Устройство для нанесения композиционных гальванических покрытий Советский патент 1992 года по МПК C25D17/00 C25D13/00 

Изобретение относится к гальваностегии и может получить применение в автомобильной и машиностроительной отраслях промышленности при нанесении износо- и термостойких композиционных гальванопокрытий на внутренние поверхности цилиндров двигателей внутреннего сгорания, а также конусных деталей теплонапряжен- ных конструкций.

Известны устройства, используемые при нанесении композиционных гальванопокрытий на внутренние поверхности цилиндрических деталей, основанные на принципе вращения цилиндрического анода, который для поддержания диспергируемых в электролите частиц во взвешенном состоянии и равномерного их рапределения по высоте выполнен в виде шнека,

Недостатком этих устройств является неудовлетворительное распределение частиц в объеме и по высоте электролита, а также значительное оседание их на дне ячейки, вследст- вииобразования мертвыхзон, находящихся

вне воздействия гидродинамических потоков.

Прототипом использовано устройство для нанесения композиционных гальванопокрытий, состоящее из цилиндрического анода, который вращается внутри покрываемой цилиндрической детали вместе закрепленными к нему осевой и центробежной крыльчатками, расположенными соответственно внутри узла помещения детали.

Это устройство наряду с недостатками известных устройств характеризуется также сравнительно сложной конструкцией и ограниченной возможностью применения только для цилиндрических деталей.

Целью изобретения является повышение качества покрытия за счет исключения седиментации дисперсных частиц. Эта цель достигается тем, что устройство для нанесения композиционных гальванических покрытий состоит из. анода с перемешивающим механизмом, который выполнен в виде шнесл

VJ о

со

о о

ка со щеткой, установленный с возможностью взаимодействия с дном ячейки.

Сущность изобретения поясняется чер- тежем.

Устройство состоит из анодного вала- токопровода (1), к которому присоединен шнековый анод (2) с закрепленными к нижнему торцу щетками (3). Анод расположен симметрично во внутренней полости покрываемого цилиндра (4), помещенного во вто- ропластовую или полиэтиленовую ячейку (5) с установочным и изолирующим кольцом (6) из того же материала, которую заполняют рабочим электролитом-суспензией,Система снабжена катодным токоподводом (7) и погружена в ванну (8) с пароподогревом.

Принцип работы устройства следующий.

При включении тока электролиза одновременно от электродвигателя придают вращение шнековому аноду (2) через вал- токоподвод (1) со скоростью 40-50 об/мин. Оседающие при этом на дно ячейки (4) частицы дисперсной фазы взмучиваются благодаря трению вращающихся с анодом щеток и вместе с электролитом захватываются шнеком-анодом, перемещаясь вверх в межлопастном проеме до верхнего уровня с выталкиванием к периферии. Таким образом, концентрация частиц в процессе электролиза непрерывно выравнивается по всему обьему электролита.

Устройство может применяться в технологическом процессе нанесения износостойкого покрытия, например, композиционным никелем с включением дисперсной фазы частиц SiC(3-5%no массе) на внутренние поверхности стальных цилиндров по следующей схеме.

Подготовка поверхности по общепринятой схеме, включающей электрохимическое обезжиривание, химическое травление, в сульфатно-хлоридном растворе, активацию химическую в растворе соляной кислоты и электрохимическую активацию (предварительное никелирование) в сильнокислом хлоридном электролите.

Нанесение покрытия из электролита состава (г/л): Никель сульфаминовокислый600-650

Никель хлористый12-15

Борная кислота30-40

Карбид кремния

(дисп. 1-10 мкм)10-20

при

50-60°С

температуре

5-7 А/дм

плотности тока

и рН3,2-3,5

с пермешиванием электролита шнековым анодом с закрепленными к нижнему торцу щетками . Анод из никеля марки НПА1 литой или точеный со сварными шнековыми лопастями. Эффективность устройства оценивают по характеру распределения и концентрации дисперсных частиц (мае. %) в осадке по высоте покрываемого изделия. Результаты испытаний показывают, что убыль концентрации включаемых в покрытие дисперсных частиц по высоте цилиндрического изделия, равной 146 мм, составляет соответственно при использовании рас- сматриваемого устройства и прототипа 11 и 55мас.%.

Формула изобретения Устройство для нанесения композиционных гальванических покрытий содержащее цилмдрическую ванну, ячейку из изоляцонного материала для размещения детали-катода и анод с перемешивающим механизмом, отличающееся тем, что,

с целью повышения качества покрытия за счет исключения седиментации частиц, анод с перемешивающим механизмом выполнен в виде шнека со щеткой, установлен- нойс возможностью взаимодействия с дном

ячейки.

4

-3

Сущность изобретения заключается в том, что оседающие на дно ячейки частицы дисперсного вещества взмучиваются благодаря трению вращающихся с анодом щеток и вместе с электролитом захватываются шнеком-анодом, перемещаясь вверх в межлопастном проеме до верхнего уровня с выталкиванием к периферии. Таким образом, концентрация частиц в процессе электролиза непрерывно выравнивается по всему объему электролита. 1 ил.