Установка для электролитической обработки алюминия Советский патент 1979 года по МПК C25D11/04 C25D21/12 

1

Изобретение относится к гальванотехнике и может быть использовано для электрохимической обработки алюминия.

Известна установка для электролитической обработки алюминия, содержащая ванну, электроды, один из которых выполнен из алюминия, выпрямитель, подключенный к электроду, и устройство управления выпрямителем 1.

Данное устройство является наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату, однако оно сложно по конструкции.

Цель изобретения - упрощение конструкции.

Это достигается тем, что установка снабжена преобразователем и детектором, устройство управления выпрямителем выполнено в виде соединенных импульсного фазового генератора, регулятора фазы икснтроллера с регуляторами для включения и выключения генератора, а выпрямитель подключен к импульсному фазовому генератору и выполнен в виде полупроводниковых выключателей, причем преобразователь включен между устройством управления, выпрямителем и детектором.

На фиг. 1 представлена блок-схема установки, на фиг. 2 - форма импульсов тока.

Установка состоит из ванны 1 с электродами 2 и 3, выпрямителя 4, в виде полупроводниковых выключателей, устройства 5 управления выпрямителем, выполненного в виде соединенных импульсного фазового генератора 6, регулятора фазы 7 и контроллера 8 с регуляторами 9 и 10 для включения и выключения генератора, преобразователя 11, интегратора 12, детекторов 13 и 14, источника переменного тока 15, трансформатора 16, обходной схемы 17, схемы удержания посылки 18. Электрод 2 выполнен из алюминия, а электрод 3 - алюми, ниевый или угольный. Выпрямитель 4 подключен к аноду соответствующей фазы вторичной обмотки трансформатора 16 и электроду 2, являющемуся катодом. Нейтральная точка вторичной обмотки трансформатора 16 подключается к электроду 3.

0 Обходная схема 17 установлена между электродами 2 и 3. Детектор 13 покоя определяет отсутствие сигнала to (см. фиг. 2а) импульса напряжения, подаваемого ic электродам 2 и 3, и, подавая сигнал к обходной

схеме 17, образовывает замкнутую цепь для быстрого разряда заряда, накопленного в ванне 1. Обходная схема 17 закрывается одновременно со спадом импульса, для того чтобы предотвратить ухудшение фронтов импульсов из-за хвостового разряда, обусловленного процессами поляризации в гальванической ванне.

Если элек- род 3 - угольный, то на начальной стадии электролиза напряжение, прикладываемое к электродам, уменьшается до небольшой величины для предотвращения протекания большого тока через алюминиевый электрод. Тогда выходное напряжение имеет форму части синусоиды. Если детектор 13 покоя работает в этом состоянии, обходная схема 17 закрыта и отсутствует подача напряжения к электродам 2 и 3. Когда импульсный фазовый генератор 6 вырабатывает положительный сигнал, этот сигнал после инвертирования преобразователем 11 подается к детектору 13, который не замыкает обходную схему 17 при нулевой величине импульса.

Если импульсный фазовый генератор 6 вырабатывает отрицательный сигнал, этот сигнал инвертируется преобразователем 11 в положительный и подается к детектору 13, крторьш .замыкает обходную схему 17 для быстрого разряда заряда, накопленного в ванне 1. Таким образом, даже если детектор 13 определяет отсутствие ts (см. фиг. 2) импульса, он не включает обходную схему 17 до тех пор, пока не получит сигнала -покоя от импульсного фазового генератора 6.

Если оба электрода 2 и 3 выполнены из алюминия и процесс ведется при знакопеременном напряжении, то необходимо, чтобы величины токов, подаваемых к электродам 2 и 3, были равны, что позволит получать на обоих электродах одинаковые оттенки и толшины алюминиевого материала.

Детектор 14 определяет и подает детектированные величины отрицательного и положительного токов к интегратору 12, на выходе которого вырабатывается сигнал разности этих величин, подаваемый последовательно в схему удержания посылки 18 и к импульсному фазовому генератору 6, вырабатывающему сигнал, подаваемый на выпрямитель 4, обеспечивающий равенство токов обоих электродов 2 и 3.

Котроллер 8 регулирует время подачи сигнала от импульсного фазового генератора 6 к выпрямителю 4, который преобразует энергию, подаваемую от трансформатора, в импульсную и периодически подводит ее к электродам.

Если детектор 13 покоя определяет отсутствие t импульса и если одновременно отрицательный сигнал, вырабатываемый импульсным фазовым генератором 6, подается после инвертирования преобразователем 11 в положительный к детектору 13, обходная схема 17 замыкается для обеспечения быстрого разряда заряда, накопленного в ванне I. Этот разряд завершается ко времени нарастания следующего импульса так, что форма импульса не деформируется.

Например, напряжение периода времени t, состоящее из времени подачи импульса 1| и времени отсутствия ts (см. фиг. 2а), разряжается постепенно (см. фиг. 2в), если оно не разряжается через обходную схему 17. При работе обходной схемы 17 ток имеет

форму представленную на фиг. 26, т. е. разряд происходит одновременно с окончанием периода подачи импульсов, т. е. быстро. Никакой деформации фор.мы напряжения не происходит и электролиз можно проводить с

требуемой формой напряжения.

Обходная схема 17 не активируется работой преобразователя I1 до тех пор, пока импульсный фазовый генератор 6 не подаст положительный сигнал к выпря.мителю 4. Данная установка, используя энергию источника переменного тока, позволяет подавать на рабочие электроды импульсное напряжение желаемой формы. .

Формула изобретения

Установка для электролитической обработки алюминия, содержащая ванну, электроды, один из которых выполнен из алюМИНИН, выпрямитель, подключенный к электроду, и устройство управления выпрямителем, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, она снабжена преобразователем и детектором, устройство управЛенин выпрямителем выполнено в виде соединенных импульсного фазового генератора, регулятора фазы и контроллера с регуляторами для включения и выключения генератора, а выпрямитель подключен к импульсному фазовому генератору и выполнен в

виде полупроводниковых выключателей, причем преобразователь включен между устройством управления, выпря.мителем и детектором.

Источники информации, принятые во &нимание при экспертизе

1. Патент США № 3869856, кл. 204-58, 1972.

лЦМ.