Универсальная малогабаритная установка для исследования релаксационных процессов в гальванических покрытиях

Полезная модель относится к области гальванотехники, а именно к средствам для измерения внутренних напряжений (ВН), возникающих при электрокристаллизации. Для расширения функциональных возможностей установки она содержит нижнюю и верхнюю, имеющую прорезь, плиты, источники питания лазера и электролитической ячейки, голографическую камеру с носителем информации и контроллером, расположенные на нижней плите. На верхней плите расположены лазер, светоделитель с затворами, расширители объектного и опорного пучков, держатель электродов с образцом. Дополнительно установка оборудована выдвижной секцией, в которой расположены электролитическая ячейка и электропечь сопротивления. Выдвижная секция установлена в направляющих таким образом, что обеспечивается ее передвижение относительно образца с возможностью выдвижения либо электролитической ячейки, либо электропечи сопротивления, оборудованных подъемниками. 3 ил.

Заявляемое техническое решение относится к области гальванотехники, а именно к средствам для измерения внутренних напряжений (ВН), возникающих при электрокристаллизации.

Известно устройство для исследования релаксационных процессов в гальванических покрытиях, содержащее лазерный интерферометр с оптической системой и электролитическую ячейку с анодами и катодом, верхний конец которого оптически сопряжен с лазерным интерферометром /RU 92181 U1, МПК 8 G01L 1/24, G01N 21/45, опубл. 10.03.2010/. Электролитическая ячейка установлена на предметном столике с возможностью спуска-подъема, при этом нижний конец катода жестко соединен с опорным средством. Для осуществления определения ВН при отжиге необходимо заменить на предметном столике электролитическую ячейку индукционной печью.

К причине, препятствующей достижению требуемого технического результата в известном устройстве, относится то, что определение ВН в процессе релаксации покрытий и отжиге представляет собой трудоемкий процесс.

Известна установка для определения внутренних напряжений в гальванических покрытиях, характеризующаяся тем, что содержит расположенные на нижней плите источники питания лазера и электрохимической ячейки, подъемник, голографическую камеру с носителем информации и контроллером, а также расположенные на верхней плите лазер, светоделитель с затворами, расширители объектного и опорного пучков, держатель электродов, при этом указанная верхняя плита имеет прорези, в которых размещены верхняя часть указанной голографической камеры и ванна с электролитом, установленная в указанном подъемнике /RU 27703 U1, МПК 7 G01L 1/24, G01N 21/45, опубл. 10.02.2003/.

К причине, препятствующей достижению требуемого технического результата в известной установке, относится то, что она может быть использована только для определения внутренних напряжений (ВН) в процессе электролиза, тогда как определение ВН в процессе релаксации покрытий и отжиге не представляется возможным.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является разработка универсального устройства для определения внутренних напряжений в гальванических покрытиях, основанного на принципе измерения перемещения с помощью голографической интерферометрии.

При осуществлении полезной модели поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в расширении функциональных возможностей малогабаритной установки, упрощении в проведении исследований релаксационных процессов в гальванических покрытиях как при определении ВН в процессе электролиза, так и в процессе релаксации покрытий и отжиге.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной универсальной малогабаритной установке для исследования релаксационных процессов в гальванических покрытиях, содержащей нижнюю и верхнюю, имеющую прорезь, плиты, источники питания лазера и электролитической ячейки, голографическую камеру с носителем информации и контроллером, расположенные на нижней плите, лазер, светоделитель с затворами, расширители объектного и опорного пучков, держатель электродов с образцом, расположенные на верхней плите, особенностью является то, что установка дополнительно оборудована выдвижной секцией, в которой расположены электролитическая ячейка и электропечь сопротивления, при этом указанная секция установлена в направляющих таким образом, что обеспечивается ее передвижение относительно образца с возможностью выдвижения либо электролитической ячейки, либо электропечи сопротивления, оборудованных подъемниками.

Наличие выдвижной секции позволяет оптимизировать проведение исследований как в процессе электролиза, так и в послеэлектролизный период при естественном старении и отжиге за счет устранения необходимости выполнения ручных операций по замене электролитической ячейки и электропечи сопротивления, расширяет функциональные возможности заявляемой установки.

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид установки, на фиг.2 - выдвижная секция, на фиг.3 - разрез по А-А выдвижной секции.

Универсальная малогабаритная установка для исследования релаксационных процессов в гальванических покрытиях содержит верхнюю 1 и нижнюю 2 плиты. Нижняя плита 2 установлена на пневмоопоры 3, защищающие всю установку от вибраций. На нижней плите 2 расположены источник питания 4 лазера 5, источник питания электролитической ячейки (не показан), выдвижная секция 6, голографическая камера 7 с носителем информации и контроллером 8.

Верхняя плита 1 установлена на опорах 9, соосных с пневмоопорами 3. На верхней плите 1 расположены лазер 5, светоделитель 10 с затворами, расширители объектного 11 и опорного 12 пучков, держатель электродов 13 с образцом. Расширители пучков 11 и 12 соединены гибкими сведоводами (не показаны) с выходами светоделителя 10.

Выдвижная секция 6 установлена с возможностью перемещения ее по направляющим 14 относительно образца, при этом в ней установлены электролитическая ячейка 15 и электропечь сопротивления 16.

Верхняя плита 1 имеет прорезь, предназначенную для подъема электролитической ячейки 14 или электропечи сопротивления 16, которые снабжены соответственно подъемниками 17 и 18.

Установка работает следующим образом.

На верхней плите 1 реализована оптическая схема внеосевой голографии.

В исходном положении электролитическая ячейка 15 расположена внизу выдвижной секции 6, электроды находятся на открытом воздухе. При запуске контроллера 8 затвор, совмещенный со светоделителем 10, открывается на время первой экспозиции и голографическая камера 7 регистрирует первую голограмму катода. По завершении экспозиции затвор закрывается и при перемещении выдвижной секции 6 посредством подъемника 17 электролитическая ячейка 15 поднимают под образец. На заданный промежуток времени включают ток в цепи электролитической ячейки 15, а по окончании процесса электроосаждения, электролитическую ячейку 15 опускают в исходное положение. После этого вновь открывается затвор, и голографическая камеры 7 регистрирует на тот же носитель вторую голограмму катода. Интерпретируя полученную интерференционную картину, определяют деформацию катода, а затем вычисляют величину ВН.

Для определения ВН при отжиге под образец перемещают расположенную в выдвижной секции 6 электропечь сопротивления 16 и нагревают образец до требуемой температуры.

Универсальная малогабаритная установка для исследования релаксационных процессов в гальванических покрытиях, содержащая нижнюю плиту и верхнюю плиту, имеющую прорезь, источники питания лазера и электролитической ячейки, голографическую камеру с носителем информации и контроллером, расположенные на нижней плите, лазер, светоделитель с затворами, расширители объектного и опорного пучков, держатель электродов с образцом, расположенные на верхней плите, отличающаяся тем, что она дополнительно оборудована выдвижной секцией, в которой расположены электролитическая ячейка и электропечь сопротивления, при этом указанная выдвижная секция установлена в направляющих таким образом, что обеспечивается ее передвижение относительно образца с возможностью выдвижения либо электролитической ячейки, либо электропечи сопротивления, оборудованных подъемниками.