Анод для установок электролитического нанесения покрытий

 

Изобретение относится к конструкциям электродов, в частности растворимых анодов, применяемых при производстве покрытий способом катодного восстановления, и может быть использовано для осуществления других электрохимических' процессов, преимущественно с целью количественного растворения металлов. Цель изобретения - улучшение удобства обслуживания за счет пополнения контейнера насыпным анодным материалом непосредственно в ванне. Заполнение контейнера 1 анодным материалом производят вне электролита. После его частичного заполнения а наклонном положении анод завешивают на штангу 13. ус-

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (я)з С 25 0 17/10

ГОСУДАРСТВЕН ЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

2 и г3

ff

С3

СО

О ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4756425/02 (62} 4721697/02 (22) 09.11.89

3} 14.07.89

46) 30.01.92. Бюл. М 4 (71) Тверской вагоностроительный завод им. М.И.Калинина (72) В.А.Коровкин (53) 621 357.1.035.224(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hb 1071670, кл. С 25 0 17/10, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Рв 1339168, кл. С 25 0 17/10, 1986. (54) АНОД ДЛЯ УСТАНОВОК ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ (57) Изобретение относится к конструкциям электродов, в частности растворимых анодов, применяемых при производстве покрытий способом катодного восстановления, и может быть использовано для осуществления других электрохимических процессов, преимущественно с целью количественного растворения металлов. Цель изобретения— улучшение удобства обслуживания за счет пополнения контейнера насыпным анодным материалом непосредственно в ванне.

Заполнение контейнера 1 анодным материалом производят вне электролита. После его частичного заполнения в наклонном положении анод завешивают на штангу 13, ус1708945

40 тановленную на ванне покрытия или аие ее, и досыпают кусочками 5 цветного металла до заполнения обечайки 2. В процессе .ра.створения токоподвод к с.толбу металла осуществляется как от контактных элементов, удлиненных гибкими наконечниками 19, так и от внутренних поверхностей обечайки 2, т.е. равномерно по асей высоте активного -элемента, включая его верхний участок. Пополнение запаса металла, убывающего за счет растворения акИзобретение относится к конструкциям электродов. в частности растворимых ано; дов, применяемых flpH призаодстае AGKpbIтйй способом катодного восстановления, и может быть использовано для осуществления других элвктрохимических процессов, преимущественно с целью количественного растворения металлов.

Целью изобретения является улучшение удобства обслуживания за счет пополнения контейнера насыпным аиодным материалом непосредственно в ванне.

На 4w . 1 изображен анод, общий аид; нв фиг. 2 - то жв, вид сбоку; на фиг. 3— разрез A-A на фиг. 2; на фиг. 4 — разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. Ь - разрез В-В на фиг. 2; а фг. Е-c r-Г а y r,2.

Анод содержит перфорированный коитвйнвр1, снабженный обечайкой 2, присоединительными планками 3 и контактными элементами 4, а также множество мелких кусочков 5 цветного металла, образующих

его активный элемент.

Контактные элементы 4 снабжены гибкими проводниками 6. заключенными в гибкую коррозионно-стойкую изоляцию 7.

",:, . Проводники 6 расположены вне полости контейнера 1 и электрически соединены с обвчвйкой 2 посредством планок 3, которые

Снабжены торцовыми зажимами 8, включаЮщийи гладкие вертикальные отверстия под оголеиныв концы проводников 6 и горизонтальные резьбовые отверстия для при; жимных винтов 9. Обечайка 2 выполнена а

;., форме призмы с сужающейся нижней час;, . -„ .-гью, -Нижними вертикальными участками боковых стенок обечайка входит а горловину контейнера 1 и электрически и механиче;:,, . ски соединена через его боковые стенки с . - . планками 3 посредством винтов 10, гаек 11

: ", и шайб 12.

Для эавешивания контейнера 1, удли; ;... нвнного обечайкой 2, на анодную штангу 13 ванны покрытия (не показана) анод содертианого элемента, с одновременным восстановлением контактных давлений до первоначальных значений, производится простым подсыпанием кусочков металла.

Наряду с улучшением эксплуатационного обслуживания, конструкция анода позволяет уменьшить расход металлов типа титана, а также обеспечить воэможность малоотходного растворения цветных металлов в электролитах, депассивирующих титан. 3 з.п. ф-лы, 6 ил. жит контактно-подвесные крюки 14, выпол-. ненные в виде пластин фбразным вырезом. смещенным к их нижней части. С этой же целью торцовые стенки обечайки 2 weют соосиые продольные вырезы IS под . анодиую штангу .3 и снабжены промежуточными крюками 16, установленными с возможностью зацепления с крюками 14.

Обечайка 2, планки 3 и крюки 14 и 16 выполнены из проводящего материала, например меди, и могут иметь токопроводящее коррозиоино-стойкое покрытие с низким перех одным сопротивлением, например никелевое. Контейнер 1 выполнен свар1S иым, из жесткого листового полимерного материала, устойчивого к воздействию коррозионно-агрессивных сред, например непластифицированного поливинилхлорида (вииипласта), пентапласта или полипропинена — а зависимости от температурного режима. при котором осуществляется сопряжеиный с анодиым процессом процесс нанесения покрытия. Контактные элементы 4 выполнены в виде стержней, введениых а полость контейнера 1 через посадочные отверстия 17 в форме балок. расположенных по обе стороны от его бокоаых стенок. Отверстия 17, так же, как и контактные элементы — контактные стерж30 ии 4, выполнены значительно большего диаметра, чем токопроаодящие отверстия

18 перфорации контейнера 1. Внутренний участок каждого контактного стержня 4 снабжен гибким многозвенным наконечником 19, выполненным s виде круглозаеиной цепочки, присоединенной к стержню 4 по оси контейнера 1. Стержни

4 и их наконечники 19 выполнены из металлов, химически и электрохимически устойчивых в условиях проведения анодного процесса, например иэ титана, платинированного титана или нержавеющей стали, — в зависимости от состава и кислотности (щелочности) применяемого элект1708945

20

45

55 ролита. Контактные элементы 4 и гибкие проводники 6 соединены между собой разьемно через наконечники 20. Для этого на наружном конце стержней 4 выполнен резьбовой хвостовик, посредством которого стержень 4 ввернут в резьбовое отверстие 2 1 наконечника 20. Кроме отверстия 21 каждый наконечник 20 имеет отверстие 22 для ввода в него оголенного наружного конца гибкого проводника 6 и сквозное отверстие 23 или паз для крепления этого конца пропайкой. Наконечник

20, присоединительный конец проводника 6, включая крайний участок его изоляции 7, имеет наружную коррозионную стойкую изоляцию 24, выполненную, например, в виде двух жестких накладок, материал которых аналогичен материалу контейнера 1.

Каждая такая накладка имеет полость, соответствующую по конфигурации и размерам концу проводника 6 с изоляцией 7 и наконечником 20. После введения в эти полости наконечника 20, накладки герметично склеивают или сваривают между собой. Герметизация изоляции 24 по отверстиям 25 обеспечивается сдавленной изоляцией 7 и уплотнительной втулкой 25 из эбонита или аналогичного коррозионно-стойкого материала.

Устройство работает следующим обра. зом.

Начальное заполнение контейнера 1 анодным материалом проводят вне электролита. После его частичного заполнения в наклонном положении анод завешивают на штангу 13, установленную на ванне покры, тия или вне ее, и досыпают кусочки 5 до заполнения обечайки 2. В последнем случае .транспортировка анодов в ванну произво- 40 дится механизированно, вместе со штангой

13. В завешенном и полностью загруженном состоянии штанга 13 входит в полость обечайки 2 эа счет вырезов в ее торцовых стенках, а контактно-подвесные крюки 14 прикрывают эти вырезы и предотвращают выпадение кусков металла через них.

Для предохранения анодного материала и внутренних.контактных поверхностей обечайки 2 от возможных загрязнений 50 вследствие капежа остатков электролитов с транспортируемых над ними приспособлений с обрабатываемыми деталями обечайки могут дополнительно снабжаться защитными крышками или козырьками (не показаны).

При включении токовой нагрузки на ванне покрытия процесс анодного растворения протекает с большим постоянством объема и массы активного элемента. благодаря наличию значительного запаса анодного материала. за счет которого кусочки металла 5 самопроизвольно пополняют его убыль в реакционной зоне. B процессе растворения токоподвод к столбу металла осуществляется как от контактных элементов 4, удлиненных гибкими наконечниками

19, так и от внутренних поверхностей обечайки 2, т.е. равномерно по всей высоте активного элемента, включая его верхний участок. Поскольку сопротивление разновеликих ветвей токоподвода, исходящих их присоединительных планок З,мало, во все зоны активного элемента подается потенциал практически одного и того же значения. При .этом каждый контактный элемент 4 разрывает цепочки последовательно соЕдиненных переходных сопротивлений на границах соприкосновения отдельных кусочков 5 металла один с другим, а находящийся в обечайке запас металла, дополнительно сдавливая кусочки 5 один с другим и с контактными элементами 4, способствует уменьшению численных значений сопротивлений в этих цепочках. В результате омические потери потеициала в насыпном столбе металла уменьшаются, за счет чего в аноде достигается необходимая равномерность распределения потенциала Ilo всему обьему активного элемента.

Пополнение запаса металла, убывающего за счет растворения активного элемента, с одновременным восстановлением контактных давленйй до первоначальных значений производят простым подсыпанием кусочков металла 5, работающего или временно отключенного от внешней электрической цепи анода, без его перемещений по анодной штанге 13, Отсутствие потребности выгрузки из ванны для пополнения анодным материалом и необходимости преодоления сил трения и упругого сопротивления контейнЕра или его элементов при выполнении этой операции упрощает эксплуатационное об служивание анода. При этом наличие обечайки, выступающей над анодной штангой, обеспечивает удобство дозагрузки анодного материала в аноды как многорядных ванн, обслуживаемых с длинной стороны, так и ванн с односторонним торцовым об-. служиванием, входящих в состав механизированных и автоматизированных линий покрытий.

Наряду с этим конструкция анода позволяет уменьшить расход металла типа титана, а также обеспечить возможность малоотходного растворения цветных металлов в электролитах, депассивирующих титан.

1708945

Формула изобретения

1. Анод для установок электролитического нанесения покрытий, содержащий. перфорированный контейнер для анодного материала, боковые стенки которого снабжены жесткими контактными элементами, и контактно-подвесные крюки, о т л и ч а ющи и с я тем, что, с целью улучшения удобства обслуживания эа счет пополнения контейнера насыпным анодным материалом непосредственно в ванне. он снабжен обечайкой призматической формы с сужающейся нижней частью, закрепленной в верхней части"контейнера, при этом контактный элемент выполнен в виде балки с гибким наконечником и токоподводом,.соединенным с обечайкой, а стенки контейнера выполнены из диэлектрического материала.

2.Анодпоп.1,отличающийся тем, что он снабжен крюками, установленными с

5 возможностью зацепления с контактно-подвесными крюками, при этом торцовые стенки обечайки выполнены с продольными вырезами для анодной штанги.

3. Анод по пп. 1 и 2, о т y è ч а ю щ и й10 с я тем, что контактно-подвесные крюки выполнены в.виде пластин с образным вырезом, смещенным к нижней части пластины.

4.Анодпоп,1,отличающийся тем, 15 что гибкие наконечники контактных элементов выполнены в виде круглозвенных цепей, закрепленных на балках по оси контейнера.

3708945

1708945

Составитель 8.Трегубов

Техред М.Моргентал Корректор H. Ревская

Редактор Э,Слиган

Заказ 408 Тираж 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