Устройство для нанесения износостойких гальванических покрытий на поршневые маслосъемные кольца коробчатого типа
Изобретение относится к гальванотехнике. Цель изобретения - повышение качества покрытий. Устройство содержит катод, состоящий из пакета колец, наружный анод 1 и внутренний анод 6. В устройстве держатель с катодом 2 вместе с внутренним анодом 6 устанавливается в полость наружного анода 1. Пластинчатые кольца внутреннего анода 6 размещают напротив канавок колец. Аноды 1 и 6 подключают к источнику тока через отдельные выпрямительные агрегаты. Устройство размещают в ванне с электролитом. При подаче напряжения к анодам 1 и 6 и катоду 2 происходит одновременно электроосаждение покрытия на наружной и внутренней поверхностях колец. В варианте исполнения в нижней части устройства выполняют отдельный трубопровод для подачи электролита во внутреннюю полость между катодом 2 и внутренним анодом 6 с регулированием количества подаваемого электролита. 1 з. п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к машиностроению, а именно к оборудованию для нанесения покрытий. Целью изобретения является повышение качества покрытия. На фиг. 1 изображено устройство с общим подводом электролита, поперечный разрез; на фиг. 2 устройство с подводом электролита во внутреннюю полость между пакетом колец и внутренним анодом по отдельному каналу, поперечный разрез; на фиг. 3 анод, поперечный разрез с установленным пакетом колец; на фиг. 4 поршневое кольцо коробчатого типа со слоем хрома (толщина покрытия в микронах), полученное с применением гладкого внутреннего анода; на фиг. 5 поршневое кольцо коробчатого типа со слоем хрома (толщина покрытия в микронах), полученное с применением предлагаемого устройства с анодом из пластинчатых дисков с изоляционными шайбами между ними. Устройство (фиг. 1) содержит наружный анод 1 и катод 2, причем наружный анод 1 соединен с источником питания через отдельный выпрямительный агрегат (на чертеже не показан), держатель пакета поршневых колей, состоящий из нижней шайбы 3, верхней прижимной шайбы 4 с винтами 5, являющийся катодом, и внутренний анод 6 (фиг. 1 и 3), соединенный с источником питания через другой отдельный выпрямительный агрегат, состоящий из пластинчатых колец с установленными между ними кольцами 7 из изоляционного материала, например пластизоля, фторопласта, винипласта и т.п. закрепленный на нижней шайбе 3 и изолированный от катода 2 с помощью прокладок 8 и втулки 9, а от наружного анода 1 через шайбу 10. Во внутренней полости наружного анода размещена втулка 11, выполненная как и шайба 10 из изоляционного материала, вместе с которой они предназначены для исключения краевого эффекта на наружных кромках пакета поршневых колец. Токопровод 12 к внутреннему аноду является одновременно зажимающим устройством пакета колец с помощью шайбы 4, гайки 13 и центрального стержня 14. В данном варианте исполнения шайба 10 выполнена с отверстием, к которому подсоединен отдельный трубопровод 15 для подачи электролита от подающего насоса (на чертеже не показан) с возможностью регулирования количества подаваемого электролита во внутреннюю полость между пакетом колец и внутренним анодом 6. Устройство работает следующим образом. Пакет колец, образующий катод 2, набирается в технологической втулке-кондукторе (на чертеже не показана) и устанавливается на внутренний анод 6 с центрированием по внутреннему диаметру колец в соответствующих выточках шайб 4 и прокладки 8, зажимается гайкой 13 и вынимается из технологической втулки-кондуктора вместе с внутренним анодом 6. Собранный пакет колец устанавливается в полость наружного анода 1 в выточку изоляционной шайбы 10. Внутренний 6 и наружный 1 аноды подключаются к источнику питания через отдельные выпрямительные агрегаты. Устройство размещается в ванне с электролитом, после чего производится нанесение покрытия. При подаче напряжения к анодам 1 и 6 и катоду 2 происходит процесс одновременного электроосаждения покрытия на наружной и внутренней поверхностях колец. Для обеспечения необходимого моторесурса кольца обычно требуется толщина покрытия на наружном диаметре значительно больше, чем на внутренней поверхности канавки под пружинный экспандер, например для колец двигателей Ч 15х18 Ч 15х15 она составляет 90-12, мкм на наружной поверхности и 10-15 мкм на внутренней канавке. Для получения таких покрытий изменение плотности тока и времени выключения внутреннего анода 6 производится с соответствующей величиной для конкретного типа колец. Проведение процесса одновременного хромирования поршневых маслосъемных колец возможно как с гладким внутренним анодом, состоящим из пластинчатых дисков с изоляционными шайбами между ними. При электролитическом покрытии колец с гладким внутренним анодом получается более неравномерная толщина покрытия по внутренней канавке. На фиг. 4 изображена толщина слоя хрома с гладким внутренним анодом, где видно, что наибольшая толщина откладывается на внутреннем диаметре "а" колец, а в канавке под пружинный экспандер значительно меньше. Это связано с наличием так называемого краевого эффекта, при котором на кромках внутреннего диаметра кольца концентрация силовых линий выше, чем в канавке, в связи с чем и выше толщина покрытия. Верхняя поверхность "б" канавки имеет толщину покрытия несколько меньше, чем нижняя поверхность "в" из-за скопления в верхней зоне канавки выделяющихся пузырьков водорода, которые препятствуют равномерному осаждению покрытия. Применение внутреннего анода из пластинчатых колец с установленными между ними кольцами из изоляционного материала, например пластироля, фторопласта, винипласта и т.д. исключает возникновение повышенной концентрации силовых линий из зоны между дисками, т.е. снижает краевой эффект на кромках внутреннего диаметра колец, а расположение пластины кольца, толщина которой равна 0,5 ширины канавки, напротив канавки с минимально возможным зазором между его наружным диаметром и внутренним диаметром кольца обеспечивает равномерное и качественное покрытие поверхности канавки кольца (см. фиг. 5). В связи с тем, что на наружной поверхности кольца толщина покрытий имеет большую величину, процесс хромирования проводят более интенсивно с большей плотностью тока, при котором происходит значительное выделение водорода, что требует повышенной прокачки электролита через наружную полость. На внутренней канавке требуемая толщина покрытия меньше и процесс хромирования проводят "мягче", т. е. с меньшей плотностью тока, когда образование пузырьков водорода идет менее интенсивно и поэтому количество прокачиваемого электролита во внутреннюю полость необходимо обеспечивать в меньшем количестве, что возможно только с применением подвода электролита во внутреннюю полость между внутренним анодом и пакетом колец по отдельному каналу с возможностью его регулировки, например, с помощью крана. За счет варьирования параметрами процесса электролитического хромирования (плотностью тока на внутреннем аноде от отдельного выпрямительного устройства, количеством прокачиваемого электролита во внутреннюю полость анода и временем включения внутреннего анода) обеспечивается практически любая требуемая толщина покрытия с обеспечением качества и равномерности покрытия внутренней канавки маслосъемного кольца под пружинный экспандер.
Формула изобретения
1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКИХ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ НА ПОРШНЕВЫЕ МАСЛОСЪЕМНЫЕ КОЛЬЦА КОРОБЧАТОГО ТИПА, содержащее ванну с трубопроводами для подвода и отвода электролита, внутренний и наружный аноды, катод, источник тока и токопроводы, отличающееся тем, что, с целью повышения качества покрытия, оно снабжено втулками из изоляционного материала, установленными во внутренней полости наружного анода сверху и снизу, а внутренний анод выполнен в виде пластинчатых колец с расположенными между ними кольцами из изоляционного материала. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что трубопроводы для подвода электролита расположены в нижней части устройства.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000
Извещение опубликовано: 27.12.2000
