Устройство для проведения гальванических процессов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ц 91 SU (1! >

peg С 25 0 17/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ТВУ. »»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

FIO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

, (21) 3Ì á986/22-02

;:(22) 02.94.82 (46) 07 11.83. Бюл. И 41.

:(72) Ю.А» Семенов (53). 621. 357. 1%. 002. 52(088. 8) ,(56) 1. Патент Германии М 108173, .кл. 48 а 5/78, опублик. l961.

2. Авторское свидетельство СССР .:

М 77Я90, кл. С 25 0 17/20, 1978. (Я)(У) УСтРОйСТВО ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ

ГАИЬВАНЙЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ, содержащее: перфорированный барабан с дополни» тельными емкостями,. в которых разме-. щены аноды,. установленные в ванне для электролита с возможностью враще:ния, о т л и ч а ю щ е е с я,тем, .что, с целью повышения качества покрытия и производительности., дополни.тельные емкости выполнены в виде по- лых призматических резервуаров с наклонной лопастью, установленной:на одной из граней, находящейся внутри барабана, при этом закрытые концы ре" зервуаров размещены во внутренней полости барабана, а открытые - снаружи, причем полые- призматические резервуары прикреплены к корпусу барабана так, что составляющие их боковые гра« ни имеют тангенциальные углы наклона .к боковой наружной поверхности бара,бана, а следы пересечения этих граней с последней составляют. с образующей е барабана острый угол.

1 1052

Изобретение относится к гальвано технике, в частности к устройствам для нанесения гальванических покрытий.

Известно устройство, содержащее перфорированный барабан с дополнительными емкостями, установленными на его боковой поверхности. Барабан устанавливается в емкости с электролитом и имеет привод вращения. Уста" 10 новленные на боковой поверхности барабана емкости осуществляют нагне-. тание электролита из внешних слоев

- жидкости внутрь колокола в процессе нанесения покрытия. Этим самым производится обогащение прикатодной зо" ны ионами осаждаемого металла, что благоприятно сказывается на условиях проведения гальванической обработи Pj гО

Однако имеющиеся на боковой поверхности дополнительные зачерпывающие емкости являются экраном, лежа" щим между наружными анодами и изде- ,лиями, находящимися на катоде, а экран затрудняет протекание процесса: нанесения покрытия.

Кроме того, так как с внутренней стороны дополнительных емкостей перфорация примыкающей к ней боковой поверхности барабана выполняетвя рав. номерной, то протекание электролита к обрабатываемым изделиям происходит с незначительным напором (объем, . находящийся в емкости, выходит сразу во многие отверстия). Поэтому элект35 ролит попадает только на изделия,.лежащие в наружных слоях обрабатываемой загрузки. Попадающий из дополни.тельных емкостей электролит не созда40 ет дополнительной токовой связи между наружными анодами и-обрабатываемыми изделиями . При этом функции дополни-: тельных емкостей ограничиваются зада, чей обогащения прикатодного прост45 ранства ионами осаждаемого металла.

; Все эти недостатки снижают- качество изготовляемых иэделий и производительность процесса нанесения покрытия.

Наиболее близким к предлагаемому ,re технической сущности и достигаемо- 50 му результату является устройство, содержащее дополнительные емкости, выполненные в форме расположенных на боковой поверхности цилиндрических стаканов, которые снабжены анодами 55 и имеют через выполненную в их нижней части перфорацию связь с внутренним объемом барабана. Подаваемый в про569 э цессе нанесения покрытия из дополнительных емкостей электролит проходит под напором к изготовляемым изделиям, обеспечивая при этом возникновение токовой связи между изделиями, на которые подают такие струи, и поверхностью.размещенных в дополнительных емкостях анодов. За счет этого Возрастает скорость нанесения гальвани" ческого покрытия и улучшается его качество f2) .

Однако в указанном устройстве пло" щадь анодов, находящихся в дополнительных емкостях и участвующих в процессе нанесения покрытия, недостаточно велика. Непосредственное участие в осуществлении осаждения металла принимает лишь небольшой участок их поверхности, который имеет связь с внутренним объемом барабана через отверстия для выхода электролита из дополнительных емкостей небольшого диаметра. Объем электролита., зачерпы. ваемого дополнительными емкостями цилиндрической формы, составляет. сравнительно HeGonswye величину.

При этом зачерпывание раствора про. изводится в лежащих близко к поверх- ности барабана слоях жидкости, кото., рые вследствие такого расположения (находятся вблизи катодной зоны) объединены ионами осажденного металла. Увеличение же емкости цилиндри". ческих стаканов связано с одновременным возрастанием площади экранирования обрабатываемых изделий боковой поверхностью дополнительных емкостей от поверхности наружных растворимых анодов,. в результате чего затрудняется получение изделий с высоким качеством осаждаемого металла. Кроме того, перечисленные недостатки не позволяют в достаточной степени интенсифицировать процесс. осаждения гальванического покрытия.

Целью изобретения является nowшение качества покрытия и производительности.

° Поставленная цель достигается тем., что в устройстве для проведения гальванических процессов, содержащем перфорированный барабан с дополнитель-: ными емкостями, в которых размещены аноды, установленные в ванне для электролита с воэможностью вращения,: дополнительные емкости выполнены в виде полых призматических резервуаров с наклонной лопастью, установл нной на одной из граней, находят

3 105256 щейся внутри барабана, при этом закрытые концы резервуаров размещены во внутренней полости барабана, а открытые - снаружи, причем полые призматические резервуары прикреплены к корпусу барабана так, что составляю-. щие их боковые грани имеют .тангенциальные углы наклона к боковой наруж.ной поверхности барабана, а следы пересечения этих граней с последней 1п составляют с образующей барабана острый угол.

При таком конструктивном исполнении устройства в процессе вращения барабана обрабатываемые изделия перемещаются по поверхности расположенных внутри него граней резервуаров, пересыпаясь при этом с грани одного резервуара на грань. другого.

Скольжение деталей происходит снача:ла поперек граней кармана, а затем. вдоль наклонных лопастей. В процессе такого перемещения изделия проходят около поверхности расположенных в карманах дополнительных анодов.

Связь изделий с их поверхностью осу" ществляется через имеющиеся на гранях отверстия перфорации. РаспредеЛение изделий по поверхности резервуаров осуществляется более или менее . одинаковыми порциями при поворачивании корпуса самого устройства за счет выноса изделий из его нижней части наклонными лопастями и последующе-. го их пересыпания с грани одного резервуара на грань другого.

За.счет движения обрабатываемых изделий на относительно небольшом рас" стоянии от поверхности лежащих в резервуарах дополнительных анодов по сложной траектории в условиях, когда . 40 экранирование одних изделий не за- . . труднено другими (так как подвод . электролита к обрабатываемым изделиям осуществляется от поверхности до полниFellbHblx анодов через отверстия в гранях резервуаров еще и под дав". лением), наносимое покрытие отлича»ется высокой равномерностью и качеством.

Иа фиг. 1 изображено предлагаемое ® устройство, общий вид; на. фиг. 2разрез А-А на фиг. 1; на фиг..3 -; полый призматический резервуар с примыкающей к нему наклонной лопастью е процессе нанесения покрытия. . И

Устройство для проведения гальеайических процессов содержит барабан 1. с призматическими резервуарами 2 и

9 4 дополнительными анодами 3, наклонные лопасти 4,.присоединенные к краю резервуара.

Устройство работает следующим образом.

При вращении барабана 1, установленного в ванне с электролитом (не показано), резервуары 2, расположенные на.его боковой поверхности открыI тыми концами наружу, опускаются ниже уровня электролита и заставляют последний из-эа наличия тангенциальных углов наклона ой у составляющих резервуары, граней (см. фиг. 2) ускоренно протекать через входное отверстие, достаточно удаленное от корпуса барабана, к закрытому концу кармана.

Оттуда электролит через отверстия й, соединяющие полость кармана с внут" ренним объемом устройства, поступает под давлением к обрабатываемым изделиям 5 (фиг. 2 и 3).. Струя, подаваемая в прикатодную область, соединяет отрицательно заряженные иэделия с анодами 3 по всей глубине ее проникновения, обеспечивая интенсивное протекание процесса нанесения покрытия.

Находящиеся на гранях; заходящих внутрь корпуса барабана 1 резервуаров

2, изделия 5, рассыпанные на них более или менее равномерными слоями, омываются подаваемым к ним электроли.том со всех сторон. Поворачивание барабана 1 и изменение углового по" ложения резервуаров 2 приводит к тому, что находящиеся на их установ" ленных под углом к горизонту гранях . (след пеРесечения последних с боковой поверхйост ью корпуса барабана 1 име" ет угол наклона к образующей этой поверхности P - -см. фиг. 1.) изделия начинают скатываться под действием соответствующей составляющей сил гравитации в поперечном направлении.

Дойдя до AOBepxHQGTN закрепленных на концах граней лопастей 4, изделия задерживаются последними и начинают перемещаться по их поверхности в продольном направлении, пока не достигнут нижнего края резервуаров 2. .Нижний край резервуара 2 образует своеобразную ступеньку, падая с ко" торой иэделия переходят на коническую поверхность барабана, с которой, скатываясь вниз, они вновь попадают на поверхность грани находящегося внизу следующем за первым резервуа;@а . Там процесс перемещения деталей указанным образом повторяется вновь.

1052569 6

В процессе подь ма закр и е закрепленных . нанесения покрытия, то это зэтрудня- ч . на корпусе 1 резервуаров эле

2 электролит ет создание повышенных плотностеи тей вы- тока на отдельных изделиях и участках. находящийся внутри их полостей, носится выше уровня зер вня зеркала ванны. Поверхности, что улучшает структуру

Оттуда электролит под деистви действием сил 5 получаемого гальванического осадка.тяжести изливается через о через отверстия Использование предлагаемого уст4, в гранях проходя к наход аходящимся ройства по сравнению с базовым потам обрабатываемым иэделиям е м 5 кото- зволяет уменьшить отрицательное влиярые еще не успели скатиться т ся с поверх- ние .На процесс осаждения эффекта эк.ности граней резервуаров, ри

П и помощи 1о ранирования расположенных внутри объеподаваемых от поверхности по ст положи- ма загрузки деталей изделиями, летельно заряженных дополнитеолнительных : жащими в его наружных слоях,.за счет

М анодов струй производится замы з мыкание Распределения обрэбатываейых изделии электрической цепи между полож положитель" более или менее равномерными слоями ными электродами и отрицатель тельно эа" 15 на гранях, заходящих внутрь барабана . Ряженными иэделиями, поднятым тыми выше резервуаров при осуществлении обра-. уровня зеркала ванны. Тем самым со- ботки. здается воэможность для и для протекания Предлагаемое устройство также по" процесса нанесения покрытия тия на их эволяет интенсифицировать процесс поверхность, которыи осуществ твляется 20 обработки по сравнению с известными до тех пор, пока резервуар вуар полностью устройствами благодаря зачерпыванию освободится. Затем пустои

" Резервуар слоев электролита, расположенных вда2 вновь погружается в э электролит ли от прикатодной зоны, а также за счет уменьшения расстояния межТак как открытые концы резервуа-.. М5 ду поверхнрстью обрабатываемых ров 2,. через которые о у

ые осуществляется изделий и дополнительных анодов, подача электролита, р лита находятся на расположенных внутри резервуа достаточно большом удалении от кор- . Ров. пуса барабанов, то подаваемый к из" делиям электролит забирается из сло ЗО ев которые s достаточной степуни

I талла напрэвлении по граням резервуаров

Потенциал отрицательной полярности, подается при помощи переходящих с гРайи на ГРань Разветвленных гибких 35 на „,аерхность соседних rpaHeA ю !

v проводников (не показаны), а также, сравнению с су ествующими устр истваирующих

Цессе нанесенил покРытиЯ Друг с АРУ" ляет обеспечить галучение более рав:гом деталей. номерного и качественного гальвани.

ПОДача потенциала положительной 40 ческого осадка. полярности к поверхности анодов 3

ЯР ИЗВОДИТСЯ От внешнего токось мн " резервуары, представля „е „бой устроиства, закрепленного на горлови не барабана, и отходящимися от "eãî нению с дли и ширину, в отличие от.

) ° . 45 испольэуейых в известных конструкциях элементов, в меньшей степени экрани-:

Достаточно высокая равиомернос ь

ытия на обрабатывае»: РУЮт загрУжаемые в а а от поверхности наружных растворимых мых изделиях обеспечивается за счет О по анодов; завешиваем многОкратногО изменения положения

Ол ения о в гальваническои ванне, деталей в процессе их ск льжения ПО поверхности заходящих внутрь бараба" о" тве создаются бслее оптимальные пастей 4 и õ пересыпания с од о ной РОис в грани резервуара на другие. Так как Ус"Ов"" ДлЯ на

55 покрытия. расположенные в резервуарах 2 дополнительные аноды 3 не имеют фиксиро" ванных положений по и по отношению к об- .Ожидаемый условно-годовой эконо-,,.Рабатываемым иэдели эделиям 5 в процессе мический эффект, по предварительным <Риг. 2 ф. ф д.Я

Составитель И. Саакова . Редактор И. Бандура Техред Я. Гергель

° ю

Заказ 8799/20 Тираж 643 .Подписное

ВНИИПЙ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1)3035, Иосква, %-35, Рауйская наб., д, 4t5

Ф М Ю »В Ф Ф» ° » е е » ю е ю

Ю

Филиал ППП нйатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор Г. Решетник

7 1052569 8 расчетам, эа счет повышения качества. Использование предлагаемого иэобизготовляемой продукции и увеличения :ретения позволяет уменьшить. разбег производительности процесса нанесения толщины наносимого покрытия в средпокрытия составит 3,2 тыс руб. . нем на 0,4 мкм.

А 4