Анодный узел для устройств электролитического осаждения покрытий

 

Изобретение относится к нанесению гальванических покрытий и может быть использовано для нанесения покрытий на стенки кристаллизаторов. Целью изобретения является повышение качества покрытий и снижение энергопотребления за счет устранения скопления газа внутри анодного узла. Он содержит перфорированный титановый контейнер 1 с крышкой 5, в которой размещен анодный материал 2. Анодный материал 2 покрыт металлической пластиной 4, с которой в постоянном контакте находятся стержневые токоподводы. Между анодным материалом 2 и титановой корзиной расположена фильтрующая ткань 3. При проведении процесса с большим газовыделением контейнер 1 может быть выполнен с патрубком на боковой поверхности, а металлическая пластина 4 - перфорированной. За счет удаления локального скопления газа внутри анодного узла и улучшения электрического контакта с гранулированным материалом создаются большие поверхности с равномерной растворимостью анодного материала , что позволяетдостичь-цель изобретения . 1 з.п.ф-лы, 2 ил, со с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 25 0 17/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4821884/26 (22) 12,03.90 (46) 15.05.92, Бюл. N. 18 (71) Производственное объединение "Уралмаш" (72) А.Г.Устюгов, А,Я.Коркин и A,А.Смирнов (53) 621.357.14.002.51 (088.8) (56) Дасаян M.À., Пальмская И.Я. Оборудование цехов электрохимических покрытий. Л,:

Машиностроение, 1979, с. 147.

Шлугер M.À. Гальванические покрытия в машиностроении. М,: Машиностроение, 1985, т, 1, с, 106. (54) АНОДНЫЙ УЗЕЛ ДЛЯ УСТРОЙСТВ

ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ

ПОКРЫТИЙ (57) Изобретение относится к нанесению гальванических покрытий и может быть использовано для нанесения покрытий на стенки кристаллизаторов, Целью изобретения является повышение качества покрытий

„„Я „„1733509 А1

2 и снижение энергопотребления за счет устранения скопления газа внутри анодного узла. Он содержит перфорированный титановый контейнер 1 с крышкой 5, в которой размещен анодный материал 2. Анодный материал 2 покрыт металлической пластиной 4, с которой в постоянном контакте находятся стержневые токоподводы; Между анодным материалом 2 и титановой корзиной расположена фильтрующая ткань 3. При проведении процесса с большим газовыделением. контейнер 1 может быть выполнен с патрубком на боковой поверхности. а металлическая пластина 4 — перфорированной. За счет удаления локального скопления газа внутри анодного узла и улучшения электрического контакта с гранулированным материалом создаются большие поверхности с равномерной растворимостью анодного материала, что позволяет достичь цель изобретения. 1 з,п.ф-лы, 2 ил.

1733509

Изобретение относится к нанесению гальванических покрытий на плоские поверхности при горизонтальном их расположении, например, нанесение никеля и его сплавов на поверхности стенок кристаллизатора МНЛЗ или на поверхности движущихся металлических лент.

Целью изобретения является повышение качества покрытия и снижение энергопотребления за счет устранения скопления газа внутри анодного узла, а также проведение процессов с большим газовыделением.

На фиг. 1 изображен анодный узел для устройства электролитического осаждения покрытий, продольный разрез; на фиг, 2- то же, вид сверху, Анодный узел состоит из титанового контейнера с перфорированным дном 1, заполненного анодным материалом 2, состоящим из гранулированного никеля марки

Н-1. Титановый контейнер сверху закрыт крышкой 5, выполненной из оргстекла толщиной 10 мм. По периметру между корзиной 1 и крышкой 5 расположено уплотнение

7 из вспененного поливинилхлорида, с помощью которого обеспечивается герметизация анодной. полости 9. Между анодным материалом 2 и перфорированным дном контейнера 1 расположена фильтрующая ткань 3 марки "Хлорин", Такое расположение фильтрующей ткани 3 позволяет исключить скопление газа и шлама в межэлектродном зазоре. Поверх анодного материала 2 свободно уложена металлическая пластина 4 из никеля марки НПА-1, которая может быть выполнена перфорированной с перфорацией диаметром 5 мм. В металлическую пластину 4 упираются стержневые токоподводы 6, изготовленные из нержавеющей стали. Токоподводы 6 могут перемещаться в осевом направлении в направляющих 10, закрепленных в крышке 5, Постоянный контакт токоподводов 6 с MG таллической пластиной 4 может осуществляться, например, за счет поджатия пружиной (не показана). Данная конструкция обеспечивает надежное и равномерное распределение плотности тока в анодном материале 2 в процессе eto расходования, Для отвода электролита с газами из анодной полости 9 контейнера 1 в верхней части он снабжен сливным патрубком 8, подсоединенным к приемной емкости (не показана) и выполненным из титановой трубы диаметром 25 мм.

Пример. Для получения никелевого покрытия на рабочей поверхности стенок кристаллизатора МНЛЗ изготовлен титановый контейнер 1 размером 300 х 1200 х 50 мм, Контейнер устанавливается на специПри нанесении никелевого покрытия с использованием предлагаемого анодного узла время нанесения никелевого покрытия

55 толщиной 1 мм при плотности тока 6 А/дм (сила тока 200 А) и напряженииэлектролиза

5 В составило 14,7 ч. Расход электроэнергии для нанесения никелевого покрытия толщиной 1 мм на стенку кристаллизатора размерами 300х1200мм составил 200 ° 5 14,7

50 альные щечки, выполненные из оргстекла, и образует с ними и рабочей поверхностью стенки кристаллизатора замкнутый по сечению межэлектродный зазор. B контейнер 1 укладывается фильтрующая ткань 3 "Хлорин", на нее засыпается в качестве анодного материала 2 гранулированный никель марки Н-1, который тщательно выравнивается. На гранулированный никель свободно укладывается никелевая пластина 4 марки

НПА-1 толщиной 10 мм с перфорацией диаметром 5 мм. На пластину 4 загибаются края фильтрующей ткани 3. Сверху на титановую корзину 1 устанавливается крышка 5. На крышке 5 закреплены направляющие 10, в которых перемещаются стержневые токоподводы 6, Постоянный контакт токоподводов 6 с никелевой пластиной 4 осуществляется за счет поджатия пружиной (не показана). К токоподводам 6 подсоединяются провода от источника питания.

Предлагаемый анодный узел для получения гальванических покрытий работает следующим образом, Часть потока электролита из межэлектродного зазора попадает через перфорацию в титановом контейнере 1, фильтрующую ткань 3 и анодный материал 2 в анодную полость. Проходя через анодный материал 2, электролит захватывает пузырьки газа. выделившегося на аноде, Обогащенный газами электролит из анодной полости 9 через сливной патрубок 8 отводится в приемную емкость (не показана).

Благодаря расположению фильтрующей ткани 3 между контейнером 1 и анодным материалом 2 не происходит скопления газа и шлама в межэлектродном зазоре. наличие которых резко ухудшает качество поверхности и равномерность нанесения покрытия за счет экранизации анода, Удаление газа из анодной полости 9 потоком электролита через сливной патрубок

8 увеличивает электропроводность электролита, что приводит к снижению энергозатрат. Наличие токопроводящей. никелевой пластины 4 и. поджатых стержневых токоподводов 6 обеспечивает надежный электрический контакт с анодным материалом 2 по мере его выработки.

1733509

Составитель Л,Московская

Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Редактор Е.Копча

Заказ 1642 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4!5

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

= 14 7 кВт ч. Толщина покрытия по всей поверхности одинаковая и равна 1 мм, При нанесении. никелевого покрытия толщиной 1 мм на аналогичную стенку кристаллизатора с использованием .анода по прототипу при силе тока 200 А напряжение электролиза повысилось до 10 В. Время нанесения покрытия составило 14,8 ч. Расход электроэнергии в этом случае равен

200 10 14,8 = 29,6 кВт ч, т.е. по сравнению с предлагаемым анодом увеличился в 2 раза.

Измерение толщины покрытия показало. что встречаются локальные зоны с толщиной покрытия до 0,4 мм. Такое покрытие не может быть использовано в производстве и требует механической обработки, в результате которой толщина покрытия будет равной 0,4 мм, т.е. в 2,5 раза тоньше, чем покрытие, полученное по предлагаемому аноду.

За счет устранения локального скопления газа внутри анодного узла при его гори-. зонтальном расположении и улучшении электрического контакта с гранулированным анодным материалом создаются большие поверхности с равномерной растворимостью анодного материала, которые позволяют получить равномерные гальванические покрытия на больших поверхностях и обеспечить снижение расхода электроэнергии в два раза.

Формула изобретения

1. Анодный узел для устройств. элект5 ролитического осаждения покрытий, преимущественно на горизонтальные плоские . поверхности, содержащий контейнер из титана с перфорированным дном, анодный материал, фильтрующую ткань и токоподво10 ды, отличающийся тем, что, с целью повышения качества покрытия и снижения энергопотребления за счет устранения скопления газа внутри анодного узла, он снабжен металлической пластиной и крыш15 кой.с отверстиями..фильтрующая ткань расположена между полостью контейнера и анодным материалом, пластина размещена на анодном материале, крышка установлена . посредством герметизирующего элемента

20 на контейнере, токоподводы выполнены в виде стержней и смонтированы в отверстиях крышки с зазором и с возможностью перемещения для контакта с пластиной, 25 2. Узел по и. 1, отличающийся тем. что, с целью проведения процесса с большим газовыделением,.контейнер выполнен с патрубком на боковой поверхности, а металлическая пластина выполнена перфори30 рованной.