PL110346B1 - Apparatus for electrochemically solubilizing and spreading uniform layers over outer surfaces - Google Patents

Description

Opis patentowy opublikowano: 31.12.1981 110346 Int. Cl.' C25D 17/00 C25F 7/00 C £ < * w l NIA Twórca wynalazku: Bogdan Nowicki Uprawniony z patentu: Politechnika Warszawska, Warszawa (Polska) Urzadzenie do elektrochemicznego roztwarzania i nakladania równomiernych warstw na powierzchniach zewnetrznych Pnzedimiotem wynalazku jest urzadzenie do -elektrochemicznego roztwarzania i nakladania równomiernych warstw na powierzchniach zew¬ netrznych.Znane elektrolizery i wanny galwaniczne sluza¬ ce do roztwarzania elektrochemicznego i nakla¬ dania powlok w dotychczasowym wykonaniu skla¬ daja sie z prostopadlosciennych zbiorników z me¬ talu lub drewna z wykladzina kwasoodporna z tworzyw sztucznych wewnatrz. Elektrody robocze sa wykonywane w postaci plyt metalowych zawie¬ szanych na szynach doprowadzajacych prad.Znane sa równiez elektrolizery wykonane z me¬ tali kwasoodpornych, w których scdanki i dno zbiornika stanowia elektrode robocza. Oddzialywa¬ nie ukladu zawieszonych pionowych elektrod badz tez powierzchni calego zbiornika powoduje nierów¬ nomierny rozklad natezenia pola elektrycznego przy powierzchni obrabianej. Jest to z kolei powo¬ dem nierównomiernego zdejmowania, roztwarzanej elektrochemicznie warstwy badz tez nierówno¬ miernej grubosci nakladanej powloki galwanicz¬ nej. Proces ten jest bardzo niekorzystny w tych przypadkach, gdy droga elektrochemicznego roz¬ twarzania usuwa sie wzglednie grube warstwy z narzedzi mjp. elektroerozyjnej obróbki metali.Dotychczas stosowane rozwiazania konstrukcyj¬ ne nie zapewniaja równomiernego rozkladu pola elektrycznego na sciankach pionowych obrabia¬ nego elementu i przy jego elektrochemicznym roz¬ twarzaniu wystepuje nierównomierne zdejmowanie materialu wzdluz tworzacej.Znany jest na przyklad z opisu patentowego St. Zjedn. Am. nr 3933611 elektrolizer wyposazo- 9 ny w zbiornik wykonany z materialu elektroizola- cyjnego, w którym umieszczone sa dwie elektrody robocze osadzone zwykle równolegle w stosunku do pokrywanych galwanicznie materialami o zna¬ cznej rezystancji przedmiotów najczesciej drutów, io tasm lub blach, przesuwanych przez elektrolizer ze stala predkoscia. Gdy pokrywana jest elektro¬ litycznie blacha lub tasma osadzone równolegle elektrody maja ksztalt prostokatny. Gdy pokry¬ wany jest przedmiot o bardziej zlozonym prze- is kroju stosowane sa elektrody uformowane odpo¬ wiednio do zarysu obrabianego przedmiotu. W przypadku obróbki drutu, podczas której nie wy¬ stepuje problem prawidlowej obróbki powierzchni czolowej oraz krawedzi miedzy powierzchnia czo- 20 lowa a powierzchniami bocznymi a takze problem równomiernego nakladania lub usuwania materia¬ lu na powierzchniach bocznych, uzyskanie rów¬ nej grubosci nakladanej warstwy zalezy jedynie od utrzymania stalej predkosci przesuwu drutu 28 przez elektrolizer. Ksztalt elektrod roboczych wy¬ nika w tym przypadku ze zmian rezystancji ukla¬ du elektrolit-elektroda robocza wskutek osadzania sie warstwy materialu o duzej rezystencji, przy czym grubosc tej warstwy rosnie w kierunku ru- M chu drutu. Aby zapobiec temu zjawisku elektrody 110 3463 110 346 4 odchyla sie od polozenia równoleglego w czesci, v której drut wychodzi z elektrolizera tak, ze sa one nachylone pod pewnym blizej nieokreslonym katem w stosunku do przesuwanego drutu lub w szczególnych przypadkach sa one formowane wo¬ kól przesuwanego drutu.Rozwiazanie to zapewnia równomierne naklada¬ nie powloki na przesuwany przez zbiornik drut. ale nie zapewnia prawidlowej obróbki nierucho¬ mych elementów krótkich w stosunku do ich wy¬ miarów poprzecznych, a ponadto w rozwiazaniu tym zbiornik wykonany z materialu dielektryczne¬ go ma mala powierzchnie czynna i w procesie obróbki bderze udzial znacznie mniejsza objetosc elektrolitu, co moze prowadzic do miejscowych przypalen powierzchni.Istota wynalazku polega na umieszczeniu wew¬ natrz metalowego zbiornika dodatkowych elektrod, nachylonych pod katem korzystnie od 10° do 30° w stosunku do powierzchni-podlegajacej obróbce, polaczonych bezposrednio lub przez rezystor ze zbiornikiem tworzac z mim elektrode robocza, przy czym pod elementem podlegajacym obróbce znaj¬ duje sie przyslona elektroizolacyjna o powierzchni wiekszej od czolowej powierzchni elementu obra¬ bianego, przymocowana do dodatkowych elektrod lulb zbiornika.(Rozwiazanie wedlug wynalazku zapewnia prawi¬ dlowa obróbke przedmiotów o znacznych wymia¬ rach poprzecznych w stosunku do ich dlugosci za¬ równo na ich powierzchniach-czolowych, bocznych jak i krawedziach. W rozwiazaniu elektroda robo¬ cza ma znacznie zwiekszona powierzchnie czynna duzo wieksza od powierzchni obrabianego przed¬ miotu, co jest istotnym warunkiem poprawnego przebiegu procesu a ponadto w procesie bierze udzial znaczna czesc elektrolitu zawarta w calej objetosci zbiornika, nie tylko ta, która znajduje sie miedzy elektrodami a obrabianym przedmiotem, zapobiegajac tworzeniu sie zapalen i dendrytów na ostrych krawedziach. Zastosowanie metalowego zbiornika zwieksza mozliwosc ogrzewania i chlo¬ dzenia elektrolitu oraz umozliwia znaczne zwiek¬ szenie pojemnosci cieplnej ukladu elektrolizer- -plaisacz wodny.Przedmiot wynalazku zostal uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku przedstawia¬ jacym przekrój poprzeczny urzadzenia do elektro¬ chemicznego roztwarzania i nakladania równo¬ miernych warstw na powierzchniach zewnetrznych.Urzadzenie wedlug wynalazku posiada dodatko¬ we elektrody 2 polaczone ze zbiornikiem 1 'bezpo¬ srednio lub przez rezystor. Elektrody 2 sa nachy¬ lone do powierzchni obrabianego przedmiotu 4 pod katem dobranym eksperymentalnie w grani¬ cach od 10° do 20°. Bezposrednio pod obrabianym przedmiotem 4 znajduje sie przeslona elektroizo¬ lacyjna 3, przymocowana do dodatkowych elek¬ trod 2. Przeslona elektroizolacyjna 3 moze byc równiez przymocowana do zbiornika 1. Powierz¬ chnia przeslony 3 jest wieksza od czolowej po¬ wierzchni elementu obrabianego 4. Urzadzenie dziala nastepujaco. Zbiornik 1 i dodatkowe elek¬ trody 2 posiadaja ten sam potencjal, natomiast przyslona 2 jest elektrycznie obojetna. Uklad ten zapewnia równomierny -rozklad natezenia pola elektrycznego na pionowych sciankach obrabianego elementu 4 i dzieki temu ubytek materialu na nich jest równomierny.Zastosowanie metalowych scianek zbiornika 1 za¬ pewnia duza powierzchnie czynna elektrod robo¬ czych, co jest korzystne ze wzgledu na przebieg procesów elektrochemicznych oraz umozliwia sto¬ sowanie zarówno bezposredniego jak i posrednie¬ go ogrzewania elektrolitu. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do elektrochemicznego roztwarza¬ nia i nakladania warstw na powierzchniach zew¬ netrznych zawierajace metalowy zbiornik, którego scianki i dno stanowia elektrode robocza oraz prze¬ slone elektroizolacyjna i dodatkowe elektrody o op¬ tymalizowanym nachyleniu, znamienne tym, ze nachylone pod katem od 10° do 30° dodatkowe elektrody (2) polaczone sa ze zbiornikiem (1) bez¬ posrednio lub poprzez rezystor tworzac wraz ze zbiornikiem (1) elektrode robocza a przeslona ele¬ ktrolizolacyjna (3) o powierzchni wiekszej od czo¬ lowej powierzchni obrabianego przedmiotu usy¬ tuowana jest bezposrednio pod obrabianym przed¬ miotem (4) i zamocowana jest do dodatkowych elektrod (2).
2. 2. Urzadzenie do elektrochemicznego roztwarza¬ nia i nakladarfia warstw na powierzchniach zew¬ netrznych stanowia elektrode robocza oraz przeslo¬ ne elektroizolacyjna i dodatkowe elektrody op¬ tymalizowanym nachyleniu, znamienne tym, ze na¬ chylone pod katem od 10° do 30° dodatkowe elek¬ trody (2) polaczone sa ze zbiornikiem (1) bezposre¬ dnio lub poprzez -rezystor tworzac wraz ze zbior¬ nikiem (1) elektrode robocza a przeslona elektro¬ izolacyjna (3) o powierzchni wiekszej od czolowej powierzchni obrabianego przedmiotu usytuowana jest bezposrednio, pod obrabianym przedmiotem (4) i zamocowana jest do metalowego zbiornika (1). 10 15 20 25 30 36 40 45110 346 XT 4 /x*vvvxv«yvy 2 PL