Устройство для нанесения гальваническихпОКРыТий HA МЕлКиЕ дЕТАли Советский патент 1981 года по МПК C25D17/16 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ НА МЕЛКИЕ ДЕТАЛИ

1

Изобретение относится к гальванотехнике, в частности к устройствам для нанесения гальванических покрь1тий.

Наиболее близким- к предлагаемому является устройство для нанесения гальванических покрытий, содержащее ванну, внутри которой расположен перфорированный барабан с электродами, верхние из которых соединены с положительным полюсом источника тока, а нижние - с отрицательным, растворимые аноды и токосъемник 1.

Однако такому конструктивному исполнению устройства для гавальнической обработки присущи некоторые недостатки.

Однако контактирование электродов с покрываемыми изделиями происходит только в нижней части барабана, площадь контакта с покрываемыми изделиями проводников, к которым подводится потенциал отрицательной полярности, невелика, что создает условия для неравномерного роста осадкана изделиях, ориентированных различным образом при засыпке их в барабан относительно электродов, являющихся катодами. Устройство не позволяет интенсифицировать процесс нанесения покрытия изза возрастания эффекта экранирования от

наружных и внутренних анодов на изделиях, удаленных от их поверхности при применении для проведения обработки повышенной плотности тока и увеличении количества деталей в одной загрузке. Исполнение электродов в виде равномерно расположенных по окружности цилиндрических проводников не позволяет эффективно отделять друг от друга, находящиеся в устройстве, детали ввиду неразвитости общей поверхности электродов, участвующих в проведении процесса нанесения покрытия. Кроме того, в процессе нанесения гальванического покрытия покрываемые изделия основную часть времени гальванической обработки находятся в нижней части барабана, оставляя при этом без применения больщую часть рабочего объема устройства, что уменьшает суммарный съем изделий за единицу времени с одной установки. При вращении барабана за счет сил трения, возникающих между поверхностью обрабатываемых изделий и стенками устройства, покрываемые изделия перераспределяются внутри барабана, так, что больщая-часть из них оказывается ближе к той половине барабана, которая в этот момент времени начинает подъем, а их меньшая часть находится в половине, совершающей спуск. В силу того, что электроды расположены друг относительно друга на одних и тех же расстояниях, а детали распределяются неравномерно, разброс величин потенциала на различных участках объема обрабатываемых изделий достигает больших значений. Это ухудшает качество наносимого покрытия. Цель изобретения - повышение производительности качества покрытия за счет дополнительного перемешивания деталей. Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее ванну, внутри которой расположен перфорированный барабан с электродами, верхние из которых соединены с положительным полюсом источника тока, а нижние - с отрицательными, растворимые аноды.л токосъемник, снабже-; но диском, эксцентрично установленным в барабане с возможностью вращения, а электроды . закреплены на диске и выполнены в виде лотков полуцилиндрической формы, расположенных коаксиальными рядами с их относительным смещением, причем электроды наружного ряда закреплены выпуклостью наружу, а электроды внутреннего ряда - во внутрь. Кроме того, оно снабжено лопастями, наклонно установленными внутри барабана. На чертеже изображено устройство для нанесения гальванических покрытий на мелкие детали. Устройство включает в себя гальваническую ванну 1, внутри которой расположен перфорированный баран 2 с наклонными лопастями 3, токоподводящее устройство 4, представляющеее из себя блок электродов 5 и 6, установленных двумя коаксиальными кольцевыми рядами на диске 7, который выполнен из токонепроводящего материала, растворимые аноды 8, изоляционный слой 9 электродов 5 и 6 токоподводящего устройства 4, проводники 10 токоподвода; Работа устройства осуществляется следующим образом. Барабан 2 с загруженными в него обрабатываемыми изделиями погружают в ванну 1 между растворимыми анодами 8 так, чтобы все электроды были погружены в электролит, и включают приводы вращения, барабана и токоподводящего устройства. При вращении токоподводяш.его устройства 4, совершающего п г оборотов в минуту, изменение углового положения электродов 5 и 6 связано с переменной полярности потенциала, подаваемого при помощи коммутирующего устройства (на чертеже не показано). Полярность его изменяется таким образом, что в верхних и нижних половинах кольцевых коаксиальных рядов электродов 5 и 6 она имеет противоположные значения: в верхней половине электродов 5 наружного кольцевого ряда токоподводящего устройства, 4 полярность потенциала положительная, а внутреннего кольцевого ряда электродов 6 - отрицательная, на нижних половинах коаксиальных кольцевых рядов полярность потенциала на электродах 5 и 6 рас пределяется наоборот. Барабан 2, совершающий после включения привода вращения п, оборотов в минуту, поднимает находящиеся в его нижней части обрабатываемые делия при помощи лопастей 3. Покрываемые детали при достижении наивысшей точки подъема под действием силы тяжести скатываются с поверхности лопастей 3 и попадают на электроды 5 наружного кольцевого ряда токоподводящего устройства 4. Так как последние в верхней половине токоподводящего устройства обращены выпуклостью вверх, покрываемые изделия, не задерживаясь на них, попадают через имеющиеся между ними промежутки на поверхность электродов 6 внутреннего кольцевого ряда, а также, частично, и на поверхность электродов 5, находящихся в нижней половине токоподводящего устройства 4, которые в этот момент аналогично электродам 6 верхней половины внутреннего-кольцевого ряда обращены выпуклостью вниз. Так как электроды благодаря осуществлению схемы распределения полярности подводимого к токоподБодящему устройству 4 потенциала заряжены отрицательно, то при попадании обрабатываемых изделий на их поверхность начинается процесс нанесения покрытия. Электре ЛИЗ происходит между поверхностью деталей, имеющих из-за контакта с катодными электродами отрицательный потенциал, и положительно заряженными растворимыми анодами 8, а также электродами 5 и 6 внутреннего и наружного кольцевых рядов токоподводящего устройства, подсоединенными в данный момент к положительному источнику тока. При увеличении угла поворота токоподводящего устройства 4 электроды 5 нижней половины наружного кольцевого ряда совершают подъем, а электроды 6 верхней половины внутреннего кольцевого ряда совершают спуск. Детали, лежащие на электродах 6 токоподводящего устройства 4 при их опускании скатываются и попадают на поверхность электродов. 5, где процесс нанесения покрытия на изделия продолжается. Детали, находящиеся на электродах 5 нижней половины наружного кольцевого ряда, по мере дальнейшего их подъема в процессе вращения токоподводящего устройства 4 попадают обратно в нижнюю половинУ барабана 2, откуда вновь поднимаются лопастями 3, и цикл повторяется снова. Так как полярность потенциала на электродах 5 и 6 наружного и внутреннего кольцевых рядов токоподводящего устройства 4 при его вращении изменяется на противоположную, то нарастающий на них металл покрытия.в тот период времени, когда они были заряжены отрицательно, снимается с них. Благоприятны условия для протекания процесса электролиза создаются за счет того, что суммарная анодная площадь электродов, участвующих в процессе нанесения покрытия, увеличивается из-за использования для этого, кроме поверхности растворимых анодов 8, тех же электродов 5 и 6 токоподводящего устройства, которые имеют положительный заряд. В силу того, что при нанесении покрытия детали периодически меняют свое положение по отношению к электродам 5 и 6 внутреннего и наружного кольцевых рядов токоповодящего устройства 4, имеющим потенциал положительной полярности, а также и относительно поверхности растворимых анодов 8, то рост толщины наносимого покрытия на них происходит равномерно по всей поверхности обрабатываемых изделий. Ось вращения токоподводящего устройства 4 смещена относительно оси вращения барабана вверх и в сторону - ближе к части поверхности перфорированного барабана, совершающей подъем (на чертеже а - смещение вверх, b - в сторону) на такие расстояния, которые позволяют свободно проходить электродам 5 вращающе,гося токоподводящего устройства 4 около поверхности лопастей 3. Но в то же время величина этих смещений такова, что она обеспечивает вращение электродов 5 токоподводящего устройства 4 без заклинивания их за счет попадания в зазор между лопастями 3 и электродами 5 обрабатываемых изделий, а также дает возможность довести силу удара падающих на поверхность электродов 5 и 6изделий доминимального значения (расстояние от наивысшей точки подъема изделий до поверхности расположенных под ними электродов 5 наименьшее). Для предотвращения возникновения короткого замыкания на нерабочие поверхности (наружная выпуклая часть полуцилиндрического лотка) электродов 5 и 6 нанесена изоляция. Подвод потенциала положительной и отрицательной полярности на поверхность электродов 5 и 6 токоподводящего устройства 4 производится с помощью проводников 10, подсоединенных к коммутирующему устройству, находящемуся на оси вращения токоподводящего устройства 4 (на чертеже не показано). По окончанию процесса гальванической обработки барабан 2 заканчивает свое вращение, токоподводящее устройство 4 делает еще несколько оборотов для полного высыпания находящихся на его электродах-изделий: Затем покрываемые изделия выгружаются из барабана 2 через отверстие для выгрузки (на чертеже не показано). Устройство подготавливается тем самым к началу нового цикла обработки. Коммутирующее устройство (на чертеже не показано), соверщающее изменение полярности

ПОДВОДИМОГО к электродам 5 и 6 токоподводящего устройства 4 потенциала, может быть выполнено любым известным способом. Электроды 5 и 6 наружного и внутреннего кольцевых рядов токоподводящего устройства 4 закрепляются одним из торцов к поверхности диска 7, выполненного из изоляционного материала, который размещается вблизи одного из торцов перфорирюванного барабана 2.

Предлагаемое устройство позволяет поднять производительность гальванической обработки за счет увеличенной по сравнению с известными конструкциями площади контактирования изделий с тОкоподводяЩ,ими электродами; улучщить качество нанесения покрытия по сравнению с тем, которое обеспечивается при использовании известных конструкций из-за устранения эффекта экранирования за счет привлечения к проведению процесса электролиза поверхности заряженных положительно электродов токоподводящего устройства, а также из-за дополнительного перемещивания изделий при прохождении их через токоподводящее устройство. Годовой экономический эффект за счет повышения качества гальванической обработки и ее производительности составляет 6,0 тыс. руб.

Формула изобретения

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено лопастями, наклонно установленными внутри барабана.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 509666,кл. С 25 D 17/16, 1974.