Электрод для получения электрохимических покрытий на внутренних поверхностях

 

Изобретение относится к гальванотехнике и может быть использовано для электролитического нанесения покрытий при напряжениях искрения в отверстиях и полостях , в том числе и глухих, различных деталей . Цель изобретения - повышение качества покрытий при обработке глухих полостей за счет равномерного охлаждения электролита и повышение его надежности. Электрод представляет собой электропроводную спираль 1 с внутреними гибкими стержнями-ограничителями 3, закрепленными на концах спиралями, где имеются соединительные втулки (элементы), и термостойкими изолирующими, например керамическими элементами 4, дискретно расположенными на внешней поверхности спирали. При нанесении покрытия электрод и оксидируемую деталь погружают в ванну, через которую принудительно прокачивают электролит, электрод при этом соединен с катодом источника тока, изделие - с анодом. 1 з,п.ф-лы, 2 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) () l) (SE)S С 25 0 17/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4696868/02 (22) 16.05;89 (46) 23.05.91. Бюл.N.19 (71) Институт химии Дальневосточного отделения AH СССР (72) П.С.Гордиенко, А.Н,Коврянов, В.И.Тырин, l0.В.Мильчаков, О.А.Голобородько и

Я.М.Гендлер (53) 621.035.22 (088.8) (56) Заявка Японии М 62-835500, кл. С 25 0

17/12, опублик. 1987.

Авторское свидетельство СССР N.

1175712, кл. В 28 В 7/16, 1985. (54) ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ НА ВНУТРЕННИХ ПОВЕРХНОСТЯХ (57) Изобретение относится к гальванотехнике и может быть использовано для электролитического нанесения покрытий при напряжениях искрения в отверстиях и полостях, в том числе и глухих, различных деталей. Цель изобретения — повышение качества покрытий при обработке глухих полостей за счет равномерного охлаждения электролита и повышение его надежности..

Электрод представляет собой электропроводную спираль 1 с внутреними гибкими стержнями-ограничителями 3, закрепленными на концах спиралями, где имеются соединительные втулки (элементы), и термостойкими изолирующими, например керамическими элементами 4, дискретно расположенными на внешней поверхности спирали. При нанесении покрытия электрод и окаидируемую деталь погружают в ванну, через которую принудительно прокачивают электролит, электрод при этом соединен с катодом источника тока, иэделие — с анодом.

1 з,п.ф-лы, 2 ил.

1650791 г

Изобретение относится к гальванотехнике и может быть использовано для электролитического оксидирования, в частности микродугового оксидирования (МДО), деталей с внутренними полостями, например труб или арматуры из титановых или алюминиевых сплавов, применяемых в химическом машиностроении и в авиа- и судостроении.

Целью изобретения является повышение качества покрытий при обработке глухих полостей за счет равномерного охлаждения электролита и повышение его надежности.

На фиг.1 представлен электрод, сечение; на фиг.2 — схема, поясняющая применение сборного электрода для электролитического оксидирования внутренней поверхности гнутой трубы, заглушенной с одного конца.

Предлагаемый электрод состоит из цилиндрйческой спирали 1, выполненной с заданным шагом, который определяется с учетом того, что общая площадь зазоров между витками спирали составляет 0,5 — 1,0 площади внутреннего сечения спирали. При уменьшении этого соотношения уменьшается шаг спирали. Слишком плотная спираль приводит к увеличению гидравлического сопротивления, при этом для прокачки электролита требуется более мощный насос. При увеличении этого соотношения шаг спирали увеличивается. Это приводит к тому, что большая часть электролита вытекает из электрода в самом его начале, т.е. охлаждение становится неравномерным, Материалом для изготовления спирали служит гибкий стержень (проволока), Концы спирали 1 закреплены на концевых элементах 2, роль которых выполняют соединительные втулки, имеющие на своих концах, например, резьбу, Внутри спирали 1 размещены по крайней мере два гибких ограничителя 3, концы которых закреплены на соединительных втулках 2. Ограничители 3 выполнены из проволоки диаметром в несколько раз меньшим, чем диаметр проволоки, иэ которой выполнена спираль 1 электрода. Это обеспечивает необходимую гибкость электрода, препятствуя.его растяжению. На внешней поверхности спирали 1 установлены изолирующие элементы 4, выполненные, например, из керамики, Расстоя ние (шаг) между изолирующими элементами зависит от радиуса изгиба оксидируемой полости, например внутренней поверхности гнутой трубы, ее диаметра и высоты изолирующих элементов и определяется.так, чтобы исключить возможность соприкосновения спирали и стенки полости

5

40 (короткого замыкания), Минимальный шэг должен быть меньше диаметра электрода нэ

0,5 — 10 мм, Материал элементов 1 — 3 электрода выбирают в зависимости от материала оксидируемых деталей, Так, например, при оксидировании деталей из титана и его сплавов эти элементы выполняются из титановых сплавов, Оксидирование внутренней поверхности с помощью предлагаемого электрода .осуществляют следующим образом

Во внутреннюю полость оксидируемой детали 5, например гнутой трубы, вводят электрод, на одном из концов которого ycTBHàâëивают заглушку 6, препятствующую вытекэнию электролита, что способствует более равномерному его распределению вдоль электрода. Затем деталь 5 завешивают в ванне 7 с электролитом, а второй конец электрода соединяют с патрубком 8 для подачи электролита в стенке ванны 7, Корпус ванны 7 соединен с катодом, а оксидируемая деталь 5 — с анодом источника тока 9

Для проведения процесса микродугового оксидирования на оксидируемую деталь 5 и корпус ванны 7 подают напряжение, а через патрубок 8 под давлением пропускают электролит, который, благодаря наличию дискретных изолирующих элементов 4 между внешней поверхностью электрода и внутренней поверхностью детали 5, свободно проходит через зазоры между витками спирали электрода и равномерно охлаждает внутреннюю поверхность детали 5, поддерживая необходимый температурный режим.

Эти.изолирующие керамические элементы

4, .препятствующие контакту спирали 1 с внутренней поверхностью оксидируемой детали 5, обеспечивают беспрепятственное обратное вытекание электролита в случае оксидирования глухих полостей, Они выдерживают кратковременное повышение температуры в микрообъемах у оксидируемой поверхности до нескольких тысях градусов.

При этом ограничители 3 препятствуют растяжению спирали 1 электрода под воздействием. давления электролита, обеспечивая равномерность турбулизации пропускаемого электролита .и, соответственно, равномерность его охлаждения.

Наличие одного ограничителя приводит к тому, что при смещении, когда ограничитель оказывается в одной плоскости с осью спирали. электрод может самопроизвольно изгибаться. 8 спирали возникают сгущения разреже4ия, равномерность прохождения электролита нарушается.

Три и более ограничителей необходимы при увеличении диаметра (размеров) спира1650791

Фиа 2

Составитель И.Саакова

Техред М.Моргентал Корректор С.Черни

Редактор И.Дербак

Заказ 1588 Тираж 407 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ли, когда двух электродов уже недостаточно для того, чтобы контролировать изменение формы спирали, т.е. появление ее сгущений-разряжений под воздействием внешних сил.

Когда длина детали превышает длину электрода, то с помощью соединительных втулок (элементы) 2 несколько электродов соединяют в один составной электрод, соответствующий по длине глубине обрабатываемого отверстия.

Предлагаемый электрод позволяет получать покрытия высокого качества как в сквозных, так и в глухих отверстиях различных деталей с использованием методов электролитического, в частности микродугового, оксидирования, так как особенности егo конструкции обеспечивают поддержания необходимого температурного режима за счет равномерного охлаждения электролита. Наличие соединительных втулок на концах электрода обеспечивает быстрый и крайне простой в техническом отношении переход от обработки отверстий одной глубины к обработке отверстий другой глубины, позволяя составлять электрод необходимой длины. Кроме того, изоляция в виде дискретных элементов, выполненных из термостойкого материала, например из керамики, повышает надежность работы электрода и установки для электролитического оксидирования в целом при высоких

5 напряжениях и температурах, характерных для процесса микродугового оксидирования, Формула изобретения

10 1. Электрод для получения электрохимических покрытий на внутренних поверхностях, выполненный из электропроводного стержня в виде спирали с изоляцией на наружной поверхности, о т л и ч а ю щ и й15 с я тем, что, с целью повышения качества покрытий при обработке глухих полостей за счет равномерного охлаждения электролита и повышения его надежности, он снабжен расположенными внутри спирали гибкими

20 ограничителями, закрепленными на противоположных концах электрода с помощью концевых элементов, а изоляция выполнена в виде дискретно размещенных по длине электрода элементов из термостойкого ма25 териала.

2. Электрод по п,1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что концевые элементы выполнены в виде соединительных втулок,