устройство для нанесения гальванических покрытий

Формула изобретения

Устройство для нанесения гальванического покрытия на внутреннюю цилиндрическую поверхность детали, содержащее ванну с электролитом, установленный неподвижно в ней анод, вал, крестовину с активирующими элементами, выполненными в виде роликов, имеющих возможность свободного вращения вокруг оси, параллельной оси обрабатываемой поверхности, и механизм прижатия активирующих элементов к обрабатываемой поверхности, выполненный в виде шарнирного параллелограмма, на подвижных элементах которого установлены на держателях ролики и сменные грузы, при этом звенья параллелограмма выполнены с возможностью перемещения через положение, при котором параллелограмм трансформируется в прямоугольник, отличающееся тем, что анод выполнен в виде кусков или гранул, размещенных в пластмассовом перфорированном цилиндре и связанных с токоподводом через установленную в нижней части упомянутого цилиндра токоподводящую втулку, при этом упомянутый цилиндр размещен соосно обрабатываемой поверхности, имеет проходящую соосно ему трубку для циркуляции электролита и охватывается сменными пластмассовыми втулкой и крышкой с отверстиями.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области гальваностегии и может быть использовано в ремонтном производстве при восстановлении и упрочнении внутренних цилиндрических поверхностей деталей нанесением гальванических покрытий.

Известны устройства для нанесения гальванических покрытий, в которых для полного использования растворимых анодов и ограничения попадания в электролит шлама применяют специальные коробки из винипласта, в которые помещают куски анодов (Дасоян М.А. и др. Оборудование цехов электрохимических покрытий. Л.: Машиностроение, 1979, с.167).

Недостатком известных устройств является отсутствие эффективной циркуляции электролита через коробку с анодами, что ведет к значительному ухудшению условий растворения анодов и электроосаждения покрытий из-за существенного повышения концентрации ионов растворяющегося металла и шлама в прианодном слое. Особенно это проявляется при больших анодных плотностях тока в ограниченном объеме, имеющих место при нанесении гальванических покрытий на внутренние поверхности деталей.

Наиболее близким аналогом является устройство, описанное в авторском свидетельстве СССР № 1705418 (БИ № 2 1992 г.).

Известное устройство содержит ванну с электролитом, неподвижный анод, вал, вращающийся вокруг обрабатываемой поверхности, крестовину с установленными элементами для активации обрабатываемой поверхности, выполненными в виде роликов, имеющих возможность свободного вращения вокруг оси, параллельной оси обрабатываемой поверхности, и механизм прижатия активирующих элементов к обрабатываемой поверхности, выполненной в виде шарнирного параллелограмма, на подвижных элементах которого установлены на держателях ролики и сменные грузы, при этом звенья параллелограмма выполнены с возможностью перемещения через положение, при котором параллелограмм трансформируется в прямоугольник.

Задачей изобретения является повышение качества покрытий и снижение расхода анодов.

Указанная задача достигается тем, что устройство содержит ванну с электролитом, неподвижный анод, вал, крестовину с установленными активирующими элементами, выполненными в виде роликов, имеющих возможность свободного вращения вокруг оси, параллельной оси обрабатываемой катодной поверхности, и механизм прижатия активирующих элементов к обрабатываемой катодной поверхности, выполненный в виде шарнирного параллелограмма, на подвижных элементах которого установлены на держателях ролики и сменные грузы, при этом звенья параллелограмма выполнены с возможностью перемещения через положение, при котором параллелограмм трансформируется в прямоугольник, а неподвижный анод выполнен в виде кусков или гранул, размещенных в пластмассовом перфорированном цилиндре и связанных с токоподводом через установленную в нижней части перфорированного цилиндра токоподводящую втулку, при этом перфорированный цилиндр размещен соосно обрабатываемой катодной поверхности и имеет проходящую соосно трубку для циркуляции электролита, охватывается сменными пластмассовыми втулкой и крышкой с отверстиями.

Анод в виде кусков или гранул имеет большую площадь поверхности при малом диаметре, который остается стабильным в ходе электролиза, что важно при нанесении покрытий на внутренние поверхности деталей. По мере растворения кусков анода происходит их смещение за счет давления верхнего слоя. Сменные пластмассовые втулка и крышка (разной высоты) охватывают перфорированный цилиндр и закрывают его перфорацию так, что обеспечивают рациональное направление силовых линий тока между анодом и катодом. Трубка, проходящая соосно цилиндру, вместе с отверстиями на плоской поверхности крышки и открытой перфорацией цилиндра обеспечивает циркуляцию электролита через внутренний объем цилиндра с кусками анода. Активатор, ось вращения которого совпадает с осью анода, вращаясь во время электролиза, действует как турбина насоса, существенно интенсифицируя циркуляцию электролита. За счет центробежных сил электролит истекает через перфорацию на цилиндрической поверхности стакана и всасывается через трубку в стакан.

Это позволяет получать качественные покрытия и снизить расход анодов.

На фиг.1 изображено устройство для нанесения покрытий на внутренние поверхности деталей, общий вид.

Устройство содержит установленные неподвижно в ванне 1 с электролитом анод 2 и катод-деталь 3. С поверхностью катода 3 взаимодействуют активирующие элементы 4, изготовленные в виде роликов. Активирующие элементы 4 имеют возможность вращения относительно оси держателей 5. Держатели 5 образуют совместно с пластинами 6 и крестовиной 7 вала 8 механизм параллелограмма с шарнирными соединениями его звеньев, обеспечивающими возможность перемещения через положение, при котором параллелограмм трансформируется в прямоугольник.

На каждом шатуне 9 установлено средство для поджима звеньев параллелограмма в одном направлении, выполненное, например, в виде груза 10.

Анод 2 представлен в виде кусков (гранул), размещенных в пластмассовом перфорированном цилиндре 11 и связанных с токоподводом 12 через установленную в нижней части цилиндра токоподводящую втулку 13. Цилиндр 11 размещен соосно катодной поверхности и имеет проходящую соосно трубку 14, охватывается сменными пластмассовыми втулкой 15 и крышкой цилиндра 16, на плоской поверхности которой размещены отверстия.

Устройство работает следующим образом.

В ванну 1 с электролитом устанавливают анод 2 и катод-деталь 3. В пространство между ними помещают активирующие абразивные элементы 4, которые за счет собственной массы, массы держателей 5, пластин 6 и дополнительных (подобранных) грузов 10, а также благодаря наличию параллелограммов с шарнирно соединенными сторонами, образованными держателями 5, пластинами 6 и крестовиной 7, образующими коромысла параллелограмма, могут перемещаться вниз параллельно обрабатываемой поверхности катода 3 и равномерно к ней прижиматься. Причем во время обработки внутренней поверхности катода-детали 3 (фиг.1) стороны параллелограммов, образованные держателями 5, находятся выше сторон, образованных крестовиной 7, что создает составляющую силы тяжести грузов 10 и других элементов, направленную от центра вращения вала 8 и прижимающую активирующие абразивные элементы 4 к внутренней поверхности катода-детали 3.

От вала 8 держатели 5 с активирующими элементами 4 приводятся в движение по окружности. При этом за счет сил трения между активирующими элементами 4 и поверхностью катода 3 активирующие элементы 4 вращаются вокруг осей держателей 5 и обкатывают катодную поверхность. Включается ток и осуществляется нанесение покрытий на поверхность катода 3.

Анод 2 в виде кусков (гранул) имеет большую площадь поверхности при малом диаметре, который остается стабильным в ходе электролиза, что важно при нанесении покрытий на внутренние поверхности деталей. По мере растворения кусков анода происходит их смещение за счет давления верхнего слоя. Сменные пластмассовые втулка 15 и крышка 16 (разной высоты) охватывают цилиндр 11 и закрывают его перфорацию так, что обеспечивают рациональное направление силовых линий тока между анодом 2 и катодом 3. Трубка 14, проходящая соосно цилиндру 11, вместе с отверстиями на плоской поверхности крышки 16 и открытой перфорацией на цилиндре 11 обеспечивает циркуляцию электролита через внутренний объем цилиндра 11 с кусками анода 2. Активатор, ось вращения которого совпадает с осью анода 2, вращаясь во время электролиза, действует как турбина насоса, существенно интенсифицируя циркуляцию электролита. За счет центробежных сил электролит истекает через перфорацию цилиндра 11 и всасывается через трубку 14 в цилиндр 11.

Это позволяет получать качественные покрытия и снизить расход анодов.

После нанесения покрытий необходимой толщины выключают ток, устройство вынимают из ванны 1 и снимают деталь с покрытием.