СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ПОЛИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ СЕРЕБРА И ЕГО СПЛАВОВ Российский патент 1998 года по МПК C25F3/22 

Изобретение относится к электрохимическим способам полирования изделий из серебра и его сплавов и предназначено для использования в ювелирной промышленности, но может быть применено и при проведении реставрационных работ, а также - в точном приборостроении и машиностроении и в местной промышленности.

Известен способ электрохимического полирования серебра посредством анодной обработки при 18 - 20^oC импульсным током в электролите 10% раствора хромового ангидрида в концентрированной орто-фосфорной кислоте при плотности тока 200 - 600 А/дм² /1/. Применяемый при осуществлении данного способа фосфатный электролит имеет невысокую рассеивающую способность, что препятствует эффективной обработке сложнопрофильных изделий из серебра. Состав электролита и используемая плотность тока не позволяют проводить полирование изделий из сплавов серебра.

Известен также способ электрохимического полирования серебра, включающий обработку в цианистом электролите импульсным током с применением устройства, обеспечивающего длительность импульса 3,0 с, длительность паузы 0,8 - 1,2 с, напряжение 1,1 - 1,8 В /2/.

Рассмотренный способ применим только для полирования изделий простых конфигураций из чистого серебра в связи с большой длительностью импульсов тока, воздействующих на изделие (анод).

Наиболее близок к изобретению по существенным признакам и промышленной применимости способ электрохимического импульсного полирования изделий из серебра посредством анодной обработки импульсным током, включающий анодное растворение в водных растворах солей цианистоводородной кислоты при начальной плотности тока 20 - 200 А/дм², продолжительности импульса тока 0,3 - 3,0 с с интервалами между импульсами 5,0 - 10,0 с, при этом электролит содержит AgCN ^oC 20 - 60 г/л, KCN ^oC 30 - 50 г/л, K₂CO₃ - до 40 г/л /3/.

По сравнению с другими известными аналогами [1, 2], рассматриваемый способ /3/ обладает рядом преимуществ, обеспечивая при полировании чистого серебра чистоту поверхности R_a = 0,16 (10 класс чистоты) и равномерный блеск поверхности; кроме того, сокращается время обработки. Указанный способ имеет, однако, ряд существенных недостатков, ограничивающих его применение в ювелирной промышленности, особенно - при массовом производстве ювелирных изделий.

Главный недостаток ближайшего аналога /3/ заключается в том, что способ не позволяет осуществлять полирование изделий из серебряных сплавов и не позволяет осуществлять процесс обработки при параметрах, обеспечивающих высокопроизводительное и качественное электрохимическое полирование изделий произвольной конфигурации из серебра. Причины указанных недостатков таковы:
1. Образование на аноде-изделии пассивирующих пленок, различных по составу, в том числе - черной плотной пленки, которую можно полностью удалить только при сильном качании изделия в электролите, что препятствует осуществлению процесса полирования;
2. В состав пассивирующей пленки кроме AgCN, Ag₂O и AgO входит смешанный оксид (AgCu)O, что позволяет реализовать процесс полирования изделий из сплавов серебра только при толщине пленки, не превышающей высоты неровностей поверхности;
3. Не обеспечивается в достаточной степени растворение выступов на поверхности обрабатываемых изделий, особенно - сложнопрофилированных изделий из серебра и его сплавов, поскольку мала величина спада тока после первого и последующих импульсов.

Целью изобретения послужила разработка способа электрохимического импульсного полирования изделий из серебра и его сплавов, обеспечивающего параметры процесса, оптимальные для высокопроизводительной обработки изделий произвольной конфигурации с получением поверхностей с высокой отражательной способностью и чистотой R_a = 0,16 (10 кл).

Поставленная цель достигается за счет того, что в процессе реализации способа электрохимического полирования изделий из серебра и его сплавов посредством анодной обработки импульсным током, включающего их анодное растворение в водных растворах, содержащих соли цианистоводородной кислоты, импульсный ток относительно высокой частоты следования импульсов в диапазоне 0,1 - 10,0 Гц, модулируется импульсами относительно низкой частоты в диапазоне 0,01 - 1,00 Гц, причем импульсы, подаваемые на ванну, имеют прямоугольную форму, а их скважность определяется импедансом ванны и находится в пределах 1,0 - 10,0.

В результате вторичной модуляции образуются мгновенные импульсы и периоды спада тока, прерываемые паузой, во время которой происходит полная очистка поверхностей изделий от продуктов анодного растворения всех составляющих сплава, то есть - от пассивирующей пленки.

Из данных, представленных в таблице 1, полученных в результате проведенных экспериментальных работ, становятся более понятны преимущества заявляемого способа.

Примеры конкретного осуществления заявляемого способа электрохимического импульсного полирования изделий из серебра и его сплавов.

Для электрополирования были взяты: изделия из чистого серебра, изделия, полученные методом гальванопластики из сплава серебра 960^o и ювелирные изделия из сплава серебра 925^o.

Ванна с электролитом, содержащим KAg(CN)₂ - 20 г/л, KCN - 45 г/л, K₂CO₃ - 80 г/л, снабженная механическим перемешивающим устройством.

Электроконтакт изделий с источником тока осуществлялся посредством титановых зажимов. Изделия на подвесках загрузили в ванну в течение 7 мин при возвратно-поступательном перемещении изделий с амплитудой 6 см, и при частоте 10 качаний в минуту на ванну подавали прямоугольные импульсы напряжения с определенной частотой следования и модуляцией.

Наилучшее качество полированной поверхности R_a = 0,16 (10 класс чистоты) при равномерном блеске поверхности достигалось при условиях, представленных в таблице 2.

Соответствие критерию "Изобретательского уровня" достигнуто за счет применения вторичной модуляции; использование данного способа не требует создания новой технологии или использования нестандартного и дорогостоящего оборудования. Поэтому способ воспроизводим в промышленных масштабах и промышленно применим.

Изобретение предназначено для использования в ювелирной промышленности и может быть применено и при проведении реставрационных работ или в точном приборостроении и машиностроении и др. Сущность изобретения. Предложен способ электрохимического полирования изделий из серебра и его сплавов посредством анодной обработки импульсным током, включающий их анодное растворение в водных растворах, содержащих соли цианистоводородной кислоты. При этом импульсный ток относительно высокой частоты следования импульсов в диапазоне 0,1 - 10,0 Гц модулируется импульсами относительно низкой частоты в диапазоне 0,01 - 0,10 Гц, при этом импульсы, подаваемые на ванну, имеют прямоугольную форму, а их скважность определяется импедансом ванны и находится в пределах 1,0 - 10,0. В результате полностью удаляется пассивирующая пленка и достигается чистота полированной поверхности R_а = 0,16 при равномерном блеске и произвольной конфигурации изделий. 2 табл.

Способ электрохимического полирования изделий из серебра и его сплавов посредством анодной обработки импульсным током, включающий их анодное растворение в водных растворах, содержащих соли цианистоводородной кислоты, отличающийся тем, что импульсный ток относительно высокой частоты следования импульсов в диапазоне 0,1 - 10,0 Гц модулируется импульсами относительно низкой частоты в диапазоне 0,01 - 0,10 Гц, причем импульсы, подаваемые на ванну, имеют прямоугольную форму, а их скважность определяется импедансом ванны и находится в пределах 1,0 - 10,0.