Устройство для нанесения гальванических покрытий Российский патент 2019 года по МПК C25D5/04 

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 содержащее аноды, один из которых покрыт тампоном, выполненным из адсорбирующего материала, ванну для электролита, катод, установленный с возможностью вращения (см. RU №2355825, C25D 5/06, опубл. 20.05.2009 БИ №14).

Однако данное устройство не обеспечивает необходимой долговечности анодов вследствие их растворения и изменения геометрических размеров, что приводит к появлению неравномерности распределения плотности тока относительно катода и как следствие дает неравномерную толщину гальванического покрытия.

Известно устройство для нанесения гальванических покрытий контактным способом, в котором для повышения долговечности электрода установленного с возможностью вращения, выполняющего функцию анода по отношению к покрываемой детали являющейся катодом, его выполняют биполярным, в результате чего на его поверхности непрерывно происходит осаждение гальванического осадка в той его части которая противостоит аноду и растворение осадка при прохождении поверхности электрода в зоне которая противостоит катоду. (А.С. СССР, РФ 779446, С25D 5/06, опубл. 15.11.80, БИ№42,)

Недостатком данного устройства является его недостаточная эффективность в результате неравномерности распределения плотности тока по длине биполярного электрода в зонах, противостоящих аноду и катоду. Так, осаждение гальванического осадка происходит по всей длине электрода, а растворение осадка при прохождении мимо катода, происходит на длине равной длине покрываемой детали. Это вынуждает делать различные электроды для каждой длины детали и часто менять электроды. С учетом того, что детали бывают различной длины при одном диаметре, например, набор вкладышей коленчатого вала двигателе внутреннего сгорания, в средней части электрод, где чаще устанавливаются детали, растворяется относительно быстро, а по краям электрода формируется излишний осадок вызывающий дополнительное обеднение электролита.

Техническим результатом является повышение долговечности биполярного электрода, его универсальности, повышение стабильности его размеров и как следствие повышение качества и производительности процесса, за счет более постоянного состава электролита по количеству ионов металла и равномерному распределению плотности тока по поверхности покрываемой детали.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для нанесения электролитических покрытий, содержащем вал связанный с приводом вращения на котором установлен электропроводный элемент имеющий контакт с электролитом находящемся в ванне, катод и анод установленные с зазором относительно электропроводного элемента - электропроводный элемент состоит из нескольких частей электроизолированных между собой твердым неэлектропроводным материалом.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства для нанесения гальванических покрытий; на фиг. 2 - вид с боку.

Устройство состоит из выполненного из кислотостойкого неэлектропроводного материала, например, капролона, вала 1, связанного с приводом вращения (на рисунке не показан) на котором закреплен электропроводный элемент 2, состоящий из нескольких шайб из электропроводного материала, например, графита или материала покрытия. Шайбы электропроводного элемента 2 между собой по торцам электроизолированы прокладками 3, выполненные в виде дисков например, из полиэтилена. Снаружи все части электропроводного элемента 2 покрыты кислотостойким адсорбирующим материалом 4, например, из синтетической ткани типа хлорин, обеспечивающей зазор между электропроводным элементом 2 и поверхностью катода 5, являющегося покрываемой деталью. Электропроводный элемент 2 частично погружен в ванну 6 с электролитом, в которую помещен анод 7, выполненный желательно по длине не менее длины электрода 2 в виде пластины из металла или сплава покрытия.

Устройство работает следующим образом. С помощью привода через вал 1 приводится во вращение электропроводный элемент 2. Абсорбирующий материал 4 смачивается в растворе электролита и подает его в зазор между катодом 5 и электропроводным элементом 2. На анод 7 подается положительный потенциал напряжения, а на катод 5 отрицательный. При этом происходит осаждение гальванического металла на поверхности катода 5 и на поверхности электропроводного элемента 2 в той его части, которая противостоит аноду 7, но так как электропроводный элемент 2 вращается, осажденный на его поверхности металл растворяется при прохождении напротив поверхности катода 5. Это происходит вследствие того, что электропроводный элемент 2 по отношению к аноду 7 имеет отрицательный потенциал, а по отношению, к катоду 5 положительный. Так как электропроводный элемент 2 состоит из нескольких частей, то на каждой из них происходят процессы осаждения и растворения гальванического осадка, кроме тех, которые не имеют замкнутой электрической цепи. То есть на тех частях электропроводного элемента 2, которые не противостоят с минимальным зазором, равному толщине адсорбирующего материала 4, катоду 5 гальванические процессы осаждения и растворения осадка практически не происходят. Это исключает излишнее осаждение гальванического осадка на электропроводном элементе 2, не приводит к интенсивному обеднению электролита ионами металла и сохраняет от растворения и разрушения те части электропроводного элемента 2, которые противостоят катоду 5.

Использование заявленного устройства позволяет повысить производительность гальванического процесса осаждения покрытий, улучшить качество покрытий, снизить затраты на электролит и оснастку.

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для восстановления изношенных деталей на ремонтных предприятиях промышленности, в энергетике и транспорте. Устройство содержит вал из кислотостойкого неэлектропроводного материала, связанный с приводом вращения, на котором закреплен электропроводный элемент с зазором относительно катода и анода, выполненный с возможностью частичного погружения в ванну с электролитом, в которую помещен анод, при этом электропроводный элемент состоит из шайб из электропроводного материала, которые между собой по торцам электроизолированы прокладками, выполненными в виде дисков из твердого неэлектропроводного материала, при этом снаружи все части электропроводного элемента покрыты кислотостойким адсорбирующим материалом. Технический результат - повышение долговечности биполярного электрода, качества покрытий и производительности гальванического процесса осаждения покрытий. 2 ил.

Устройство для нанесения гальванического покрытия на деталь, содержащее вал из кислотостойкого неэлектропроводного материала, связанный с приводом вращения, на котором закреплен электропроводный элемент с зазором относительно катода и анода, выполненный с возможностью частичного погружения в ванну с электролитом, в которую помещен анод, отличающееся тем, что электропроводный элемент состоит из шайб из электропроводного материала, которые между собой по торцам электроизолированы прокладками, выполненными в виде дисков из твердого неэлектропроводного материала, при этом снаружи все части электропроводного элемента покрыты кислотостойким адсорбирующим материалом.