RU2749954C1 - Installation for chrome plating of internal surfaces of parts - Google Patents

Installation for chrome plating of internal surfaces of parts Download PDF

Info

Publication number
RU2749954C1
RU2749954C1 RU2020137763A RU2020137763A RU2749954C1 RU 2749954 C1 RU2749954 C1 RU 2749954C1 RU 2020137763 A RU2020137763 A RU 2020137763A RU 2020137763 A RU2020137763 A RU 2020137763A RU 2749954 C1 RU2749954 C1 RU 2749954C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrolyte
anode
installation
supplying
base
Prior art date
Application number
RU2020137763A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Владимирович Ларин
Валерий Владимирович Бодров
Рамиль Мерсеитович Багаутдинов
Дмитрий Валерьевич Ардашев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Уральский инжиниринговый центр"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Уральский инжиниринговый центр" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Уральский инжиниринговый центр"
Priority to RU2020137763A priority Critical patent/RU2749954C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2749954C1 publication Critical patent/RU2749954C1/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/04—Electroplating: Baths therefor from solutions of chromium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
    • C25D7/04—Tubes; Rings; Hollow bodies

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Abstract

FIELD: electroplating.SUBSTANCE: invention relates to the field of electroplating and can be used for applying wear-resistant and corrosion-resistant chromium coatings on the inner surfaces of the workpieces. The installation contains a flowing bath with a lid, in which a tubular anode is installed, a system for supplying and removing electrolyte, a tank with electrolyte, current leads and a current source. The tubular anode is mounted on a base in which an opening for electrolyte supply is made, a flange and a centering ring with inclined holes are installed between the base and the anode, having an acute angle of inclination of the axis to the ends of the ring and forming channels for supplying electrolyte between the anode and the workpiece.EFFECT: invention improves quality of coating the inner surface of the workpiece.3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для нанесения износостойких и коррозионностойких хромовых покрытий на внутренние поверхности обрабатываемых деталей.The invention relates to the field of electroplating and can be used for applying wear-resistant and corrosion-resistant chromium coatings on the inner surfaces of the workpieces.

Из уровня техники известно устройство хромирования внутренних поверхностей деталей (патент RU 2539252 «Устройство для оксидирования внутренней поверхности полых цилиндрических деталей», МПК C25D 11/02, опубл. 20.01.2015), которое содержит источник питания, бак для электролита, насос для перекачки электролита, электрохимическую ячейку, образованную анодом-деталью, верхней и нижней крышками, причем в верхней крышке выполнено отверстие для отвода электролита и отверстие для катода, и цилиндрическим полым катодом, в котором выполнены отверстия, направленные в межэлектродный промежуток, а также отверстие для подачи электролита.A device for chromium plating of the inner surfaces of parts is known from the prior art (patent RU 2539252 "Device for oxidizing the inner surface of hollow cylindrical parts", IPC C25D 11/02, publ. 20.01.2015), which contains a power source, a tank for electrolyte, a pump for pumping electrolyte , an electrochemical cell formed by an anode-part, upper and lower covers, and in the upper cover there is an opening for electrolyte removal and an opening for the cathode, and a cylindrical hollow cathode in which openings directed to the interelectrode gap are made, as well as an opening for electrolyte supply.

Из уровня техники известно устройство хромирования внутренних поверхностей деталей (патент RU 2258771 «Устройство для оксидирования внутренней поверхности пустотелых цилиндрических изделий», МПК C25D 11/02, опубл. 20.08.2005), которое состоит из источника питания, ванны-электролизера, корпуса, подсоединенного к одной, а коаксиально установленный в ванне цилиндрический электрод - к другой клеммам источника питания, и систему прокачки электролита. При этом оно содержит крышки с отверстиями для подвода и отвода электролита и установки электрода, герметично устанавливаемые на торцах изделия и образующие совместно с ним корпус ванны-электролизера.A device for chromium plating of the inner surfaces of parts is known from the prior art (patent RU 2258771 "Device for oxidizing the inner surface of hollow cylindrical articles", IPC C25D 11/02, publ. 20.08.2005), which consists of a power source, a bath-electrolyzer, a body connected to one, and the cylindrical electrode coaxially installed in the bath - to the other terminals of the power source, and the electrolyte pumping system. At the same time, it contains covers with holes for supplying and removing electrolyte and installing an electrode, hermetically installed at the ends of the product and forming, together with it, the body of the electrolytic bath.

Недостаток: электролит статичен, находится в неподвижном состоянии внутри хромируемой заготовки, в связи с этим покрытие получается неравномерным.Disadvantage: the electrolyte is static, it is in a stationary state inside the chromium-plated workpiece, and therefore the coating is uneven.

Известные устройства требуют длительное время для нанесения покрытий, чтобы получить слой до 200 мкм, а интенсификация разрядных процессов в этих устройствах приводит к перегреву электролита и ухудшению качества поверхности.The known devices require a long time for the deposition of coatings in order to obtain a layer up to 200 μm, and the intensification of the discharge processes in these devices leads to overheating of the electrolyte and deterioration of the surface quality.

Из уровня техники известно устройство хромирования внутренних поверхностей труб (патент RU 28361 «Устройство для электролитического нанесения покрытий на внутреннюю поверхность труб», МПК C25D 17/00, опубл. 20.03.2003), содержащее ванну со съемной крышкой, полый цилиндрический анод, токопроводы и источник тока, систему подачи и отвода электролита. При этом обрабатываемая деталь - труба смонтирована на крышке. From the prior art, a device for chrome plating of the inner surfaces of pipes is known (patent RU 28361 "Device for electrolytic coating on the inner surface of pipes", IPC C25D 17/00, publ. 03/20/2003), containing a bath with a removable cover, a hollow cylindrical anode, current leads and current source, electrolyte supply and drainage system. In this case, the workpiece, the pipe, is mounted on the cover.

Недостаток: усложнение конструкции за счет наличия привода вращения анода, послойное нанесение покрытия, что отрицательно сказывается на его прочности.Disadvantage: complication of the design due to the presence of an anode rotation drive, layer-by-layer coating, which negatively affects its strength.

Из уровня техники известно устройство хромирования внутренних поверхностей (патент SU 1694711 «Устройство для нанесения электролитических покрытий», МПК C25D 17/00, опубл. 30.11.1991, прототип), содержащее трубчатый анод с радиальными отверстиями, выполненными в его стенках, системы подвода и отвода электролита, бак с электролитом, токопроводы и источник тока. Процесс хромирования осуществляется в протоке электролита при неподвижном аноде с принудительной подачей последнего снизу вверх через внутреннюю полость и радиальные отверстия в стенках анода.A device for chromium plating of internal surfaces is known from the prior art (patent SU 1694711 "Device for applying electrolytic coatings", IPC C25D 17/00, publ. 30.11.1991, prototype), containing a tubular anode with radial holes made in its walls, a supply system and electrolyte drain, electrolyte tank, conductors and current source. The chromium plating process is carried out in an electrolyte flow with a stationary anode with forced supply of the latter from bottom to top through the inner cavity and radial holes in the walls of the anode.

Недостаток: вследствие радиального направления движения электролита через перфорации в стенках анода не обеспечивается требуемое качество твердохромового покрытия. Disadvantage: due to the radial direction of movement of the electrolyte through the perforations in the walls of the anode, the required quality of the hard chromium coating is not ensured.

Изобретение направлено на повышение качества нанесения покрытия на внутреннюю поверхность обрабатываемой детали.The invention is aimed at improving the quality of coating the inner surface of the workpiece.

Технический результат достигается тем, что установка для хромирования внутренних поверхностей деталей содержит проточную ванну с крышкой, в которой установлен трубчатый анод, систему подвода и отвода электролита, бак с электролитом, токопроводы и источник тока. При этом трубчатый анод смонтирован на основании, в котором выполнено отверстие для подвода электролита, между основанием и анодом установлен фланец и центрирующее кольцо с наклонными отверстиями, имеющими острый угол наклона оси к торцам кольца и образующими каналы подачи электролита между анодом и обрабатываемым изделием. The technical result is achieved by the fact that the installation for chrome plating of the inner surfaces of parts contains a flowing bath with a lid in which a tubular anode is installed, a system for supplying and removing electrolyte, a tank with electrolyte, conductors and a current source. In this case, the tubular anode is mounted on the base, in which an opening for supplying the electrolyte is made, a flange and a centering ring with inclined holes are installed between the base and the anode, having an acute angle of inclination of the axis to the ends of the ring and forming channels for supplying the electrolyte between the anode and the workpiece.

Также технический результат достигается тем, что трубчатый анод выполнен с конусностью не более 1°; наклонные отверстия центрирующего кольца выполнены под углом 45°.Also, the technical result is achieved by the fact that the tubular anode is made with a taper of no more than 1 °; the inclined holes of the centering ring are made at an angle of 45 °.

Также технический результат достигается тем, что основание, фланец и центрирующее кольцо выполнены из химически- и температуростойкого материала, например, из упрочненного фторопласта Ф4К20, либо оргстекла.Also, the technical result is achieved by the fact that the base, flange and centering ring are made of chemically and temperature-resistant material, for example, reinforced fluoroplastic F4K20, or plexiglass.

Качество нанесенного хромового покрытия обеспечивается за счет закручивания потока и движения струй электролита вокруг анода, подаваемого через наклонные отверстия, выполненные под острым углом (например, 20° - 45°).The quality of the applied chrome coating is ensured by swirling the flow and movement of the electrolyte jets around the anode, supplied through inclined holes made at an acute angle (for example, 20 ° - 45 °).

При подводе тока сверху, за счет увеличения диаметра анода к низу (конусность - не более 1°) обеспечивается постоянная плотность тока вдоль оси хромируемой заготовки, что положительно влияет на равномерность нанесения покрытия.When current is supplied from above, by increasing the diameter of the anode to the bottom (taper - no more than 1 °), a constant current density along the axis of the chromium-plated workpiece is ensured, which has a positive effect on the uniformity of coating.

За счет соединения ванны хромирования и бака с электролитом установка имеет компактные размеры.Due to the connection of the chromium plating bath and the electrolyte tank, the plant has a compact size.

Сущность заявляемой установки поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 представлена принципиальная схема установки, на фиг. 2 - увеличенный вид А на фиг. 1, на фиг. 3 - общий вид центрирующего кольца.The essence of the claimed installation is illustrated by graphic materials, where in Fig. 1 is a schematic diagram of the installation, FIG. 2 is an enlarged view of A in FIG. 1, FIG. 3 is a general view of the centering ring.

Установка содержит бак с электролитом 1 с закрепленным на нем электролитической ванной 3 с крышкой 10, а также систему подвода и отвода электролита, насос для перекачки электролита 2. Трубчатый анод 6 смонтирован на фторопластовом основании 4, установленным в ванной 3, причем в основании выполнено отверстие для подвода электролита. На основании 4 монтируется обрабатываемое изделие 11 и анод 6. Между основанием 4 и анодом 6 установлен фланец нижний 13 и центрирующее кольцо 5 с наклонными отверстиями 12, имеющими угол наклона оси 45° к торцам кольца и образующими каналы подачи электролита между анодом 6 и обрабатываемым изделием 11. Сверху на обрабатываемое изделие 11 надевается фланец верхний 7, выполненный с полостями отвода электролита.The installation contains a tank with electrolyte 1 with an electrolytic bath 3 fixed on it with a lid 10, as well as a system for supplying and removing electrolyte, a pump for pumping electrolyte 2. The tubular anode 6 is mounted on a fluoroplastic base 4 installed in the bath 3, and a hole is made in the base for electrolyte supply. On the base 4, the workpiece 11 and the anode 6 are mounted. Between the base 4 and the anode 6 there is a lower flange 13 and a centering ring 5 with inclined holes 12 having an angle of inclination of the axis of 45 ° to the ends of the ring and forming electrolyte supply channels between the anode 6 and the workpiece 11. On top of the workpiece 11, an upper flange 7 is put on, made with electrolyte drainage cavities.

Производят сборку установки следующим образом.The installation is assembled as follows.

Вне установки выполняется сборка изделия 11 с технологической оснасткой, включающей: центрирующее кольцо 5 с наклонными отверстиями 12, фланец нижний 13 и шину кабелей катода 8. Данную сборку с помощью грузоподъемного механизма смонтировать на фторопластовом основании 4, выполнить конечное подключение шины 8 к токопроводу, идущему к источнику тока. Опустить в полость изделия 11 анод 6, установив его в посадочной цековке центрирующего кольца 5. Далее, через анод 6 одеть фланец верхний 7, закрепив его с помощью винтов к изделию 11. На хвостовой части анода 6 установить шину кабелей анода 9, выполнить конечное подключение к токопроводу, идущему от источника тока. Закрыть ванну 3 крышкой 10. Проверить шланговое подключение электролитической ванны 3 к системе защиты окружающей среды.Outside the installation, the product 11 is assembled with technological equipment, including: a centering ring 5 with inclined holes 12, a lower flange 13 and a cathode cable bus 8. This assembly using a lifting mechanism is mounted on a fluoroplastic base 4, the final connection of the bus 8 to the current conductor to the current source. Lower the anode 6 into the cavity of the product 11, installing it in the landing counterbore of the centering ring 5. Next, put the upper flange 7 through the anode 6, fixing it with screws to the product 11. Install the anode cable bus 9 on the tail of the anode 6, make the final connection to the current lead from the current source. Close the bath 3 with the lid 10. Check the hose connection of the electrolytic bath 3 to the environmental protection system.

Установка работает следующим образом: снимают крышку 10, после чего устанавливают обрабатываемое изделие 11 для нанесения на внутреннюю поверхность изделия покрытия, накрывают фланцем верхним 7, проверяя центрирование анода 6.The installation works as follows: remove the cover 10, then set the workpiece 11 to apply a coating on the inner surface of the product, cover with the upper flange 7, checking the centering of the anode 6.

Когда установка полностью в сборе, запускается система подачи электролита. Электролит подается через насос 2 по трубопроводам к наклонным отверстиям 12. Насос 2 системы подачи электролита имеет следующие характеристики: максимальная производительность насоса - 10 м3/ч.When the unit is completely assembled, the electrolyte supply system starts. The electrolyte is supplied through the pump 2 through pipelines to the inclined holes 12. The pump 2 of the electrolyte supply system has the following characteristics: the maximum pump capacity is 10 m 3 / h.

За счет давления в гидросистеме и размещения наклонных отверстий 12 турбулентные потоки электролита закручиваются по спирали и поднимаются вверх, и от соударения с крышкой меняют направление, и через отверстия во фланце верхнем 7, возвращаются обратно в электролитическую ванну 3. Это позволяет сократить расход электролита и количество выбросов в окружающую среду. Кроме того, преимуществом вихревого движения электролита вдоль поверхности наносимого покрытия является удаление дендритов на хромируемой поверхности, снижение пористости, отслоений, трещин в наносимом покрытии, а также повышение твердости покрытия. Газ, выделяющийся в процессе нанесения покрытия, поднимается вверх и благодаря вертикальному расположению установки, не взаимодействует с хромированной поверхностью, как это бывает при горизонтальном или наклонном расположении, а отводится через отверстия в корпусе ванны хромирования 3 в систему фильтрации.Due to the pressure in the hydraulic system and the placement of inclined holes 12, the turbulent electrolyte flows spiral and rise upward, and from collision with the cover change direction, and through the holes in the upper flange 7, return back to the electrolytic bath 3. This allows to reduce the consumption of electrolyte and the amount emissions into the environment. In addition, the advantage of the vortex movement of the electrolyte along the surface of the applied coating is the removal of dendrites on the chromium-plated surface, a decrease in porosity, delamination, cracks in the applied coating, and an increase in the hardness of the coating. The gas released during the coating process rises and, due to the vertical arrangement of the installation, does not interact with the chrome-plated surface, as is the case with a horizontal or inclined arrangement, but is discharged through the holes in the body of the chrome-plating bath 3 into the filtration system.

Указанная производительность насоса, подающего электролит, в совокупности с плотностью тока 100 А/дм2 и расположением наклонных отверстий в кольце центрирующем позволяет обеспечить необходимую скорость нанесения твердохромового покрытия - 1 мкм/мин и требуемое качество покрытия.The indicated capacity of the pump supplying the electrolyte, together with the current density of 100 A / dm 2 and the arrangement of inclined holes in the centering ring, makes it possible to provide the required speed of applying a hard chromium coating - 1 μm / min and the required quality of the coating.

Claims (4)

1. Установка для хромирования внутренней поверхности детали, содержащая проточную ванну с крышкой, в которой установлен трубчатый анод, систему подвода и отвода электролита, бак с электролитом, токопроводы и источник тока, отличающаяся тем, что трубчатый анод смонтирован на основании, в котором выполнено отверстие для подвода электролита, между основанием и анодом установлен фланец и центрирующее кольцо с наклонными отверстиями, имеющими острый угол наклона оси к торцам кольца и образующими каналы подачи электролита между анодом и обрабатываемым изделием.1. Installation for chrome plating of the inner surface of the part, containing a flow bath with a lid, in which a tubular anode is installed, a system for supplying and removing electrolyte, a tank with electrolyte, current leads and a current source, characterized in that the tubular anode is mounted on a base in which a hole is made for supplying electrolyte, a flange and a centering ring with inclined holes are installed between the base and the anode, having an acute angle of inclination of the axis to the ends of the ring and forming channels for supplying the electrolyte between the anode and the workpiece. 2. Установка для хромирования внутренних поверхностей деталей по п. 1, отличающаяся тем, что трубчатый анод выполнен с конусностью не более 1°.2. Installation for chrome plating of internal surfaces of parts according to claim 1, characterized in that the tubular anode is made with a taper of not more than 1 °. 3. Установка для хромирования внутренних поверхностей деталей по п. 1, отличающаяся тем, что наклонные отверстия центрирующего кольца выполнены под углом 20 - 45°.3. Installation for chrome plating of internal surfaces of parts according to claim 1, characterized in that the inclined holes of the centering ring are made at an angle of 20 - 45 °. 4. Установка для хромирования внутренних поверхностей деталей по п. 1, отличающаяся тем, что основание, фланец и центрирующее кольцо выполнены из химически- и температуростойкого материала, например, фторопласта.4. Installation for chrome plating of internal surfaces of parts according to claim 1, characterized in that the base, flange and centering ring are made of chemically and temperature-resistant material, for example, fluoroplastic.
RU2020137763A 2020-11-18 2020-11-18 Installation for chrome plating of internal surfaces of parts RU2749954C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020137763A RU2749954C1 (en) 2020-11-18 2020-11-18 Installation for chrome plating of internal surfaces of parts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020137763A RU2749954C1 (en) 2020-11-18 2020-11-18 Installation for chrome plating of internal surfaces of parts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2749954C1 true RU2749954C1 (en) 2021-06-21

Family

ID=76504703

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020137763A RU2749954C1 (en) 2020-11-18 2020-11-18 Installation for chrome plating of internal surfaces of parts

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2749954C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1634729A2 (en) * 1988-12-01 1991-03-15 Кишиневский Сельскохозяйственный Институт Им.М.В.Фрунзе Device for applying electrodeposited coatings
SU1694711A1 (en) * 1988-12-06 1991-11-30 Саратовский политехнический институт Device for applying electrolytic coatings
RU28361U1 (en) * 2002-11-15 2003-03-20 Общество с ограниченной ответственностью "Гидровек" Device for electrolytic coating of the inner surface of pipes
EP3633256A1 (en) * 2017-05-22 2020-04-08 Nippon Steel Corporation Threaded joint for pipe and method for producing threaded joint for pipe

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1634729A2 (en) * 1988-12-01 1991-03-15 Кишиневский Сельскохозяйственный Институт Им.М.В.Фрунзе Device for applying electrodeposited coatings
SU1694711A1 (en) * 1988-12-06 1991-11-30 Саратовский политехнический институт Device for applying electrolytic coatings
RU28361U1 (en) * 2002-11-15 2003-03-20 Общество с ограниченной ответственностью "Гидровек" Device for electrolytic coating of the inner surface of pipes
EP3633256A1 (en) * 2017-05-22 2020-04-08 Nippon Steel Corporation Threaded joint for pipe and method for producing threaded joint for pipe

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH11315396A (en) Method for subjecting object to anodic oxidation treatment and device therefor
CN101570880B (en) stream guidance electro-plating roller assembly
US3763027A (en) Sparger
RU2749954C1 (en) Installation for chrome plating of internal surfaces of parts
CN104726912A (en) Acid zinc-nickel electroplating method specially used for automotive brake casting
KR101704615B1 (en) Plating Equipment
JP2014132109A (en) Anodic oxidation treatment apparatus, and anodic oxidation treatment method
US20150275388A1 (en) Electrolytic apparatus and surface treatment method using the same
CN207525359U (en) A kind of inner hole of cylinder hard chromium plating device
CN104328465B (en) High-uniformity electroplating device for through holes of HDI (high density inverter) printed wiring board
US5002649A (en) Selective stripping apparatus
EP0989209A2 (en) Electroplating apparatus
US3616287A (en) Method for hard-chrome plating large metallic surfaces
CN205420596U (en) Alligatoring liquid electrolytic device
CN104911637B (en) A kind of direct electrodeposition apparatus
KR101751183B1 (en) Micro electrochemical machining device
KR101776782B1 (en) Plating device having a plating electrode unit
JPH10121291A (en) Method and device for adhering chromium layer to gravure drum
CN204400667U (en) High-efficiency automatic control electrocatalysis trash-removal device
CN105836848B (en) High-efficiency automatic control electro-catalysis trash-removal device
CN105506696A (en) Device and method for electroplating small hole in control rod drive mechanism part
CN209260238U (en) A kind of jet-electrodeposited method device for round tube inner wall
JP2004043873A (en) Method for surface treatment of aluminum alloy
RU102009U1 (en) INSTALLATION FOR FLUID IRONING OF EXTERNAL SURFACES OF PARTS TYPE "VAL"
US20040089554A1 (en) Apparatus and method for electroplating a metallic film on a rocket engine combustion chamber component