Устройство получения композитных гальванических покрытий на внутренних поверхностях

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам для гальванического нанесения композитных покрытий на внутренние поверхности обрабатываемых деталей. Электрод выполнен в виде системы металлических трубок, установленных с зазором между собой и соосно поверхности обрабатываемой детали. Отверстия в трубках для подвода электролита выполнены в горизонтальных плоскостях под углом к радиальному направлению 1540°, а по высоте трубок с уменьшением кверху расстояний между ними на 1,02,0 мм. Такая конструкция электрода повышает равномерность покрытия по окружности и высоте детали за счет повышения равномерности степени обновления электролита в межэлектродном пространстве.

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к устройствам для гальванического нанесения композитных покрытий на внутренние поверхности обрабатываемых деталей.

Известен электрод, содержащий корпус с продольными каналами, соединенными с входными отверстиями для подвода электролита, и систему выходных отверстий для отвода отработанного электролита. [1].

Однако указанный электрод сложен в конструктивном исполнении и не обеспечивает достаточно эффективного отвода из межэлектродного пространства выделяющихся при электролизе газов ввиду значительного гидравлического сопротивления отводящих каналов, что снижает качество покрытий.

Известен также электрод, выбранный в качестве прототипа, содержащий корпус, выполненный в виде системы металлических трубок с отверстиями для подвода электролита, расположенными в горизонтальных плоскостях нормально к радиальным направлениям. [2].

Недостатком известного устройства является неравномерная степень обновления электролита по высоте детали, вызванная неравномерной скоростью истечения электролита из отверстий в трубках анода. Скорость истечения электролита из нижних отверстий трубок выше, чем из верхних отверстий, вызывает неравномерное распределение слоя покрытия по высоте детали, а также неравномерное распределение наполнителя по слою композита, что не позволяет получить качественные композитные покрытия на все площади нанесения.

Полезная модель направлена на повышение равномерности покрытия по высоте детали и обеспечение равномерности распределения наполнителя по объему композитной матрицы за счет повышения равномерности степени обновления электролита в межэлектродном пространстве.

Это достигается тем, что отверстия в трубках по высоте выполнены с шагом, уменьшающимся кверху на 1,02,0 мм.

Сущность устройства поясняется на чертеже. На рис.1 показана фронтальная проекция электрода; на рис.2 - разрез А-А на рис.1; на рис.3 - электрод в сборе с соответствующими конструктивными элементами электролитической ячейки для нанесения покрытий.

Электрод содержит корпус в виде системы металлических трубок 1, соединенных с опорным 2 и центрирующим 3 дисками. В трубках выполнены отверстия 4 для подвода электролита. Причем отверстия в горизонтальных плоскостях расположены наклонно к радиальным направлениям под углом 1540°, а по высоте трубок отверстия выполнены с шагом, уменьшающимся кверху на 1,02,0 мм. Опорный диск 2 соединен с распределителем электролита 6, в который вмонтирован подводящий штуцер 5. На центрирующий диск 3 посредством трех шпилек 11 монтируется крышка 9, в которой установлен сливной штуцер 8. Деталь 7 устанавливается в специально подготовленные пазы в распределителе электролита 6 и крышке 9 через уплотнители 10.

Устройство работает следующим образом. Электролит от насосной установки через подводящий штуцер 5, распределитель электролита 6, выполненный в виде замкнутой кольцевой полости, и далее по трубкам 1 через отверстия 4 в них подается к поверхности обрабатываемой детали 7. Отвод электролита из зоны электролиза осуществляется через щели между трубками 1 во внутреннюю полость, образованную ими, и далее через сливной штуцер 8. Герметичность электролитической ячейки обеспечивается плотным прижатием крышки 9 через уплотнения 10 посредством трех шпилек 11.

Если подвести постоянный ток к детали и электроду, то при заполненной полости электролитической ячейки электролитом происходит процесс осаждения металла на поверхность детали или его снятие в зависимости от полярности подведенного тока к детали и электроду.

По высоте электрода уменьшение расстояния между отверстиями кверху дает возможность компенсировать различную скорость истечения струй электролита из нижних отверстий (большая скорость) и верхних отверстий (меньшая скорость) большим количеством отверстий и соответственно большим количеством электролита, подаваемого на единицу объема межэлектродного пространства. Тем самым добиваются равномерного обновления электролита и получения равномерных осадков металла по высоте детали. Экспериментально установлено, что для деталей высотой до 50 мм оптимальной величиной снижения расстояний между отверстиями является 1,0 мм, а для деталей высотой 600 мм - 2,0 мм.

Источники информации:

1. Р.С.Сайфуллин Комбинированные электролитические покрытия и материалы. - М. Химия, 1972. - 254 с., ил.

2. Бердник В.В. Шлифование токопроводящими кругами с наложением электрического поля. - К.: Вища шк. Головное изд-во, 1984. 424 с.

Электрод для гальванического нанесения покрытий, содержащий корпус, выполненный в виде системы металлических трубок с отверстиями для подвода электролита, расположенными в горизонтальных плоскостях, отличающийся тем, что отверстия в трубках по высоте выполнены с шагом, уменьшающимся кверху на 1,0-2,0 мм, и наклонно расположены к радиальному направлению под углом 15-40°.