СПОСОБ КОМБИНИРОВАННОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ Российский патент 2005 года по МПК C25F3/20 

Описание патента на изобретение RU2260079C2

Изобретение относится к машиностроению, и именно к технологии отделочной обработки осей и валиков из алюминия и его сплавов методами последовательного шлифования и электролитно-плазменного полирования.

Наиболее близким по технологической сущности предложенного способа является способ обработки алюминия и его сплавов (SU 1713993 А1, МПК 7 C 25 F 3/04, опубл. 23.02.1992), предназначенный для изготовления диффузного отражателя, включающий анодное травление при температуре 80-100°С и плотности тока 4-5 А/дм2 в электролите, содержащем серную кислоту и хлорид-ионы с последующим осветлением, анодное травление ведут в течение 100-120 минут в водном растворе, содержащем серную кислоту и хлорид натрия, г/л:

Серная кислота150-200Хлорид натрия10-15

с последующим нагревом до 150-200°С, осветляющем в водном растворе азотной кислоты и вакуумной сушкой при комнатной температуре.

Недостаток данного способа состоит в том, что он не обеспечивает высокого качества обрабатываемых поверхностей деталей из алюминия и его сплавов. Длительное анодное травление приводит к значительному растравливанию поверхности. Иногда на полированной поверхности в оптический микроскоп видны ее структура, т.е. отдельные зерна металла, и локальные ямки травления. Это отрицательно сказывается на отражающей способности (потемнению поверхности) и относительном сглаживании обрабатываемой поверхности. Кроме того, обрабатываемая поверхность подвергается интенсивной коррозии с микропитингами. Таким образом, данный способ не решает двуединую задачу: существенное уменьшение шероховатости поверхности и высокое качество полировки деталей.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что применяется комбинированная обработка деталей из алюминия и его сплавов, включающий последовательное шлифование и полирование в электролите.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение качества обрабатываемых поверхностей деталей из алюминия и его сплавов за счет значительного уменьшения шероховатости поверхности путем применения операций шлифования и последующей полировки в электролите.

Технический результат достигается тем, что детали частично погружают в электролит, приводят во вращение и производят последовательное шлифование и анодное полирование, причем шлифование осуществляют абразивным кругом до обеспечения шероховатости Ra = 0,10-0,12 мкм, а полирование до Ra = 0,04-0,05 мкм при плотности тока 3-4 А/дм2 и напряжении 270-290 В при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Хлорид калия2-3Хлорид железа3-4Соляная кислота0,1-0,2Вода94,9-92,8

и проводят обработку осей и валиков.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежом.

В ванну с электролитом 1, содержащем хлориды и имеющем температуру 70-90°С, частично погружается деталь 2 типа оси или валика, установленная в приспособлении 3. Соответствующим подключением источника тока 4 обеспечивается анод на обрабатываемой детали 2 и катод на медном электроде - пластине 5. Ванне с электролитом 1 сообщается режим с плотностью тока 3-4 А/дм2 и напряжением 270-290 В. Электролит 1 имеет следующее соотношение компонентов, мас.%: хлорид калия 2-3; хлорид железа 3-4; соляная кислота 0,1-0,2; вода 94,9-92,8. Деталь 2 подвергается последовательному шлифованию и полированию. Для осуществления процесса шлифования предназначен абразивный круг 6 с характеристикой 92А10НСМ17К6.

Способ комбинированной обработки деталей из алюминия и его сплавов производится следующим образом.

Обрабатываемую деталь 2, установленную в приспособлении 3 (центрах), частично погружают в электролит 1 с температурой 70-90°С, содержащем хлориды калия и железа и использованием малой добавки соляной кислоты, приводят во вращение со скоростью Vд и производят последовательное шлифование и полирование. Через источник тока 4 обеспечиваются анод на обрабатываемой детали 2 и катод на медном электроде - пластине 5. В ванне с электролитом 1 поддерживается режим с плотностью тока 3-4 А/дм2 и напряжением 270-290 В при следующем соотношении компонентов, мас.%: хлорид калия 2-3; хлорид железа 3-4; соляная кислота 0,1-0,2; вода 94,9-92,8. К обрабатываемой детали 2 подводится абразивный круг, который совершает вращение со скоростью Vк и подачу на врезание SВР. Кроме этого абразивный круг 6 производит возвратно-поступательное перемещение SПР вдоль обрабатываемой поверхности детали 2. Силовые линии, идущие от катода - пластины 5 к аноду - детали 2, сосредотачиваются на микровыступах обрабатываемой поверхности, где образующаяся в процессе анодного растворения пленка солей электролита 1 тоньше и оказывает меньшее сопротивление растворенного металла. Это благоприятно сказывается на срезании микровыступов с обрабатываемой поверхности детали 2 абразивными зернами шлифовального круга 6. Процесс шлифования осуществляют до обеспечения шероховатости обрабатываемой поверхности Ra = 0,10-0,12 мкм. После этого шлифовальный круг 6 отходит в исходное положение, а деталь 2 продолжает вращаться при частичном погружении в электролите 1 и производится анодное полирование обрабатываемой поверхности. Учитывая, что разница между микровыступами и микровпадинами незначительная, процесс анодного полирования происходит ровно. В результате обрабатываемая поверхность сглаживания и на ней получается глянец с шероховатостью Ra = 0,04-0,05 мкм. Соотношение компонентов электролита 1 подобрано экспериментальным путем из условия получения высокой отражательной способности и относительного сглаживания обрабатываемой поверхности детали 2.

Кроме этого способ комбинированной обработки деталей из алюминия и его сплавов позволяет повысить производительность, увеличить технологические возможности процесса, исключить деформации и структурные изменения на полированной поверхности, значительно оздоровить и облегчить условия труда рабочих.

Эффективность способа комбинированной обработки деталей из алюминия и его сплавов рассмотрим на примере полирования деталей из деформируемого алюминиевого сплава марок АД33 и АД35. Достигаемые параметры качества поверхности при различных способах обработки следующие (см. таблицу).

Способ обработкиСостав электролита, %Время обработки, мин.Шероховатость поверхности Ra, мкмВнешний вид поверхно-стиКачество блескаТрадиционный2%(NH4)2SO4+0,2%HCl30,16-0,18серая, матоваянет блескаПредлагаемый3%FeCl3 +3%KCl+0,1%HCl0,50,04-0,05светлаяотличный блеск

Похожие патенты RU2260079C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ КОМБИНИРОВАННОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ 2009
  • Пашенцев Андрей Борисович
  • Рахчеев Валерий Геннадьевич
  • Лукьянов Константин Юрьевич
RU2405069C1
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЛОПАТОК ТУРБОМАШИН ИЗ ЖЕЛЕЗОХРОМОНИКЕЛЕВЫХ СПЛАВОВ 2017
  • Мингажев Аскар Джамилевич
  • Криони Николай Константинович
  • Якупов Илья Тагирович
RU2649128C1
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЛОПАТОК ТУРБОМАШИН ИЗ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ 2014
  • Новиков Антон Владимирович
  • Бекишев Ринат Рашидович
  • Мингажев Аскар Джамилевич
  • Тарасюк Иван Васильевич
RU2551344C1
СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛИТНО-ПЛАЗМЕННОГО УДАЛЕНИЯ С ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛИ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ И НИКЕЛЯ 2023
  • Смыслов Анатолий Михайлович
  • Таминдаров Дамир Рамилевич
  • Плотников Николай Владимирович
  • Гонтюрев Василий Андреевич
  • Селиванов Константин Сергеевич
RU2805723C1
Способ электролитно-плазменного полирования изделий из титановых и железохромоникелевых сплавов 2019
  • Смыслов Анатолий Михайлович
  • Таминдаров Дамир Рамилевич
  • Мингажев Аскар Джамилевич
  • Плотников Николай Владимирович
  • Кутушева Лейла Рустамовна
RU2706263C1
СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛИТНО-ПЛАЗМЕННОГО УДАЛЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ ПОКРЫТИЙ С ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛИ ИЗ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ 2013
  • Смыслов Анатолий Михайлович
  • Таминдаров Дамир Рамилевич
  • Мингажев Аскар Джамилевич
  • Смыслова Марина Константиновна
  • Самаркина Александра Борисовна
  • Михеев Сергей Викторович
  • Слизов Александр Кузьмич
  • Сауткин Александр Алексеевич
  • Кравченко Вячеслав Евгеньевич
  • Шевчук Ирина Юрьевна
  • Зевиг Георгий Владимирович
RU2566139C2
СПОСОБ ЭЛЕКТРОПОЛИРОВАНИЯ ДЕТАЛИ 2019
  • Мингажев Аскар Джамилевич
  • Криони Николай Константинович
  • Мингажева Алиса Аскаровна
  • Давлеткулов Раис Калимуллович
RU2715398C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ НА ИЗДЕЛИЯХ ИЗ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ 2015
  • Нечаев Геннадий Георгиевич
  • Кучмин Игорь Борисович
  • Кошуро Владимир Александрович
  • Мартюшов Геннадий Григорьевич
  • Пичхидзе Сергей Яковлевич
RU2602903C1
СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛИТНО-ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛИ 2019
  • Мингажев Аскар Джамилевич
  • Криони Николай Константинович
  • Мингажева Алиса Аскаровна
  • Давлеткулов Раис Калимуллович
  • Панин Андрей Игоревич
  • Кутлуев Владислав Маратович
RU2725516C1
СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛИТНО-ПЛАЗМЕННОГО ПОЛИРОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ 2012
  • Смыслов Анатолий Михайлович
  • Таминдаров Дамир Рамилевич
  • Мингажев Аскар Джамилевич
  • Смыслова Марина Константиновна
  • Самаркина Александра Борисовна
RU2495967C1

Реферат патента 2005 года СПОСОБ КОМБИНИРОВАННОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ

Изобретение относится к машиностроению, а именно к технологии отделочной обработки деталей из алюминия и его сплавов, преимущественно осей и валиков, методами шлифования и электролитно-плазменного полирования. Способ включает частичное погружение деталей в электролит, приведение их во вращение, последовательное шлифование и полирование, причем шлифование осуществляют абразивным кругом до обеспечения шероховатости Ra=0,10-0,12 мкм, а полирование до Ra=0,04-0,05 мкм при плотности тока 3-4 А/дм2 и напряжении 270-290 В при следующем соотношении компонентов в электролите, мас.%: хлорид калия 2-3, хлорид железа 3-4, соляная кислота 0,1-0,2, вода 94,9-92,8. Технический результат: повышение качества обрабатываемых поверхностей деталей за счет значительного уменьшения шероховатости поверхности. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

Формула изобретения RU 2 260 079 C2

1. Способ комбинированной обработки деталей из алюминия и его сплавов, включающий анодное полирование при температуре 70-90°С в электролите, содержащем хлориды, отличающийся тем, что детали частично погружают в электролит, приводят во вращение и производят последовательное шлифование и полирование, причем шлифование осуществляют абразивным кругом до обеспечения шероховатости Ra=0,10-0,12 мкм, а полирование до Ra=0,04-0,05 мкм при плотности тока 3-4 А/дм2 и напряжении 270-290 В при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Хлорид калия2-3Хлорид железа3-4Соляная кислота0,1-0,2Вода94,9-92,8

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что проводят обработку осей и валиков.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2005 года RU2260079C2

Способ обработки алюминия и его сплавов 1988
  • Кунецкий Мирча Георгиевич
  • Марченко Виктор Иванович
  • Рудык Дмитрий Николаевич
  • Сахновский Михаил Юрьевич
  • Чалый Юрий Петрович
SU1713993A1
СПОСОБ ПОЛИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ 1994
  • Амирханова Наиля Анваровна
  • Белоногов Валерий Александрович
  • Касимов Радик Галеевич
  • Горяйнов Виктор Николаевич
RU2116391C1
US 5028304 A, 02.07.1991.

RU 2 260 079 C2

Авторы

Рахчеев В.Г.

Пашенцев А.Б.

Лукьянов К.Ю.

Филин А.Н.

Рахчеева Е.В.

Даты

2005-09-10Публикация

2003-11-25Подача