DE4326430A1

DE4326430A1 - Anodising appliance

Info

Publication number: DE4326430A1
Application number: DE19934326430
Authority: DE
Inventors: Carlos Saborosch
Original assignee: Deutsche Aerospace AG; Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 1993-08-06
Filing date: 1993-08-06
Publication date: 1995-02-09

Abstract

The appliance serves for anodising and comprises a container which can be filled at least partially with an electrolyte. The container is designed to accommodate a workpiece which is to be provided with an anti-corrosive (corrosion-protective) layer. Both the workpiece and an electrode can be connected to a direct-current (d.c.) source. The container is formed by two half-shells. In the region of its extent facing the respective other half-shell, each half-shell is provided with a gasket (seal). The workpiece can be clamped between the gaskets. The half-shells are linked to a contact-pressure appliance which braces them with respect to the workpiece.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Eloxieren, die einen Behälter aufweist, der mindestens teilweise mit einem Elektrolyten befüllbar ist und der zur Auf nahme eines mit einer Antikorrosionsschicht zu ver sehenden Werkstückes vorgesehen ist und bei der sowohl das Werkstück als auch eine Elektrode an eine Gleich stromquelle anschließbar sind.The invention relates to an anodizing device, which has a container which is at least partially can be filled with an electrolyte and is used for opening used one with an anti-corrosion layer seeing workpiece is provided and both the workpiece as well as an electrode to an equal Power source can be connected.

Bei einer Vielzahl von Konstruktionen werden Metall teile verwendet, die aufgrund ihrer chemischen Eigen schaften korrosionsgefährdet sind. Beispielsweise wird im Bereich des Flugzeugbaus in großem Umfang Aluminium blech verarbeitet, das vor Korrosion zu schützen ist. Ein übliches Verfahren zum Schutz vor Korrosionen besteht darin, nach einer Vorfertigung die Teile elek tro-chemisch zu anodisieren. Bei einer derartigen Anodisierung wird elektrolytisch auf die zu schützende Metallschicht eine Schicht eines anderen Metalles auf gebracht oder eine schützende Oxydschicht erzeugt.A variety of constructions use metal parts used because of their chemical properties are at risk of corrosion. For example in the field of aircraft construction, aluminum to a large extent processed sheet metal, which must be protected against corrosion. A common method of protection against corrosion consists of the parts elek after a prefabrication anodize tro-chemically. With such a Anodization is electrolytically applied to the one to be protected Layer of another metal brought or created a protective oxide layer.

Problematisch ist es jedoch, wenn nach der Durchführung der Vorfertigung und nach dem Anodisieren eine weitere Nachbearbeitung erforderlich ist, bei der beispiels weise Bohrlöcher in die Teile eingebracht werden. Durch derartige Nachbearbeitungen werden die anodisierten Oberflächen beschädigt und mindestens im Bereich der eingebrachten Ausnehmungen sind Kantenbereiche unge schützt und bieten hierdurch korrodierenden Medien eine Angriffsfläche. Zur Realisierung eines Korrosionsschut zes auch bei derartigen Nachbearbeitungen ist es be kannt, Schutzlacke aufzutragen, die eine Versiegelung der betreffenden Oberflächenteile durchführen. Derar tige aufgetragene Lacke sind jedoch einem anodisch auf gebrachten Korrosionsschutz unterlegen. Darüber hinaus weisen diese Lacke den Nachteil auf, daß sie im Bereich der besonders korrosionsanfälligen Kantenverläufe auf grund ihrer Oberflächenspannungen Schwachstellen besit zen und hierdurch die am meisten gefährdesten Teile am geringsten geschützt sind.However, it is problematic if after the implementation prefabrication and after anodizing another Post-processing is required at the example wise holes are drilled into the parts. By such post-processing is the anodized Damaged and at least in the area of the surfaces recesses are uneven protects and thereby offer corrosive media Target. To implement a corrosion protection zes even with such post-processing it is knows to apply protective lacquers that have a seal of the relevant surface parts. Derar However, applied paints are anodic underlay corrosion protection. Furthermore these paints have the disadvantage that they are in the range the particularly corrosion-prone edges weak spots due to their surface tensions zen and thereby the most dangerous parts least protected.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art derart zu kon struieren, daß mit geringem Aufwand ein Korrosions schutz an lokal begrenzten Bereichen realisiert werden kann.The object of the present invention is therefore a Device of the type mentioned in the introduction to con structure that corrosion with little effort protection in localized areas can.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Behälter aus zwei Halbschalen ausgebildet ist, jede der Halbschalen im Bereich ihrer der jeweils anderen Halbschale zugewandten Ausdehnung eine Dichtung aufweist, zwischen den Dichtungen das Werkstück ein spannbar ist und daß die Halbschalen mit einer sie re lativ zum Werkstück verspannenden Andruckeinrichtung verbunden ist.This object is achieved in that the container is formed from two half-shells, each the half shells in the area of each other Half shell facing expansion a seal has the workpiece between the seals is exciting and that the half-shells with one they re relative to the workpiece clamping device connected is.

Mit Hilfe dieser Vorrichtung ist es möglich, einen lo kal begrenzten Bereich des Bauteiles mit einem anodi schen Korrosionsschutz zu versehen. Es ist also weder erforderlich, das vollständige Bauteil in ein Elektro lytbad einzusetzen, was bei größeren Strukturen in der Regel auch nicht möglich ist, noch müssen spezielle Korrosionsschutzlacke verwendet werden. Es ist vielmehr möglich, die anodische Schutzschicht auch im Bereich von Oberflächenbereichen zu realisieren, die aufgrund einer Nachbearbeitung noch keinen anodischen Korro sionsschutz aufweisen. Insbesondere ist daran gedacht, die Vorrichtung als eine mobile Einrichtung auszubil den, die in den Bereich einer jeweiligen Verwendung gebracht wird. Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, eine stationäre Vorrichtung zu verwenden, in die das Werkstück mit den zu schützenden Bereichen einführbar ist. Dies ist beispielsweise bei plattenartigen Werk stücken zweckmäßig, bei denen im Bereich von Platten rändern Ausnehmungen eingebracht werden.With the help of this device it is possible to lo cal limited area of the component with an anodi corrosion protection. So it is neither required the complete component in an electrical use lytbad, which is the case with larger structures in the Rule is also not possible, nor need special Corrosion protection paints are used. It is much more possible, the anodic protective layer also in the area realizing surface areas due to post-processing no anodic corrosion have protection against ions. In particular, it is thought to train the device as a mobile device those that fall within the scope of a particular use brought. Basically, it is also conceivable to use a stationary device in which the Workpiece with the areas to be protected can be inserted is. This is for example in the case of plate-like work pieces useful in those in the area of plates edges recesses are introduced.

Durch die Einspannbarkeit des Werkstückes zwischen den Dichtungen der Halbschalen wird im wesentlichen die Funktion einer Schraubzwinge nachgebildet. Insbesondere ist daran gedacht, die Halbschale durch die Verspannung ohne weitere zusätzliche Kräfte im Bereich des Werk stückes zu haltern. Es wird also gleichzeitig eine Hal terung und eine Abdichtung durchgeführt. Nach einer Montage der Vorrichtung im Bereich des Werkstückes wird der Innenraum der Halbschalen mindestens auf ein solches Niveau mit dem Elektrolyten geflutet, daß ein ausreichender Kontakt zwischen dem Werkstück und dem Elektrolyten gewährleistet ist. Nach einer Beendigung des Anodisierens und einem Entfernen des Elektrolyten kann die Vorrichtung in einfacher Weise vom fertig anodisierten Werkstück abgenommen werden. Korrosions erscheinungen, die von Nachbehandlungsstellen ausgehen, können somit zuverlässig vermieden werden.Because the workpiece can be clamped between the The seals of the half-shells are essentially the Replica of a screw clamp function. Especially is thought of the half shell by the bracing without additional forces in the area of the plant piece. So it becomes a hal at the same time tion and sealing performed. After a Assembly of the device in the area of the workpiece the interior of the half-shells at least one flooded to such a level with the electrolyte that a adequate contact between the workpiece and the Electrolyte is guaranteed. After an end of anodizing and removing the electrolyte can finish the device in a simple manner anodized workpiece can be removed. Corrosion symptoms that come from post-treatment centers, can thus be reliably avoided.

Eine besonders kompakte Ausführungsform wird dadurch bereitgestellt, daß in einer der Halbschalen ein den Elektrolyten positionierender Kolben geführt ist.This makes a particularly compact embodiment provided that in one of the half shells Electrolyte positioning piston is guided.

Eine völlige Entleerbarkeit der Halbschalen kann da durch realisiert werden, daß ein separater Vorratsbe hälter für den Elektrolyten vorgesehen ist, der mit einer der Halbschalen über ein Rohr verbunden ist.The half-shells can be completely emptied be realized by that a separate Vorratsbe container for the electrolyte is provided with one of the half shells is connected by a pipe.

Eine manuelle Betätigung bei Verwendung eines Vorrats behälters kann dadurch unterstützt werden, daß inner halb des Vorratsbehälters der Kolben geführt ist.Manual operation when using a supply container can be supported by the fact that inner half of the reservoir of the piston is guided.

Bei einer Anschlußmöglichkeit an eine externe Energie quelle ist es aber auch möglich, daß im Bereich des Vorratsbehälters eine Pumpe für den Elektrolyten ange ordnet ist.When connected to an external energy source, it is also possible that in the area of Reservoir is a pump for the electrolyte is arranged.

Zur Halterung und Führung der Halbschalen ist vorgese hen, daß die eine Halbschale fest mit einem Träger ver bunden ist und daß die andere Halbschale mit einer Führung verschieblich entlang des Trägers gehaltert ist.To hold and guide the half-shells is provided hen that a half-shell ver ver with a carrier is bound and that the other half-shell with a Guide slidably supported along the carrier is.

Zur Aufbringung der erforderlichen Verspannkräfte ist es möglich, daß die Andruckeinrichtung als eine mecha nische Verspanneinrichtung ausgebildet ist.To apply the necessary tensioning forces it is possible that the pressure device as a mecha African bracing device is formed.

Eine Verwendung im Bereich von Flächen, die relativ weit von einem Rand des Werkstückes entfernt sind, wird bei geeignetem Werkstoff dadurch unterstützt, daß die Andruckeinrichtung aus Magneten ausgebildet ist. Es ist aber auch möglich, daß die Verspanneinrichtung durch die Ausnehmung im Werkstück geführt wird.A use in the area of areas that are relative are far from an edge of the workpiece supported by a suitable material that the Pressure device is formed from magnets. It is but also possible that the bracing through the recess is guided in the workpiece.

Ein kompakter Aufbau wird auch dadurch unterstützt, daß die Gleichstromquelle als Teil der Vorrichtung ausge bildet ist.A compact structure is also supported by the fact that the DC power source as part of the device forms is.

Das Gewicht und das Volumen der Vorrichtung können bei einer Bereitstellung einer externen Energiequelle da durch reduziert werden, daß die Gleichstromquelle als externes Zusatzgerät ausgebildet ist, das über Leitun gen an die Elektroden anschließbar ist.The weight and volume of the device can be a provision of an external energy source be reduced by that the DC power source as external add-on device is formed, which is via line gene can be connected to the electrodes.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfin dung schematisch dargestellt. Es zeigen:Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing shown schematically. Show it:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine im Bereich eines Werkstücks angeordnete Vorrichtung mit in einer der Halbschalen angeordneten Förderkol ben und Fig. 1 shows a cross section through a device arranged in the region of a workpiece and arranged in one of the half-shells Förderkol ben and

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung, bei der eine der Halbschalen mit einem Vorratsbe hälter verbunden ist, in dem eine kolbenartige Fördereinrichtung angeordnet ist. Fig. 2 shows a cross section through a device in which one of the half-shells is connected to a Vorratsbe container in which a piston-like conveyor is arranged.

Die Vorrichtung zum Eloxieren besteht im wesentlichen aus zwei Halbschalen (1, 2), die im Bereich eines Werk stückes (3) anordbar sind. Die Halbschalen (1, 2) sind jeweils mit einem Innenraum (4, 5) versehen. Im Bereich ihrer einander zugewandten Ränder (6, 7) weisen die Halbschalen (1, 2) Dichtungen (8, 9) auf, die in einer Arbeitspositionierung am Werkstück (3) anliegen. Inner halb der Innenräume (4, 5) ist ein Elektrolyt (10) vorgesehen, der bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 von einem Kolben (11), der innerhalb der in lotrechter Richtung unteren Halbschale (1) verschieblich ist, po sitioniert wird. Der Kolben (11) ist mit einer Kolben dichtung (12) innerhalb der einen Zylinder ausbildenden Halbschale (1) geführt. Eine Betätigung des Kolbens (11) kann beispielsweise manuell über einen Handgriff (13) erfolgen, der über eine Kolbenstange (14) an den Kolben (11) angeschlossen ist.The device for anodizing essentially consists of two half-shells ( 1 , 2 ) which can be arranged in the area of a workpiece ( 3 ). The half-shells ( 1 , 2 ) are each provided with an interior ( 4 , 5 ). In the area of their mutually facing edges ( 6 , 7 ), the half-shells ( 1 , 2 ) have seals ( 8 , 9 ) which bear against the workpiece ( 3 ) in a working position. Inside half of the interiors ( 4 , 5 ) an electrolyte ( 10 ) is provided, which in the embodiment according to FIG. 1 is positioned by a piston ( 11 ) which is displaceable within the lower half-shell ( 1 ) in the vertical direction. The piston ( 11 ) is guided with a piston seal ( 12 ) within the half-shell ( 1 ) forming a cylinder. The piston ( 11 ) can be actuated manually, for example, using a handle ( 13 ) which is connected to the piston ( 11 ) via a piston rod ( 14 ).

Bei einer Hubbewegung des Kolbens (11) wird der Elek trolyt (10) innerhalb der Halbschale (1) angehoben und strömt durch eine Ausnehmung (15) hindurch, in deren Bereich das Werkstück (3) mit dem anodischen Korrosi onsschutz versehen ist. Durch die Ausnehmung (15) strömt der Elektrolyt (10) in den Innenraum (5) der oberen Halbschale (2) hinein.When the piston ( 11 ) moves, the electrolyte ( 10 ) is raised within the half-shell ( 1 ) and flows through a recess ( 15 ), in the area of which the workpiece ( 3 ) is provided with the anodic corrosion protection. The electrolyte ( 10 ) flows through the recess ( 15 ) into the interior ( 5 ) of the upper half-shell ( 2 ).

In einer der Halbschalen (1, 2) ist die eine Elektrode (16) angeordnet. Eine weitere Elektrode (17) ist an das Werkstück (3) angeschlossen. Beide Elektroden (16, 17) stehen mit einer Gleichstromquelle (18) in Verbindung.One electrode ( 16 ) is arranged in one of the half shells ( 1 , 2 ). Another electrode ( 17 ) is connected to the workpiece ( 3 ). Both electrodes ( 16 , 17 ) are connected to a direct current source ( 18 ).

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist die untere Halbschale (1) über Tragelemente (19, 20) fest mit einem Träger (21) verbunden. Über eine Führung (22) ist die obere Halbschale (2) verschieblich entlang des Trägers (21) geführt. Eine Verspannung der Halbschalen (1, 2) gegeneinander kann beispielsweise über Federn erfolgen, es ist aber auch möglich, durch entsprechende Magneti sierungen der Halbschalen (1, 2) oder die Anordnung von Permanentmagneten eine magnetische Kraftentfaltung zu realisieren. Die Gleichstromquelle (18) kann entspre chend der Ausführungsform in Fig. 1 in die Vorrichtung integriert sein, es ist aber auch möglich, eine sepa rate Anordnung vorzusehen. Die Gleichstromquelle (18) kann beispielsweise als Akumulator oder als Kondensator realisiert sein.In the embodiment according to FIG. 1, the lower half-shell ( 1 ) is firmly connected to a carrier ( 21 ) via supporting elements ( 19 , 20 ). The upper half-shell ( 2 ) is slidably guided along the carrier ( 21 ) via a guide ( 22 ). A bracing of the half-shells ( 1 , 2 ) against each other can be done for example by springs, but it is also possible to implement a magnetic force development by appropriate magnetizations of the half-shells ( 1 , 2 ) or the arrangement of permanent magnets. The DC power source ( 18 ) can be integrated accordingly in the embodiment in Fig. 1 in the device, but it is also possible to provide a separate arrangement. The direct current source ( 18 ) can be implemented, for example, as an accumulator or as a capacitor.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist ein separater Vorratsbehälter (23) vorgesehen, in dem der Elektrolyt (10) bevorratet wird. Es ist somit möglich, die Halb schalen (1, 2) vollständig zu entleeren. Zur Förderung des Elektrolyten (10) aus dem Vorratsbehälter (23) kann wiederum ein manuell betätigter Kolben (11) vorgesehen sein, es ist aber auch möglich, eine andere Pumpe zu verwenden. Zur Verbindung des Vorratsbehälters (23) mit der Halbschale (1) ist ein Rohr (24) vorgesehen. Im Bereich des Rohres (24) kann ein Absperrventil angeord net werden.In the embodiment according to FIG. 2, a separate storage container ( 23 ) is provided, in which the electrolyte ( 10 ) is stored. It is therefore possible to completely empty the half-shells ( 1 , 2 ). A manually operated piston ( 11 ) can again be provided to convey the electrolyte ( 10 ) from the storage container ( 23 ), but it is also possible to use another pump. A tube ( 24 ) is provided for connecting the storage container ( 23 ) to the half-shell ( 1 ). A shut-off valve can be arranged in the area of the tube ( 24 ).

Statt der in den Figuren dargestellten Anordnung der Halbschalen (1, 2) in lotrechter Richtung übereinander ist grundsätzlich auch jede andere Montageorientierung denkbar. Es ist lediglich erforderlich, eine Befüllbar keit der Innenräume (4, 5) derart vorzusehen, daß ein Kontakt des Elektrolyten (10) mit den Wandungsbereichen der Ausnehmung (15) ohne Einwirkung von Luftblasen mög lich ist.Instead of the arrangement of the half shells ( 1 , 2 ) one above the other in the vertical direction shown in the figures, any other assembly orientation is also conceivable in principle. It is only necessary to provide a fillability of the interiors ( 4 , 5 ) in such a way that contact of the electrolyte ( 10 ) with the wall areas of the recess ( 15 ) is possible without the action of air bubbles.

Claims

1. Anodizing device which has a container which is at least partially fillable with an electrolyte and which is provided for receiving a workpiece to be provided with an anti-corrosion layer and in which both the workpiece and an electrode source are connected to a direct current source can be connected, characterized in that the container is formed from two half-shells ( 1 , 2 ), each of the half-shells ( 1 , 2 ) has a seal ( 8 , 9 ) in the area of its extension facing the other half-shell, between the seals ( 8 , 9 ) the workpiece ( 3 ) can be clamped and that the half-shells ( 1 , 2 ) are connected to a device that clamps them relative to the workpiece ( 3 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that in one of the half-shells ( 1 , 2 ) one of the electrolytes ( 10 ) positioning piston ( 11 ) leads GE.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that a separate reservoir ( 23 ) for the electrolyte ( 10 ) is provided, which is connected to one of the half-shells ( 1 , 2 ) via a tube ( 24 ).

4. The device according to claim 3, characterized in that the piston ( 11 ) is guided within the storage container ( 23 ).

5. The device according to claim 3, characterized in that a pump for the electrolyte ( 10 ) is arranged in the region of the storage container ( 23 ).

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the one half-shell ( 1 ) is fixedly connected to a carrier ( 21 ) and that the other half-shell ( 2 ) with a guide ( 22 ) slidably along the carrier ( 21 ) is supported.

7. Device according to one of claims 1 to 6, there characterized in that the pressure device trained as a mechanical tensioning device det.

8. Device according to one of claims 1 to 6, there characterized in that the pressure device is formed from magnets.

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the direct current source ( 18 ) is formed as part of the device.

10. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the direct current source ( 18 ) is designed as an external additional device which can be connected via lines to the electrodes ( 16 , 17 ).