PL218922B1

PL218922B1 - Stand for the electrolytic treatment

Info

Publication number: PL218922B1
Application number: PL399396A
Authority: PL
Inventors: Paweł Szabracki
Original assignee: Univ Warmińsko Mazurski W Olsztynie
Priority date: 2012-06-01
Filing date: 2012-06-01
Publication date: 2015-02-27
Also published as: PL399396A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest statyw do obróbki elektrolitycznej. Statyw jest stosowany do trawienia i polerowania elektrolitycznego stali stopowych i innych materiałów przewodzących prąd elektryczny. Statyw ten może być stosowany do wykonywania analiz potencjostatycznych i potencjodynamicznych przy stałym i zmiennym rozstawie elektrod, trawienia elektrolitycznego przy stałym i zmiennym rozstawie elektrod i polerowania elektrolitycznego przy stałym i zmiennym rozstawie elektrod.The subject of the invention is an electrolytic treatment stand. The tripod is used for pickling and electropolishing of alloy steels and other electrically conductive materials. This stand can be used for potentiostatic and potentiodynamic analyzes at constant and variable electrode spacing, electrolytic etching at constant and variable electrode spacing and electrolytic polishing at constant and variable electrode spacing.

Znany jest statyw powiększalnika fotograficznego, którego zadaniem jest umożliwić regulację w osi pionowej położenia zamocowanego elementu. Statyw ten składa się z podstawy, prętów pionowych oraz uchwytu zamocowanego na prętach pionowych. Statyw taki umożliwia płynne przemieszczanie uchwytu w osi pionowej bez możliwości przemieszczania w innych osiach.A photographic enlarger stand is known, the task of which is to adjust the position of the fixed element in the vertical axis. This tripod consists of a base, vertical bars and a handle mounted on vertical bars. Such a tripod allows smooth movement of the handle in the vertical axis without the possibility of moving in other axes.

Według wynalazku statyw do obróbki elektrolitycznej składający się z podstawy i prętów pionowych charakteryzuje się tym, że do podstawy umieszczonej na czterech podstawkach przymocowane są trzy pręty pionowe. Dwa pręty w jednej linii a jeden pręt z tyłu połączone są elementem stabilizacyjnym. Do dwóch prętów, posiadających nawiercone otwory regulacyjne, umieszczonych w jednej linii przymocowany jest za pomocą uchwytów w kształcie litery U, płaskownik w kształcie litery U, do którego zamocowany jest pręt. Uchwyty blokowane są sworzniem. Na poziomo ułożonym pręcie zamocowano w nawierconych otworach dwa ruchome uchwyty z wygiętej blachy, do których za pośrednictwem długich śrub połączono łączniki wykonane z izolatora, do których przymocowano blachy podtrzymujące elektrodę ruchomą w pionie i uchwyt do drugiej elektrody. Ramiona wewnętrzne uchwytów umocowane na pręcie są dłuższe od ramion zewnętrznych.According to the invention, the stand for electrolytic treatment, consisting of a base and vertical bars, is characterized in that three vertical bars are attached to the base placed on four supports. Two bars in one line and one bar at the rear are connected by a stabilizing element. A U-shaped flat bar to which the bar is attached is attached to the two rods with drilled adjustment holes placed in one line. The handles are locked with a pin. On the horizontally arranged rod, two movable holders made of bent sheet metal were fixed in drilled holes, to which, by means of long screws, connectors made of insulator were connected, to which the sheets supporting the vertically movable electrode and the holder to the second electrode were attached. The inner arms of the handles attached to the bar are longer than the outer arms.

Wynalazek umożliwia niezależną regulację w dwóch osiach położenia elektrod stosowanych do trawienia, polerowania i innych procesów elektrolitycznych.The invention enables independent adjustment in two axes of the position of the electrodes used for etching, polishing and other electrolytic processes.

W przypadku trawienia/polerowania elektrolitycznego istotna jest nie tylko odległość pomiędzy elektrodami, ale również powierzchnia poszczególnych elektrod biorąca udział w procesie. Stworzona konstrukcja umożliwia niezależną regulację powierzchni katody i anody zanurzanej w elektrolicie. Możliwe jest dzięki temu sterowanie procesem w zależności od wzajemnych proporcji pomiędzy powierzchniami obu elektrod.In the case of electrolytic etching / polishing, not only the distance between the electrodes is important, but also the surface area of the individual electrodes involved in the process. The constructed structure enables independent adjustment of the cathode and anode surfaces immersed in the electrolyte. It is thus possible to control the process depending on the mutual proportions between the surfaces of both electrodes.

Każdy z uchwytów może niezależnie od drugiego przemieszczać się wzdłuż poziomego pręta. Zastosowanie izolatora jako łącznika zapewnia separację elektryczną obu elektrod od siebie oraz od pozostałych części statywu. Poprzez zastosowanie śrub łączących izolator z uchwytem dłuższych niż pozostałych śrub stosowanych w blachach mocujących elektrody oraz skierowanie je nakrętkami ku sobie, uzyskano zabezpieczenie przed zwarciem elektrod oraz jednocześnie ustalono w ten sposób minimalny rozstaw elektrod.Each of the handles can independently of the other move along the horizontal bar. The use of an insulator as a connector ensures electrical separation of both electrodes from each other and from other parts of the tripod. By using the bolts connecting the insulator with the holder, longer than the other bolts used in the electrode fixing plates and directing them with nuts towards each other, protection against short-circuit of the electrodes was obtained and at the same time the minimum spacing of the electrodes was established.

Przedmiot wynalazku zostanie pokazany na rysunku 1, na którym pokazano statyw do obróbki elektrolitycznej w schemacie ogólnym.The subject of the invention will be shown in Figure 1, which shows an electrolytic treatment stand in a general diagram.

Częścią bazową konstrukcji jest podstawa i wykonana za stali odpornej na korozję o wymiarachThe base part of the structure is the base and the dimensions are made of corrosion-resistant steel

300 x 300 x 5 mm z czterema podstawkami 2 w narożach. Dzięki zastosowaniu podstawek w narożach możliwe jest schowanie nakrętek mocujących pręty 3 o średnicy φ10 mm i długości 600 mm stosowane do przemieszczania w osi pionowej pozostałej części statywu. Dwa z trzech prętów 3 posiadają nawiercone otwory o średnicy φ2,2 mm, co 10 mm w celu umożliwienia regulacji położenia pozostałej części statywu z krokiem zależnym od odległości pomiędzy nawierconymi otworami. Trzeci pręt 3 służy do nadania sztywności konstrukcji i dzięki połączeniu wszystkich prętów w górnej części za pomocą blachy 4 o grubości min. 2 mm wykonanej z tego samego materiału, z jakiego są wykonane pręty i podstawa, aby zapobiec powstaniu ogniwa korozyjnego. W celu umożliwienia regulacji w poziomie za pomocą dwóch uchwytów 5 w kształcie litery U do dwóch z trzech prętów pionowych przymocowanych do podstawy, zamocowano płaskownik 6 w kształcie litery U. Do uchwytu 6 przykręcono poziomy pręt 7. Przemieszczanie uchwytów 5 zamocowanych na pionowych prętach ograniczone jest poprzez blokowanie ich sworzniem 8 o średnicy φ2 mm. Działająca grawitacja powoduje oparcie uchwytów na sworzniu. Na poziomo ułożonym pręcie 7 zamocowano, poprzez nawiercone otwory, dwa uchwyty 9 z wygiętej blachy o grubości 1 mm, do których za pośrednictwem śrub 10 połączono łączniki 11 wykonane z izolatora a do nich blachy 12 podtrzymujące elektrodę 13 i umieszczoną w uchwycie 14 elektrodę 15. Każdy z uchwytów 9 może niezależnie od drugiego przemieszczać się wzdłuż poziomego pręta 7. Zastosowanie izolatora jako łącznika 11 zapewnia separację elektryczną obu elektrod od siebie oraz od pozostałych części statywu. Poprzez zastosowanie śrub 10 łączących izolator 11 z uchwytem 9 dłuższych niż pozostałych śrub stosowanych w blachach 12 mocujących300 x 300 x 5 mm with four sockets 2 at the corners. Thanks to the use of the supports in the corners, it is possible to hide the nuts securing the rods 3 with a diameter of φ10 mm and a length of 600 mm, used to move the rest of the tripod in the vertical axis. Two of the three rods 3 have drilled holes with a diameter of φ2.2 mm, every 10 mm, in order to adjust the position of the rest of the tripod with a step depending on the distance between the drilled holes. The third bar 3 is used to provide rigidity to the structure and thanks to the connection of all bars in the upper part with a sheet 4 with a thickness of min. 2 mm thick and made of the same material as the rods and the base to prevent corrosion link formation. In order to enable horizontal adjustment by means of two U-shaped handles 5, a U-shaped flat bar 6 was attached to two of the three vertical bars attached to the base. A horizontal bar 7 was screwed to the handle 6. by locking them with a pin 8 with a diameter of φ2 mm. The acting gravity causes the handles to rest on the pin. On the horizontally arranged bar 7, two holders 9 made of bent sheet metal with a thickness of 1 mm were fastened through drilled holes, to which the connectors 11 made of an insulator were connected by means of screws 10, and to them the sheets 12 supporting the electrode 13 and the electrode 15 placed in the holder 14 were connected. Each of the handles 9 can independently of the other move along the horizontal bar 7. The use of an insulator as a connector 11 provides electrical separation of both electrodes from each other and from the rest of the stand. By using bolts 10 connecting the insulator 11 with the holder 9, they are longer than the other bolts used in the fixing sheets 12

PL 218 922 B1 elektrody, uzyskano zabezpieczenie przed zwarciem elektrod oraz jednocześnie ustalono w ten sposób minimalny rozstaw elektrod. Płaskownik 6 przymocowany jest do uchwytów 5 za pomocą śrub 16.The electrodes were secured against short-circuit of the electrodes and, at the same time, the minimum spacing of the electrodes was thus established. The flat bar 6 is attached to the holders 5 with screws 16.

W celu zablokowania obracania uchwytów 9 zamocowanych na poziomym pręcie 7 wywołanego zawieszeniem izolatora 11 oraz elektrod 13 i 15 i łączących je blach 12, wydłużono dolną część uchwytu 9 po stronie przeciwnej tak, aby działające obciążenie spowodowało oparcie wydłużonej części uchwytu o płaskownik 6 podtrzymujący poziomy pręt. Możliwość obrotu w kierunku przeciwnym (unoszenie elektrody w górę) pozwala na regulację i wymianę jednej z elektrod bez konieczności zmian położenia drugiej. W celu zapewnienia możliwości regulacji wielkości powierzchni elektrod biorących udział w procesie elektrolitycznym, zastosowano mocowanie elektrody 13 umożliwiające jej przemieszczanie w osi pionowej niezależnie od położenia uchwytów 5. Długość elektrody 13 musi być większa o 30 mm niż odległość pomiędzy nawierconymi otworami w dwóch z trzech prętów 3 w celu zapewnienia płynnej regulacji w całym zakresie. Elektroda 15 umieszczona w uchwycie 14 może być zarówno zainkludowana z wyprowadzeniem elektrycznym lub nie inkludowana i zamocowana w uchwycie 14 składającym się z dwóch blach. Zwiększając odległość pomiędzy blachami poprzez zwiększanie np. ilości podkładek możemy zwiększać maksymalny wymiar mocowanego elementu.In order to block the rotation of the handles 9 mounted on the horizontal bar 7 due to the suspension of the insulator 11 and the electrodes 13 and 15 and the sheets 12 connecting them, the lower part of the handle 9 was extended on the opposite side so that the acting load rests the elongated part of the handle against a flat bar 6 supporting the horizontal bar . The ability to rotate in the opposite direction (lifting the electrode up) allows you to adjust and replace one of the electrodes without having to change the position of the other. In order to ensure the possibility of adjusting the size of the surface of the electrodes involved in the electrolytic process, the electrode holder 13 was used, which allows it to be moved vertically, regardless of the position of the handles 5. The length of the electrode 13 must be 30 mm greater than the distance between the holes drilled in two of the three rods 3 to ensure smooth control over the entire range. The electrode 15 placed in the holder 14 can either be electrically mounted or not mounted and fixed in the holder 14 consisting of two metal sheets. By increasing the distance between the sheets by increasing the number of washers, for example, we can increase the maximum size of the element to be fixed.

Zastosowanie możliwości przemieszczania jednej z elektrod 13 pozwala regulować wielkość powierzchni zanurzonej w elektrolicie bez zmiany powierzchni zanurzonej w elektrolicie w drugiej elektrodzie.The use of the displacement of one of the electrodes 13 makes it possible to adjust the size of the surface immersed in the electrolyte without changing the surface immersed in the electrolyte in the other electrode.

Działanie statywu jest następujące:The operation of the tripod is as follows:

Do jednej ze śrub umieszczonych na blachach 12 łączących elektrody 13 i 15 z izolatorem 11 należy przymocować przewody elektryczne o długości max. 2 m o przekroju poprzecznym min.To one of the screws on the metal sheets 12 connecting the electrodes 13 and 15 with the insulator 11 should be fastened electric wires with a length of max. 2 m with a cross-section of min.

₂₂

1,5 mm² (przekrój zależny od przepływających prądów). Przewody wychodzące z elektrod podłączyć do źródła prądu w sposób odpowiedni do realizowanego procesu.1.5 mm ² (cross-section depending on flowing currents). Connect the leads coming from the electrodes to the power source in a manner appropriate to the process being carried out.

Naczynie 17 wypełnić elektrolitem do wymaganego poziomu. Zanurzyć elektrodę nieregulowaną 15 na żądaną głębokość. Głębokość zanurzenia elektrody 13 ustalić w taki sposób, aby proporcja powierzchni katody i anody była zgodna z zaplanowaną. Ustawić oczekiwany rozstaw elektrod. Po wykonaniu tych czynności i ewentualnym zapewnieniu ruchu elektrolitu w naczyniu 17 należy rozpocząć proces elektrolityczny poprzez załączenie prądu elektrycznego w stworzonym obwodzie.Fill the vessel 17 with electrolyte to the required level. Immerse the non-adjustable electrode 15 to the desired depth. Determine the immersion depth of the electrode 13 in such a way that the ratio of the cathode and anode surfaces is as planned. Set the expected electrode spacing. After performing these activities and possibly ensuring the movement of the electrolyte in the vessel 17, start the electrolytic process by switching on the electric current in the created circuit.

Claims

1. Stand for electrolytic treatment consisting of a base and a vertical rod, characterized in that three vertical rods (3) are attached to the base (1), two in one line and one rod at the back, connected to each other by a stabilizing element (4) , with two rods (3) having drilled adjustment holes placed in one line, a U-shaped flat bar (6) is attached to the two bars (5), to which the rod (7) is attached, by means of the U-shaped grips (5). in which two movable holders (9) made of bent sheet metal are mounted in the drilled holes, to which, by means of long screws (10), connectors (11) made of an insulator are connected, to which metal sheets (12) supporting the vertically movable electrode (13) and a holder are attached (14) the electrodes (15).

2. An electrolytic treatment stand according to claim 1, The method of claim 1, characterized in that the base (1) is placed on four pedestals (2).

3. An electrolytic treatment stand according to claim 1, A device as claimed in claim 1, characterized in that the handles (5) are locked with a pin (8).

4. An electrolytic treatment stand according to claim 1, The method of claim 1, characterized in that the inner limbs of the handles (9) are longer than the outer limbs.

5. An electrolytic treatment stand according to claim 1. The shifting electrodes as claimed in claim 1, characterized in that the screws (10) provide short circuit protection for the displaced electrodes.

6. An electrolytic treatment stand according to claim 1, The method of claim 1, characterized in that the screws (10) set the minimum spacing of the electrodes.