Способ промывки деталей Советский патент 1993 года по МПК C25D21/08 

- Изобретение относится к области химической технологии, в частности, к способам очистки поверхности деталей после электролитического осаждения металлов и может быть использовано в машиностроении и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является сокращение расхода воды на промывку и обеспечение равномерной промывки поверхности деталей.

Поставленная .цель достигается тем, что в известном техническом решении, включающем установку деталей на подвеске в промывочную ванну, подачу распыленной в форсунках воды на поверхность деталей и удаление воды с электролитом из промывочной ванны в накопительную емкость согласно изобретению, при установке подвески верхнюю границу деталей размещают на

расстоянии (0,6-0,7) Itg а/2 выше уровня форсунок, подают распыленную воду в течение времени

г„ (2.5-3)

ы о

при неподвижном подвеске, затем одновременно поднимают подвеску со скоростью v и изменяют расход распыленной воды в функции:

q РнГ

IT

(6,3 - 7) I tg a/2

со

где QH и q - расход воды в форсунки в начале подъема и через время т; v - скорость стека- ния воды по поверхности деталей; I - расстояние от среза сопла до подвески; а- угол раскрытия струи распыленной воды.

Сокращение расхода воды на промывку обусловлено смещением промываемых деталей относительно форсунок при противо- точном движении стекающей воды и очищаемой поверхности. Очищенная от электролита до требуемых пределов поверхность деталей при этом в любой момент времени располагается вышеуровня установки форсунок, Воздействию струй распыленной воды подвергаются последовательно нижерасположенны е за очищенной поверхностью участки деталей.

Равномерность промывки поверхности деталей обеспечивается изменением расхода воды в форсунки по мере подъема деталей. Количество воды, стекающей по участку поверхности деталей за период промывки, тем больше, чем ниже он расположен. В этом же направлении увеличивается количество электролита, унесенного со стекающей водой и, соответственно, снижается начальная концентрация его на поверхности при подходе этих участков к форсункам. Изменение подачи воды в предложенной функции позволяет в этих условиях при пониженном ее расходе обеспечить одинаковую чистоту поверхности деталей по высоте, соответствующую техническим требованиям.

Способ осуществляется следующим образом.

Перед промывкой детали устанавливают на подвеске в промывочную ванну. Исходи из известного расстояния от форсунок до поверхности деталей I и угла раскрытия струи «оценивают величину: (0,6-0,7)ltgcr/2 и верхнюю границу деталей размещают с превышением на это расстояние над уровнем форсунок. Затем определяют длительность подачи максимального расхода воды в форсунки гн (2,5 - 3)

. ltgo/2

, используя для

расчета полученную в предварительных экспериментах величину скорости стекания воды на поверхности деталей v, Подают на верхнюю часть поверхности деталей максимальный расход распыленной воды qH в течение TH при неподвижной подвеске. После этого начинают подьем подвески с деталями с постоянной скоростью v, уменьшая подачу воды на форсунки в функции времени

мывочной ванны удаляют в накопительную емкость для ее дальнейшей очистки.

Рабочий диапазон превышения уровня установки деталей над уровнем форсунки в

начале промывки (0,6-0,7)ltg а/2 обеспечивает равномерную промывку верхней части деталей по ширине подвески. При расстоянии, большем 0,7ltg а/2, струи распыленной воды от смежных форсунок в верхней части

деталей образуют зазоры, интенсивность удаления электролита с этих участков поверхности существенно ниже, чем в области прямого действия струй. Это приводит к неудовлетворительному качеству промывки

деталей около верхней их границы.

При расстоянии, меньшем 0,6ltg а/2, на верхней границе деталей происходит наложение струй распыленной воды от смежных форсунок. Из-за более высокой скорости

смыва поверхности деталей в этих зонах также появляется конечная неравномерность остаточной концентрации электролита по ширине подвески около верхней границы деталей.

При длительности подачи распыленной воды на неподвижную подвеску

Itgf

тн (2,5-3) обеспечивается качественное удаление электролита с деталей в верхней части подвески.

При длительности, меньше 2,5 -,

остаточная концентрация электролита на

этих деталях превышает допустимые нормы,

ltga/2

v имеет практического смысла с точки зрения

очистки поверхности деталей и ведет лишь к перерасходу воды на промывку. При подь- .еме подвески со скоростью, большей скорости стекания воды по поверхности деталей v, часть отработанной воды с электролитом оказывается на деталях выше уровня форсунок, загрязняет их поверхность, что требует повторной промывки.

При подъеме подвески со скоростью, меньшей скорости стекания воды v нерационально возрастает время промывки и количество расходуемой воды.

Изменение расхода распыленной воды в период подъема подвески в функции:

Длительность, больше 3

не

Использование: очистка поверхности деталей после электролитического осаждения металлов. Сущность изобретения: детали на подвеске устанавливают в промывочную ванну, подают распыленную в форсунках воду на поверхность деталей и удаляют воду с электролитом из промывочной ванны в накопительную емкость, причем при установке подвески верхнюю границу деталей размещают на расстоянии

q - QH I

v г

(6.3 - 7) I tg а/2 При нижней границе деталей на уровне форсунок подачу распыленной воды прекращают и промывку деталей заканчивают, Отработанную воду с электролитом из про55

q qH I

- V 7

(6,3 -7)ltgo/2

позволяет получить остаточную концентрацию электролита на поверхности деталей по

всей высоте, удовлетворяющую техническим требованиям.

При уменьшении расхода воды в функv г

ции: q qHl к 3 I ta а/2 количество распыленной воды, поступающей на нижние детали, оказывается недостаточным для их качественной промывки и остаточная концентрация для электролита на их поверхности превышает допустимую, а при

q QH 7 | to а/2 наблк)Аается перерасход воды на промывку нижних деталей.

Блок-схема устройства для реализации предлагаемого способа представлена на чертеже.

Устройство включает конечный выключатель 1, элемент запаздывания 2, реле с самоблокировкой 3, исполнительный механизм постоянной скорости 4, механическую передачу 5, датчик расхода воды на форсунки б, вторичный прибор 7, переключатель 8, программный задатчик расхода воды на форсунки 9, регулятор 10, исполнительный механизм 11, регулирующий клапан 12.

Блоки 1, 2, 3,4, 5 соединены последовательно. Выход конечного выключателя 1 связан со входом переключателя 8. Программный задатчик 9 подключен ко входу регулятора 10, Блоки 6, 7, 8, 10, 11, 12 соединены последовательно.

Устройство работает следующим образом. При установке подвески с деталями в промывочную ванну на заданном уровне (верхняя граница деталей на расстоянии (0,6-0,7)ltg а/2, выше уровня форсунок) срабатывает конечный выключатель 1 и подает сигнал на элемент запаздывания 2 и переключатель 8. В элементе запаздывания 2 задано время запаздывания

тн (2,5 - 3) , поэтому сигнал от

конечного выключателя 1 на реле 3 в течение этого времени не проходит, подвеска с деталями находится в стационарном положении. В программном задатчике 9 на время тн установлено задание максимального расхода воды на распыление qH и с его выхода на вход регулятора 10 поступает в течение этого времени постоянный сигнал, пропорциональный qH,

В этот период сигналом от блока 1 переключатель 8 отключает вход регулятора 10, на который подается сигнал, пропорциональный фактическому расходу воды, от датчика 6 и вторичного прибора 7. Поэтому

регулятор 10 в период тн выдает сигнал исполнительному механизму 11 на полное открытие регулирующего клапана 12 нз подводящей магистрали воды к форсункам.

По окончании периода гн сигнал от конечного выключателя 1 проходит через блок запаздывания 2 на реле 3, Это реле сраба- тывает и самоблокируется, включает исполнительный механизм 4. который через

механическую передачу начинает поднимать подвеску с деталями со скоростью v - const.

Конечный выключатель 1 освобождается, прекращается поступление сигнала от

него на переключатель 8. Сигнал от датчика расхода воды 6 через вторичный прибор 7 и переключатель 8 поступает на вход регулятора 10. Одновременно на второй вход регулятора 10 подается сигнал от программного

задатчика 9. Заложенной в блоке 9 программой по истечении времени Гн с начала подачи води в форсунки предусмотрено постепенное снижение выходного его сигнала в функции времени:

VT

U UHI

(6,3 - 7) I tg a/2

где UH и U - сигналы с программного задат- чика в период времени гн и через время т после начала подъема, пропорциональные соответственно максимальному qH и текущему q расходу воды.

По окончании подъема подвески с дета- лями отключается программный задатчик 9 от входа регулятора 10. При этом регулятор 10 отрабатывает сигнал через исполнительный механизм 11 на регулирующий клапан 12 до полного его закрытия и прекращения подачи воды в форсунки.

Испытания способа выполнялись в лабораторных условиях кафедры энергетики Днепропетровского химико-технологического института, В ванне длиной 1,2 м, шириной 0,56 м, высотой 0,8 м производят промывку печатных плат после травления. Детали крепят на 1 м по длине подвески в четыре яруса общей высотой 0,6 м. По длине

ванны на расстоянии 0,2 м друг от друга размещают форсунки по 9 штук с каждой стороны на высоте 0,07 м от ее верхнего края. Максимальный расход воды: на распыление в форсунку - 2 г/с, на промывку qH

2 х 18 36 г/с. Угол раскрытия струи а 42°. По данным предварительных экспериментов установлено, что средняя скорость сте- кания воды по поверхности промываемых деталей составляет v - 0,015 м/с.

Пример 1. Устанавливают детали на подвеске в промывочную ванну с размещением верхней границы деталей на расстоя42°

нии 0,65ltg a /2 - 0,65 0.28 tg

0,07 м

выше уровня форсунок, В течение времени

42° 2,75 iSL«Ј-

Гц

2,75

20 С

v -- 0,015 подают распыленную воду на неподвижные детали, затем начинают подъем подвески со скоростью v 0,015 м/с и изменяют расход воды во время подъема в функции:

q qHl

VT

6,65 I tg а/2

36) PiPJ5t,.oo,

-u.mot ta 42Л/2 - 6,65 -0,28t9 ./x

- 36Г

,-О,021Т

,Г/С

(табл. 1). Через время Q ,- 35 с прекращают подъем подвески и подачу воды на распыление. В период промывки непрерывно производят удаление воды с электролитом из промывочной ванны в накопительную емкость для ее очистки.

Анализы по результатам промывки показывают, что на поверхности деталей отсутствуют следы электролита. Расход воды на промывку составил 1620 г.

Результаты аналогичных испытаний при других параметрах промывки в табл. 2-5.

Для получения сравнительных данных проводились испытания известного способа промывки деталей (табл, 6).

Сопоставительный анализ данных показывает, что использование предлагаемого способа по сравнению с прототипом позволяет обеспечить равномерную промывку по- верхности деталей, сократить расход воды на промывку в 3,5-4 раза и ее длительность в 2,5-3 раза.

10

Формула изобретения

Способ промывки деталей, включающий установку деталей на подвеске в промывочную ванну, подачу на поверхность деталей и удаление воды с электролитом из

промывочной ванны в накопительную емкость, отличающийся тем, что, с цельк; сокращения расхода воды и повышения равномерности промывки поверхности деталей, при установке подвески верхнюю

границу деталей размещают на расстоянии (0,,7)ltg a II выше уровня форсунок, а подачу воды осуществляют в течение времени тн (2,-3) -9 при неподвижной

подвеске, после чего одновременно поднимают подвеску со скоростью V и уменьшают расход воды в функции

30

vr

(6,3-7)1 tg a/2

где q и qM - расход воды в форсунки в начале подъема подвески и через время гн;

v - скорость стекания воды по поверх- ности деталей;

f - расстояние от среза сопла форсунки до подвески;

а- угол раскрытия струи распыленной воды.

Параметры промывки деталей Пример 1

Параметры промывки деталей П ри мер 2

Таблица 1

Таблица 2

Параметры промывки деталей Пример 3

Параметры промывки деталей П ри ме р А

I. Таблица 4

Параметры промывки деталей Пример 5

Параметры промывки деталей. Прототип.

Таблица 5

Таблица 6

Вода на

CMbff