электролита), повысить экологические параметры оборудования и улучшить условия труда обслуживающего персонала.Thus, the proposed design of the electrode allows us to simplify the design of equipment for applying galvanic coatings (there is no need for a system for collecting and filtering electrolyte), improve the environmental parameters of the equipment and improve the working conditions of staff.

Claims (1)

Электрод для нанесения гальванического покрытия гальвано-механическим методом, выполненный в виде полого корпуса с отверстиями и закрепленным на нем пористым материалом, отличающийся тем, что полый корпус содержит две соосно расположенные емкости, каждая из которых выполнена в виде конуса, ориентированного вершиной вниз, при этом на образующих поверхностях конусов обеих емкостей выполнены ребра, расположенные по винтовой линии и направленные в разные стороны, а по периферии верхней емкости выполнены отверстия, соединяющие ее с нижней емкостью, имеющей центральное отверстие, причем в нижней части нижней емкости смонтирован упругоподвижный корпус с центральным отверстием и ложементом, в котором закреплен пористый абразивный материал.Electrode for electroplating by the galvanic-mechanical method, made in the form of a hollow body with holes and a porous material fixed on it, characterized in that the hollow body contains two coaxially located containers, each of which is made in the form of a cone oriented downward, with ribs located along the helical line and directed in different directions are made on the forming surfaces of the cones of both containers, and holes are made along the periphery of the upper tank connecting it to the lower a container having a central hole, and in the lower part of the lower tank is mounted an elastic-movable body with a central hole and a lodgement in which a porous abrasive material is fixed.

Images