Электрод для проведения гальванических процессов

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ

Сева Сеееимии

Сецмалвктическня

Республик (,1872608 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 09.10. 79 (21) 2827557/22-02 (51)М. Кл З с присоединением заявки k9 (23) Приоритет

С 25 0 17/10

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 151081. Бюллетень М9 38 (53) УДИ 621.357 6>. с669 (088.8) Дата опубликования описания 15. 10. 81

Г (72) Автор изобретения

IO-А. Семенов

Ф !

Курганское производственное объединение

"Курганприбор" (71) Заявитель (54 ) ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ

П РОЦЕССО В

30

Изобретение относится к нанесению гальванических покрытий.

Известен электрод для проведения электролнтических процессов, выполненный в виде двух коаксиально расположенных цилиндров в одном из которых выполнена перфорация для циркуляции электролита внутри устройства (1 - . 10

Однако такое конСтруктивное исполнение не .позволяет обеспечить равномерное распределение ионов осаждаемого металла внутри электрода на изделиях, проходящих гальваническую обработку, что приводит к ухудшению качества наносимого покрытия.

Известно также устройство для проведения гальванических процессов, содержащее трубопровод и электрод с направляющими элементами, выполненными в виде чередующихся левозаходных н правозаходных шнекообРазных элементов.

Улучшение качества нанесения покрытия при обработке изделий в указанном устройстве достигается за счет создания вращательного направления движения электролита внутри .его корпуса (2

Однако наличие шнекообразных направляющих элементов в электроде приводит к уменьшению полезно исполь- зуемого для проведения гальванического процесса объема рабочей полости.Ф

Это отрицательно сказывается на производительности процесса гальванической обработки.

Для интенсификации объема электролита внутри рабочей полости требуется стойкий к воздействиям агрессивных жидкостей насос и уплотнения,или дополнительный привод вращения шнекообразных элементов °

В обоих случаях выполнение этого требования связано с увеличением габаритов установки и снижением ее надежности, создает трудности при эксплуатации установки.

Все это отрицательно сказывается на качестве проведения гальваничес- . кой обработки.

Наиболее близка к предлагаемой конструкция электрода для проведения гальванических процессов, включающая коаксиально расположенные цилиндры с контактными выводами, прн этом внутренний цилиндр снабжен изоляцией и выполнен с каналами для подачи электролита в зону обработки 3 (.

872608

В известном решении электролит, совершая круговое движение в рабочей полости, омывает обрабатываемое изделие, что однако не обеспечивает рав" номерного распределения ионов,осаждаемого металла в зоне обработки, а следовательно, и на поверхности из,делия, что отрицательно сказывается на однородности наносимых покрытий.

Целью изобретения является повышение качества покрытия.

Поставленная цель достигается тем, что в электроде для проведения гальванических процессов, включающем коаксиально расположенные цилиндры с контактными выводами, при этом внутренний цилиндр снабжен изоляцией и 15 выполнен с каналами для подачи электролита в зону обработки, внутренний цилиндр выполнен со сквозными щелевыми пазами,а каналы для подачи электролита расположены по винтовой ли- щ нии и щелевые пазы выполнены между витками винтовой линии.

На фиг. 1 схематически показан

4 предлагаемый электрод, продольный раз-у5 рез; на фиг. 2 — поперечный разрез

A-А на фиг. 1.

Электрод для проведения гальванических процессов состоит из кольцевого анода 1, расположенного коаксиально относительно цилиндрического перфорированного катода 2. Для предотвращения протекания процесса электролиза на наружных поверхностях перфорированного катода 2 и внутренних боковых полостях каналов перфорации имеется изолирующий слой 3.

Для предупреждения осаждения ионов металла на внутренней поверхности перфорированного катода нанесен пористый слой 4, обеспечивающий проте- 40 канне процесса электролиза, но не позволяющий осаждаться наносимому на изделие 5 металлу. Изолирующие прокладки б служат для соединения частей электрода в одно целое, а так- 4 же предохраняют электрод от короткого замыкания.

Каналы 7 перфорации, имеющие углы тангенциального и радиального склонения, служат для перемещения ионов электролиза вдоль продольной оси устройства по винтовой линии и подвода ионов осаждаемого металла к изделию, проходящему гальваническую обработкуе

Сквозные щели 8 предназначены для подвода ионов осаждаемого металла из электролита, находящегося в промежутке между анодом 1.и катодом 2. 60

К аноду 1 подводят с помощью контактного устройства (на чертеже не показано) потенциал положительной полярности, а к катоду 2 — отрицательной. 65

Покрываемое иэделие помещают внутрь устройства и на него подают потенциал отрицательного знака.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При подаче потенциалов различной полярности на обе части электрода, помещенного в электролит, начинается процесс электролиза.

Так как протекание его возможно

-на участках, свободных от изоляции, припятствующей разряду электрических зарядов, то их движение происходит вдоль осей каналов 7 перфорации (между внутренней поверхностью охватывающего перфорированный цилиндр анода 1 и внутренней поверхностью цилиндрического катода 2).

Проходящие при электролизе потоки ионов пересекаются между собой,благодаря наличию углов тангенциального и радиального склонения у осей отверстий, через которые происходит их движение. При достаточно частом расположении отверстий отрезки, получаемые при пересечении потоков, протекающих через близко расположенные к друг другу каналы, достаточно малы, поэтому образующаяся при соединении каждого из этих отрезков с прилегающим к нему соседними результирующая линия близка к винтовой.

Движение ионов происходит в обоих направлениях — как от анода к катоду так и от катода 2 к аноду 1. Потоки, идущие от катода 2 к аноду 1, перемещают возникающее в местах их пересечения винтовое течение на периферию цилиндрического электрода. При этом радиус образующей его кривой увеличивается, количество ионов,приходяцихся на единицу длины потока, уменьшается. За счет сил жидкостного трения, возникающих при контакте струи с внутренней поверхностью катода 2, происходит уменьшение скорости ее течения, вследствие чего образующееся при перемещении ионов от катода 2 к аноду 1 винтовое течение разрушается.

Обратная картина наблюдается при движенйи ионов от анода 1 к катоду

2. Получающийся с их помощью поток стремится уменьшить свой диаметр вследствие того, .что ионы двигаются от периферии зоны обработки к ее центру. Поэтому потери скорости, возникающие при контакте потока со стенкой катода, отсутствуют. Количество ионов, участвующих в формировании потока, приходящихся на единицу длины линии тока, за счет уменьшения диаметра винтовой линии возрастает. Увеличивается их суммарное воздействие на окружающие ионы слои электролита. Образованное при этом течение жидкости сохраняет свою первоначальную конфигурацию, т.е. перемещение электролита происходит

872608 по винтовой линии. По мере проведения гальванической обработки описанное перемещение ионов и окружающих слоев жидкости заставляет покидать рабочую полость электрода электролит, обедненный ионами осаждаемого металла, и пополняет зону обработки его свежими порциями. Кроме того,при этом удаляются возникающие в процессе работы устройства газообразные продукты электролиза.

При движении электрически заряженных частиц, к которым относятся ,и ионы электролита, участвующие в ,электролизе, возникает магнитное поле.

Так как в описанном устройстве перемещение этих зарядов происходит по i5 винтовой линии,.то конфигурация силовых линий образующегося магнитного поля такая же, как и в соленоиде.

Проходящие через сквозные щели 8 катода 2 перпендикулярно к направле- 2О нию этих линий ионы под действием возникающих при движении заряженной частицы в магнитном поле сил изменяют траекторию своего движения с прямолинейной на криволинейную (закручиваются по спирали).

Таким образом, внутри рабочей полости ионы осаждаемого металла двигаются по криволинейным траекториям.

Это позволяет произвести их равномерное распределение при нанесении покрытия на поверхность обрабатываемого изделия и улучшить за счет этого качество гальванической обработки °

После окончания гальванической обработки деталь вынимается из электрода и на ее место устанавливается новая.

Пористый изолирующий слой 3 предотвращает осаждение металла на внутренней поверхности катода 2 и в то 4Q же время позволяет осуществляться процессу электролиза. ,Пля усиления мощности получаемого в электроде магнитного поля на перфорированном катоде 2 каналы перфора- ции могут ра"полагаться не на одной, а на нескольких равностоящих друг от друга винтовых линиях.

Предлагаемый электрод, в отличие от известных, позволяет создавать внутри рабочей полости вращательное движение электролита без использования каких-либо дополнительных проводов и сложных фигурных элементов.

Благодаря отсутствию узлов,требующихся для создания вращательного перемещения электролита, предлагаемый электрод, в отличие от известных, дает воэможность использовать для проведения гальванической обработки весь объем рабочей зоны.

В отличие от известных конструкций в предлагаемом электроде отсутствуют подвижные части, за счет этого он отличается более высокой надежностью при эксплуатации и простотой в изготовлении.

Формула изобретения

Электрод для проведения гальванических процессов, включающий коаксиально расположенные цилиндры, с контактными выводами, при этом внутрен- ний цилиндр снабжен изоляцией и выполнен с каналами для подачи электролита в зону обработки, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения качества покрытия, внутренний цилиндр выполнен со сквозными щелевыми пазами, а каналы для подачи электролита расположены по винтовой линии, при этом щелевые пазы выполнены между витками винтовой линии.

Источники информации., принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 333377444411, кл. "С 25 0 17/12, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 579907, кл. С 25 D 17/12, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 481654, кл. С 25 0 17/10, 1972..872608 э

I фиг. 1 фиг.8

Составитель В. Трегубов

Техред М. Рейвес Корректор В. Синицкая

Редактор С. Тимохина

Тираж 707 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобреТений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 8957/43 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4