SU1713990A2

SU1713990A2 - Способ микродугового анодировани металлов и сплавов

Info

Publication number: SU1713990A2
Application number: SU894674937A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Александрович Марков; Александра Ивановна Слонова; Екатерина Кондратьевна Шулепко
Original assignee: Институт Неорганической Химии Со Ан Ссср
Priority date: 1989-04-05
Filing date: 1989-04-05
Publication date: 1992-02-23

Abstract

Изобретение относитс к микродуговому анодированию металлов и сплавов и может найти применение в приборостроении и радиоэлектронике. Цель изобретени - уменьшение шероховатости пбкрытий. Анодирование ве^ут асимметричным током в щелочных растворах. Уменьшение шероховатости покрытий достигают тем, что при завершении процесса дополнительно провод т обработку в том же растворе, ступенчато снижа плотность тока на 20-60% при длительности каждой ступени 10-120 мин. 1 ил., 1 табл.

Description

Изобретение относитс к электрохимическому нанесению покрытий и может быть использовано в приборостроении и радиоэлектронной технике.

Известен способ электролитического нанесени силикатных покрытий 1.Нанесение покрытий осуществл ют в режиме однополупериодного напр жени с наложением через 5-500 положительных полупериодов одного отрицательного с амплитудой 50500 В.

Недостатком этого способа вл етс высока шероховатость (неоднородность по толщине) покрыти (до 200 мкм).

Известен также способ нанесени покрыти на металлы и сплавы, который осуществл ют в щелочном электролите, подава на изделие катодный ток в интервале 0,5-24 А/дм и анрдный ток в интервале 0,6-25 А/дм , а соотношение между амплитудными значени ми тока поддерживают в пределах 0,5-0,95, при этом чередуют положительный импульс напр жени с отрицательным .

Однако, недостатком этого способа вл етс высока шероховатость покрыти . При ведении процесса при посто нном значении плотности тока на кромках и углах издели толщина покрыти больше, чем на поверхности.

Целью изобретени вл етс снижение шероховатости покрыти .

Дл этого процесс завершают, ступенчато снижа гШотность тока на 20-60% при длительности каждой ступени 10-120 мин.

Отличием предлагаемого способа вл етс режим проведени процесса. Если в известном способе плотность тока поддерживают посто нной в течение всего процесса , то в предлагаемом способе процесс завершают, ступенчато снижа плотность тока на 20-60% при длительности каждой ступени 10-120 мин.

Контроль за процессом нанесени покрытий в режиме микродуговых разр дов

осуществл ют по формовочным кривым. При ведении процесса по прототипу на формовках имеетс характерный излом дл анодного напр жени , который характеризует , что основна масса технологического покрыти нанесена. Врем достижени излома зависит от плотности тока. Снижать плотность тока рекомендуетс после того как на формовочной кривой анодное напр жение достигнет излома. .

На чертеже приведены формовочные кривые (анодные), полученные дл разных значений плотности тока и обозначены участки (I), после которых снижают плотность тока.

Ступенчатое снижение плотности тока приводит к уменьшению выдел емой мощности на основе, снижению температуры издели и увеличению сопротивлени пот крыти , В св зи с этим увеличиваетс пробивное напр жение покрыти (возрастает сопротивление) и разр ды, возникающие в слабых и дефектных местах, нанос т покрытие , что приводит к снижению его шероховатости .

Величина ступени плотности тока зависит от выбранного значени плотности тока. При небольших плотност х тока снижать их больше, чем на 60%, не рекомендуетс , т.к. это приводит к услови м, когда возникают лишь единичные разр ды или не возникают совсем. В св зи с этим процесс становитс неэффективным. Снижение плотности тока меньше, чем на 20%. приводит к сложности коммутации большого числа конденсаторов .

Как известно, зависимость длительности процесса от плотности тока обратно пропорциональна, т.е. чем больше плотность тока, тем меньше врем процесса. Поэтому плотность тока и длительность ступени пoдбиpaюt таким образом, чтобы нижней границе плотности тока отвечала верхн граница длительности ступени процесса и наоборот.

Скорость нанесени покрыти зависит от плотности тока. Длительность ступени так ж зависит от плотности тока. При длительности ступени менее 10 мин даже при высоких плотност х тока, когда скорость нанесени покрыти высока , покрытие не успевает нарасти на всех тонких местах и шероховатость снижаетс незначительно. При длительности ступени более 120 мин происходит не только снижение шероховатости покрыти , но и образование нового сло , который имеет высокую шероховатость .

П р и м е р 1. Образец из алюминиевого сплава Д-16 помещают в ванну с электролитом следующего состава:

Едкое кали (КОН)2 г/л

Жидкое стекло (Ма25Юз)4 г/л

Водадо 1 л

Устанавливают анодную плотность тока Da 0,6 А/дм. катодную - DK 0,5 А/дм, отношение токов Ок/Оа 0,95.

Процесс ведут по прототипу до достижени излома анодного напр жени , затем снижают плотность тока на 20% до Da 0,48 А/дм , DK 0,4 А/дм и при этой плотности тока ведут процесс в течение 120 мин. Затем плотность тока вновь снижают на 20%. Da 0,38 А/дм, DK 0,32 А/дм, Длительность ступени - 120 мин. Снижают плотность тока еще в 2 раза до Da 0,24 А/дм, DK 0,24 А/дм и после 120 мин процесс выключают. Толщина покрыти достигает 180 мкм, хот еще есть возможность снижать плотность тока . Шероховатость покрыти составл ет 5 мкм. П р и м е р 2. Образец из алюминиевого сплава Д-16 помещают в электролит - 6%ный раствор NaaSiOa.

Устанавливают анодную плотность тока Ра 5 А/дм, катодную DK 4,2 A/дм. Отношение токов DK/Da 0,84. Процесс ведут по прототипу до достижени излома анодного напр жени , затем плотность тока снижают на 35%, т.е. Da 3,25 А/дм, а DK 2,7 А/дм . При этой плотности тока процесс ведут в течение 50 мин. Затем вновь снижают на 35% и выдерживают при этой плотности тока 50 мин и так повотор ют до конца процесса. Толщина покрыти - 142 мкм, а шероховатость 7,0 мкм.

П р и м е р 3. Образец из алюмини АВ помещают в электролит;

Едкое кали (КОН)3 г/л

Алюминат натри (NaAiOz) 3 г/л Водадо 1 л

Катодную и анодную плотности тока поддерживают DK 23,8 А/дм и Da 25 А/дм соответственно. Отношение токов DK/DS 0,90, При достижении излома -снижают плотность тока на 60%, т.е. катодную до 9,5 А/дм, а анодную до 10 А/дм. Длительность ступени задают 10 мин. За-меньшее врем шероховатость снижаетс незначительно. Затем вновь снижают плотность тока до DK 3,8 А/дм, Da 4,0 А/дм длительность ступени задают 10 мин. Процесс ведут в таком режиме до достижени требуемой толщины. Толщина покрыти равна 180мкм, шероховатость- 11 мкм.

Пример 4. Алюминиевый обр1азец из сплава АМГ6 помещают в электролит состава: Жидкое стекло (МаЗЮз)9 г/л

ексаметофосфат натри (NaePe018) 15 г/л Водадо 1 л

Катодную и анодную плотности задают DK 23,8 А/дм и Da 25 А/дм соответственно . Отношение токов Ок/Оа 0,90. При достижении излома начинают ступенчато снижать плотность тока на 10%. Длительность ступени 5 мин. Вновь снижают плот ность на 10% и выдерживают 5 мин и так повтор ют до конца процесса. Шероховатость покрыти составл ет 31 мкм, а толщина- 127 мкм..

П р и м е р 5. Образец из сплава АД-1 помещают в ванну с электролитом следующего состава: Жидкое стекло (NaaSJOa), 9 г/л

Алюминат натри (NaAiOa) 1 г/л Гексаметафосфат натри 18 г/л

Водадо 1 л

Задают катодную плотность тока 0,96 А/дм, а анодную - 1 А/дм. Отношение токбв Ок/Ьа 0,95. При достижении излома снижают плотность тока на 70%. катодную до 0,29 А/дм, анодную до 0,3 А/дм. Выдерживают при этой плотности тока 130 мин. Затем снижают еще на 70%,т.е. до DK 0,089 А/дм

и Da 0,09 А/дм. При этих плотност х тока на поверхности образца не возникают микродуговые разр ды. Поэтому шероховатость покрыти очень высока 42. Толщина

- 135 мкм.

Были проведены зксперименты по известному способу в услови х (сплав, состав электролита, плотность тока, отношение токов ), аналогичных услови м примеров 1-3.

В таблице приведены данные по предлагаемому и известному способам.

.Анализ данных показывает, что шероховатость покрытий по сравнению с прототипом снизилась в 3-4 раза.

Таким образом, использование предлагаемого способа позволит улучшить класс чистоты поверхности и исключить механическую обработку.

Claims

Формула изобретени

. Способ микродугового анодировани металлов и сплавов по авт. св. Kfe 1200591, отличающийс тем, что, с целью снижени шероховатости покрытий, процесс завершают в том же растворе, ступенчато снижа плотность тока на 20-60% при длительности каждой ступени 10-120 мин.

Теипературу эле10ролита в процессе нанесени покрыти преллагаеиым и известным способами полдеркивают в интервале ЗО-АОС.