DD246323A1

DD246323A1 - Katodenschutzvorrichtung

Info

Publication number: DD246323A1
Application number: DD28634086A
Authority: DD
Inventors: Franz Katzer; Frank Seyfarth
Original assignee: Neubauer T Paedagog Hochschule
Priority date: 1986-01-21
Filing date: 1986-01-21
Publication date: 1987-06-03

Abstract

Die Erfindung findet Anwendung bei Verfahren zur Herstellung von Oberflaechenueberzuegen durch anodische Oxydation. Das Ziel der Erfindung ist es, den Beschichtungsvorgang zu verbessern und die durch ungewollte Beruehrungsspannung auftretenden Beschaedigungen an der Katode und dem als Anode gepolten Werkstueck zu vermeiden. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Katodenschutzvorrichtung zu schaffen, die ohne Funktionsbeeintraechtigung gegen Beruehrungsspannung gesichert und isoliert ist. Neben der Schutzwirkung muss jedoch gewaehrleistet werden, dass die Beschichtung der Flaechen mit einer gleichmaessigen und harten Oxydschicht erfolgt. Erreicht wird dies dadurch, indem um die als Stab oder Rechen ausgebildete Katode eine aus elektrisch nichtleitendem, chemisch bestaendigem Material, eine als Geflechtrolle oder Ringkaefig ausgebildete Katodenschutzvorrichtung in einem bestimmten Abstand zur Katode angeordnet ist.

Description

angeordnet ist. Die Geflechtrolle kann vorzugsweise aus PVZ-hart, Glasvlies/Glasfasergewebe o.a. silikatischem Material hergestellt werden. Die als Ringkäfig ausgebildete Katodenschutzvorrichtung ist besonders aus elektrisch nichtleitendem und chemisch beständigem Material herzustellen. Die Katodenschutzvorrichtung kann dabei zentrische, spiral- oder kreisförmige Form haben. Die praktische Erprobung der erfindungsgemäßen Lösung wurde an Zylindern aus Metallen und mit Metallegierungen, die anodisch oxydierbar sind (Länge = 370mm; Innendurchmesser d| = 63mm; Außendurchmesser dA = 75mm) vorgenommen. Dabei wurde die Katodenschutzvorrichtung überdie Katode 1 gestreift. Die Abstandshalter 2; 2'; 2" sorgen für die erforderliche Distanz zur Katode 1. Außerdem dient der Hohlraum 7 über die Geflechtmaschen in der Geflechtrolle 3 bzw. Bohrungen oder Schlitze in dem Ringkäfig 4 zum Austausch der Medien. Beim Bestücken der Aufnahmevorrichtung stößt der zu bearbeitende Metallkörper bei Erschütterungen bzw. bei ungewollter Verkantung nicht an die Katode, da sie von der nichtleitenden Katodenschutzvorrichtung abgehalten wird. Wichtig ist beim Einsatz der Katodenschutzvorrichtung auch, daß die erforderliche Schichtdicke aufgetragen werden kann. Um dies zu prüfen, wurde zunächst im Gleichstromverfahren und unter Anwendung von verschiedenen Schwefelsäurekonzentrationen (z.B. 10% H₂SO₄) bzw. verschiedene Schwefelsäure/ Oxalsäurekonzentrationen (z.B. 10% H₂SO₄)3% (COOH)₂ mit Stromdichten (IA) zwischen IA = 0,5... 1,5A dm"² und Anodisierzeiten (t_B) zwischen t_B = 15...50min Oxydschichten auf den Innenflächen der Zylinder erzeugt. Die Katode 1 wurde als Stab (Außendurchmesser d_A = 10mm) aus Aluminium hergestellt.

Als Katodenschutzvorrichtung wurde eine Geflechtumhüllung aus säurebeständigem Plast bzw. Glasgewebe gegen Berührungsspannung isoliert eingesetzt.

In allen Verbuchen ergab sich unabhängig von der Stromdichte, Elektrolytzusammensetzung, Anodisierzeit und Badtemperatur an den Innenflächen der Hohlkörper über die gesamte Länge eine gleichmäßige Oxydschicht, die sich in der Qualität nicht von der der ungeschützten Katoden unterschied, obwohl auf eine zusätzliche Badbewegung (Belüftung) verzichtet werden konnte. . Darüber hinaus brauchte die Anlage während der Versuchsreihe auch beim Wechsel der Hohlkörper nicht abgeschaltet werden. Ein zeitaufwendiges, genaues Zentrieren der Hohlkörper ist allgemein nicht erforderlich, da durch den Einsatz der Katodenschutzvorrichtung der notwendige Abstand zur Katode 1 gewährleistet und die gesamte Oxydationseinrichtung gegen Berührungsspannung gesichert ist.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Katodenschutzvorrichtung für eine als Stab oder Rechen ausgebildete Katode,.gekennzeichnet dadurch, daß durch Abstandshalter (2; 2'; 2") um eine Katode (T) eine aus nichtleitendem, chemisch beständigem Material hergestellte Geflechtrolle (3) angeordnet ist.
2. Katodenschutzvorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß um die Katode (1) ein mit Durchbrüchen versehener, zentrisch, spiral- oder kreisförmig gestalteter, aus nicht leitendem Material hergestellter, Ringkäfig (4) angeordnet ist.

Hierzu 1 Seite Zeichnung"

Anwendung der Erfindung

Die Erfindung findet Anwendung bei Verfahren zur Herstellung von Oberflächenüberzügen durch anodische Oxydation. Das trifft vor allem dort zu, wo auf den Innenflächen oder/und Außenflächen von Hohlkörpern, z. B. pneumatischen Arbeitszylindern oder geometrisch ähnlichen Anwendungsfällen verschleißfeste, harte und in neutralen Medien korrosionsbeständige Schichten aufgetragen werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

In der Praxis sind Vorrichtungen bekannt, mittels derer bei besonderer Ausgestaltung der Katode durch anodische Oxydation das Auftragen von Oxydschichten erfolgt.

In der Patentschrift DD 221761A1 (Int. Kl. C25 D11/02) ist eine Vorrichtung zur Beschichtung von Außen-und/oder Innenflächen, insbesondere von Hohlkörpern derart beschrieben, indem ein kammartig ausgebildetes, von aus säurefestem Material hergestelltem mit Bohrungen versehenes, als Katode ausgebildetes Rohrsystem im Inneren eines oder/und mehrerer Hohlkörper, die von durchbrochenen elektrisch nichtleitenden Halteschalen zentrisch gehalten werden, in einem Elektrolytbad angeordnet ist.

In der Auslegeschrift Nr. 1771826 (Int. Kl. C25 D11/00) wird eine Vorrichtung für die anodische Oxydation von Metallplatten beschrieben, die dadurch gekennzeichnet ist, daß eine mit Durchbrechungen versehene Kunststoffbahn oder -folie, vorzugsweise ein Kunsfstoffgewebe, zwischen Anode und Katode sehr nahe an der Katode angeordnet ist. Die genannten Katodenkonstruktionen ermöglichen zwar eine gleichmäßige Beschichtung der Innen- und/oder Außenflächen, insbesondere ' von Hohlkörpern. Beim Beschicken und Ausräumen der Vorrichtungen besteht jedoch die Gefahr, daß durch nicht beabsichtigte Kontakte der negativ geschalteten Innenkatode und dem positiv geschaltetem Hohlkörper ein Kurzschluß entsteht, der die Anlage zumindest kurzfristig außer Betrieb setzt und zu Schäden bzw. Zerstörungen an der Katode und dem zu beschichtetem Material führt. Diese Kurzschlußgefahr besteht auch während des Oxydationsvorganges, wenn sich die Zentrierung oder Halterung der Hohlkörper durch die ständige Badbewegung oder durch unsachgemäße Befestigung lockern bzw. lösen. Die bekannten technischen Lösungen sind deshalb technologisch außer bei Einzelbeschichtung zur Großserienfertigung nicht geeignet.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist es, die bekannten Mangel zu beseitigen und den Beschichtungsvorgang bei der anodischen Oxydation zur Herstellung von verschleißfesten Oberflächen gegen Berührungsspannung zu sichern, um damit die Effektivität des Verfahrens, insbesondere in der Großserienfertigung zu erhöhen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die bei der anodischen Oxydation zur Beschichtung von Innenflächen bei Hohlkörpern durch ungewollte Berührung mit der als Stab- oder Rechen ausgebildeten Katode und der Anode auftretende Berührungsspannung und damit hervorgerufene Beschädigung wirkt sich auf die Effektivität des Verfahrens negativ aus. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Katodenschutzvorrichtung für die anodische Oxydation zu schaffen, die ohne Funktionsbeeinträchtigung gegen Berührungsspannung gesichert und isoliert ist. Die Katodenschutzvorrichtung ist so zu gestalten, daß neben der Schutzwirkung die Beschichtung der Flächen mit einer gleichmäßigen und harten Oxydschicht erfolgt. Die Katodenschutzvorrichtung soll auf einfache Weise'herstellbar und leicht handhabbar sein. Erfindungsgemäß wird das erreicht dadurch, indem um die als Stab oder Rechen ausgebildete Katode eine aus elektrisch nichtleitendem, chemisch beständigem Material, als Geflechtrolle oder Ringkäfig ausgebildete Katodenschutzvorrichtung in einem bestimmten Abstand zur Katode angeordnet ist.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll an nachfolgendem Ausführungsbeispiel erläutert werden. In Figur 1 ist die Anordnung und Gestaltung der Katodenschutzvorrichtung dargestellt.

Zur Herstellung von metallischen Überzügen bei Hohlkörpern wird in einem elektrolytischen Trog 5 eine als Stab oder Rechen ausgebildete Katode 1 verwendet um die aus elektrisch nichtleitendem, chemisch beständigem Material eine als Geflechtrolle oder mit Durchbrüchen als Ringkäfig 4 ausgebildete Katodenschutzvorrichtung durch Abstandshalter 2; 2'; 2" zur Katode 1