RU114056U1

RU114056U1 - INSTALLATION FOR ANODING ALUMINUM AND ITS ALLOYS

Info

Publication number: RU114056U1
Application number: RU2011138397/02U
Authority: RU
Inventors: Николай Филиппович Коленчин; Виктор Николаевич Кусков; Александр Владимирович Сафронов; Полина Николаевна Шадрина
Priority date: 2011-09-19
Filing date: 2011-09-19
Publication date: 2012-03-10

Abstract

1. Установка для анодирования алюминия и его сплавов, содержащая блоки анодирования, генерирования и доставки озона в зону анодирования, а также блок электрического питания, который включает выпрямительное устройство, ключ, реостат, контролирующие приборы - амперметр и вольтметр, вспомогательный электрод и анодируемую деталь, отличающаяся тем, что блок электрического питания дополнительно включает аккумуляторную батарею номинальной емкостью не менее 45 А·ч, которая параллельно соединена с выпрямительным устройством, причем к отрицательному полюсу батареи подключен вспомогательный электрод, а к положительному - анодируемая деталь. ! 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что ключ, реостат и амперметр включены последовательно в цепь между аккумуляторной батареей и анодируемой деталью, а вольтметр - параллельно. 1. Installation for anodizing aluminum and its alloys, containing units for anodizing, generating and delivering ozone to the anodizing zone, as well as an electric power supply unit, which includes a rectifier, a key, a rheostat, control devices - an ammeter and voltmeter, an auxiliary electrode and an anodized part, characterized in that the power supply unit additionally includes a storage battery with a nominal capacity of at least 45 Ah, which is connected in parallel with a rectifier device, and an auxiliary electrode is connected to the negative pole of the battery, and the anodized part is connected to the positive pole. ! 2. Installation according to claim 1, characterized in that the key, rheostat and ammeter are connected in series in the circuit between the battery and the anodized part, and the voltmeter is connected in parallel.

Description

Полезная модель относится к электролитическому нанесению покрытий, в частности, к устройствам для анодирования алюминия и его сплавов.The utility model relates to electrolytic coating, in particular, to devices for anodizing aluminum and its alloys.

Известна установка для анодирования алюминия и его сплавов [Коленчин Н.Ф. Разработка технологии формирования в озононасыщенной среде износостойких оксидных покрытий на автотракторных деталях из литейных алюминиевых сплавов: Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. - Курган, 1994, с.28-35], содержащая блоки анодирования, электрического питания, генерирования и доставки озона в зону анодирования, в которой в качестве источника постоянного тока использован выпрямитель (например, селеновый ВСА-5К или ВСМР-200-5Б), для регулирования тока применен реостат, а для контроля режима анодирования - амперметр и вольтметр. Указанное устройство выбрано в качестве прототипа.Known installation for anodizing aluminum and its alloys [Kolenchin N.F. Development of formation technology in an ozone-saturated environment of wear-resistant oxide coatings on automotive parts from cast aluminum alloys: The dissertation for the degree of candidate of technical sciences. - Kurgan, 1994, p.28-35], containing blocks of anodizing, electrical supply, generation and delivery of ozone to the anodizing zone, in which a rectifier is used as a direct current source (for example, selenium VSA-5K or VSMP-200-5B) , a rheostat is used to regulate the current, and an ammeter and a voltmeter are used to control the anodization mode. The specified device is selected as a prototype.

Известной причиной, препятствующей достижению технического результата, обеспечиваемого предлагаемой установкой, является пульсация анодного тока, который в течение каждого полупериода увеличивается от нуля, достигает максимума и опять уменьшается до нуля. При этом заметно ухудшаются условия образования кристаллической составляющей оксидного покрытия, которая придает анодному оксиду повышенную микротвердость.A known reason preventing the achievement of the technical result provided by the proposed installation is the ripple of the anode current, which during each half-cycle increases from zero, reaches a maximum and again decreases to zero. At the same time, the conditions for the formation of the crystalline component of the oxide coating noticeably worsen, which gives the anodic oxide an increased microhardness.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является разработка установки для анодирования алюминия и его сплавов, обеспечивающей повышение качества оксидного покрытия.The problem to which the claimed utility model is directed is to develop a plant for the anodizing of aluminum and its alloys, which provides an increase in the quality of the oxide coating.

При осуществлении полезной модели поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в повышении микротвердости рабочего участка оксидного покрытия в результате устранения пульсации тока анодирования при изменении полярности тока в сети.When implementing a utility model, the problem is solved by achieving a technical result, which consists in increasing the microhardness of the working area of the oxide coating as a result of eliminating the ripple of the anodizing current when changing the polarity of the current in the network.

Указанный технический результат достигается тем, что установка для анодирования алюминия и его сплавов содержит блоки анодирования, генерирования и доставки озона в зону анодирования, а также блок электрического питания, который включает в себя выпрямительное устройство, ключ, реостат, контролирующие приборы - амперметр и вольтметр, вспомогательный электрод и анодируемую деталь, причем в состав блока электрического питания дополнительно введена аккумуляторная батарея номинальной емкостью не менее 45 А·ч, которая параллельно соединена с выпрямительным устройством, к отрицательному полюсу батареи подключен вспомогательный электрод, а к положительному - анодируемая деталь. Ключ, реостат и амперметр включены последовательно в цепь между аккумуляторной батареей и анодируемой деталью, а вольтметр - параллельно.The specified technical result is achieved by the fact that the installation for anodizing aluminum and its alloys contains blocks of anodizing, generating and delivering ozone to the anodizing zone, as well as an electric power unit, which includes a rectifier device, a key, a rheostat, control devices - an ammeter and a voltmeter, an auxiliary electrode and anodized part, moreover, a rechargeable battery with a nominal capacity of at least 45 Ah is added to the electric power supply unit, which is connected in parallel with a rectifier, an auxiliary electrode is connected to the negative pole of the battery, and the anodized part is connected to the positive. The key, rheostat and ammeter are connected in series in the circuit between the battery and the anodized part, and the voltmeter is connected in parallel.

Аккумуляторная батарея постоянно заряжается током от выпрямителя, что позволяет сохранять постоянным ее напряжение и устранить пульсацию тока анодирования. Включение установки выполняют с помощью ключа, режим анодирования задают, используя реостат, контроль процесса осуществляют с помощью амперметра и вольтметра.The battery is constantly charged with current from the rectifier, which allows you to keep its voltage constant and eliminate the ripple of the anodizing current. Turning on the installation is performed using a key, the anodization mode is set using a rheostat, the process is monitored using an ammeter and a voltmeter.

Благодаря стабилизации и повышению средней плотности тока анодирования возрастает доля кристаллической составляющей в оксидном покрытии и увеличивается его микротвердость. Применение аккумуляторной батареи номинальной емкости менее 45 А·ч не обеспечивает продолжительной работы установки без пульсаций тока анодирования.Due to the stabilization and increase in the average density of the anodizing current, the fraction of the crystalline component in the oxide coating increases and its microhardness increases. The use of a battery with a nominal capacity of less than 45 Ah does not ensure continuous operation of the installation without ripple of the anodizing current.

На фиг. изображена схема установки для анодирования алюминия и его сплавов. Установка содержит блоки анодирования, электрического питания, генерирования и доставки озона в зону анодирования.In FIG. The installation diagram for anodizing aluminum and its alloys is shown. The installation contains blocks of anodizing, electrical power, generation and delivery of ozone to the anodizing zone.

Блок анодирования установки содержит ванну анодирования 1, в которую залит электролит 2, и холодильный агрегат 3, расположенный вдоль стенок и днища ванны.The anodizing unit of the installation comprises an anodizing bath 1, into which electrolyte 2 is poured, and a refrigeration unit 3 located along the walls and bottom of the bath.

Блок электрического питания состоит из выпрямительного устройства 4, выполненного по мостовой схеме и подключенного к аккумуляторной батарее 5 с номинальной емкостью не менее 45 А·ч. Вспомогательный электрод 6 подключен к отрицательному полюсу аккумуляторной батареи 5, а анодируемая деталь 7 - к положительному. Ток анодирования и напряжение контролируют с помощью амперметра 8 и вольтметра 9, а регулируют с помощью реостата 10. Включение установки осуществляют ключом 11. Ключ 11, реостат 10 и амперметр 8 включены последовательно в цепь между аккумуляторной батареей 5 и анодируемой деталью 7, а вольтметр 9 - параллельно.The electric power supply unit consists of a rectifier device 4, made according to the bridge circuit and connected to the battery 5 with a nominal capacity of at least 45 Ah. The auxiliary electrode 6 is connected to the negative pole of the battery 5, and the anodized part 7 to the positive. The anodizing current and voltage are controlled using an ammeter 8 and a voltmeter 9, and regulated using a rheostat 10. The installation is switched on with the key 11. The key 11, the rheostat 10 and the ammeter 8 are connected in series between the battery 5 and the anodized part 7, and the voltmeter 9 - in parallel.

Блок генерирования и доставки озона в зону анодирования включает в себя генератор озона 12, компрессор 13, ресивер 14, барботер 15, насос 16, наполнительную емкость 17 и регулировочные краны 18. Излишки электролита 2 сливаются из ванны анодирования 1 в наполнительную емкость 17 через патрубок 19.The unit for generating and delivering ozone to the anodizing zone includes an ozone generator 12, a compressor 13, a receiver 14, a bubbler 15, a pump 16, a filling tank 17 and control valves 18. Excess electrolyte 2 is discharged from the anodizing bath 1 into the filling tank 17 through the pipe 19 .

Установка для анодирования алюминия и его сплавов работает следующим образом.Installation for anodizing aluminum and its alloys works as follows.

Вспомогательный электрод 6 и анодируемую деталь 7 помещают в заполненную электролитом 2 ванну анодирования 1 и подключают соответственно к отрицательной и положительной клеммам аккумуляторной батареи 5. Включают холодильный агрегат 3, который охлаждает электролит до температуры анодирования. Открывают регулировочные краны 18, включают насос 16, компрессор 13, генератор озона 12 и через ресивер 14 и барботер 15 пропускают электролит, насыщенный озоном, из наполнительной емкости 17 в ванну анодирования 1 и зону анодирования. При этом электролит 2 в ванне анодирования 1 перемешивается, и его состав и температура усредняются. Подключают выпрямительное устройство 4 к сети, включают ключ 11 и, используя реостат 10, задают режим анодирования, контролируя его с помощью амперметра 8 и вольтметра 9.The auxiliary electrode 6 and the anodized part 7 are placed in the anodizing bath 1 filled with electrolyte 2 and connected respectively to the negative and positive terminals of the battery 5. The refrigeration unit 3 is turned on, which cools the electrolyte to the anodizing temperature. The control valves 18 are opened, the pump 16, the compressor 13, the ozone generator 12 are turned on, and an ozone-saturated electrolyte is passed through the receiver 14 and the bubbler 15 from the filling tank 17 into the anodizing bath 1 and the anodizing zone. In this case, the electrolyte 2 in the anodizing bath 1 is mixed, and its composition and temperature are averaged. The rectifier device 4 is connected to the network, the key 11 is turned on and, using the rheostat 10, the anodization mode is set, controlling it using an ammeter 8 and a voltmeter 9.

После анодирования с применением предлагаемой установки микротвердость рабочего участка оксидного покрытия алюминия А5 повышается до 8250 МПа, а сплава Д16 - до 7920 МПа, в то время как при использовании известной установки микротвердость составляла 7640 и 7500 МПа соответственно.After anodizing using the proposed installation, the microhardness of the working section of the aluminum oxide oxide coating A5 rises to 8250 MPa, and that of the D16 alloy increases to 7920 MPa, while using the known installation, the microhardness was 7640 and 7500 MPa, respectively.

Claims

1. Installation for anodizing aluminum and its alloys, containing blocks of anodizing, generating and delivering ozone to the anodizing zone, as well as an electrical power unit, which includes a rectifier device, a key, a rheostat, control devices - an ammeter and a voltmeter, an auxiliary electrode and anodized part, characterized in that the power supply unit further includes a battery with a nominal capacity of at least 45 Ah, which is connected in parallel with the rectifier device, and to the negative side Nome battery pole connected auxiliary electrode and the positive - anodized part.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the key, the rheostat and the ammeter are connected in series in a circuit between the battery and the anodized part, and the voltmeter is in parallel.