Устройство для электрохимического нанесения покрытий Советский патент 1992 года по МПК C25D7/04 

Изобретение относится к гальванотехнике и может быть использовано для нанесения толстослойных покрытий на внутренние и наружные поверхности трубчатых деталей сложной конфигурации.

Известна установка для проточной гальванической обработки длинномерных изделий, содержащая емкости для электролита, насос, проточные ванны с кольцевыми анодами и перфорированный экран для распределения электролита.

Недостатком данной установки является невозможность нанесения покрытия одновременно на внутренние и наружные поверхности изделий.

Известно устройство для одновременного покрытия внутренней и наружной поверхностей металлической детали, содержащее электропроводящий зонд, который вводится внутрь полой детали, и электропроводящий кольцевой электрод, охватывающий деталь снаружи. Предусмотрены два раздельных канала, по одному из

которых подается электролит для нанесения покрытий на наружную, а по другому - на внутреннюю поверхности детали.

Недостатком данного технического решения является то, что оно не обеспечивает гарантированного качества покрытий на кольцевых деталях по причине изолированности каналов друг от друга, а следовательно, возникновения разнотолщинности покрытий, а также нерешенности проблемы оптимизации скорости осаждения и геометрических параметров каналов, катодов и анодов.

Целью изобретения является повышение качества покрытий.

Это достигается за счет того, что в известном устройстве для электрохимического нанесения покрытий, содержащем корпус, в котором выполнены каналы для подачи электролита, закрытые крышкой с зафиксированным на ней анодным устройством, токоподводы катодов и анодов и регуляторы расхода электролита, ширина каналов для

4 СЛ 00 О О Ю

прохода электролита устанавливается в пределах 2,5-5 мм, а взаимосвязь длины анода и катода - детали выбирается из соотношения -Д 0,7-0,75. где д - длина детали; 1а - длина анода.

Оптимизация расстояния между анодами и деталями обеспечивает низкую шероховатость покрытия при высокой скорости осаждения. При уменьшении его менее 2,5 мм шероховатость покрытия значительно увеличивается, при увеличении расстояния более 5 мм начинает выявляться неравномерность толщины покрытия. При длине анодов менее 0,7 длины покрываемой поверхности детали нарушается равнотол- щинность гальванопокрытия по длине детали. Если аноды имеют длину, превышающую 0,75 длины покрываемой поверхности, то на свободном конце детали образуются рыхлые наросты, обладающие низкой прочностью.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, разрез.

Устройство содержит корпус 1, имеющий проточные ванны 2 с гнездами а для установки деталей 3 с экранами А. На корпусе имеются клеммы 5 для подвода отрицательного полюса источника тока к деталям 3. При этом детали выполняют функцию катода. Крышки 6, снабженные герметичными прокладками 7, нажимными винтами 8 плотно прижаты к корпусу. В крышки 6 жестко вмонтированы аноды 9 и 10 для нанесения наружного и внутреннего покрытия соответственно, которые соединены с регуляторами 11 силы тока. В выходном канале б установлен регулятор 12 расхода электролита, выполненный в виде дросселя. Входной канал в соединен с насосом подачи электролита (не показан). Через клеммы 13 подается ток к анодам 9, а через клеммы 14 - к анодам 10.

Устройство работает следующим образом.

На непокрываемые поверхности двух деталей 3 надеваются экраны 4, затем детали 3 устанавливаются в гнезда а проточных ванн 2. Две крышки 6 плотно прижимаются с помощью нажимных винтов 8 к корпусу 1. При этом аноды 10, жестко вмонтированные в крышки 6, входят внутрь деталей 3, а аноды 9, также жестко вмонтированные в крышки, размещаются концентрично наружной поверхности деталей. После этого включается насос подачи электролита и электролит по каналу в подается внутрь проточных ванн 2 и циркулирует в них, омывая наружные и внутренние поверхности деталей 3.

Включается подача тока и на незащищенную экранами 4 наружную и внутреннюю поверхности деталей наносится

гальваническое покрытие. После завершения процесса нанесения покрытия крышки б снимаются и готовые детали вынимаются из гнезд а. Цикл повторяется.

Устройство может быть выполнено многоместным.

Пример конкретного выполнения. Осуществлялось меднение фланцевых втулок длиной 36 мм из углеродистой стали в сернокислом электролите, содержащем, г/л:

медь сернокислая -180-200, кислота серная -50-75. ,

Аноды 9 и 10 находились на расстоянии 3 мм от наружных и внутренних поверхностей деталей (катода). Длина анодов для нанесения наружного покрытия - 25 мм, а для внутреннего - 26 мм. В качестве анодов применялась нержавеющая сталь, покрытая слоем гальванического свинца толщиной 0,5...1 мм. Плотность тока, подводимого к

аноду для нанесения покрытия на наружную поверхность, 15 А/дм2, на внутреннюю поверхность - 20 А/дм2, скорость прокачки электролита 1,5 м/с, время обработки 60 мин.

Толщина полученного слоя меди на наружной и внутренней поверхности деталей 200 мкм. Слой гладкий и равномерный по всей поверхности детали.

Формула изобретения

Устройство для электрохимического нанесения покрытия, содержащее корпус, в котором выполнены каналы для подачи электролита, закрытые крышкой с диксиро- ванным на ней анодным устройством, токоподводы катодов и анодов и регуляторы расхода электролита, отличающееся тем, что, с целью повышения качества покрытий, ширина канала для прохода электролита устанавливается в пределах 2,5-5

мм, а взаимосвязь длины анода и катода -детали выбирается из соотношения

1д 0,7-0,75.

ТГ

55

1Д - длина детали-катода; 1а -длина анода.

«

11

Изобретение относится к гальванотехнике, в частности для нанесения толсто- рлойных покрытий на внутренние и наружные поверхности деталей сложной конфигурации. Устройство для электрохимического нанесения покрытий включает корпус (1), в котором выполнены каналы 2 для подачи электролита, закрытые крышкой