EA028777B1

EA028777B1 - Galvanic plant for application of coatings and method for operating the same

Info

Publication number: EA028777B1
Application number: EA201300781A
Authority: EA
Inventors: И. Харри Шааф; Сергей Николаевич Белов
Original assignee: И. Харри Шааф; Сергей Николаевич Белов
Priority date: 2012-07-31
Filing date: 2013-07-30
Publication date: 2017-12-29
Also published as: EA201300781A1; EP2692905A2; EP2692905A3; DE102012106986A1

Abstract

The invention relates to a galvanic plant (1) for application of coatings and to a method of operating this plant for successive application of several coating layers onto a workpiece (5), connected as an electrode, by a layer of electrolyte, matching with the corresponding layer, and placing the workpiece (5) opposite the counter electrode (4), and also washing the workpiece (5), at least between application of two layers. In order to be able to form a plant (1) of such type for application of coatings with reduced footprint, maintenance costs and manufacturing costs and fewer industrial wastes, a single working tank (2) is provided, with a neutral to the coating material counter electrode (4) and several spare tanks (14, 15, 16, 17), containing working solutions (9, 10, 11, 12), wherein between the working tank (2) and spare tanks (14, 15, 16, 17), there is provided feeding pipeline (18) for alternate filling of the working tank (2) with contents of spare tanks (14, 15, 16, 17).

Description

Изобретение относится к гальванической установке для нанесения покрытий и к способу эксплуатации этой установки для последовательного нанесения нескольких слоев на подсоединённую в качестве электрода заготовку посредством согласованного с соответствующим слоем электролита и размещения заготовки против противоэлектрода, а также промывки заготовки, по меньшей мере, между нанесением двух слоев.The invention relates to an electroplating installation for coating and to a method of operating this installation for sequentially applying several layers to a workpiece connected as an electrode by means of a matched with an appropriate electrolyte layer and placing the workpiece against the counter electrode, as well as washing the workpiece at least between two layers .

Для гальванического нанесения покрытий на заготовки в ванну помещается электролит, а между противоэлектродом и заготовкой прикладывается напряжение, так что, в зависимости от состава электролита, приложенного напряжения и электрохимических свойств заготовки, вследствие протекающего между противоэлектродом и заготовкой тока, на заготовку осаждается слой. При этом в качестве покрытия может быть нанесён непригодный для покрытия соответствующей заготовки материал посредством того, что сначала наносится один или несколько слоев-посредников и/или предусматриваются этапы способа по кондиционированию. Между двумя этапами нанесения покрытия при этом производятся соответствующие процессы промывки заготовки. К примеру, на заготовку из алюминия может быть нанесён стабильный медный слой посредством того, что сначала наносится никелевый слой. Между ними предусмотрены соответствующие этапы очистки и кондиционирования. Чтобы иметь возможность производить процесс нанесения покрытия последовательно посредством нескольких этапов процесса нанесения покрытия, рядами или, как это известно, к примеру, из ΌΕ 2944401 А1, по кругу, устанавливается соответствующее количество рабочих резервуаров, между которыми посредством транспортирующего заготовку или серию заготовок от рабочего резервуара в следующий рабочий резервуар транспортирующего устройства последовательно отрабатывается серия необходимых этапов нанесения покрытия и обработки. При этом каждый рабочий резервуар наполнен соответствующей данному этапу обработки жидкостью: электролитом, промывочным раствором, кондиционирующим раствором и т.д., и должен быть оснащён соответствующим механизмом, к примеру, мешалкой, при необходимости, нагревательным устройством, впускными и выпускными элементами для наполнения и опорожнения. В частности, при работе с большими заготовками, к примеру, фрагментами двигателей самолётов, фрагментами турбин и проч., затраты и занимаемые площади, в частности, горизонтальная занимаемая площадь под большое количество приготовленных рабочих резервуаров, а также под транспортирующее устройство, велика, так что затраты, среди прочего, велики и на оборудование окружающего здания и площадей данного здания. Далее, содержимое рабочих резервуаров постоянно изменяется в процессе их работы, так что, к примеру, вследствие образования осадка в заданные временные промежутки должна быть произведена очистка рабочих резервуаров, и эксплуатация установки в это время должна быть приостановлена. Далее, вследствие образования осадка имеют место большие нагрузки в плане удаления этих отходов.For galvanic coating of the preforms, an electrolyte is placed in the bath, and a voltage is applied between the counter electrode and the preform, so that, depending on the electrolyte composition, the applied voltage and the electrochemical properties of the preform, due to the current flowing between the counter electrode and the preform, a layer is deposited on the preform. In this case, an unsuitable material for coating the corresponding preform may be applied as a coating by first applying one or more layers of intermediaries and / or providing for the steps of the conditioning method. Between the two stages of coating, the corresponding processes of washing the workpiece are performed. For example, a stable copper layer can be applied to an aluminum preform by first applying a nickel layer. Between them the corresponding stages of cleaning and conditioning are provided. In order to be able to carry out the coating process sequentially through several stages of the coating process, in rows or, as is known, for example, from ΌΕ 2944401 A1, in a circle, an appropriate number of working tanks is set, between which by transporting a workpiece or a series of workpieces from a working tank in the next working tank of the conveying device, a series of necessary stages of coating and processing are sequentially worked out. In addition, each working tank is filled with the fluid corresponding to this stage of treatment: electrolyte, flushing solution, conditioning solution, etc., and must be equipped with an appropriate mechanism, for example, a stirrer, if necessary, a heating device, inlet and outlet elements for filling and emptying. In particular, when working with large workpieces, for example, fragments of aircraft engines, fragments of turbines, etc., the costs and occupied areas, in particular, the horizontal occupied area for a large number of prepared working tanks, as well as for the conveying device, are large, so the costs, among other things, are high for the equipment of the surrounding building and the area of the building. Further, the contents of the working tanks are constantly changing during their operation, so that, for example, due to the formation of sediment at specified time intervals, the working tanks should be cleaned, and the operation of the installation at this time should be suspended. Further, due to the formation of sludge, there are large loads in terms of disposal of these wastes.

Задачей изобретения является поэтому создание гальванической установки для нанесения покрытий и способа её эксплуатации, которые менее затратны с точки зрения конструктивного исполнения, требуют меньшего занимаемого пространства и в процессе эксплуатации более эффективны, а также способствуют меньшему образованию промышленных отходов.The objective of the invention is therefore the creation of a galvanic installation for coating and the method of its operation, which are less expensive from the point of view of design, require less space and are more efficient during operation, and also contribute to less industrial waste.

Задача решается посредством гальванической установки для нанесения покрытий с признаками пункта 1 формулы изобретения и посредством способа с признаками пункта 10 формулы изобретения. Последующие зависимые пункты формулы изобретения со ссылкой на эти основные пункты выявляют предпочтительные варианты осуществления изобретения.The problem is solved by means of a galvanic installation for coating with the characteristics of paragraph 1 of the claims and by a method with the characteristics of paragraph 10 of the claims. The following dependent claims, with reference to these main points, identify preferred embodiments of the invention.

В противоположность известному уровню техники предлагается гальваническая установка для нанесения покрытий, в которой заготовка не перемещается от одного этапа обработки к другому этапу обработки посредством транспортирующего устройства вдоль расположенных рабочих резервуаров, а остаётся в одном единственном рабочем резервуаре, в то время как жидкость в резервуаре, насколько необходимо, заменяется от одного этапа обработки к другому этапу обработки. Вследствие такой замены кинематического протекания процесса посредством лишь одного единственного рабочего резервуара и, в основном, свободно располагаемых относительно него запасных резервуаров могут быть сэкономлены существенные потребные площади, по меньшей мере, однако они могут не отличаться более от кинематически заданного упрощённым транспортирующим устройством расположения, так что в целом возможно более благоприятное ступенчатое расположение требуемых ёмкостей. Далее, за счёт экономии более дорогих, по сравнению с запасными резервуарами, рабочих резервуаров могут быть сэкономлены определённые средства. Рабочий резервуар может иметь форму трубы или стакана. В особенно предпочтительном варианте осуществления изобретения при оснащении традиционных гальванических установок для нанесения покрытий несколькими рабочими резервуарами они могут быть использованы далее в качестве запасных резервуаров и, к примеру, геодезически, с экономией пространства, могут располагаться над ними. Имеющиеся электролиты, как правило, могут использоваться и далее.In contrast to the prior art, a galvanic coating installation is proposed in which the workpiece does not move from one processing step to another processing step by means of a conveying device along located working tanks, but remains in one single working tank, while the liquid in the tank necessary, is replaced from one processing step to another processing step. Due to such a replacement of the kinematic flow of the process by means of only one single working tank and, basically, spare tanks located freely relative to it, significant required areas can be saved, at least, however, they can not differ more than kinematically set by a simplified transporting arrangement, so that in general, a more favorable stepwise arrangement of the required containers is possible. Further, by saving more expensive working tanks compared to spare tanks, certain means can be saved. The working tank may take the form of a pipe or a cup. In a particularly preferred embodiment of the invention, when equipping traditional galvanic coating plants with several working tanks, they can be used further as spare tanks and, for example, geodesically, with space saving, can be located above them. Available electrolytes, as a rule, can be used further.

Находящиеся в соединении с рабочим резервуаром запасные резервуары содержат необходимые для осуществления этапа обработки, соответственно образующие упомянутую среду в резервуаре рабочие растворы, к примеру, раствор электролита, промывочный раствор или промывочная среда, кондиционирующий раствор или нечто подобное. Под раствором электролита при этом следует понимать электропроводящий раствор с заданной концентрацией электроактивного компонента и противокомпонента, так что при соблюдении закона электронейтральности на заготовке при образовании слоя возникает про- 1 028777 цесс разряда, а на противоэлектроде в том же объёме обмен противоположными зарядами. Электроактивным компонентом может быть ион металла, к примеру, катион меди, катион никеля, к примеру, гидратированный и/или посредством лигандов связанный в комплексы, заряженный посредством функциональных групп органический ион, к примеру, компонент смолы или нечто подобное. В зависимости от заряда катион может быть катодно восстановлен, причём в качестве обратной реакции на противоэлектроде, к примеру, вода окисляется в кислород. В более редких случаях в анодной схеме заготовки отрицательно заряженный субстрат с образованием слоя может осаждаться на заготовку посредством окисления, причём, к примеру, на противоэлектроде вода восстанавливается до водорода. Процессы нанесения покрытий могут осуществляться посредством постоянного тока, импульсов тока и т.д. Последующие этапы кондиционирования, такие как электрополировка, выравнивание и проч., могут осуществляться при подключении переменной фазы при том же или заменённом электролите. Противоэлектрод выполнен в предпочтительном варианте из химически неактивного материала, к примеру, из специальной стали, из титана или с титановым покрытием, из благородного металла или с покрытием из благородного металла. Для получения равномерного покрытия форма противоэлектрода может далее копировать внешнюю форму заготовки, при сохранении заданного зазора.The storage tanks in connection with the working tank contain the working solutions necessary for carrying out the processing step, respectively forming the working medium in the tank, for example, an electrolyte solution, washing solution or washing medium, conditioning solution or the like. In this case, an electrolyte solution should be understood as an electrically conductive solution with a given concentration of an electroactive component and an anticomponent, so that, subject to the law of electroneutrality, a blank occurs during the formation of a layer, and an exchange of opposite charges takes place on the counter electrode in the same volume. The electroactive component may be a metal ion, for example, a copper cation, a nickel cation, for example, hydrated and / or via ligands bound into complexes, an organic ion charged by functional groups, for example, a resin component or the like. Depending on the charge, the cation can be cathodically reduced, and, as a reverse reaction on the counter electrode, for example, water is oxidized to oxygen. In more rare cases, in the anode circuit of the preform, a negatively charged substrate with the formation of a layer can be deposited onto the preform by oxidation, and, for example, water is reduced to hydrogen on the counter electrode. Coating processes can be carried out by means of direct current, current pulses, etc. The subsequent conditioning steps, such as electro-polishing, leveling, etc., can be carried out by connecting a variable phase with the same or replaced electrolyte. The counter electrode is preferably made from a chemically inactive material, for example, from special steel, from titanium or with a titanium coating, from a noble metal or coated with a noble metal. To obtain a uniform coating, the shape of the counter electrode can further copy the external shape of the workpiece, while maintaining a given clearance.

Промывочным раствором или промывочной средой в простейшем случае может быть вода или, к примеру, смесь воды с органическими растворителями, нейтрализующий раствор, раствор, связывающий металл в комплексы, или нечто подобное. При этом вода не должна предварительно удерживаться в запасном блоке, а может посредством отдельного управляемого присоединительного элемента подаваться к рабочему резервуару.In the simplest case, the washing solution or washing medium may be water or, for example, a mixture of water with organic solvents, a neutralizing solution, a solution that binds the metal into complexes, or something similar. At the same time, water should not be previously held in the spare unit, but can be supplied to the working tank through a separate controlled connecting element.

Рабочий резервуар выполнен из неактивного материала, в частности, из специальной стали или стали с соответствующим покрытием, к примеру, стали с полимерным покрытием, из полимера с соответствующей несущей конструкцией или нечто подобного. Для улучшения качества покрытия рабочий резервуар может быть выполнен, к примеру, нагретым, в предпочтительном варианте, термостатированным. Рабочий резервуар может быть выполнен далее с возможностью закрывания. Все запасные резервуары выполнены из того же, неактивного в отношении содержимого, материала, к примеру, из специальной стали или полимера с соответствующей несущей структурой. В альтернативном варианте запасной резервуар может быть настроен на соответствующее содержимое, может быть образован, к примеру, из соответствующего неактивного материала или может быть покрыт этим материалом.The working tank is made of inactive material, in particular, of special steel or steel with a corresponding coating, for example, steel with a polymer coating, of polymer with an appropriate load-bearing structure or something similar. To improve the quality of the coating, the working tank can be made, for example, heated, in the preferred embodiment, thermostatically controlled. The working tank may be further closed. All spare tanks are made of the same material, inactive with respect to the contents, for example, of special steel or polymer with an appropriate load-bearing structure. Alternatively, the reserve reservoir may be tuned to the appropriate contents, may be formed, for example, from the corresponding inactive material or may be coated with this material.

Для загрузки рабочего резервуара соответственно необходимым для этапа обработки содержимым одного из запасных резервуаров, соответствующий запасной резервуар соответственно посредством питающего трубопровода соединён с рабочим резервуаром и имеет слив. Для обеспечения обратного отведения соответствующего содержимого во время этапа обработки, в предпочтительном варианте слив посредством трубопровода обратной связи соединён с запасным резервуаром и, при необходимости, предусмотрен насос для выравнивания гидростатических уровней наполнения. Также предусмотрены соответствующие переключаемые клапана, которые позволяют осуществить целенаправленное наполнение и опорожнение рабочего резервуара различным содержимым запасных резервуаров, а также, в случае необходимости, промывку водой. При этом в качестве особо предпочтительного выявило себя то обстоятельство, когда общий кольцевой трубопровод, состоящий из питающего трубопровода и трубопровода обратной связи, подсоединён между рабочим резервуаром и по меньшей мере одной частью запасных резервуаров, к примеру, содержащих электролиты запасных резервуаров, в предпочтительном варианте всеми запасными резервуарами. При этом предусмотренные запасные резервуары соответственно последовательно включены в питающий трубопровод и в трубопровод обратной связи, причём, к примеру, электрически или пневматически включаемые клапаны соответственно соединяют предусмотренные для питания и обратного отведения содержимого запасные резервуары с кольцевым трубопроводом.To load the working reservoir, respectively, with the contents of one of the spare reservoirs necessary for the processing step, the corresponding spare reservoir is respectively connected to the working reservoir via a supply pipe and has a drain. In order to ensure the return of the respective contents during the processing step, it is preferable that the drain is connected via a feedback pipe to the reserve tank and, if necessary, a pump is provided to level the hydrostatic filling levels. Corresponding switchable valves are also provided that allow targeted filling and emptying of the working tank with the various contents of the spare tanks, as well as, if necessary, washing with water. At the same time, the circumstance when the common annular pipeline consisting of a supply pipe and a feedback pipe is connected between the working tank and at least one part of the spare tanks, for example, containing electrolytes of the reserve tanks, in the preferred embodiment, was all particularly preferred. spare tanks. In this case, the provided spare tanks are respectively connected in series in the feed pipe and in the feedback pipeline, and, for example, electrically or pneumatically activated valves respectively connect the spare tanks provided for supply and return of contents to the annular pipe.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения изменённое вследствие обработки, например, нанесение покрытия, содержание субстанций, в частности использованных субстанций электролитов, может быть зарегистрировано посредством соответствующих детектирующих устройств и посредством соответствующего подающего устройства может быть снова пополнено. К примеру, могут быть зарегистрированы значения рН, и изменённые значения рН с использованием соответствующих кислот или оснований могут быть снова отрегулированы. Далее посредством детектирующего устройства могут быть зарегистрированы активные в отношении материала покрытия субстанции, к примеру, содержание в электролите меди или никеля, и необходимые количества, к примеру, с использованием высококонцентрированных растворённых солей могут быть добавлены к ним посредством подающего устройства. Далее в кольцевом трубопроводе, в запасных резервуарах или на выходе рабочего резервуара могут быть предусмотрены фильтрующие устройства, так что образованные осадки возможно постоянно отфильтровывать и предупреждать их образование. За счёт использования кольцевого трубопровода затраты на дополнительные трубопроводы и количество насосов для обмена содержимым между запасными резервуарами и рабочим резервуаром могут быть минимизированы.According to a preferred embodiment of the invention, the changed due to the treatment, for example, the coating, the content of substances, in particular the used electrolyte substances, can be detected by means of corresponding detecting devices and can be replenished by an appropriate feeding device. For example, pH values can be recorded, and altered pH values using appropriate acids or bases can be adjusted again. Further, substances active in the coating material can be detected by means of a detecting device, for example, the content of copper or nickel in the electrolyte, and the necessary quantities, for example, using highly concentrated dissolved salts, can be added to them by means of a feeding device. Further, filtering devices may be provided in the annular pipeline, in the spare tanks or at the outlet of the working tank, so that the precipitation formed can be continuously filtered and prevent their formation. By using an annular pipeline, the cost of additional pipelines and the number of pumps for exchanging contents between spare tanks and a working tank can be minimized.

Чтобы, в частности, иметь возможность работать в горизонтальной плоскости с экономией места, к примеру, в рабочей плоскости рабочего резервуара, по меньшей мере один запасной резервуар может быть геодезически расположен над рабочим резервуаром. К примеру, все запасные резервуары могутIn order, in particular, to be able to work in the horizontal plane with space saving, for example, in the working plane of the working tank, at least one spare tank can be geodesically located above the working tank. For example, all spare tanks can

- 2 028777 располагаться так высоко над рабочим резервуаром или с боковым зазором относительно него, что не помешает транспортирующему устройству при подаче заготовки в рабочий резервуар или отведении заготовки из него. В предпочтительном варианте при расположении запасных резервуаров геодезически над рабочим резервуаром их содержимое может гидростатически перемещаться в рабочий резервуар, так что для обратного отведения содержимого может хватить всего лишь одного насоса на выходе рабочего резервуара.- 2 028777 located so high above the working tank or with a lateral gap relative to it that it will not interfere with the transporting device when feeding the workpiece into the working tank or removing the workpiece from it. In the preferred embodiment, when the spare tanks are located geodesically above the working tank, their contents can be hydrostatically moved to the working tank, so that only one pump at the outlet of the working tank may be enough to return the contents.

Посредством предложенного способа описанная гальваническая установка для нанесения покрытий приводится в действие таким образом, что в единственный рабочий резервуар друг за другом подаются необходимые для осуществления процесса нанесения покрытия, удерживаемые в запасном резервуаре электролиты, соответственно производится процесс нанесения покрытия в соответствующем электролите, который затем снова удаляется и, при необходимости, между двумя электролитическими операциями предусматривается процесс промывки. Для этого со стороны управляющего устройства в предпочтительном варианте полностью в автоматическом режиме представляется соответствующее содержание запасных резервуаров в заданном количестве посредством подключения предусмотренных, к примеру, на входах и выходах запасных резервуаров и/или на рабочем резервуаре клапанов, регулировки одного или нескольких насосов, в случае необходимости выставляется заданная температура в резервуаре, заданная конвекция содержимого рабочего резервуара на электродах, как то на противоэлектроде и заготовке, регулируется, к примеру, посредством мешалки, прикладывается заданное напряжение, к примеру, в зависимости от процесса нанесения покрытий или кондиционирования, постоянное напряжение, кривые напряжения, циклы напряжения и проч. для определённого времени, и содержание рабочего резервуара откачивается обратно или отводится в соответствующие запасные резервуары.Using the proposed method, the described galvanic coating installation is operated in such a way that the electrolytes that are necessary for the coating process, which are held in the reserve tank, are supplied one after the other to the coating process, respectively, the coating process is carried out in the corresponding electrolyte, which is then removed again and, if necessary, a flushing process is provided between the two electrolytic operations. For this, on the part of the control device, in the preferred embodiment, the corresponding content of the spare tanks in a predetermined quantity is completely automatically displayed by connecting the valves provided for, for example, at the inputs and outputs of the spare tanks and / or on the working tank, adjusting one or more pumps, if if necessary, the set temperature in the tank, the set convection of the contents of the working tank on the electrodes, such as on the counter electrode and behind otovke regulated, for example, by means of stirrers, a predetermined voltage is applied, for example, depending on the coating process or condition, a DC voltage, voltage curves, the voltage cycles, and so forth. for a certain time, and the contents of the working tank are pumped back or diverted to the corresponding spare tanks.

В предпочтительном варианте осуществления способа во время процесса нанесения покрытия может происходить непрерывный обмен электролита между рабочим резервуаром и запасным резервуаром. Таким образом, к примеру, обеднение электролита, изменение значения рН посредством образования кислорода и другие воздействия в процессе нанесения покрытий, по меньшей мере, уменьшаются. Кроме того, за счёт установленного потока возникает конвекция, так что, при необходимости, можно отказаться от мешалки. Этот этап способа может быть предпочтительным также для подведённых из запасных резервуаров промывочных и кондиционирующих растворов.In a preferred embodiment of the method, a continuous exchange of electrolyte can occur between the working tank and the spare tank during the coating process. Thus, for example, depletion of the electrolyte, a change in pH through the formation of oxygen, and other influences during the coating process are at least reduced. In addition, due to the installed flow, convection occurs, so that, if necessary, you can refuse the mixer. This step of the method may also be preferable for flushing and conditioning solutions supplied from spare tanks.

Далее в предпочтительном варианте способа посредством устройства управления или вручную по меньшей мере одна часть наносимых веществ электролита может непрерывно контролироваться и при уменьшении значения ниже предельной величины может быть дополнена посредством подачи через соответствующие подающие устройства требуемых веществ.Further, in a preferred embodiment of the method, by means of a control device or manually, at least one part of the applied electrolyte substances can be continuously monitored and, if the value is lower than the limit value, can be supplemented by supplying the required substances through the corresponding feeding devices.

Способ может быть далее упрощён посредством того, что удерживаемая в запасном резервуаре вода не используется в качестве промывочного раствора, причём в предусмотренную систему трубопроводов вода подаётся и отводится снаружи. Для этого могут быть предусмотрены управляемые соответственно посредством устройства управления клапана. Предварительное давление воды может соответствовать давлению в трубопроводе или же предварительное давление может быть сообщено воде посредством насоса.The method can be further simplified by the fact that the water held in the reserve tank is not used as a washing solution, and water is supplied and discharged from the outside to the provided piping system. For this, a valve controlled respectively by means of a valve control device can be provided. The pre-pressure of the water may correspond to the pressure in the pipe, or the pre-pressure can be communicated to the water through a pump.

Изобретение разъясняется более детально на основании примеров осуществления, изображённых на фиг. 1-3, на которых представлено:The invention is explained in more detail based on the embodiments shown in FIG. 1-3, on which are presented:

фиг. 1 - схематичная блок-схема гальванической установки для нанесения покрытий;FIG. 1 is a schematic block diagram of a plating installation;

фиг. 2 - продольный разрез рабочего резервуара;FIG. 2 - longitudinal section of the working tank;

фиг. 3 - поперечный разрез рабочего резервуара с фиг. 2.FIG. 3 is a cross-sectional view of the working reservoir of FIG. 2.

Фиг. 1 демонстрирует на схематичной блок-схеме гальваническую установку 1 для нанесения покрытий с изображённым на ней в форме стакана, наполненным для осуществления процесса обработки подходящей средой 3, к примеру, электролитом, промывочным раствором или кондиционирующим раствором, рабочим резервуаром 2. В рабочем резервуаре 2 для нанесения покрытия на заготовку 5, которая посредством не изображённого транспортирующего устройства вводится в рабочий резервуар 2, а после окончания процесса выводится из него, предусмотрены противоэлектроды 4, причём между противоэлектродами 4 и заготовкой 5 посредством системы 6 электропитания, для проведения соответствующего процесса обработки, к примеру, нанесения покрытия, электрополирования и т.д., запрограммированным образом устанавливается соответствующее постоянное напряжение, переменное напряжение или импульсный ток, или соответствующие электрические величины. В рабочем резервуаре 2 могут быть предусмотрены далее программируемое нагревательное устройство 7 для установки заданной температуры среды 3 и программируемая мешалка 8 для установки заданной конвекции среды 3 на противоэлектродах 4 и заготовке 5. Далее рабочий резервуар 2 может быть закрыт сверху, что не изображено на чертеже.FIG. 1 shows in a schematic block diagram a galvanic coating device 1 with a glass-shaped depicted on it, filled with a suitable medium 3 for processing, for example, electrolyte, washing solution or conditioning solution, working tank 2. In the working tank 2 for coating the workpiece 5, which through an unshown transporting device is introduced into the working tank 2, and after the process is removed from it, counter electrodes 4 are provided, richom between the counter 4 and the workpiece 5 via the power supply system 6, for carrying out the corresponding processing process, for example, coating, electropolishing, etc. programmed manner set corresponding DC voltage, AC voltage or a pulse current, or the corresponding electrical quantity. Further, a programmable heating device 7 for setting a predetermined temperature of the medium 3 and a programmable mixer 8 for setting a given convection of the medium 3 on the counter electrodes 4 and the workpiece 5 can be further provided in the working tank 2. Further, the working tank 2 can be closed from above, which is not shown in the drawing.

В зависимости от количества и типа процессов обработки среда 3 может быть образована из различных рабочих растворов 9, 10, 11, 12, которые удерживаются в запасных блоках 14, 15, 16, 17. Замена рабочих растворов 9, 10, 11, 12 осуществляется посредством образованного из питающего трубопровода 18 и трубопровода 19 обратной связи кольцевого трубопровода 20. К этому кольцевому трубопроводу 20 подсоединены запасные блоки 14, 15, 16, 17 соответственно посредством клапанов 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, со стороны выхода к питающему трубопроводу 18 и со стороны входа к трубопроводу 19 обрат- 3 028777 ной связи. Питающий трубопровод 18 и трубопровод 19 обратной связи имеют соответственно элементы 29, 30 присоединения к рабочему резервуару 2 и могут при помощи клапанов 31, 32 наполняться, к примеру, водой. Соответствующие выпускные клапана не изображены. В представленном примере осуществления изобретения запасные резервуары 14, 15, 16, 17 геодезически располагаются выше рабочего резервуара 2, так что при открывании одного из клапанов 21, 22, 23, 24 соответствующий рабочий раствор 9, 10, 11, 12 под действием силы тяжести перетекает в рабочий резервуар 2. В качестве дополнения могут быть предусмотрены один или несколько насосов. Обратное отведение находящегося в рабочем резервуаре 2 в качестве среды 3 рабочего раствора производится посредством насоса 33 соответственно при открытом клапане 25, 26, 27, 28 в предусмотренные запасные резервуары 14, 15, 16, 17. Для очистки от сконцентрированных в среде 3, при известных условиях, твёрдых веществ, к примеру, электродных осадков и проч., между рабочим резервуаром 2 и насосом 33 предусмотрено фильтрующее устройство 34, которое автоматически или во время соответствующих интервалов для технического обслуживания очищается или восстанавливается.Depending on the number and type of processing processes, medium 3 can be formed from various working solutions 9, 10, 11, 12, which are held in spare blocks 14, 15, 16, 17. Replacement of working solutions 9, 10, 11, 12 is carried out by formed from the supply pipe 18 and the feedback pipe 19 of the ring pipe 20. To this ring pipe 20 are connected spare units 14, 15, 16, 17, respectively, by means of valves 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, from the side exit to the supply pipe 18 and from the entrance to the pipe 19 brother- 3 028777 hydrochloric connection. The feed pipe 18 and the feedback pipe 19 respectively have elements 29, 30 connecting to the working tank 2 and can be filled with valves 31, 32, for example, with water. The corresponding exhaust valves are not shown. In the presented embodiment, the reserve tanks 14, 15, 16, 17 are geodesically located above the working tank 2, so that when one of the valves 21, 22, 23, 24 is opened, the corresponding working solution 9, 10, 11, 12 flows under the action of gravity into the working tank 2. As an addition, one or more pumps can be provided. The return is carried out in the working tank 2 as the medium 3 of the working solution is carried out by means of the pump 33, respectively, with the valve 25, 26, 27, 28 open to the provided spare tanks 14, 15, 16, 17. For cleaning from concentrated in the medium 3, with known conditions, solids, for example, electrode deposits, etc., between the working tank 2 and the pump 33 is provided a filter device 34, which automatically or during the appropriate intervals for maintenance is cleaned or restored It is.

Вследствие процессов обработки, в частности, процессов нанесения покрытий и процессов кондиционирования, представленные здесь рабочие растворы 9, 10, 11 подвергаются изменениям, к примеру, выщелачиваются, насыщаются примесями и проч., так что по истечении времени эксплуатации их химические и/или физические свойства, к примеру, содержание средств для покрытия, значение рН, плотность и проч. изменяются. Для того чтобы поддерживать качество изготовления на высоком уровне, рабочие растворы 9, 10, 11, к примеру, в форме электролитов, обследуются с помощью детектирующих устройств 35, 36, 37, в непрерывном режиме или в заданные временные интервалы, на соответствующие параметры. В зависимости от результатов, полученных данными детектирующими устройствами 35, 36, 37, посредством подающих устройств 38, 39, 40, при соответствующем открытии расположенных между запасными резервуарами 14, 15, 16, 17 и подающими устройствами 38, 39, 40 клапанов 41, 42, 43, отсутствующие свойства компенсируются, к примеру, посредством имеющихся в подающих устройствах высококонцентрированных растворов отсутствующих компонентов. Находящийся в запасном резервуаре 17 рабочий раствор 12, к примеру, промывочный раствор, является, к примеру, стабильным раствором или не требует добавления содержимого, так что в данном случае можно отказаться от использования детектирующего и подающего устройств. При этом понимается, что рабочие растворы 9, 10, 11, 12 к заданному времени уже не могут быть более посредством подающих устройств 38, 39, 40 отрегулированы на правильное содержание и, поэтому, при известных условиях, могут быть полностью заменены.Due to processing processes, in particular coating processes and conditioning processes, the working solutions 9, 10, 11 presented here undergo changes, for example, leached, saturated with impurities, etc., so that after the expiration of the operating time their chemical and / or physical properties , for example, the content of coating agents, pH, density, etc. are changing. In order to maintain a high level of workmanship, working solutions 9, 10, 11, for example, in the form of electrolytes, are examined using detection devices 35, 36, 37, in continuous mode or at predetermined time intervals, for the appropriate parameters. Depending on the results obtained by these detection devices 35, 36, 37, by means of feeding devices 38, 39, 40, with appropriate opening located between the spare tanks 14, 15, 16, 17 and the feeding devices 38, 39, 40 of the valves 41, 42 43, the missing properties are compensated, for example, by means of highly concentrated solutions of the missing components available in the feeding devices. The working solution 12 located in the reserve tank 17, for example, the washing solution, is, for example, a stable solution or does not require the addition of contents, so that in this case the use of detecting and feeding devices can be omitted. It is understood that the working solutions 9, 10, 11, 12 by the specified time can no longer be adjusted by the supply devices 38, 39, 40 to the correct content and, therefore, under certain conditions, can be completely replaced.

Г альваническая установка 1 для нанесения покрытий имеет полностью автоматическое управление со стороны управляющего устройства 13. Для этого посредством управляющего устройства 13 производится регулировка функциональных конструктивных элементов. В представленном примере осуществления изобретения управляющее устройство 13 для осуществления управления гальванической установкой для нанесения покрытий посредством шинной системы 44, изображённой пунктирными линиями, находится в соединении с возможностью подачи сигнала с системой 6 электропитания, с нагревательным устройством 7, мешалкой 8, клапанами 21, 22, 23, 24 25, 26, 27, 28, 31, 32, 41, 42, 43, насосом 33, детектирующими устройствами 35, 36, 37 и подающими устройствами 38, 39, 40. При этом понимается, что в данном случае речь идёт о примере осуществления изобретения. В других вариантах осуществления изобретения могут регистрироваться другие величины и параметры, такие как уровень наполнения, температура, текучесть и проч. и/или другие параметры или величины - представленные в данном случае как отрегулированные параметры - могут удаляться.The galvanic installation 1 for coating has a fully automatic control from the side of the control device 13. For this, by means of the control device 13 the functional structural elements are adjusted. In the presented embodiment, the control device 13 for controlling the galvanic coating plant by the bus system 44, shown in broken lines, is connected to the possibility of supplying a signal to the power supply system 6, with a heating device 7, an agitator 8, valves 21, 22, 23, 24 25, 26, 27, 28, 31, 32, 41, 42, 43, pump 33, detecting devices 35, 36, 37 and feeding devices 38, 39, 40. It is understood that in this case we are talking about an example implementation electricity. In other embodiments, other values and parameters may be recorded, such as fill level, temperature, fluidity, etc. and / or other parameters or values — presented in this case as adjusted parameters — may be deleted.

Фиг. 2 и 3 демонстрируют осуществлённый, в отличие от рабочего резервуара 2 с фиг. 1, рабочий резервуар 2а в форме трубы, в продольном разрезе (фиг. 2) и в поперечном разрезе (фиг. 3) вдоль линии А-А разреза на фиг. 2. Рабочий резервуар 2а выполнен из заготовки 45 в форме трубы с торцевыми фланцами 46, к которым прифланцованы буртики 47, так что рабочий резервуар 2а оказывается закрытым. Заготовка 45 выполнена в предпочтительном варианте из специальной стали или из стали с неактивным в отношении использованных сред 3а внутренним покрытием. По меньшей мере один из выступов 47 может быть выполнен из прозрачного материала, к примеру, из стекла или акрилового стекла, или нечто подобного, для возможности осмотра рабочего резервуара 2а. Рабочий резервуар 2а имеет присоединительные элементы 29а, 30а, через которые, в соответствии с представленной на фиг. 1 конструкцией или аналогичным образом, подаются или удаляются необходимые, соответственно для заданного процесса обработки загруженные в данном случае в большом количестве и закреплённые на участке 45 держателями заготовок 5а, рабочие растворы. Для осуществления процесса покрытия заготовок 5а в рабочем резервуаре 2а противоэлектрод 4а помещается в изолированный, в отличие от буртика 47, ввод 49. Для получения покрытия по проводу 50 на противоэлектрод 4а подаётся соответствующее напряжение, в то время как заготовки 5а посредством провода 51 подключаются к потенциалу заземлённой шины 52.FIG. 2 and 3 show implemented, in contrast to the working tank 2 of FIG. 1, the working tank 2a is in the form of a pipe, in a longitudinal section (FIG. 2) and in a transverse section (FIG. 3) along the section line AA of FIG. 2. The working tank 2a is made of a workpiece 45 in the form of a pipe with end flanges 46 to which the flanges 47 are flanged, so that the working tank 2a is closed. The preform 45 is preferably made of special steel or steel with an inner coating inactive with respect to the used media 3a. At least one of the protrusions 47 may be made of a transparent material, for example, glass or acrylic glass, or something similar, for the possibility of inspection of the working tank 2A. The working tank 2a has connecting elements 29a, 30a through which, in accordance with FIG. 1 by construction or in a similar way, the necessary working fluids, which are loaded, in this case, are loaded or removed in this case in large quantities and secured to area 45 by the workpiece holders 5a, are supplied or removed. To carry out the process of coating the blanks 5a in the working tank 2a, the counter electrode 4a is placed in an isolated, unlike collar 47, input 49. To obtain a coating through the wire 50, the corresponding voltage is applied to the counter electrode 4a, while the blanks 5a are connected to the potential via the wire 51 grounded bus 52.

Перечень ссылочных позиций гальваническая установка для нанесения покрытий рабочий резервуарList of Reference Items Galvanic Coating Plant Working Tank

2а рабочий резервуар среда2a working tank medium

- 4 028777 а среда противоэлектрод- 4,028,777 and the medium is the counter electrode

4а противоэлектрод заготовка4a counter electrode blank

5а заготовка система электропитания нагревательное устройство мешалка рабочий раствор рабочий раствор рабочий раствор рабочий раствор управляющее устройство запасной резервуар запасной резервуар запасной резервуар запасной резервуар питающий трубопровод трубопровод обратной связи кольцевой трубопровод клапан клапан клапан клапан клапан клапан клапан клапан присоединительный элемент5a billet power supply system heating device stirrer working solution working solution working solution working solution control device spare tank spare tank spare tank spare tank feed pipe feedback pipeline annular pipe valve valve valve valve valve valve valve valve valve connecting element

29а присоединительный элемент присоединительный элемент29a connecting element connecting element

30а присоединительный элемент клапан клапан насос фильтрующее устройство детектирующее устройство детектирующее устройство детектирующее устройство подающее устройство подающее устройство подающее устройство клапан клапан клапан шинная система заготовка фланец буртик держатель ввод провод провод заземлённая шина А-А линия разреза30a connecting element valve valve pump filtering device detecting device detecting device detecting device feeding device feeding device valve valve valve valve bus system blank flange collar holder input wire wire grounded bus A-A cut line

Claims

CLAIM

1. A method of sequentially depositing several layers on a workpiece connected as an electrode (5, 5a) by means of a galvanic installation (1) for coating for sequentially applying several layers on a workpiece connected as an electrode (5a, 5a) by means of a working solution coordinated with the corresponding layer (9, 10, 11, 12) and placing the preform (5, 5a) against the counter electrode (4, 4a), as well as washing the preform (5, 5a), at least between the application of two layers, characterized in that in the only work one tank (2, 2a) is fed one after another the working solutions (9, 10, 11, 12) stored in storage tanks (14, 15, 16, 17) for storage, which are necessary for the implementation of the coating process, are coated on the workpiece in the working reservoir in the working solution, which is an electrolyte, which is removed from the working tank after applying the corresponding coating layer, and during the processing, the working solution (9, 10, 11, 12) is continuously circulated between the working tank (2, 2a) and the corresponding tank ( 14, 15 , 16, 17) for storage.

2. The method according to claim 1, characterized in that between the two coating processes, the washing process is carried out with a working solution from the storage tank.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the chemical and / or physical properties of the working solutions involved in the coating process (9, 10, 11, 12) are continuously monitored and supplemented with a decrease in their value below the limit value.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that as the washing medium of the working reservoir (2, 2a) and / or provided between the storage tanks (14, 15, 16, 17) and the working reservoir (2, 2a) of the conductive system using externally supplied water.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that when it is implemented, an automation tool is used.

6. A galvanic installation (1) for implementing the method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that there is one single working reservoir (2, 2a) with at least one counter electrode that is neutral with respect to the coating material (4, 4a) and several storage tanks (14, 15, 16, 17) containing necessary working solutions (9, 10, 11, 12) for storage, and between the working tank (2, 2a) and storage tanks (14, 15, 16, 17) there is a supply pipe (18) for alternately filling the working tank (2, 2a) with the contents of the tanks (14, 15, 16, 17) for storage and a feedback pipeline (19) for discharging the working solution located in the working reservoir (2, 2a) into storage tanks (14, 15, 16, 17).

7. The galvanic installation (1) according to claim 6, characterized in that there is a detecting detector for diverted from the working tank (2, 2a) into the tanks (14, 15, 16, 17) for storing working solutions (9, 10, 11) a device (35, 36, 37) for recording the state of the working solution (9, 10, 11) and a feeding device (38, 39, 40) for substances consumed during the coating process, regulating the flow based on the readings of the detecting device (35, 36, 37) and predefined values.

8. A galvanic installation (1) according to claim 6 or 7, characterized in that the feed pipe (18) and the feedback pipe (19) are connected in an annular pipe (20), to which, depending on a given operating mode, by means of valves (21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28) can be connected, respectively, again filled with the working solution (9, 10, 11, 12) from the working tank (2, 2a), the tank (14, 15, 16, 17) for storage or supplying a working tank (2, 2a) with a working solution (9, 10, 11, 12) a storage tank (14, 15, 16, 17).

9. A galvanic installation (1) according to any one of claims 6 to 8, characterized in that at least one storage tank (14, 15, 16, 17) is located above the working tank (2, 2a).

10. A galvanic installation (1) according to any one of claims 6 to 9, characterized in that there is at least one pump (20) for transporting the contents of the supply pipe (18), feedback pipe (19) and / or ring pipe (20) 33).

11. A galvanic installation (1) according to any one of claims 6 to 10, characterized in that the feed pipe (18), feedback pipe (19) and / or annular pipe (20) have at least one water connection.

12. A galvanic installation (1) according to any one of claims 6-11, characterized in that the working reservoir (2, 2a) has the shape of a glass or the shape of a closed pipe.

13. A galvanic installation (1) according to any one of claims 6-12, characterized in that at least one filtering device (34) is provided for cleaning the medium withdrawn from the working reservoir (2, 2a) (3, 3a).