PL197268B1 - Urządzenie do wykonywania na powierzchniach metalowych trwałych znaków oraz sposób wykonywania na powierzchniach metalowych trwałych znaków - Google Patents

Abstract

. Urządzenie do wykonywania na powierzchniach metalowych trwałych znaków, zawierające źródło prądu stałego zaopatrzone w układ elektroniczny regulacji parametrów, elektrody, przewody łączące dodatni oraz ujemny biegun źródła prądu stałego z elektrodami, znamienne tym, że, matryca znakująca (2) zawiera elektrodę (6) wykonaną z materiału o strukturze jednolitej lub porowatej przewodzą - cego prąd elektryczny, korzystnie z metalu, albo z elastomeru przewodzącego prąd albo z materiału kompozytowego przewodzącego prąd, a na powierzchni elektrody (6) matrycy znakującej (2) znajduje się relief, którego części wypukłe (7) odwzorowują znak w lustrzanym odbiciu, pozostałe zaś części elektrody (6) matrycy znakującej (2) pokryte są warstwą materiału izolacyjnego (8) o grubości 0,05 - 2 mm, przy czym warstwa materiału izolacyjnego (8) wychodzi ponad powierzchnię części wypukłych (7) reliefu,... 3. Sposób wykonywania na powierzchniach metalowych trwałych znaków, z zastosowaniem elektrolitu metodą trawienia, znamienny tym, że proces trawienia prowadzi się bezpośrednio na powierzchni w miejscu jej znakowania za pomocą matrycy znakującej, z zastosowaniem elektrolitu w ilości wypełniającej w matrycy znakującej przestrzeń powierzchni roboczej pomiędzy jej częściami wypukłymi, przy czym stosuje się elektrolit o składzie: chlorek amonowy 0,5 - 200 g/l, szczawian żelazowo-amonowy 1 - 200 g/l, azotyn sodu 0,5 - 200 g/l oraz woda do 1 l roztworu elektrolitu,.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do wykonywania na powierzchniach metalowych trwałych znaków oraz sposób wykonywania na powierzchniach metalowych trwałych znaków.

Znane są metody wytwarzania znaków na powierzchni metalu metodą trawienia elektrochemicznego.

Znany jest dotychczas sposób wytwarzania znaków na powierzchni metalu polegający na zanurzeniu w wannie z elektrolitem metalowego przedmiotu znakowanego, stanowiącego elektrodę, przykrytego izolacyjnym szablonem z wyciętym wzorem oraz umieszczonego w elektrolicie w pewnej odległości od drugiej elektrody metalowej lub węgłowej. Przedmiot łączy się z dodatnim biegunem źródła prądu stałego, a drugą elektrodę łączy się z biegunem ujemnym. Przepływający w określonym czasie prąd, trawi powierzchnię przedmiotu w miejscach nie przykrytym szablonem. Po zdjęciu szablonu na powierzchni przedmiotu pozostaje ślad odpowiadający wycięciom szablonu.

Znany jest także sposób selektywnego pokrywania powierzchni przedmiotu metodami poligraficznymi izolacyjnymi, nierozpuszczalnymi w elektrolicie farbami. Miejsca niezadrukowane farbą po trawieniu w elektrolicie i zmyciu farby tworzą wymagany znak wzór na powierzchni przedmiotu.

W innym znanym sposobie wytwarzania trwałych znaków graficznych na powierzchniach metalowych jest wyeliminowanie, w procesie trawienia, wanny z elektrolitem. Powierzchnię stanowiącego elektrodę metalowego przedmiotu pokrytą farbą lub osłoniętą szablonem podłącza się do bieguna dodatniego źródła prądu stałego, natomiast druga elektroda podłączona do ujemnego bieguna owinięta jest filcem nasączonym elektrolitem. Po przyłożeniu elektrody ujemnej z elektrolitem do powierzchni przedmiotu w miejscu wykonywania znaku i włączeniu przepływu prądu następuje trawienie powierzchni przedmiotu. Po zmyciu farby lub usunięciu szablonu na powierzchni przedmiotu pozostaje wytrawiony znak.

Odmianą znanego sposobu tej metody jest stałe doprowadzenie elektrolitu do miejsca znakowania poprzez otwory wykonane w elektrodzie podłączonej do ujemnego bieguna źródła prądu.

Celem wynalazku jest opracowanie urządzenia do wykonywania na powierzchniach metalowych trwałych znaków graficznych według projektu użytkownika oraz sposobu wykonywania tych znaków, umożliwiającego wykonywanie zgodnych z projektem znaków graficznych na powierzchni przedmiotów metalowych w sposób mało skomplikowany, szybki, powtarzalny oraz przy minimalnym zużyciu elektrolitu.

Cel ten został osiągnięty w wynalazku przez opracowanie urządzenia zawierającego trwałą matrycę znakującą wraz z odpowiednim sposobem zasilania matrycy oraz sposobu znakowania z zastosowaniem elektrolitu o charakterystycznym składzie.

Urządzenie według wynalazku do wykonywania na powierzchniach metalowych trwałych znaków, zawierające źródło prądu stałego zaopatrzone w elektroniczny układ regulacji parametrów, elektrody, przewody łączące dodatni oraz ujemny biegun źródła prądu stałego z elektrodami, charakteryzuje się tym, że, matryca znakująca zawiera elektrodę wykonaną z materiału o strukturze jednolitej lub porowatej przewodzącego prąd elektryczny, korzystnie z metalu, albo z elastomeru przewodzącego prąd albo z materiału kompozytowego przewodzącego prąd, a na powierzchni elektrody stanowiącej matrycę znakującą znajduje się relief, którego części wypukłe odwzorowują w lustrzanym odbiciu wykonywany znak.

Pozostałe części elektrody matrycy znakującej pokryte są warstwą materiału izolacyjnego o grubości 0,05 - 2 mm, przy czym warstwa materiału izolacyjnego wychodzi ponad powierzchnię części wypukłych reliefu, lecz ich nie pokrywa, a odsłonięte części wypukłe wraz obramowaniem z materiału izolacyjnego tworzą zagłębienia i stanowią przestrzeń roboczą wypełnioną elektrolitem, aktywnie przewodzącą prąd, natomiast do elektrody matrycy znakującej doprowadzony jest przewód zasilający.

Odmiana urządzenia do wykonywania na powierzchniach trwałych znaków, według wynalazku, charakteryzuje się tym, że elektroda posiada gładką powierzchnię, na której znajduje się selektywnie naniesiony materiał izolacyjny o grubości 0,05 - 2,0 mm, pozostawiający odkrytą powierzchnię elektrody w miejscach odpowiadających lustrzanemu odbiciu znaku, a odsłonięte części powierzchni elektrody w zagłębieniach utworzonych w materiale izolacyjnym stanowią przestrzeń roboczą wypełnioną elektrolitem, aktywnie przewodzącym prąd, natomiast do elektrody matrycy znakującej doprowadzony jest przewód zasilający.

Sposób wykonywania na powierzchniach metalowych trwałych znaków z zastosowaniem elektrolitu według wynalazku charakteryzuje się tym, że proces trawienia prowadzi się bezpośrednio na

PL 197 268 B1 powierzchni w miejscu jej znakowania za pomocą matrycy znakującej, z zastosowaniem elektrolitu w ilości wypełniającej w matrycy znakującej przestrzeń powierzchni roboczej pomiędzy jej częściami wypukłymi, przy czym stosuje się elektrolit o składzie: chlorek amonowy 0,5 - 200 g/l, szczawian żelazowo-amonowy 1 - 200 g/l, azotyn sodu 0,5 - 200 g/l oraz woda do 1 l roztworu elektrolitu, a sposób prowadzi się z wykorzystaniem prądu stałego, korzystnie impulsowego.

W sposobie według wynalazku korzystnie stosuje się impulsowy prąd stały o częstotliwości impulsów 0,05 - 50 Hz.

Zaletą urządzenia według wynalazku jest możliwość wykonywania wielokrotnego znakowania wyrobów metalowych metodą pieczętowania powierzchni znakowanej za pomocą matrycy znakującej.

Urządzenie według wynalazku może być używane jako urządzenie mechaniczne lub ręczne, co umożliwia wykonywanie znakowania powierzchni metalowych w miejscach trudno dostępnych lub niedostępnych dla zmechanizowanego znakowania, a także wykonanie znakowania na urządzeniach o znacznych gabarytach.

Urządzenie według wynalazku pozwała na minimalne zużywanie elektrolitu w procesie trawienia.

Zaletami sposobu według wynalazku jest możliwość nie skomplikowanego, szybkiego i powtarzalnego znakowania powierzchni metalowych, zastosowaniem elektrolitu o charakterystycznym składzie i śladowej ilości, w porównaniu do dotychczas znanych metod trawienia, z równoczesnym minimalnym jego zużywaniem, dzięki możliwości naniesienia jedynie cienkiej warstwy elektrolitu wypełniającej wgłębienia matrycy znakującej.

Ponadto zaletą sposobu według wynalazku jest zastosowany nietoksyczny elektrolit, z uwagi na brak w jego składzie substancji kwasowych, tradycyjnie stosowanych dotychczas w mieszaninach substancji trawiących.

Dodatkową zaletą sposobu według wynalazku jest jednoetapowość procesu znakowania, prowadzonego bezpośrednio na powierzchni znakowanej.

Urządzenie według wynalazku do wykonywania na powierzchniach metalowych trwałych znaków, przedstawiono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat urządzenia, fig. 2 oraz fig 3 - przekrój matrycy znakującej.

Urządzenie składa się z regulowanego źródła prądu 1, przewodu 3 łączącego biegun dodatni źródła prądu ze znakowanym przedmiotem 5 oraz przewodu 4 łączącego ujemny biegun źródła prądu z matrycą znakującą 2, a na powierzchni elektrody 6 matrycy znakującej 2 znajduje się relief, którego części wypukłe 7 odwzorowują znak w lustrzanym odbiciu, pozostałe zaś części elektrody 6 matrycy znakującej 2 pokryte są warstwą materiału izolacyjnego 8 o grubości 0,05 - 2 mm, przy czym warstwa materiału izolacyjnego 8 wychodzi ponad powierzchnię części wypukłych 7 reliefu, lecz ich nie pokrywa, a odsłonięte części wypukłe 7 wraz z obramowaniem z materiału izolacyjnego 8 tworzą zagłębienia 9 stanowiące aktywną przestrzeń roboczą wypełnioną elektrolitem.

W odmianie urządzenia do wykonywania na powierzchniach trwałych znaków, według wynalazku, na gładkiej powierzchni elektrody 10 znajduje się selektywnie naniesiony materiał izolacyjny 11 o grubości 0,05 - 2,0 mm, pozostawiający odkrytą powierzchnię 12 elektrody 10 w miejscach odpowiadających lustrzanemu odbiciu znaku, a odsłonięte części powierzchni 12 elektrody 10 w zagłębieniach 13 utworzonych w materiale izolacyjnym 11 stanowią aktywną przestrzeń roboczą wypełnioną elektrolitem.

W urządzeniu według wynalazku źródło prądu stałego 1 zasilające matrycę znakującą 2 wyposażone jest w układ elektroniczny umożliwiający zasilanie matrycy znakującej 2 impulsami prądu o wysokim natężeniu i regulowanej długości impulsu, długości przerwy pomiędzy impulsami oraz czasu podawania impulsów.

Taki rodzaj zasilania umożliwia uzyskanie równomiernie wytrawionego znaku w czasie kilku sekund.

Sposób według wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania.

P r z y k ł a d

Sporządza się elektrolit o składzie :

chlorek amonu w ilości 120 g/l roztworu, szczawian żelazowo-amonowy w ilości 15 g/l roztworu, azotyn sodu w ilości 3 g/l roztworu, który rozpuszcza się w wodzie w ilości do 1 litra.

Następnie elektrolit nanosi się dowolną metodą na powierzchnię matrycy znakującej cienką warstwą i wypełnia wgłębienia matrycy utworzone przez materiał izolacyjny, zapewniając po przyłożeniu matrycy do przedmiotu odpowiedni dla przepływu prądu kontakt pomiędzy aktywną powierzchnią

PL 197 268 B1 elektrody, a znakowanym przedmiotem, stosując impulsowy prąd stały o częstotliwości impulsów 5 Hz w czasie 3 sekund.

Po upływie 3 sekund na powierzchni metalowej uzyskuje się trwały znak.

Claims (4)

1. Urządzenie do wykonywania na powierzchniach metalowych trwałych znaków, zawierające źródło prądu stałego zaopatrzone w układ elektroniczny regulacji parametrów, elektrody, przewody łączące dodatni oraz ujemny biegun źródła prądu stałego z elektrodami, znamienne tym, że, matryca znakująca (2) zawiera elektrodę (6) wykonaną z materiału o strukturze jednolitej lub porowatej przewodzącego prąd elektryczny, korzystnie z metalu, albo z elastomeru przewodzącego prąd albo z materiału kompozytowego przewodzącego prąd, a na powierzchni elektrody (6) matrycy znakującej (2) znajduje się relief, którego części wypukłe (7) odwzorowują znak w lustrzanym odbiciu, pozostałe zaś części elektrody (6) matrycy znakującej (2) pokryte są warstwą materiału izolacyjnego (8) o grubości 0,05 - 2 mm, przy czym warstwa materiału izolacyjnego (8) wychodzi ponad powierzchnię części wypukłych (7) reliefu, lecz ich nie pokrywa, a odsłonięte części wypukłe (7) wraz z obramowaniem z materiału izolacyjnego (8) tworzą zagłębienia (9) i stanowią przestrzeń roboczą wypełnioną elektrolitem, aktywnie przewodzącą prąd, natomiast do elektrody (6) matrycy znakującej (2) doprowadzony jest przewód zasilający (4).

2. Urządzenie do wykonywania na powierzchniach trwałych znaków, według zastrz. 1, znamienne tym, że elektroda (10) posiada gładką powierzchnię, na której znajduje się selektywnie naniesiony materiał izolacyjny (11) o grubości 0,05 - 2,0 mm, pozostawiający odkrytą powierzchnię (12) elektrody (10) w miejscach odpowiadających lustrzanemu odbiciu znaku, a odsłonięte części powierzchni (12) elektrody (10) wraz z zagłębieniami (13) utworzonymi w materiale izolacyjnym (11) stanowią przestrzeń roboczą wypełnioną elektrolitem, aktywnie przewodzącym prąd, natomiast do elektrody (10) matrycy znakującej (2) doprowadzony jest przewód zasilający (4).

3. Sposób wykonywania na powierzchniach metalowych trwałych znaków, z zastosowaniem elektrolitu metodą trawienia, znamienny tym, że proces trawienia prowadzi się bezpośrednio na powierzchni w miejscu jej znakowania za pomocą matrycy znakującej, z zastosowaniem elektrolitu w ilości wypełniającej w matrycy znakującej przestrzeń powierzchni roboczej pomiędzy jej częściami wypukłymi, przy czym stosuje się elektrolit o składzie: chlorek amonowy 0,5 - 200 g/l, szczawian żelazowoamonowy 1 - 200 g/l, azotyn sodu 0,5 - 200 g/l oraz woda do 1 l roztworu elektrolitu, a sposób prowadzi się z wykorzystaniem prądu stałego, korzystnie impulsowego.

4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że stosuje się; i mpulsowy prądstaty o czę;stotllwości impulsów 0,05 - 50 Hz.