Катодный элемент для электролитического осаждения металла

Полезная модель относится к устройствам для электролитического осаждения металлов из водных растворов их солей и может быть использована в металлургической и химической промышленности. Технический результат заключается в увеличении срока службы катодного элемента, снижении себестоимости изготовления и трудоемкости сдирки металла, а также упрощении технологии изготовления. Катодный элемент для электролитического осаждения металлов, состоит из матрицы с электроизоляционным пояском на границе раздела фаз «электролит-воздух» и изолятора кромок матрицы из полимерного материала. Причем изолятор кромок матрицы выполнен разъемным из профиля, соответствующего кромкам матрицы. 3 илл.

Полезная модель относится к устройствам электролитического осаждения металлов из водных растворов их солей и может быть использована в металлургической и химической промышленности.

Известна матрица для электролитического осаждения металлов (см. авт.свидетельство СССР 584058 МПК² С25С 7/02, опубл. 15.12.77.), включающая матрицу, подвеску и изолятор кромок матриц.

Недостатками данной матрицы является нарастание осадка под изолятором и сложность сдирки катодного металла. Кроме того, при сдирке металла поврежденные части изолятора попадают в электролит, загрязняют его и образуют осадок в ванне.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является катодный элемент для электролитического осаждения металлов (см. патент РФ на полезную модель 50224, МПК⁷ С25С 7/02, опубл. 27.12.2005 г.), включающий матрицу с электроизоляционным пояском на границе раздела фаз «электролит-воздух» и изолятор кромок матрицы из полимерного материала.

Недостатками прототипа являются сложность изготовления и высокая себестоимость, так как для получения замкнутого монолитного контура пояска с изолятором кромок необходимо наличие пресс-формы под заливку, которая предусматривает использование матриц только со стандартными размерами, под которые и проектируется данная пресс-форма. Кроме того, сложность сдирки осажденного металла, связанная со стационарным расположением на нижней кромке матрицы зигзагообразного пояска, который в процессе сдирки повреждается, следовательно, нарушается вся конструкция монолитного контура, и катодный элемент не может быть повторно использован.

Задачей предлагаемого технического решения является увеличение срока службы катодного элемента, снижение себестоимости изготовления и трудоемкости сдирки металла, а также упрощение технологии изготовления.

Этот технический результат достигается тем, что известный катодный элемент для электролитического осаждения металлов, включающий матрицу с электроизоляционным пояском на границе раздела фаз «электролит-воздух» и изолятор кромок матрицы из полимерного материала, согласно полезной модели, изолятор кромок матрицы выполнен разъемным из профиля, соответствующего кромкам матрицы.

Данный катодный элемент для электролитического осаждения металла позволит увеличить срок службы изделия, снизить себестоимость изготовления и трудоемкость сдирки металла, а также упростить технологию изготовления.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид катодного элемента, на фиг.2 - разрез по А-А, на фиг 3 - разрез по Б-Б.

Катодный элемент для электролитического осаждения металла состоит из матрицы 1 с электроизоляционным пояском 2 на границе раздела фаз «электролит-воздух» и изолятора 3 кромок матрицы из полимерного материала. Причем изолятор 3 кромок матрицы выполнен разъемным из профиля, соответствующего кромкам матрицы 1. Катодный элемент снабжен подвеской 4 и токоподводящими контактами 5.

Катодный элемент изготавливают следующим образом.

На участке расположения электроизоляционного пояска 2 в матрице 1 сверлят сквозные отверстия для заливки полимерного материала и монолитного соединения матрицы 1 с пояском 2. Затем на тот же участок наносят риски с помощью грубой щетки и шлифмашинки для лучшего прилегания их друг к другу. Потом на матрицу 1 наносят электроизоляционный поясок 2 на границе раздела фаз «электролит-воздух» с помощью пресс-формы. Перед подачей полимерного материала в пресс-форму ее внутреннюю полость обрабатывают смазкой, препятствующей прилипанию расплава к поверхности. Затем в пресс-форму устанавливают матрицу 1 катодного элемента. Пресс-форму с зафиксированной в ней матрицей 1 разогревают и с помощью экструдера нагнетают полимерный материал во внутреннюю полость под давлением до полного ее заполнения, формируя электроизоляционный поясок 2. После чего, для предотвращения неравномерного охлаждения, с помощью водяного душа производят принудительное охлаждение таким образом, чтобы исключить появление коробления и скручивания некоторых участков пояска 2. Охлаждение проводят до температуры, выше температуры окружающей среды воизбежании прилипания пояска 2 к пресс-форме. Затем пресс-форму разбирают и извлекают матрицу 1 с наплавленным на нее электроизоляционным пояском 2.

Для снижения себестоимости катодного элемента изолятор 3 кромок матрицы 1 выполняют из полимерного материала, например, смеси полиэтилена высокого давления вторичной переработки и первичного материала. Формирование необходимого профиля изолятора 3 кромок матрицы осуществляют с помощью экструзионной линии, Готовый профиль режется на планки заданного размера. Перед установкой внутренняя полость готовых планок изолятора 3 смазываются клеем для предотвращения попадания раствора электролита под планку. Планки набиваются на торцевые и нижнюю кромки матрицы 1 формируя изолятор 3. Выполнение изолятора 3 разъемным, значительно упрощает конструкцию и трудоемкость изготовления, а также дает возможность неоднократно использовать планки изолятора 3 для защиты катодного элемента. Кроме того, упрощается процесс сдирки металла, так как существует возможность снятия планок изолятора 3 с матрицы 1. В случае падения в электролизную ванну планка изолятора 3 не тонет и легко может быть изъята из ванны, что также является преимуществом.

По сравнению с прототипом предлагаемый катодный элемент позволит увеличить срок службы, снизить себестоимость изготовления и трудоемкость сдирки металла, а также упростить технологию изготовления.

Катодный элемент для электролитического осаждения металлов, включающий матрицу с электроизоляционным пояском на границе раздела фаз «электролит-воздух» и изолятор кромок матрицы из полимерного материала, отличающийся тем, что изолятор кромок матрицы выполнен разъемным из профиля, соответствующего кромкам матрицы.