Установка для нанесения гальванических покрытий на порошковые материалы Советский патент 1982 года по МПК C25D17/28 B22F1/02 

Изобретение относится к нанесению гальванических покрытий на порошковые материалы, например никеля, меди, серебра и др. и двойных электрических сплавов, например медь-железо, медь никель, медь-ко-. бальт, медь-вольфрам и ряд других, на любые металлические, порошковые материалы, например на однокомпонентные металлические порошки железа, чугуна, меди, титана и др., на порошковые металлические сплавы, а также на неметаллические порошковые материалы типа нитридов, боридов, карбидов, окислов и другие после их специальной подготовки.

Известна установка для нанесения гавальнических покрытий на порошки, .содержащая ванну с размещенными внутри ее электродами и перемешивающим устройством в виде шнека, обеспечивающего также загрузку, транспортировку и выгрузку порошка С1.

Однако эти установка, обеспечивая осаждение покрытия на порошок, не обеспечивает равномерное перемешивание порошка и распределение его по поверхности катода, что ведет к нарушению стабильности процесса нерациональному использованию материала покрытия и как следствие к снижению производительности установки и снижению качества продукта.

Наиболее близкой к предлагаемой по тез1нической сущности и достигаемому эффекту.является установка для нанесения гальванических покрытий на порошковые материалы, содвржаща ванну, катод и аноды, установленные

10 в ванне, и устройство для перемешивания порошка, выполненное в виде частично изолированной крыльчатки, неизолированная рабочая часть котороЯ является катодом 2.

15

Однако в известной установке не обеспечивается необходимая эффективность перемешивания порошка в ванне, так как форма перемешивакадегЬ устройства указанной установки не обеспечивает необходимое перемещение порошка вдоль лопасти крыльчатки устройства.

Целью изобретения является улучшение качества наносимого на порошки покрытия за счет повьаиения равномерности.перемешивания порошков в процессе нанесения на них ггшьванических покрытий.

Указанная цель достигается тем, что в установке для нанесения галь 0 ванпческих покрытий на порошковые материалы, содержащей ванну, катод анолы, установленные в ванне, и устройство для перемешивания порошка, последнее выполнено в виде ряда лопастных мешалок, установленных по окружности с возможностью периодически реверсируемого вращения, като выполнен в виде дна ванны, а каждая мешалка выполнена двухлопастной,одна из лопастей которой имеет два участка расположенных по отношению друг к другу под углом 100-130°, а вторая.лопасть расположена под углом 120-150° к внутреннему участку первой лопасти, и ее длина составляет 0,4-0,5 длины первой лопаст На фиг. 1 схематически изображен установка, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; На фиг. 3 - мешалка. Установка содержит цилиндрическую ванну 1, катод 2, выполненный в виде дна ванны, аноды 3, установленные в ванне, и устройство для перемешивания порошка, выполненное в виде ряда лопастных мешалок 4, установленных по окружности радиуса Rg (фиг. 2) с возможностью периодического реверсируемого вращения. Ванна 1 установлена в корпусе 5, об разующем со стенками ванны рубашку для циркуляции охлаждающей жидкости которая вводится через щтуцер 6 и выводится через штуцер 7.. Для обеспечения поворота установ ки вокруг горизонтальной оси установка подвешена на цапфах 8. Сверху ванны расположена съемная плита 9 для крепления анодов 3. Через патрубки 10 и 11 осуществляется цирку ляция и фильтрация электролита в процессе электролиза. Согласованное периодическое вращение мешалок вокруг своих осей осуществляется от общего привода (не показан) , расположенного на съ ной плите 9 через валы. Аноды подвешены на токоподводящих щтангах и .устанавливаются по глубине в анодных фиксаторах 12. Через воронку 1 в ванну 1 вводят электрйлит и -поро шок . Радиус RO окружности, на кото ром расположены оси вращения мешалок, больше радиуса большей лопасти 14 мешалки на величину превышаю щую на1-1,5 мм половину ширины ло тей мешалок. . I При радиусе окружности Rg больш радиуса Rf большей лопасти мешалк на величину О, 5Ь+(0,5-1,5)мм обеспе чивается беспрепятственное взаимно согласованное вращательное движени мешалок со взаимным направлением, указанным на фиг. 2, Для обеспечения равномерности перемешивания перемещение порошка по катоду осуществляется как в радиальном направлении, так и по кру говой траектории за счет двухлопастных мешалок. Одна из лопастей 14 мешалок 4 имеет две части, расположенные по отношению друг к другу под углом 100-130 , а вторые лопасти 17 под углом 120-150° к внутреннему участку лопасти 14, и ее длина составляет 0,5-0,4 длины RM первой лопасти 14. Большая лопасть мешалки смещает порошковый материал, расположенный На катоде 2 к ее короткой части. В короткой части лопасти имеется паз 16 (фиг. 3), который частично пропускает сдвинутый к центру порошок, а лопасть 15 мешалки смещает этот объем порошка в обратном направлении к переферии. Рядом расположенная мешалка (фиг. 2) своей большой лопастью перемещает порошок в свою зону, обеспечивая тем самым передвижение порошка по круговой траектории катода (из одной зоны в .другую). Несоблюдение указанной формы мешалок и их взаимного расположения отдельных частей исключает возможность радиального, изменяющегося по направлению движения порошка, расположенного на катоде, а также его перемещения по круговой траектории как в пределах зоны одной мешалки, так и по круговой траектории катода, что в итоге приводит к изменению равномерности перемешивания порошкового материала, расположенного по всей площади катода в процессе электролитической металлизации. Установка работает следующим образом. В ванну 1 через воронку 13 заливается электролит необходимого состава и количества, а -также при вращающихся мешалках определенное количество порошка по насыпному объему. Планируемый порошковый материал размещают на катоде 2 слоем, высота которого должна составлять -(1- -j) высоты мешалки и периодически перемешивают мешалками 4 высотой 20-25 мм. Мешалки 4 поджимаются к катоду с определенным уси- лием и совершают согласованные между собой периодические вращательные движения вокруг своих осей с частотЬй 1-25 об/мин. Взаимное расположение осей вращения мешалок на расстояния RO от центра ванны определяют форму в плане катодного объема V .представляющего собой сопряжение дуг окружностей радиусом несколько большим RM-I (радиуса большей лопасти мешалки) с центрами, совпадающими с осями вращен1}я мешалок. После засыпки порошка на установку подается электрическое питание и включается циркуляция электролита.

При завершении процесса отключается напряжение, вращение мешалок и плита 10 поднимается вместе со всеми элементами смонтированными на ней.

Освобожденный электролизер перемещается в позицию выгрузки, где производится отсос электролита, промывка порсяйка и его отсос в виде пульпы через фильтр с помощью насоса..

Отфильтрованный порошок извлекается из фильтра и подвергается вакуумиой сушке. .

Электролизер возвращается в рабочую (исходную) позицию, опускается плита 10 и процесс электролитического плакирования повтор1иется.

Соотношение толщины слоя порошкового материала и высоты мешалок, их согласованное периодическое вращательное движение, конструкция мешалок и форма катодной части электроли 3ера позволяют осуществлять равномерное перемещение порошка по поверхности катода как в радиальном направлении, так и по круговой траектории без оголения катода и создают оптимальные условия для перемешивания и электролиза.

Формула изобретения

Установка для нанесения гальванических покрытий на порошковые материалы, содержащая ванну, катод и аноды, установленные в ванне, и устройство для перемешивания порошка, отличающаяся тем, что, с целью улучшения качества наносимого на порошки покрытия за счет повышения равномерности пере0мешивания порошков в процессе нанесения покрытия, устройство для перемешивания порошка выполнено в виде ряда лопастных мелалок, установленных по окружности с возможностью периодически реверсируемого враще5ния, катод выполнен в виде дна ванны, а каждаямешалка выполнена двухлопастной, первая лопасть которой имеет два участка, расположенные по отношению друг к другу под углом

0 100-130°, а вторая лопасть расположена под углом 120-150 к внутреннему участку первой лопасти, и ее длина составляет О,.4-0,5 длины первой лопасти.

5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 464664, кл. С .25 D 17/24, 19,73.

2.Авторское свидетельство СССР 0 № 231997, кл. С 25 D 17/16, 1967.