устройство для электролитического нанесения покрытий

Формула изобретения

Устройство для электролитического нанесения покрытий на внутреннюю поверхность цилиндрических деталей, содержащее электролитическую ячейку, активирующую головку, узел крепления изделия, включающий верхний и нижний фланцы и токоподвод, отличающееся тем, что электролитическая ячейка выполнена герметично, активирующая головка выполнена в виде крыльчатки, несущей на себе три рычага, с подвижно закрепленными активирующими элементами, копирующими обрабатываемую поверхность, и смонтирована на вертикальной оси в нижнем фланце электролитической ячейки с возможностью вращения за счет передачи гидродинамической энергии струи электролита лопастям крыльчатки под давлением не менее 0,05 МПа.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гальванотехнике и может быть использовано для электролитического нанесения покрытий на внутреннюю поверхность цилиндрических деталей.

Известно устройство для электролитического нанесения покрытий по авт.св. СССР N 1705418, МКИ C 25 D 5/06, 1987 (Бюл. N 2, 1992).

Это устройство содержит активирующие элементы в виде роликов из абразивного материала.

Недостатки данного устройства: невозможность герметизации электролитической ячейки; необходимость соблюдения соосности активирующей головки и обрабатываемой детали; невозможность обеспечения точного копирования обрабатываемой поверхности абразивными элементами.

Известны устройства для электролитического нанесения покрытий (Торопынин С. И. , Никифоров А.А. Интенсификация процесса натирания. Техника в сельском хозяйстве. - М., 1977, N 3, с. 77-79), содержащие активирующий элемент в виде щеток.

Недостатком этих устройств является закрепление активирующих элементов непосредственно на аноде, что усложняет токоподвод к вращающемуся аноду и замену износившихся анодов.

Известно устройство для электролитического нанесения покрытий (патент Великобритании N 1364182, C 7 B, 1972) с одновременным хонингованием с помощью абразивных брусков.

Недостатком его является вращающийся вместе с брусками анод, что усложняет токоподвод к нему.

Из известных наиболее близким по технической сущности является устройство для электролитического нанесения покрытий по авт.св. СССР N 1678911, МКИ C 25 D 5/06, 1989 (Бюл. N 35, 1991), содержащее электролитическую ячейку, активирующую головку, узел крепления изделия и токоподвод. Причем активирующие элементы установлены в оправках посредством подпружиненных колодок.

Недостатки устройства:

- повышенная энергоемкость устройства ввиду применения электропривода активирующей головки;

- токоподводящее устройство, выполненное в виде контактного кольца и щеток, подвержено быстрому износу, что приводит к снижению качества контакта и, следовательно, ухудшению работы устройства;

- низкая скорость циркуляции электролита не позволяет увеличить скорость осаждения покрытия.

Предлагаемое изобретение направлено на устранение вышеотмеченных недостатков известного и на совершенствование технологического процесса нанесения электролитических покрытий на внутреннюю поверхность цилиндрических деталей путем увеличения скорости циркуляции электролита в электролитической ячейке, активирования обрабатываемой поверхности, повышения точности копирования обрабатываемой поверхности активирующими элементами, снижения энергоемкости устройства, использования более высоких плотностей тока.

Указанный технический результат достигается за счет применения устройства для электролитического нанесения покрытий на внутреннюю поверхность цилиндрических деталей, содержащего электролитическую ячейку, активирующую головку, узел крепления изделия и токоподвод, отличающегося тем, что электролитическая ячейка выполнена герметично, активирующая головка выполнена в виде крыльчатки, несущей на себе три рычага, с подвижно закрепленными активирующими элементами, копирующими обрабатываемую поверхность, и смонтирована на вертикальной оси в нижнем фланце электролитической ячейки с возможностью вращения за счет передачи гидродинамической энергии струи электролита лопастям крыльчатки под давлением не менее 0,05 МПа.

На фиг. 1 представлен продольный разрез устройства; на фиг. 2 - сечение А-А.

Устройство содержит верхний 1 и нижний 2 фланцы, в которых имеются патрубки 3 для подвода и отвода электролита. Между фланцами 1 и 2 устанавливается обрабатываемая деталь 4 с резиновыми прокладками 5 для герметизации образуемой электролитической ячейки. Полученная герметичная электролитическая ячейка стягивается вертикальными стяжками 6 между станиной 7 и прижимной пластиной 8. В нижнем фланце 2 на вертикальной оси установлена активирующая головка, состоящая из крыльчатки 9, несущей на себе три рычага 10, с подвижно закрепленными на них активирующими элементами 11. Осевое перемещение крыльчатки 9 ограничивается съемным неподвижным анодом 12. Прижатие активирующих элементов 11 к обрабатываемой поверхности обеспечивается за счет эластичных амортизаторов 13, расположенных в прямоугольных пазах крыльчатки 9 и воздействующих на нижнее плечо рычагов 10. Токоподвод к детали 4 осуществляется посредством контактного устройства 14, закрепленного на станине 7, а к аноду 12 через контактную клемму 15 от источника постоянного тока (не показан). Циркуляция электролита обеспечивается кислотостойким гидравлическим насосом (не показан).

Устройство работает следующим образом. После соответствующей обработки детали 4 (фиг. 1) (т.е. механической обработки, обезжиривания и травления) она, через прокладки 5, устанавливается между верхним 1 и нижним 2 фланцами и образует герметичную электролитическую ячейку, что позволяет повысить скорость циркуляции электролита по сравнению с аналогичными устройствами. Затем герметичная электролитическая ячейка стягивается вертикальными стяжками 6 между станиной 7 и прижимной пластиной 8. Далее, кислотостойкий гидравлический насос подает электролит из емкости (не показана) по трубопроводам в нижний фланец 2 электролитической ячейки и, заполнив ее, через отводящий патрубок 3 по трубопроводам возвращается обратно в емкость с электролитом. Струя электролита, подаваемого на лопасти крыльчатки 9 под давлением не менее 0,05 МПа, отдает ей свою гидродинамическую энергию и заставляет ее вращаться, приводя в движение подвижно закрепленные на концах рычагов 10 активирующие элементы 11. Активирующие элементы 11 за счет своего подвижного крепления точно копируют обрабатываемую поверхность детали 4, производя активацию, снимая пассивирующую пленку и обновляя прикатодный слой электролита. В то же время от источника постоянного тока "+" и "-" рабочего тока подаются соответственно на контакт 15 и контактное устройство 14.

Далее происходит процесс обычного электролитического осаждения в проточном электролите с активацией катодной поверхности.

По окончании технологического цикла гальванообработки выключаются источник постоянного тока и кислотостойкий гидравлический насос, разбирается герметичная электролитическая ячейка, готовая деталь (с заданной толщиной покрытия) убирается, а на ее место ставится новая деталь и процесс повторяется.