DE8011918U1 - Device for electropolishing pipes - Google Patents
Device for electropolishing pipesInfo
- Publication number
- DE8011918U1 DE8011918U1 DE8011918U DE8011918DU DE8011918U1 DE 8011918 U1 DE8011918 U1 DE 8011918U1 DE 8011918 U DE8011918 U DE 8011918U DE 8011918D U DE8011918D U DE 8011918DU DE 8011918 U1 DE8011918 U1 DE 8011918U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pipe
- cathode
- electropolishing
- electrolyte
- electrolyte liquid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 22
- 241001088417 Ammodytes americanus Species 0.000 claims description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 10
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N Perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 4
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 3
- 229910001093 Zr alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 2
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 2
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
- C25F7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic removal of material from objects; Servicing or operating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Description
80 165 KN80 165 KN
it· ·it · ·
NUKEM GmbH 6450 Hanau 11NUKEM GmbH 6450 Hanau 11
Die Erfindung "betrifft eine Vorrichtung zum Elektropolieren der Innenwände metallischer Rohre.The invention "relates to an apparatus for electropolishing the inner walls of metallic pipes.
Das Verfahren des Elektropolieren ist seit vielen Jahren bekannt, Jedoch ist es erst in den letzten Jahren zum industriellen Einsatz gereift. Durch elektrolytischen Abtrag von der Metalloberfläche, die sich als Anode in einem Elektrolyten befindet, wird eine sehr glatte, saubere, quasi polierte Oberflächenbeschaffenheit erhalten. Das Elektropolierverfahren findet weit verbreitete Anwendung bei der Herstellung metallischer Schliffproben, wo eine hohe Oberflächengüte erforderlich ist.The process of electropolishing has been around for many years known, however, it has only matured for industrial use in the last few years. By electrolytic removal the metal surface, which is located as an anode in an electrolyte, becomes a very smooth, clean, quasi polished surface finish preserved. The electropolishing process is widely used in the production of metallic ground joint samples, where a high surface quality is required.
Aber auch zur Herstellung von hochwertigen Halbzeugen wird es industriell genutzt. So werden beispielsweise Brennelement-Hüllrohre, nach dem sie mit Brennstoff beladen und verschweißt sind, außen elektropoliert.But it is also used industrially to manufacture high-quality semi-finished products. For example, fuel element cladding tubes, After they are loaded with fuel and welded, the outside is electropolished.
Auch für die inneren Rohroberflächen wird eine entsprechende Güte gefordert. Versuche, auch die innere Oberfläche von Rohren elektrolytisch zu polieren, ergaben bisher jedoch unbefriedigende Ergebnisse. Die Gleichmäßigkeit der Oberflächengüte war nur sehr schwierig einzuhalten und reproduzierbar, so daß man für die Vergütung der inneren Rohrwände nach wie vor auf Beiz- und Sandstrahlarbeitsschritte angewiesen ist.A corresponding quality is also required for the inner pipe surfaces. Try to get the inner surface of the Electrolytic polishing of pipes has so far produced unsatisfactory results. The uniformity of the surface quality was very difficult to maintain and reproducible, so that one had to pay for the remuneration of the inner pipe walls is still dependent on pickling and sandblasting steps.
Diese bekannten Arbeitsschritte zum Polieren der Innenwände von Rohren haben sowohl in ökonomischer als auch in ökologischer Hinsicht große Nachteile. Sie erfordern einen hohen Aufwand an Arbeitskraft, einen hohen Verbrauch von Beizlösung und damit einen hohen Aufwand zur Aufarbeitung bzw. zur Konditionierung der Abfallösungen. Weiterhin erfolgt eine große Staubbelästigung beim Sandstrahlen. Trotzdem erhält man dabei nur eine ungleichmäßige, schwer reproduzierbare Oberflächenqualität der inneren Rohrwände.These known steps for polishing the inner walls of pipes have major disadvantages both economically and ecologically. They require one high expenditure of manpower, a high consumption of pickling solution and thus a high expenditure for reconditioning or for conditioning the waste solutions. Furthermore, there is a great deal of dust nuisance when sandblasting. In spite of this, only a non-uniform, difficult-to-reproduce surface quality of the inner pipe walls is obtained.
Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Elektropolieren der Innenwand eines Rohres zu finden, mit der eine gleichmäßige Politur der Rohrinnenwände erzielt werden kann.It was therefore the object of the present invention to provide a device for electropolishing the inner wall of a pipe to find, with which a uniform polishing of the pipe inner walls can be achieved.
Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem Rohr eine Rohrlanze eingebracht ist, deren Bereich zwischen der Spitze und einem Stauring als metallische Kathode ausgebildet und deren Schaft elektrisch isoliert ist, wobei die Stauringe bzw. Prallringe vor und hinter dem Kathodenbereich einen gleichmäßigen Abstand und eine definierte Strömung der Elektrolytflüssigkeit zwischen dem Kathodenbereich und dem Rohr sicherstellen.This object has been achieved according to the invention in that a pipe lance is introduced into the pipe, the area of which formed as a metallic cathode between the tip and a retaining ring and its shaft is electrically insulated is, the baffle rings or baffle rings in front of and behind the cathode area a uniform distance and a defined Ensure the flow of electrolyte fluid between the cathode area and the tube.
Vorzugsweise ist die Rohrlanze mit Bohrungen zum Durchtritt der Elektrolytflüssigkeit versehen. Die Elektrolytflüssigkeit wird durch die Rohrlanze geleitet, kühlt dabei die Kathode und wird durch die Bohrungen, vorteilhafterweiseThe pipe lance is preferably provided with bores for the electrolyte liquid to pass through. The electrolyte liquid is passed through the pipe lance, cools the cathode and is advantageously through the bores
hinter dem ersten Stauring, zwischen Rohrwand und Kathode
geleitet.behind the first retaining ring, between the pipe wall and the cathode
directed.
Als besonders günstig hat sich erwiesen, in der Elektrolyt- | zelle gleichzeitig eine rohrförmige Kathode zur Außenwandbe- |
handlung des Rohres unterzubringen. Dadurch können die Innen-
und die Außenoberflächen des Rohres in einem Arbeitsgang
vergütet werden.In the electrolyte | cell at the same time a tubular cathode to the outer wall | to accommodate treatment of the pipe. This allows the interior
and the outer surfaces of the tube in one operation
be remunerated.
Die Abbildungen I bis III zeigen schematisch eine beispiel- | hafte Ausführungsform der erfindungs gemäß en Vorrichtung. IjFigures I to III show schematically an example | adhesive embodiment of the device according to the invention. Ij
Das zu behandelnde Rohr (1) wird mittels zweier Förderrollen ||The pipe (1) to be treated is transported by means of two conveyor rollers ||
(2) durch eine Einlaufdüse (3) in die Elektrolyse-Zelle (4) 1 mit der Elektrolytflüssigkeit gefahren. In einer rohrförmigen §
Kathode (5) erfolgt beispielsweise eine Außenwandbehandlung.
Das Rohr (1) wird weiter über die Rohrlanze (6) zur Innenbehandlung geschoben und verläßt später durch die konische
Auslaufdüse (7) die Elektrolyse-Zelle (4).(2) driven through an inlet nozzle (3) into the electrolysis cell (4) 1 with the electrolyte liquid. In a tubular cathode (5), for example, an outer wall treatment takes place.
The pipe (1) is pushed further over the pipe lance (6) for internal treatment and leaves later through the conical
Outlet nozzle (7) the electrolysis cell (4).
Es wird dazu von weiteren zwei Förderrollen (8) übernommen.
Mit Hilfe eines Endschalters (9) kann die Förderrichtung
umgekehrt und das Rohr (1) jetzt in umgekehrter Richtung
durch die Elektrolyse-Zelle (4) transportiert und dabei
innen und außen nochmals behandelt werden. Kontaktrollen (10)
und (11) sorgen für die stetigen elektrischen Verbindungen
mit dem positiven Pol einer Spannungsquelle.It is taken over by two further conveyor rollers (8).
With the help of a limit switch (9), the conveying direction
reversed and the pipe (1) now in the reverse direction
transported through the electrolysis cell (4) and thereby
treated again inside and outside. Contact Rolls (10)
and (11) maintain electrical connections at all times
with the positive pole of a voltage source.
Als Innenkathode dient die Rohrlanze (6), deren Schaft (12)
elektrisch isoliert ist. Zwischen der aus Kunststoff be- | stehenden Spitze (13) der Rohrlanze (6) und einem Kunst- $The tube lance (6) serves as the inner cathode, the shaft (12) of which
is electrically isolated. Between the plastic loading | standing tip (13) of the pipe lance (6) and an artificial $
I III ■ I IlI III ■ I Il
stoffring (14) ist die Lanze (6) metallisch blank, so daß hierdurch die Innenkathode (15) gebildet wird.material ring (14), the lance (6) is bare metal, so that the inner cathode (15) is thereby formed.
Die Elektrolytflüssigkeit wird durch die hohle Rohrlanze (6) gepumpt und tritt durch Bohrungen (16), welche innerhalb des Kunststoffringes (14) angebracht sind, aus. Angesetzte Prallringe (17) leiten den Elektrolyten parallel zur Rohrlanze (6), so daß während des Elektropolieren ein blasenfreier Elektrolytstrom (18) zwischen Rohrlanze (6) und Rohr (1) sichergestellt wird.The electrolyte liquid is fed through the hollow pipe lance (6) pumped and exits through bores (16) which are mounted inside the plastic ring (14). Attached impact rings (17) conduct the electrolyte parallel to the pipe lance (6), so that a bubble-free electrolyte flow during the electropolishing (18) is ensured between the pipe lance (6) and pipe (1).
Die isolierende Kunststoffspitze (13) sowie der Stauring (14) dienen dabei als Stauelemente und Abstandshalter. Die Strömungsrichtung sowie der Durchfluß ist so ausgelegt, daß auch bei unbeladener Zelle kaum Elektrolytflüssigkeit durch die Auslaufdüse (7) austritt und damit das Niveau in der Zelle (4) konstant bleibt.The insulating plastic tip (13) and the retaining ring (14) serve as damming elements and spacers. The direction of flow as well as the flow is designed so that When the cell is unloaded, hardly any electrolyte fluid escapes through the outlet nozzle (7) and thus the level in the cell (4) remains constant.
Die gleiche Aufgabe hat auf der gegenüberliegenden Seite die Einlaufdüse (3). Die Elektrolytflüssigkeit wird durch ringförmig angeordnete Bohrungen (19) über die sich konisch verjüngende Düsenspitze in die Zelle (4) gleitet. Auch hier strömt nur wenig Elektrolytflüssigkeit, auch bei unbeladenem Zustand, aus, so daß sehr vorteilhaft auf aufwendige Abdichtvorrichtungen zwischen sich bewegendem Rohr und der Elektrolyse-Zelle völlig verzichtet werden kann.The inlet nozzle (3) on the opposite side has the same task. The electrolyte liquid becomes ring-shaped through arranged bores (19) slides over the conically tapering nozzle tip into the cell (4). Here too Only a small amount of electrolyte fluid flows out, even when it is unloaded, so that it is very advantageous to use expensive sealing devices between the moving pipe and the electrolysis cell can be completely dispensed with.
, ι ι , ι ι
Ein entsprechend groß dimensioniertes AblauiVehr (20), stellt ein konstantes Niveau in allen Betriebszuständen sicher. Die Elektrolyt-Zelle (4) und die Förderrollen (2, 8) befinden sich in einer Wanne (23), so daß sowohl die aus der Zelle überlaufende und die aus dem Rohr (1) ausströmende Elektrolytflüssigkeit in einen Sammeltank (21) laufen können, von wo aus eine Pumpe (22) sie im Kreislauf zur Zelle (4) fördert.A correspondingly large AblauiVehr (20) provides a constant level in all operating conditions. The electrolyte cell (4) and the conveyor rollers (2, 8) are located in a tub (23) so that both the electrolyte liquid overflowing from the cell and the electrolyte liquid flowing out of the tube (1) can run into a collecting tank (21), from where a pump (22) circulates them to the cell (4).
Eine Kühlspirale (24) im Tank (21) hält die gewünschte
Temperatur im Elektrolyten konstant.A cooling coil (24) in the tank (21) holds the desired
Constant temperature in the electrolyte.
In folgenden Beispielen wird die Oberflächenbehandlung und die erhaltene Oberflächenqualität mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher erläutert:In the following examples, the surface treatment and the surface quality obtained with that according to the invention Device explained in more detail:
Elektropolieren der Innenwände von Rohren.Electropolishing of the inner walls of pipes.
Material: Zircaloy, Durchmesser außen 10,5 mm und innen 9,6 mmMaterial: Zircaloy, diameter outside 10.5 mm and inside 9.6 mm
Rohrlänge: 3500 mm
Elektrolyt: 10% Perchlorsäure
7090 Essigsäure
20% WasserPipe length: 3500 mm
Electrolyte: 10% perchloric acid
7090 acetic acid
20% water
Vorschub bzw. Rückschub: 3 m/min
Spannung (U1) 11 Volt, Strom (J1) 35 Amp
Elektrolyt-Durchfluß: Innenkathode: 4,5 l/minFeed or return feed: 3 m / min
Voltage (U 1 ) 11 volts, current (J 1 ) 35 amps
Electrolyte flow: inner cathode: 4.5 l / min
Einlaufdüse: 7,0 l/min
Temperatur: 25 0CInlet nozzle: 7.0 l / min
Temperature: 25 0 C
Abmessungen der Innenkathode: 0 6 mm, Länge 120 mmDimensions of the inner cathode: 0 6 mm, length 120 mm
Ergebnis:Result:
Untersuchte Rohranzahl: 10Number of tubes examined: 10
Gewichtsverluste nach Elektropolieren:Weight loss after electropolishing:
Mittelwert: 2,121 gAverage value: 2.121 g
Standardabweichung: 0,158 gStandard deviation: 0.158 g
Aus dem Gewichtsverlust errechnet sich der Abtrag an der Innenwand:The loss on the inner wall is calculated from the weight loss:
Mittelwert: 3,09 AmAverage: 3.09 am
Standardabweichung: 0,23 «mStandard deviation: 0.23 «m
Rauhtiefe: 0,06 «m (Ausgangsqualität 0,4 tun)Surface roughness: 0.06 «m (initial quality 0.4 do)
Elektropolieren der Innen- und Außenwände von Rohren Material: Zircaloy, Durchmesser: außen 10,5 nun und innen 9,6 mmElectropolishing of the inner and outer walls of pipes Material: Zircaloy, diameter: outside 10.5 mm and inside 9.6 mm
Rohrlänge: 3500 mm
Elektrolyt: 10% PerchlorsäurePipe length: 3500 mm
Electrolyte: 10% perchloric acid
70% Essigsäure70% acetic acid
20% Wasser20% water
Vorschub bzw. Rückschub 3 m/min Bedingungen für Innenwände:
Identisch, Beispiel 1
Bedingungen für Außenwände:Feed or return 3 m / min Conditions for interior walls:
Identical, example 1
Conditions for external walls:
Spannung (U2) 16 Volt, Strom (I2) 44 AmpVoltage (U2) 16 volts, current (I 2 ) 44 amps
Strom (I,) 79 AmpCurrent (I,) 79 Amp
Abmessungen der Außenkathode: Außendurchmesser 40 mm Innendurchmesser 20 mm Länge 100 mmDimensions of the outer cathode: outer diameter 40 mm Inner diameter 20 mm, length 100 mm
Ergebnis:Result:
Untersuchte Rohranzahl: 10 Gewichtsverlust nach Elektropolieren:Number of tubes examined: 10 Weight loss after electropolishing:
Mittelwert: 3,829 gAverage value: 3.829 g
Standardabweichung: 0,302 g Rauhtiefe innen: 0,06 (vorher 0,4) außen: 0,06 (vorher 0,25)Standard deviation: 0.302 g Surface roughness inside: 0.06 (before 0.4) outside: 0.06 (before 0.25)
Mit Hilfe der Ergebnisse aus Beispiel 1 errechnen sich für die äußere Wand:Using the results from Example 1, the following can be calculated for the outer wall:
Gewichtsverlust: 3,829 - 2,121 = 1,708 gWeight loss: 3.829-2.121 = 1.708g
Mittlerer Abtrag: 2,2,7 fm Average removal: 2.2.7 fm
Standardabweichung: 0,40 Lm (für Innen- undStandard deviation: 0.40 Lm (for interior and
Außenabtrag).External removal).
23.04.80
Kl/Han04/23/80
Kl / Han
Claims (4)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE8011918U1 true DE8011918U1 (en) | 1981-07-02 |
Family
ID=1326600
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE8011918U Expired DE8011918U1 (en) | Device for electropolishing pipes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE8011918U1 (en) |
-
0
- DE DE8011918U patent/DE8011918U1/en not_active Expired
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0247209B1 (en) | Apparatus and process for electrochemically polishing the inner surfaces of pipes | |
DE2055995C3 (en) | Process for the continuous galvanic chrome plating of the outer surface of bars or tubes | |
DE4205672C2 (en) | Device for the electrolytic coating of small parts | |
DE202008011646U1 (en) | Device for plasma polishing using a liquid electrolyte | |
DE69328280T2 (en) | Method and device for the surface treatment of metal cans, in particular made of aluminum or its alloys | |
DE3136187C2 (en) | Method and device for cleaning the inner walls of metallic pipe systems by electropolishing with the aid of moving electrodes | |
DE1807481C3 (en) | Partial electroplating process | |
DE8011918U1 (en) | Device for electropolishing pipes | |
DE3123645C2 (en) | ||
DE2449735A1 (en) | Electrolytic deposition of metals on cylindrical surfaces - esp. of copper on reprographic press cylinders or rolls | |
EP0694090B1 (en) | Process and device for the electrolytic surface coating of workpieces | |
DE10212436B4 (en) | Apparatus for the treatment of stranded metallic material and its use | |
DE3901566C1 (en) | Appliance and method for electrocoagulation of coating particles dispersed in water | |
EP0074464B1 (en) | Apparatus for cleaning the inner walls of metallic tubular systems by electropolishing by means of moving electrodes | |
DE8113028U1 (en) | DEVICE FOR RECOVERING THE SPRAYED SPRAYING AGENT IN AN AUTOMATIC SPRAYING SYSTEM | |
EP3896196B1 (en) | Method and device for surface treatment of objects | |
DE10349392B3 (en) | Demetallizing contact devices in galvanizing plants used in production of circuit boards or foils comprises chemically etching auxiliary electrode during electrolytic metallization and simultaneously demetallizing | |
WO2024052038A1 (en) | Container cleaning machine for cleaning containers and method for cleaning a container | |
AT386316B (en) | Plasma reactor for etching printed circuit boards (printed equipment cards) | |
DE1421971C (en) | Device for internal electroplating of hollow, semi-cylindrical workpieces, in particular bearing half-shells | |
DE102022114829A1 (en) | Sectionally forced plasma-polished tube arrangement, in particular measuring tube arrangement, measuring sensor with such a measuring tube arrangement and method for plasma polishing a measuring tube arrangement | |
DE4239680C2 (en) | Method and device for coating hollow bodies | |
DE2544380C3 (en) | Method for handling, in particular etching, the outer surface of tubular or rod-shaped metal bodies and device for carrying out the method | |
AT340735B (en) | ELECTRIC PLATING DEVICE | |
DE1204045B (en) | Device for electroplating the inner surface of pipes |