BRPI1007106A2 - acabamento de barras com uma superfície eletrolítica contínua. - Google Patents

Abstract

ACABAMENTO DE BARRAS COM UMA SUPERFÍCIE ELETROLÍTICA CONTÍNUA. É descrito aparelho (1) para realizar acabamento de barras (2) com uma superfície eletrolítica contínua, compreendendo pelo menos um catado (3), uma célula eletrolítica (4) contendo um eletrólito (5) e compreendendo uma entrada (6) e uma saída (7) para as barras (2), e pelo menos um anodo longitudinal (8) ao longo da rota das barras (2) dentro da célula eletrolítica (4), e meios (9) para alimentação das barras (2) ao longo do eixo das barras (2), para a introdução das barras (2) na célula (4). Pelo menos um catodo (3) consiste de uma pluralidade de contatos deslizantes (11), cada um dos quais é alimentado com uma fonte de energia (30), acionável seletivamente e independentemente.

Description

; 1/5 Acabamento de barras com uma superfície eletrolítica contínua.

DESCRIÇÃO A presente invenção refere-se ao acabamento de barras com uma superfície eletrolítica contínua, envolvendo um processo e um aparelho para a realização de tal acabamento. Um primeiro sistema de cromagem contínua é conhecido, o qual inclui uma sequência de barras uma conectada à outra por meio de um pino roscado, a fim de garantir sua continuidade mecânica e elétrica, tais barras correndo (sem girarem sobre si mesmas) sobre roletes, em virtude da ação de um rolete trator, através de uma célula eletrolítica onde o procedimento de deposição sobre a superfície é realizado. O contato elétrico com as barras é provido, alternativamente: - Passando-se as barras através de um tanque contendo mercúrio, este último conectado í ao pólo negativo de um retificador de corrente; os ditos contatos de mercúrio ficam & localizados nas duas extremidades da célula eletrolítica, que tem um ou mais anodos — conectados ao seu pólo positivo, e a solução fecha o circuito; este método é complexo, altamente perigoso devido à toxicidade do mercúrio, e não permite que grandes quantidades de corrente possam ser transferidas, pois o mercúrio não é um bom condutor e, portanto, provoca altas quedas de tensão; a passagem de corrente causa um aquecimento considerável do mercúrio, que deve ser resfriado por sistemas apropriados; 7 20 -Pormeiode um contato entre as barras e um condutor metálico na forma de uma trança : flexível, que é enrolada sobre uma barra, de um lado, e sobre um tambor rotativo, do ' outro lado, o tambor sendo feito de um material condutor conectado ao pólo negativo. Este aparelho é mecanicamente muito complicado, e não funciona corretamente. A passagem da corrente, de fato, provoca alterações na superfície das barras, com a consequente produção de um elevado número de refugos. Além disso, este método não permite a transferência de grandes quantidades de corrente. Um método adicional é conhecido, o qual inclui uma sequência de barras simplesmente enfileiradas uma após a outra, sem estarem em contato recíproco, que passam através de uma célula eletrolítica na qual o processo de tratamento é realizado. Estas barras são alimentadas em roletes sendo girados em seu eixo longitudinal por meio de aparelhos mecânicos complexos, que podem ser descritos como grampos giratórios. Tais grampos têm partes feitas de material condutor (cobre) que entram em contato com as barras e, além do contato mecânico necessário para a operação, também asseguram o contato elétrico necessário para o processo eletrolítico. ! Este sistema é muito eficiente e elevadas quantidades de corrente são transferidas. No | entanto, ele é mecanicamente muito complexo e requer operações de manutenção caras, | porque os contatos devem ser limpos com frequência e os condutores flexíveis que transportam a corrente para os grampos devem ser frequentemente substituídos. Outra desvantagem é que os ditos grampos são transladados para a frente por meio de um atuador, que os empurra e os faz deslizar. A consequência direta deste curso de movimento limitado é a necessidade de interromper o fornecimento de corrente e, assim, o tratamento eletrolítico, cada vez que os grampos chegam ao fim do curso de — movimento, para permitir que os grampos retornem à posição inicial e retomem a operação. Outra característica limitante é o baixo número de rotações por metro linear de alimentação (cerca de meia revolução por metro). Porque a quantidade e uniformidade de deposição na superfície depende do número de revoluções que ocorrem na célula, este sistema é melhor do que o anterior, mas também tem muitos limites.

É um objetivo da presente invenção fornecer um aparelho para realizar acabamento de barras com uma superfície eletrolítica contínua, que garante uma alta qualidade de acabamento, e possui flexibilidade e simplicidade de construção.

: De acordo com a invenção, este objetivo é atingido por um . aparelho para prover uma superfície eletrolítica contínua para o acabamento de barras, compreendendo pelo menos um catodo, uma célula eletrolítica contendo um eletrólito e compreendendo uma entrada e uma saída para as barras, pelo menos um anodo longitudinal ao longo da rota das barras no interior da célula eletrolítica, e meios para a alimentação das barras ao longo do eixo das barras, para a introdução das barras na célula, caracterizado pelo fato de que pelo menos um catodo consiste de uma pluralidade * 20 de contatos deslizantes, cada um dos quais é provido com uma fonte de energia ' seletivamente e independentemente acionável (30).

Estas e outras características da presente invenção serão adicionalmente explicadas na seguinte descrição detalhada de uma forma de incorporação prática da invenção, mostrada por meio de um exemplo não limitativo através dos desenhos acompanhantes, em que: - Figura 1 mostra uma vista em perspectiva de um aparelho de acordo com a invenção; - Figura 2 é uma vista superior do aparelho; - Figura 3 é uma vista frontal do aparelho; - Figura 4 é uma vista lateral dos contatos elétricos deslizantes; —-Figura5 mostra uma vista em corte tomada ao longo da linha V-V na figura 4; - Figura 6 mostra uma vista em corte tomada ao longo da linha VI-VI na figura 5; - Figura 7 mostra uma vista esquemática em corte transversal de uma forma de incorporação com contatos deslizantes, de acordo com a invenção; - Figura 8 mostra uma configuração adicional dos contatos elétricos deslizantes.

Com referência aos desenhos acompanhantes, e em particular às figuras 1 e 2, é mostrado um aparelho 1 para realizar acabamento de barras 2 (geralmente feitas de metal, não-metal ou objetos poliméricos, com seção inteiramente circular ou não, de qualquer comprimento) com uma superfície contínua eletrolítica,

compreendendo dois catodos 3 conectáveis a uma barra 2, para conectá-la tanto ao pólo negativo como ao pólo positivo dependendo do tratamento a ser realizado, uma célula eletrolítica 4 contendo um eletrólito 5 e compreendendo uma entrada 6 e uma saída 7 para as barras 2; um anodo longitudinal 8 disposto ao longo da rota das barras 2 no interior da célula eletrolítica 4; uma pluralidade de pares de roletes 9 com eixo de rotação inclinado, motorizados ou não, usados para roto-transladar as barras 2 com uma translação ao longo do eixo das barras 2, para a introdução das barras 2 na célula 4, e para girar as barras 2 sobre seu eixo.

A inclinação dos roletes 9 é facilmente compreensível através da observação das figuras 2 e 3: os eixos dos roletes 9 pertencem a um plano horizontal paralelo à direção de alimentação das barras 2, e ficam inclinados em relação à dita direção de alimentação, coincidindo com o eixo de rotação das barras 2. Pelo , menos um dos roletes 9 funciona como trator. Dentro da célula eletrolítica, o número de “ revoluções por metro é extremamente elevado. Como resultado, o tratamento eletrolítico sobre a circunferência da barra é muito uniforme, por causa do fenômeno da não- uniformidade da densidade de corrente na superfície do cátodo, devido à distância entre o anodo e o catodo, devido às suas geometrias, e porque a presença de gases desenvolvidos pelo processo eletroquímico é cancelada. Além disso, este sistema permite o uso de um anodo 8 com uma formato extremamente simplificado, em * 20 comparação com as soluções já conhecidas.

. A célula eletrolítica 4 inclui ainda bicos 10 para introduzir um eletrólito 5 fresco na direção do eixo da barra 2, e em ambas as direções com relação ao movimento, na célula 4. Isto promove um melhor acabamento de superfície na barra 2, por causa da melhor distribuição de eletrólito 5 fresco, e devido à remoção eficaz dos gases que são desenvolvidos no anodo e no catodo durante o processo.

Os citados bicos 10 são, vantajosamente, toroidais, e ficam dispostos sobre as barras 2.

Os catodos 3, um a montante e outro a jusante da célula 4, compreendem, cada um, uma pluralidade de contatos deslizantes 11 sobre a barra 2 (figuras4as6), alimentados independentemente um do outro, ou seja, cada contato tem uma fonte de energia independente 30 (figura 7).

Os ditos contatos 11 são seletivamente acionáveis e eletricamente ajustáveis, independentemente um do outro, a fim de selecionar o nível de corrente que passa pela célula 4.

Em particular, os contatos 11 são do tipo deslizante, e consistem em um ou mais contatos elétricos 11 em formato de prisma, feitos de materiais condutores acomodados em contentores e movidos por atuadores, que os colocam em contato com, ou os afastam de, uma barra. Em contato com a barra 2, eles transferem a carga elétrica para a barra 2. A fim de explorar plenamente as potencialidades, cada contato 11 individual é conectado a uma fonte de eletricidade 30, que é suficiente para cobrir sua capacidade máxima.

A quantidade máxima de energia fornecida pela célula 4 pode ser aumentada, através do aumento do número de contatos 11 conectados às suas fontes de energia (a figura 7 mostra esquematicamente os contatos deslizantes 11 com cinco contatos). A aderência dos contatos individuais à barra é assegurada pelo uso de molas pressionadoras de contato 12, que se adaptam às eventuais imperfeições geométricas das barras 2. Os contatos 11 são múltiplos para que assegurem a passagem de grandes quantidades de corrente, porque eles também têm um limite de capacidade que pode ser estimado em aproximadamente 720 A/contato.

Além disso, cada contato 11 é alimentado individualmente, , porque se todos os contatos fossem alimentados pelo mesmo gerador, a corrente ' tenderia a fluir para o contato mais próximo do tanque, sobrecarregando-o, e produzindo, portanto alterações de superfície da parte a ser tratada, com a consequente produção de refugos, enquanto os contatos restantes ficariam sub-utilizados.

Por outro lado, a presente invenção permite utilizar cada contato individualmente no seu limite máximo.

O limite máximo de transferência de corrente não é definido mais pelos contatos, e depende apenas das características físicas do objeto a ser tratado : 20 como Eeletrólito, o que é impossível no estado da técnica anterior.

Altas ou baixas . quantidades de ampéres podem ser assim transmitidos através da variação do número de contatos e, consequentemente, do número de retificadores de corrente instalados.

Outras vantagens da presente invenção incluem: - O fornecimento de corrente é interrompido apenas uma vez enquanto a barra é tratada, —aocontrário dos métodos conhecidos; As partes móveis são muito pequenas e os movimentos são muito limitados, portanto, enormes vantagens são obtidas em termos de custo para manutenção e substituição de peças desgastadas (apenas os contatos deslizantes); - A quantidade de deposição é consideravelmente maior se a espessura radial for uniforme; - Em virtude do uso dos ditos bicos toroidais 10 dentro do tanque eletrolítico, o hidrogênio gerado no tratamento é efetivamente removido da superfície da barra, com consequente melhoria das qualidades de deposição estrutural, tal deposição sendo livre de nódulos inclusive em altas densidades de corrente, durante a o tratamento da superfície; | - O eletrólto entre a superfície a ser revestida e o anodo é sempre constante, na | densidade correta e na temperatura correta, durante todas as etapas de deposição. | Vantajosamente, a distribuição dos contatos 11 sobre a | barra 2 pode ser aquela mostrada na figura 8, ou seja, distribuídos radialmente sobre a | | barra 2, porque eles são suportados por um anel 50 através do qual a barra 2 desliza sobre os contatos 11.

Múltiplas camadas de diferentes materiais podem ainda ser vantajosamente depositadas, em camadas sucessivas. Na verdade o processo eletrolítico pode ser repetido várias vezes, simplesmente adicionando-se várias etapas de tratamento na mesma linha de roto-translação.

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Claims (5)

Reivindicações

1. Acabamento de barras com uma superfície eletrolítica contínua, compreendendo o uso de um aparelho (1) para acabamento de barras (2) com uma superfície eletrolítica contínua, compreendendo pelo menos um catodo (3), uma — célula eletrolítica (4) contendo um eletrólito (5) e compreendendo uma entrada (6) e uma saída (7) para as barras (2), e pelo menos um anodo longitudinal (8) ao longo da rota das ' barras (2) dentro da célula eletrolítica (4), e meios (9) para alimentação das barras (2) ao longo do eixo das barras (2), para a introdução das barras (2) na célula (4), caracterizado pelo fato de que pelo menos um catodo (3) consiste de uma pluralidade de contatos deslizantes (11), cada um dos quais é alimentado com uma fonte de energia (30) acionável seletivamente e independentemente.

2. Acabamento de barras com uma superfície eletrolítica % contínua, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, no aparelho . (1), pelo menos um catodo (3) é provido com uma pluralidade de contatos deslizantes (11) radialmente distribuídos sobre a barra (2), porque eles são suportados por um anel (50) através de qual a barra (2) desliza sobre os contatos (11).

3. Acabamento de barras com uma superfície eletrolítica contínua, de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato do aparelho (1) compreender roletes (9) com eixos inclinados em relação ao eixo das barras (2), para “20 roto-translação das barras (2).

, 4. Acabamento de barras com uma superfície eletrolítica contínua, de acordo com as reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que, no aparelho (1), a dita célula eletrolítica (4) compreende ainda bicos (10) para a introdução de um eletrólito (5) fresco na direção do eixo da barra (2) na célula (4).

5. Acabamento de barras com uma superfície eletrolítica contínua, de acordo com as reivindicações 1, 2, 3 ou 4, caracterizado pelo fato de compreender um processo onde ocorre a ativação independente de fontes de energia (30) para os respectivos contatos deslizantes (11) catódicos, radialmente distribuídos sobre uma barra (2) a ter sua superfície acabada por meio do aparelho (1).

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. 11 Resumo Acabamento de barras com uma superfície eletrolítica contínua. É descrito um aparelho (1) para realizar acabamento de barras (2) com uma superfície eletrolítica contínua, compreendendo pelo menos um catodo (3), uma célula eletrolítica (4) contendo um eletrólito (5) e compreendendo uma entrada (6) e uma saída (7) para as barras (2), e pelo menos um anodo longitudinal (8) ao longo da rota das barras (2) dentro da célula eletrolítica (4), e meios (9) para alimentação das barras (2) ao longo do eixo das barras (2), para a introdução das barras (2) na célula (4). Pelo menos um catodo (3) consiste de uma pluralidade de contatos deslizantes (11), cada um dos quais é alimentado com uma fonte de energia (30), acionável seletivamente e independentemente.

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