Устройство для электрохимической обработки деталей Советский патент 1983 года по МПК C25D7/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

ДЕТАЛЕЙ

1

Изобретение относится к гальванотех нике и предназначено для эпектрохимичеокой обработки, в частности хромирования. наружных поверхностей крупногабаритных цилиндрических деталей, погруженных в электролит.

Известна установка для нанесения электрохимических покрытий на крупногабаритные детали, имеющие форму теп вращения, в которой обрабатываемое вэ- ю делие подвергают, например, хромированию частичным погружением в процессе вращения его вокруг ос -щтанги, служащей для крепления детали, и подвода тока к неподвижному секторному аноду. 15 При этом катодный ток подводят при помощи угольных щеток через щины н&посредственно к взделию

В этой установке трудно повысить20

качество покрытия, так как для этого н&обходимо повышение плотности катодного тока за счет уменьщенкя площади покрь тия обрабатываемого вэделвя, т.е. поввжения в ванне уровня электролита, что приводит к повыщению степени пассивирования детали в атмосфере. Устройство также содержит сложную анодную систему, так как связьанодов с источником ЭДС выполнена через осевую штангу.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигает ому р зультату является устройство для электрохимической обработки деталей, форму тел вращения, содержащее ванну с электролитом, ось крепления детали, привод ее вращения, эЛектроды и приводной экран, причем экран расположен на оси вращения детали и выполнен с возможностью вращения от собственного привода. Устройство несколько улучшает качество наносимого покрытая, снижает. частично степень пассюнровання деталей в атмосфере в упрощает анодную систему. Оптимальная плотность тока, как критерий качества покрытия, достигается за счет приме1юв(1Я экранов сегментного . соосных с деталью, регулирующих величину обрабатываемой поверхности перекрытия, устанавливаемым непосредственно экраном, причем обрабатываемая поверхность соприкасается достаточно большой площадью с электролитом, уровень которого охватывает почти nt ло4ину детали; анодная системр упроща ется тем, что анодные штанги питаются непосредственио от источшпса ЭДС 2 Однако известное устройство не позволяет достичь высокого качества покрытия, отвечающего техническим условиям обработки крупногабарит.ных изделий, в частности цилиндров бумагодел&тельных М0ШИН,. которое также зависит и от точности установки приводных экранов в требуемое положение. Этот недостаток объясняется T«vi, что обрабатываемая деталь также, как и в аналоговом устройстве частично погружена в электро лит и пассивируется при взаимодействие с атмосферой, а экраны устанавливаются в требуемое положение приближенно. При рассивировании деталей на воздухе ее поверхностный металлический слой, в частности чугун, окисляется и качество покрытия понижается. Приближенная уста новка экранов в требуемое рабочее положение не обеспечивает в полной мере оптимальную плотность катодного, т ока И ее стабильность. Это объясняется тем, что в устройстве отсутствует система, фвкскруютцая точную установку экранов в требуемое положение, йри котором снв жается рассеивание электрических силовых линий по всей поверхности детали и повышается концентрация ионов выделяемого металла, по току. Цель изобретения - повышение качест ва покрытий.. Поставлевная цель достш ется тем, что известное устройство для электрохамической обработки деталей, содержащее ванну для электролита, электроды с токо подводами, привод вращения обрабатываемой детали и акраны с приводом перемещения, с бжено рычагами, концевыми выключателями и рамами для крепления экранов,шарнирно закреплёнными на рычагах,жестко связанных с приводом перемещ ния экранов и блокированных концевыми выключателями, прв этом акраны расположены вдоль обрабатываемой детали по обе её стороны. Экраны выполнены с горизонтальной щелью, регулируемой по высоте. 9 64 Полное погружение обрабатываемой етали с экранами в электролит улучшат качество покрытия обрабатываемой оверхности и предохраняет ее от пасс вирования на воздухе. Расположение энранов по обе стороны изделия, вдоль оси его вращения и параллельно плоскостям анодов ограничива-. ет покрываемую поверхность изделиякатода от рассеивающихся по всей ее площади электрических силовых линий, что также влияет на качество покрытия, Горизонтальная щель экранов обеспечивает, высокую концентрецию ионов выделяемого металла, например хрома, отьтимальную плотность катодного тока и улучшает качество покрытия при ограниченной мощности источников тока. Регулирование щели по высоте обеспечивает как изменение ее площади, так и плотности катодного тока, необходимой для качественной обработки наружных поверхностей.крупногабаритных деталей, например валов, штоков, цилиндров, труб, барабанов и др., отличающихся размерами и техническими требованиями к обработке. Предлагаемое изобретение предусматривает Использование элек,тромеханичеокой системы, фиксирующей точную установку, экранов в требуемом положении, включающей рамы, щарнирно подвешенные к рычагам, жестко связанных с валами приводов их поворота, блокированных концевыми выключателями. Точная установка экранов в рабочее положение при срабатывании концевых выключателей обеспечивает наибольшую концентрацию конов выделяемого по току металла, например хрома, максимальную плотность катодного тока и в целом высокое качество обработки весьма, большой поверхности цилиндрического тела. Одновременно с этим, стабильность катодного тока, как и равномерность толщины покрытия для каждой последующей детали, постоянна, так как экран занимает в любом цикле одно точное положение. На фиг. 1 изображена ванна с экранами и исполнительным механизмом, поп&речный разрез; на фиг. 2 - то же, продольный разрез. Устройство содержит ванну для электролита 1, размером 9 м, футерованную изнутри, например, титаном, ось крепления детали N - N, размещенную на вкладышах-токоподводах 2, привод вращения детали 3, плоские анодные пластины 4, например вз свинца, обрабйатываемое изделие- атод 5, приводные, экраны 6, выполненные из диэлектричеокого материала, например винипласта, текстолита либо другого химически стойкого полимера, которые расположёны нн рамах 7 и связаны шарнирами 8с рычагами 9, жестко связанными с валами. 10 приводов. 11 их поворота, блркиро-г ванных концевыми выключателями 12. До полнительно экраны содержат шель 13, расположенную горизонтально. Для обеспечения рабочего цикла по гальванической обработке, в частности по хромированию, во вкладь1ш -токопо№воды 2 устанавлиЕйаётся обрабатываемое изделие -катод 5, при этом возникает между ними прочный контакт. После, вклю чения привода вращения /детали 3 и приводов 11 повороти экранов, валы 10 ч&рез шарниры 8 и рычаги 9 электромеханической системы устанавливают пр водные экраны б в требуемое рабочее положение, при достижении которого происходит срабатывание конпевых выкл1очателей 12, .обесточивающих приводы 11 поворота экранов. Затем включается ие точвик ЭДС высокоамперный ток которого питает анодиые пластины 4 .и катод изделия 5. При вращении обрабатываемой детали 5 в электролите, происходит его постоянное перемешивание, так как при перемешивании можно применять высокие плотности токов в пределах мощ ности источника тока. В процессе обра- ботки вращающейся детали 5 обеспечивается последовательный подвод ее наружной поверхности Под щель 13 экрана, вы сота которой установлена заранее и опре делена расчетным путем. По окончании обработки детали отключается мощный источник ЭДС, привод вращения детали 3, и по сигналу с пульт управленвн происходит реверсирование экранов 6 с аналогичным отключением приводов 11 их поворота выключателями 12.- - - При гальваническом покрытии крупногабаритных цилиндрических деталей высота щели 13 экрана 6 регулируется пер&мещением его верхней и нижней частей относительно направляющих несущей рамы 7. Предлагаемое устрюйство для электр1. химической обработки деталей, преимущественно крупногабаритных, на примере конкретного использования позволяет вео ти хромирование наружных поверхностей чугунных цилиндров ф 1,5-2,Ом, длиной 5,О-7,Ом и массой 1О-2От в хромовом электролите с достижением толщины тве1 дого хрома ЗОО мкм и малой шероховатости поверхности .-покрытия. Для ведеивя процесса используется суммарная мощность двух параллельно соединенных и очников ЭДе 2Х 230 кВт, питающих ycTpolW ство током 2X12,5 кА. При данной конструкции ванщл, токоподвода и использовании приводных экранов с электромеханической установкой в требуемое положение достигается плот- ность катодного тока 4О А/дм и выше, определяющая качество пок ялтия детали при ограниченной мощности выпрямителей. В требуемом рабочем положении щтводной экран располагается параллельно плоскостям анодов ва ра стоя вин 3-5 мм от наружной поверхности пвлинпра и выполнен из текстолита. Форма щели экрана прямоугольная, как. наиболее оптимальная для цилиндрических тел вращения. Длительность процесса хромирования одного чугунного цилиндра составляет 7О-80 ч. По, сравнению с известным устройством изобретение позволяет повысить качество,покрытия за счет полного погружения обрабатываемой детали в электролит и точной установки экрансяз в рабочее положение, а также снижает площадь испацения горячепэ раствора электролита (), складываемой вз площади собственно электролита в ванне и площадей электролита на поверхностях обрабатываемой детали и экранов,. взаимрдействующгос- с атмооферой. В предлагаемом взобретеиии решен вопрос получения токов высокой плотнооти применени 4 самоустанавливающихся экранов и, вместе с этим, получения покрытий толщиной до ЗОО мкм с низкой шероховатостью при обработке весьма большой площади обрабатываемой поверхности, используя маломощные источники тока. Данная конструкция по сравненшо с известным позволяет производить обработу большого ассортимента промывшенньпс взделий, так как их основшячасть имеет илиндрическую 4юрму, Формула изобретения 1. Устройство для электрохимической обработки деталей, преимущественно крупногабаритных, имеющих форму тел вращения, содержащее ванну для электролита, лектроды с токоподводами, привод вра799шеввя обрабатываемой детали и экраны с прилоаом их перемещения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с аелью повыше квя качества покрытия, око снабжено рычагами, ковпевыми выключателями и рамами для крепления экранов, исарнирно двкреппёныыми на рычах х, жестко связан вых с приводом перемещения экранов и блокированных концевыми выключателями, при этом экраны расположены вдоль обрабатываемой детали по обе ее стороны. 26 2. Устройство по п. 1, отличающее с я тем, что экраны выполнены с горизонтальной щепью, регулируемой по высоте. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 257255, кл. С 25Т) 7/О4, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР № 511393, кл. С 251 17/00, 1976.

9 S

11

If

:фаг.1