УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ Российский патент 2009 года по МПК C25D5/06 

Изобретение относится к гальванотехнике и может быть использовано в ремонтных предприятиях, промышленности, энергетике и транспорте для восстановления изношенных деталей.

Известно устройство для нанесения электролитических покрытий [Батищев А.Н. Пособие гальванщика-ремонтника: 2-е изд. перераб. М.: Агропромиздат, 1986], содержащее анод, тампон, выполненный из адсорбирующего материала, держатель катода и ванну для электролита.

За счет постоянного поступления в зону электролита свежего электролита и относительного перемещения анодного тампона по восстанавливаемой поверхности ремонтируемой детали снижаются внутренние напряжения в покрытии и уменьшается дендритообразование. Однако в процессе работы тампон быстро засоряется и изнашивается, что снижает качество покрытий.

Прототипом изобретения является устройство [А.с. №1640213, БИ №13, 1991 г.], анодный узел которого выполнен в виде полого полукольца, опирающегося на тампон, выполненный из адсорбирующего материала, который охватывает по дуге часть восстанавливаемой поверхности. Анодный узел подпружинен к ремонтируемой детали и имеет автоматическую систему стабилизации усилия прижима тампона к восстанавливаемой поверхности.

Недостатком устройства является быстрое засорение и износ тампона, недостаточная стабильность прижатия тампона с изменением толщины покрытия, а также недостаточная скорость нанесения покрытия за счет ограниченной площади контакта анода с катодом.

Техническим результатом является повышение качества и скорости нанесения покрытия, повышение износостойкости тампона, повышение производительности.

Технический результат достигается тем, что устройство для нанесения электролитических покрытий, содержащее ванну с электролитом, смонтированный над ванной анод с тампоном, механизм прижима тампона к катоду, установленный на стойке, снабжено дополнительным анодом, помещенным в ванну с электролитом, частично погруженным вместе с катодом в электролит, механизм прижима тампона к катоду выполнен в виде рычага, на котором укреплен тарированный груз, при этом тампон выполнен сотовой конструкции из термореактивного стеклопластика, а ванна с электролитом соединена магистралью с анодом.

Отличительные признаки предлагаемого изобретения: изменена структура устройства:

- введен дополнительный анод, установленный в ванне с электролитом и

взаимодействующий с катодом, частично погруженным в электролит;

- механизм прижима тампона к катоду выполнен в виде рычага, один конец которого шарнирно соединен со стойкой, второй конец соединен с тарированным грузом, а в средней части взаимодействует с верхним анодом, содержащим тампон;

- тампон выполнен из сотового износостойкого термореактивного стеклопластика.

Применение дополнительного анода позволяет решить техническую задачу: повысить качество покрытия и увеличить производительность процесса за счет повышения площади обрабатываемой поверхности и выравнивания плотности тока.

Применение рычажного прижимного механизма с тарированным грузом обеспечивает постоянство силы прижима тампона к катоду и исключает необходимость применения какой-либо автоматической системы стабилизации режима нанесения покрытий.

Предложенный материал тампона из термореактивного стеклопластика сотовой конструкции не склонен к засорению.

Заявка содержит следующие графические материалы:

Фиг.1 - схема устройства для восстановления наружных поверхностей;

Фиг.2 - фрагмент тампона, выполненного из термореактивного стеклопластика сотовой конструкции с формой ячеек, например, в виде квадратов.

Устройство содержит полый анод 1, связанный с опорной пластмассовой сеткой 2 и тампоном 3, катододержатель 5, дополнительный анод 6. Сверху полый анод 1 соприкасается с рычагом 10, связанным с одной стороны со стойкой 8, а с другой - с тарированным грузом 11, под действием которых полый анод 1 имеет возможность через тампон 3 прижиматься к обрабатываемой детали - катоду 4. Ванна 7 связана с магистралью 9, по которой электролит имеет возможность перекачиваться из ванны в связанный с магистралью 9 основной анод 1.

Устройство работает следующим образом. Деталь - катод 4 устанавливается и закрепляется в катододержателе 5 в рабочую позицию над основным полым анодом 1, тампоном 3 и нагружающим механизмом 10, 11. Включается механизм вращения детали - катода 4 и насосно-фильтровальная установка (на чертеже не показана), которая по магистрали 9 подает электролит из ванны 7 в основной полый катод 1. Включается блок электропитания гальванической установки и начинается осаждение металла на детали - катоде как с помощью основного полого анода 1, так и дополнительного анода 6, что увеличивает равномерность структуры гальванического покрытия и производительность процесса при выбранной силе тока.

Аналогично работает устройство для восстановления внутренних поверхностей. Величина удельного давления со стороны тампона на деталь - катод выбирается из условия необходимой твердости восстанавливаемой поверхности, плотности катодного тока, производительности насосно-фильтровальной установки и определяется опытным путем. При этом давление тампона необходимо увеличивать для достижения более высокой твердости гальванического покрытия и с увеличением плотности катодного тока. При этом насосно-фильтровальная установка должна обеспечить гарантированное вымывание из пор тампона продуктов его износа и шлама от срезанных микродендритов.

Пример конкретного выполнения: восстановление посадочной поверхности наружного кольца роликового подшипника Д=480 мм.

Применение устройства позволило нарастить на восстанавливаемую поверхность слой твердого железа толщиной до 1,5 мм. Прочность сцепления покрытия 45 кгс/мм². Температура процесса 20°С. Твердость наращенного слоя HRC 62…64.

Предлагаемое устройство повышения качества нанесения электролитических покрытий позволяет увеличить толщину гальванических покрытий, улучшить их механические характеристики и увеличить производительность процесса.

Экономическая эффективность использования заявляемого устройства определяется из сравнения себестоимости изделий, восстанавливаемых на устройстве-прототипе, дополнительных затрат на оснащение и себестоимости изделий, восстанавливаемых на предлагаемом устройстве. Кроме того, дополнительный эффект получают за счет повышения долговечности изделий, обработанных с использованием устройства. В общем случае стоимость восстановления не превышает 10% от стоимости новой детали.

Изобретение относится к гальванотехнике и может быть использовано в ремонтных предприятиях, промышленности, энергетике и транспорте для восстановления изношенных деталей. Повышение качества и скорости нанесения покрытия, повышение износостойкости тампона достигается тем, что оно снабжено дополнительным анодом, помещенным в ванну с электролитом, частично погруженным вместе с катодом в электролит, а механизм прижима тампона к катоду выполнен в виде рычага, на котором укреплен тарированный груз, при этом тампон выполнен сотовой конструкции из термореактивного стеклопластика, а ванна с электролитом соединена магистралью с анодом. 2 ил.

Устройство для нанесения электролитических покрытий, содержащее ванну с электролитом, смонтированный над ванной анод с тампоном, механизм прижима тампона к катоду, установленный на стойке, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным анодом, помещенным в ванну с электролитом, частично погруженным вместе с катодом в электролит, а механизм прижима тампона к катоду выполнен в виде рычага, на котором укреплен тарированный груз, при этом тампон выполнен сотовой конструкции из термореактивного стеклопластика, а ванна с электролитом соединена магистралью с анодом.