Анод для установок электролитического нанесения покрытий

 

Изобретение относится к конструкциям анодов, в частности растворимых, используемых при производстве покрытий способом катодного восстановления, и может быть использовано для осуществления других элект- • рохимических процессов, преимущественно, с целью количественного растворения металлов. Цель изобретения - уменьшение металлоемкости конструкции и удобства обслуживания. Загружают перфорированный контейнер 1 кусочками 2 цветного металла, образующими в совокупности растворимый элемент насыпного типа. Оседающий при растворении столб кусочков 2 металла уси-

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистических

РЕСПУБЛИК (51)5 С 25 О 17/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

1 (21) 4756424/02 (22) 09.11.89 (46) 23.02.92, Бюл. М 7 (71) Тверской вагоностроительный завод им, M,È.Êàëèíèíà (72) В.А.Коровкин (53) 621.357.035,224(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

hb 1071670, кл, С 25 0 17/10. 1982.

Авторское свидетельство СССР

М 1339108, кл. С 25 0 17/10, 1986. (54) АНОД ДЛЯ УСТАНОВОК ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО, НАНЕСЕНИЯ ПОКР6!ТИЙ

„„SU „„1713992 А1 (57) Изобретение относится к конструкциям анодов, в частности растворимых, используемых при производстве покрытий способом катодного восстановления, и может быть использовано для осуществления других электрохимических процессов, преимущественно, с целью количественного растворения металлов. Цель изобретения —. уменьшение металлоемкости конструкции и удобства обслуживания. Загружают перфорированный контейнер 1 кусочками 2 цветного металла, образующими в совокупности растворимый элемент насыпного типа. Оседающий при растворении столб кусочков 2 металла уси1713992

20

30

35 ао

45 ливает первоначальное заклинивание зубьев 5 с увеличением значений контактных усилий в точках их соприкосновения с кромками отверстий 8, создавая условия для продавливания непроводящей пассивной окисной пленки, т.е. обеспечивая образование и существование в этих точках электрического контакта, Поскольку положение зубьев 5 в полости контейнера 1 лишь незначительно отличаетс.; от горизонтального, вышележащие слои кусочков 2 материала оказывают

Изобретение относится к конструкциям анодов, в частности растворимых, используемых при производстве покрытий способом катодного восстановления, и может быть использовано для осуществления других электрохимических процессов, преимущественно, с целью количественного растворения металлов, Целью изобретения является уменьшение металлоемкости конструкции и улучшение удобства. обслуживания. ,На фиг. 1 представлен предлагаемый анод, общий вид; на фиг. 2 — то же, вид сбоку; на фиг.3 — узел I на фиг. 1; на фиг. 4 — узел II на фиг. 2.

Анод состоит из перфорированного контейнера 1, имеющего дно, две торцовые и боковые стенки, и расположенных в его полости множества мелких кусочков 2 цвет-. ного металла, образующих в совокупности растворяемый элемент насыпного типа, В сечении, параллельном дну, контейнер имеет форму, близкую к прямоугольной.

Контейнер снабжен контактно-подвесными крюками 3 со скрученной ножкой для завешивания и контактирования анода с токоведущей штангой 4 и контактными элементами, выполненными в виде гребенок, зубья 5 которых введены в его полость в форме консольных балок через отверстия 6 в боковых стенках. Основания 7 гребенок ориентированы при этом поперек стенок и расположены снаружи контейнера. Контактные зубья 5 выполнены в виде незамкнутых обечаек, с продольным пазом по длине нижней части и получены путем П- или 0-образной гибки перфорированных металлических пластинок.

Контейнер имеет сборно-разборную конструкцию и выполнен из разнородных материалов, при этом его торцовые стенки и дно, имеющие форму, например, гнутого швеллера, выполнены из токопроводящего листового материала, химически и электрохимически устойчивого в условиях применена них давление всей своей массой. Улучшение доступа электролита к глубинным слоям металла, наряду с уменьшением экранирования и падения потенциала по объему анода, обеспечивает равномерное распределение тока на электроде, что благоприятно сказывается на равномерности и скорости растворения анодного материала, а вместе с этим и на качестве получаемых покрытий. 4 ил. ния анода, например титана, а боковые стенки — из коррозионно-стойкого жесткого листового диэлектрика, преимущественно винипласта, Гребенчатые контактные эле-. менты выполнены из материала, аналогичного по химсоставу материалу токопроводящих частиц контейнера.

Основания 7 гребенок скреплены с торцовыми стенками с помощью сварки, образуя поперечные связи между ними и объединяя эти с генки и дно контейнера в жесткий токопроводящий каркас, Боковые непроводящие стенки контейнера непосредственно не скреплены с этими частями каркаса, а подвешены в его полости на зубьях-обечайках 5 гребенок, выполненных разборными, в которых обечайки установлены с посадочным зазором в продолговатых отверстиях 8 оснований. Отверстия 8 pBcllOIIOжены напротив аналогичных продолговатых отверстий 6 в боковых стенках и несколько выше них. При таком выполнении основания и обечайки гребенок, их опорные поверхности и стенки контейнера малоподатливы на изгиб под действием давления материала насыпного растворяемого элемента в полости контейнера, поэтому контактные обечайки 5 в данной конструкции выполняют функцию жестких неподвижных контактных элементов.

Крюки 3 выполнены из материала е хорошей электроповодностью, например из полосовой меди, и прикреплены своими ножками к контейнеру с помощью резьбовых крепежных деталей в верхней части его торцовых стенок, выступающей над уровнем электролита в ванне электрохимической обработки.

Анод работает следующим образом.

Перед применением производится сборка контейнера, его заполнение анодным материалом и эавешивание анода в ванну покрытия. Для облегчения выполнения подготовительных операций в стенках и верхних поперечных связях каркаса выпол1713992 немы соосные щелевые отверстия 9; в которые вводятся крепежные детали c..""..лементами типа винт 10, гайка 11.

При сборке контейнера обе листовые стенки вводятся в полость каркаса с опорой на его дно. Отверстия 6 при этом совмещают с соответствующими отверстиями 8, находясь несколько ниже их. После этого стенки приподнимаются над дном с выравниванием уровней кромок отверстий 8 и 6 и фиксируются в этом положении с помощью гаек-барашков 11. Затем через эти совмещенные отверстия в полость контейнера вводят обечайки 5 до соприкосновения торцов их внутренних концов с внутренней плоскостью противолежащей стенки.

Прижимные гайки 11 ослабляют и стенки, опускаясь, оказываются. подвешенными на обечайках, прилегая при этом.участками наружной поверхности к внутренним плоскостям полок дна и торцовых стенок, а также к основаниям гребенок. 3а счет посадочных зазоров обечайки под действием собствен-. ных.сил тяжести и тяжести подвешенной на них стенки перекашиваются в отверстиях 8 гребенок. Угол наклона обечаек при этом невелик, и стенки удерживаются на них за . счетсил трения, в результате соприкосновения с торцами обечаек, заклиненных на противоположной стороне контейнера, а также благодаря деталям 10 и 11. При последую, щей загрузке анодного материала в собранный таким образом контейнер образующийся столб металла усиливает заклинивание обечаек в основаниях гребенок.

Процесс растворения анодного материала, в качестве которого могут быть использованы мелкие кусочки металла, выпускаемые промышленно или получаемые в производственных условиях путем расчленения или переплавки анодных остатков или обрезков, ведется так, что в контейнере всегда имеется периодически восполняемый "запас" в виде слоя этих кусочков, выступающего вместе с верхней частью контейнера над уровнем электролита.

Благодаря наличию этого слоя обеспечивается постоянство объема и марсы погруженной части растворяемого элемента, а вместе с этим стабильность его бокового и вертикального контактного давления на токоведущие стенки, дно и обечейки, Оседающий при растворении столб металла усиливает первоначальное заклинивание обечаек с увеличением значений контактных усилий в точках их соприкосновения с кромками отверстий 8, создавая условия для продавливания непроводящей пассивной окисной пленки на титановых проводниках, т.е. обеспечивая образование и существование в этих точках электрического контакта.

Поскольку положение обечаек в полости контейнера лишь незначительно отличается от горизонтального, вышележащие слои вводного материала оказывают на них давление всей своей массой. Величина этого давления в соответствующих уровнях превышает величину бокового давления столба

10 металла на торцовые стенки контейнера, поэтому продавливание окисной пленки на титановых токоведущих деталях с резким уменьшением ее соприкосновения в предлагаемом аноде происходит на меньших глубинах, чем в конструкциях, не имеющих

15 аналогичных контактных элементов. Это способствует вовлечению в участие в токоподводе "напрямую" к анодному материалу верхних поясов контейнера, дополнительных к его нижним поясам и дну. Тем самым

20 уменьшается путь прохождения электрического тока через верхние слои столба металла, и из электрической цепи исключается множество промежуточных цепочек переходных соприкосновений на границах соприкосновения вышележащих кусочков с нижележащими, которые могут существенно ухудшить равномерность распределения потенциала анодной поляризации по высоте электрода, особенно если процесс идет с образованием плохо проводящего анодного шлама, По этой же причине равномерность распределения анодного потенциала улучшается и по другим измерениям растворяе25

30 мого элемента, так как обечайки гребенок, имеющие сравнительно большую наружную поверхность, восполняют убыль эффективной контактной поверхности ввиду применения диэлектрика для изготовления стенок, увеличивая количество "закороченных" точек соприкосновения кусочков ме40 талла непосредственно с токоведущими частями контейнера и обеспечивая их наличие не только на наружных поверхностях

45 столба металла, но и внутри него.

Анодный "ил", образующийся при растворении большинства металлов, постепенной очистки всех поверхностей внутренней полости от этих загрязнений.

Полые зубья-обечайки контактных элементов, насквозь пронизывающие растворяемый элемент, образуют в нем

55 своеобразную безотходную "перфорацию", способствующую созданию дополнительных очагов растворения в.глубине и на тыльной стороне анода. При этом токоотвод и отвод продуктов растворения металличено скапливается в нижней части контейнера. Его сборно-разборная конст50 рукция обеспечивает возможность надеж1713992 ской фазы происходит не только от ее наружной поверхности — через отверстия 12 перфорации стенок, но и из глубины ее— через полости обечаек, их незамкнутую нижнюю часть и отверстия 13 перфорации 5 внутренних участков. Такая "перфорация" позволяет по меньшей мере на 10 увеличить поверхность анода и повысить допустимую токовую нагрузку на него.

Таким образом, благодаря горизонталь- 10 ным основаниям гребенок, предохраняющим боковые стенки контейнера от выпучивания с утолщением столба металла и зубьям-обечайкам. образующим в нем сквозную перфорацию, в растворяемом эле- 15 менте предлагаемого анода в.сравнении с известными анодами с улучшенным токоподводом уменьшается малоактивная в анодном отношении "сердцевина", улучша-. ется растворение металла с тыльной сторо- 20 ны и повышается эффективность работы анода в целом, Конструкция позволяет расходовать при выполнении контейнера относительно небольшое количество дефицитного титана 2S и обходится при этом обычным оборудованием и инструментом, что обеспечивает доступность его изготовления практически для любой мастерской при цехах гальванопокрытий, занятых изготовлением и ремонтом применяемой в них технологической оснастки, Формула изобретения

Анод для установок электролитического нанесения покрытий, содержащий контейнер с дном, перфорированными боковыми и торцовыми стенками, контактными элементами, расположенными на боковых стенках, и контактно-подвесные крюки, электрически соединенные со стенками контейнера, отличающийся тем, что, с целью уменьшения металлоемкости конструкции и удобства обслуживания, контактные элементы выполнены в виде гребенок, основа-, ния которых жестко соединены с торцовыми стенками, а зубья гребенок выполнены e. виде незамкнутых перфорированных обечаек, свободно установленных в основаниях гребенок и консольно в боковой стенке контейнера, при этом боковые стенки выполнены из диэлектрического материала.

1713992

Составитель В.Болобан

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С.Шевкун

Редактор H.Рогулич

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 664 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного. комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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