Установка металлизации диэлектрических частиц

Настоящая заявка относится к области гальванопластики, а именно к металлизации диэлектрических дисперсий: зерен, гранул, микросфер, частиц неправильной формы, в том числе частиц различной природы, образующих механические смеси. Предлагаемая установка содержит основную гальваническую ванну, соединенную с дополнительной посредством трубопроводов, насоса и соплового аппарата, расположенного на дне основной ванны и обеспечивающего равномерное поступление электролита к частицам во время процесса их металлизации.

Настоящая заявка относится к области гальванопластики, а именно к металлизации диэлектрических дисперсий: зерен, гранул, микросфер, частиц неправильной формы, в том числе частиц различной природы, образующих механические смеси.

Известны различные устройства металлизации диэлектриков, описанные в ряде справочных и патентных материалов, отличающиеся сложностью конструкции, габаритами, производительностью и другими параметрами.

В патенте 2949952 (Япония) в установке содержится одна электролизная ванна, в которой перемешивание осуществляют за счет добавления более тяжелых частиц или путем применения ультразвука, что применимо для крупных изделий, подвешиваемых в гальванической ванне и не подходит для частиц.

В патенте РФ 2177051 покрываемые предметы помещают непосредственно в ванну и перемешивание осуществляют с помощью ультразвука, что применимо для рулонного материала или изделий относительно большого размера, но для частиц не применимо, т.к. они рассеиваются по объему ванны.

В патенте РФ 2006535 описан колокол для нанесения гальванических покрытий, имеющий вид двух сочлененных основаниями перфорированных многогранных пирамид. Покрываемые предметы помещают в колокол при вращении на валу колокола омываются электролитом. Размер перфорации определяет размер изделий, которые могут быть помещены в колокол, т.е. изделия по размеру должны быть больше имеющихся перфорационных отверстий и для частиц, размером от 10 мкм данное устройство не применимо.

Известны и другие установки (США 589170, РФ 2413039), которые не могут быть применены для металлизации частиц размером в десятки или сотни мкм.

При применении вышеуказанных устройств для металлизации предметов размером несколько миллиметров и меньше (частиц) возникают технологические трудности, связанные с необходимостью равномерной подачи электролита ко всем покрываемым предметам и сохранением частиц в определенном объеме.

В качестве прототипа выбран барабан для обработки крупных и мелких деталей, предложенный в патенте РФ 2029800. Установка содержит два конических барабана с перфорированными крышками и диаметром отверстий 1,5 мм.

Применение установки с барабанами с перфорированными крышками и стенками для металлизации диэлектрических частиц технологически малопригодно ввиду того, что частицы при вращении барабана неизбежно будут выходить через отверстия указанных размеров и хаотично распределяться по всему объему электролитической ванны.

Технической задачей настоящей заявки является разработка и создание установки для металлизации частиц, размером от 10 до 500 мкм, обеспечивающей возможность нанесения равномерного покрытия регулируемой толщины.

Решение поставленной задачи обеспечивается установкой для металлизации диэлектрических частиц, содержащей основную гальваническую ванну для электролита и помещенную в нее ячейку для размещения металлизируемых частиц, при этом она дополнительно содержит вспомогательную гальваническую ванну и систему перекачки электролита из вспомогательной ванны в основную гальваническую ванну, состоящую из соплового аппарата, помещенного на дно основной гальванической ванны и соединенного с ячейкой, насосом и трубопроводом.

Предлагаемая установка поясняется на Фиг.1, где

1 - основная гальваническая ванна

2 - ячейка для металлизируемых частиц

3 - металлизируемые частицы

4 - вспомогательная гальваническая ванна

5 - электролит

6 - сопловый аппарат

7 - насос для подачи электролита

8 - трубопроводы

Установка состоит из основной гальванической ванны 1, помещаемой в нее ячейки 2 для размещения металлизируемых частиц 3, вспомогательной гальванической ванны 4, электролита 5, системы перекачки электролита из вспомогательной ванны 4 в основную 1, состоящую из соплового аппарата 6, помещенного на дно основной ванны 1 и соединяемого с ячейкой 2, насоса 7 и трубопроводов 8.

Установка работает следующим образом.

В основную гальваническую ванну 1, заполненную электролитом 5, на дно помещают ячейку 2 с металлизируемыми частицами 3, включают насос 7 и электролит 5 прокачивается из вспомогательной ванны 4 по трубопроводам 8 через сопловой аппарат 6 в ячейку 2, соединенную с сопловым аппаратом 6. Металлизируемые частицы 3 предварительно сортируют по фракциям и в ячейку 2 загружаются частицы 3 близкие по размеру.

Режимы прокачки электролита 5 и условия обработки металлизируемых частиц 3 зависят от размера частиц 3 и их выбирают в соответствии с техническими условиями. Для циркуляции электролита 5 основная гальваническая ванна 1 соединена с вспомогательной ванной 4 трубопроводом 8. Во время прокачки электролита 5 из соплового аппарата 6 струи электролита 5 попадают через дно специальной конструкции в ячейку 2, в которой помещены частицы 3. Частицы 3 находятся в приподнятом состоянии в струях прокачиваемого электролита 5, прокачка которого не позволяет частицам 3 слипаться в более крупные образования и обеспечивает требуемое покрытие. Происходит процесс металлизации частиц 3. Прокачка электролита 5 к металлизируемым частицам 3 обеспечивает равномерное поступление металла для покрытия частиц 3.

Получаемые после металлизации частицы промывают и сушат. После чего они поступают для дальнейшего использования.

Предлагаемая установка была применена для металлизации частиц размером от 10 мкм до 500 мкм и обеспечила требуемое металлическое покрытие на поверхности частиц.

Таким образом, наличие вспомогательной гальванической ванны и соплового аппарата, размещенного на дне основной ванны является новым в гальванических установках для металлизации диэлектрических частиц.

Предлагаемая для рассмотрения установка была разработана и изготовлена в ОАО «Технологическое оснащение» в г.Санкт-Петербурге. Получаемое в результате обработки на предлагаемой установке покрытие диэлектрических частиц удовлетворяет техническим условиям, предъявляемым к таким покрытиям.

Установка для металлизации диэлектрических частиц, содержащая основную гальваническую ванну для электролита и помещенную в нее ячейку для размещения металлизируемых частиц, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит вспомогательную гальваническую ванну и систему перекачки электролита из вспомогательной ванны в основную гальваническую ванну, состоящую из соплового аппарата, помещенного на дно основной гальванической ванны и соединенного с ячейкой, насосом и трубопроводом.