RU124906U1

RU124906U1 - DEVICE FOR ELECTRIC EXPLOSION APPLICATION OF METAL COATINGS ON THE CONTACT SURFACE

Info

Publication number: RU124906U1
Application number: RU2012135666/02U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Леонидович Суркаев; Михаил Маркович Кумыш; Василий Иванович Усачев
Priority date: 2012-08-20
Filing date: 2012-08-20
Publication date: 2013-02-20

Abstract

Устройство для электровзрывного нанесения металлических покрытий на контактную поверхность, содержащее токопроводящие электроды, разрядную камеру и взрывающийся проводник, отличающееся тем, что взрывающийся проводник выполнен в виде системы колец из проволоки, образующих каркас тороидальной формы, закрепленных в посадочных гнездах, выполненных в центрирующей звездочке из диэлектрического материала, установленной внутри разрядной камеры с контактной поверхностью тороидальной формы симметрично относительно ее центральной кольцевой линии, причем токопроводящие электроды выполнены в виде двух изолированных стержней, имеющих на одном из концов многоконтактные наконечники, каждый из которых обеспечивает надежный электрический контакт с каждым из колец взрывающегося проводника, установленных с диаметрально противоположных сторон взрывающего проводника, при этом разрядная камера вакуумирована.A device for electroexplosive deposition of metal coatings on a contact surface containing conductive electrodes, a discharge chamber and an exploding conductor, characterized in that the exploding conductor is made in the form of a system of rings of wire forming a toroidal shape fixed in landing slots made in a centering sprocket made of dielectric material installed inside the discharge chamber with a toroidal contact surface symmetrically with respect to its central rings th line, the conductive electrodes are isolated in the form of two rods having at one end multicontact lugs, each of which provides a reliable electrical contact with each of the exploding conductor rings mounted on diametrically opposite sides of the blasting conductor, wherein the discharge chamber is evacuated.

Description

Полезная модель относится к устройству для нанесения покрытий на металлические поверхности в технологиях импульсного электровзрывного нанесения покрытий из различных металлов, и, в частности, может быть использовано в резинотехническом производстве для покрытия внутренних поверхностей прессформ.The utility model relates to a device for coating metal surfaces in technologies of pulsed electric explosive coating of various metals, and, in particular, can be used in the rubber industry for coating the inner surfaces of molds.

Известен способ электровзрывного нанесения металлических покрытий на контактные поверхности (Патент РФ № №2422555, кл. С23С 4/12, С23С 24/08, опубл. 27.06.2011), включающий формирование импульсной многофазной плазменной струи продуктов электрического взрыва проводников и воздействие ею на контактную поверхность, причем воздействие на контактную поверхность осуществляют в вакууме при нагреве поверхности до температуры плавления материала с формированием на ней рельефа покрытия.A known method of electric explosive deposition of metal coatings on contact surfaces (RF Patent No. 2422555, class C23C 4/12, C23C 24/08, publ. 06/27/2011), including the formation of a pulsed multiphase plasma jet of electrical explosion products of conductors and its impact on contact surface, and the impact on the contact surface is carried out in vacuum when the surface is heated to the melting temperature of the material with the formation of a coating relief on it.

Недостатком этого способа является обязательное формирование многофазной плазменной струи с использованием плазменного ускорителя.The disadvantage of this method is the mandatory formation of a multiphase plasma jet using a plasma accelerator.

Наиболее близким из известных технических решений является устройство для электровзрывного нанесения металлических покрытый на контактные поверхности (Патент РФ №115359, кл. С23С 4/12, С23С 24/08, опубл. 27.04.2012), содержащее систему токопроводящих электродов, включающую внутренний и внешний электроды, разделенные изолятором, разрядную камеру с соплом и взрывающийся проводник из фольги, причем, взрывающийся проводник выполнен в виде усеченного конуса, поверхность которого расположена ортогонально внутренней поверхности разрядной камеры, а торцевая поверхность изолятора сопряжена с поверхностью взрывающегося проводника, при этом внутренний и внешний электроды имеют кольцевые фланцы с фасками, выполненные заодно целое.The closest known technical solutions is a device for electric explosive deposition of metal coated on contact surfaces (RF Patent No. 115359, class C23C 4/12, C23C 24/08, publ. 04/27/2012), containing a system of conductive electrodes, including internal and external electrodes separated by an insulator, a discharge chamber with a nozzle and an exploding foil conductor, moreover, the exploding conductor is made in the form of a truncated cone, the surface of which is located orthogonal to the inner surface of the discharge chamber, and the ends the insulator’s surface is conjugated with the surface of the exploding conductor, while the inner and outer electrodes have annular flanges with chamfers made integrally.

Недостатком известного технического решения является то, что при использовании данного устройства не возможно осуществление нанесения покрытия на внутренней поверхности сложной конфигурации обрабатываемой детали, например, полости тороидальной формы.A disadvantage of the known technical solution is that when using this device it is not possible to coat on the inner surface of a complex configuration of the workpiece, for example, a cavity of a toroidal shape.

Техническим результатом изобретения является то, что устройство позволяет осуществлять качественное металлическое покрытие на внутренней контактной поверхности сложной конфигурации, в частности, тороидальной формы, за счет однородного и равномерного напыления высокоскоростного диспергированного металла с необходимой адгезией.The technical result of the invention is that the device allows for high-quality metal coating on the inner contact surface of a complex configuration, in particular, a toroidal shape, due to the uniform and uniform spraying of a high-speed dispersed metal with the necessary adhesion.

Поставленный технический результат достигается тем, что в предлагаемом устройстве для электровзрывного нанесения металлических покрытий на контактные поверхности, содержащем токопроводящие электроды, разрядную камеру и взрывающийся проводник, взрывающийся проводник представляет собой систему колец из проволоки, образующих каркас тороидальной формы, закрепленных в посадочных гнездах, выполненных в центрирующих звездочках из диэлектрического материала, установленную внутри разрядной камеры с контактной поверхностью тороидальной формы симметрично относительно ее центральной кольцевой линии, причем, токопроводящие электроды выполнены в виде двух изолированных стержней, имеющих на одном из концов многоконтактные наконечники, каждый из которых обеспечивает надежный электрический контакт с каждым из колец взрывающегося проводника, установленных с диаметрально противоположных сторон взрывающего проводника, при этом разрядная камера вакуумирована.The technical result is achieved by the fact that in the proposed device for electroexplosive deposition of metal coatings on contact surfaces containing conductive electrodes, a discharge chamber and an exploding conductor, the exploding conductor is a system of rings of wire that form a toroidal shape fixed in landing slots made in dielectric centering sprockets mounted inside the discharge chamber with a toroidal contact surface symmetrically with respect to its central annular line, moreover, the conductive electrodes are made in the form of two insulated rods having multi-contact tips on one end, each of which provides reliable electrical contact with each of the rings of the exploding conductor, installed from the diametrically opposite sides of the exploding conductor, This discharge chamber is evacuated.

Применение взрывающегося проводника, представляющего собой систему колец из проволоки, образующих каркас тороидальной формы, закрепленных в посадочных гнездах, выполненных в центрирующих звездочках из диэлектрического материала, позволяет сформировать однородный поток микрочастиц диспергированного металла перпендикулярно к поверхности разрядной камеры тороидальной формы, что приводит к качественному металлическому покрытию.The use of an exploding conductor, which is a system of rings of wire that form a toroidal shape frame, mounted in the seat nests, made in centering sprockets of dielectric material, allows you to form a uniform stream of dispersed metal microparticles perpendicular to the surface of the toroidal discharge chamber, which leads to a high-quality metal coating .

Размещение взрывающегося проводника, представляющего собой систему колец из проволоки, образующих каркас тороидальной формы, закрепленных в посадочных гнездах, выполненных в центрирующих звездочках из диэлектрического материала, внутри разрядной камеры тороидальной формы симметрично центральной ее кольцевой линии обеспечивает симметричное расположение взрывающегося проводника и разрядной камеры друг относительно друга, что обеспечивает равномерное напыление металлического покрытия.The placement of an exploding conductor, which is a system of rings of wire, forming a toroidal shape frame, mounted in centering nests made in centering sprockets of dielectric material, inside the toroidal discharge chamber symmetrically to its central ring line provides a symmetrical arrangement of the exploding conductor and the discharge chamber relative to each other that provides uniform deposition of a metal coating.

Размещение токопроводящих электродов из изолированных стержней, с диаметрально противоположных сторон взрывающегося проводника, представляющего собой систему колец из проволоки, образующих каркас тороидальной формы, обеспечивает идентичность условий протекания электрического разряда и взрыва по каждому из получаемых проволочных полуколец, одновременные их взрыв и диспергирование, тем самым обеспечивается однородность напыления.The placement of conductive electrodes from insulated rods, on diametrically opposite sides of the exploding conductor, which is a system of rings of wire, forming a toroidal shape frame, ensures that the conditions for the flow of electric discharge and explosion are identical for each of the obtained half rings, their simultaneous explosion and dispersion, thereby ensuring uniformity of spraying.

Наличие у каждого из изолированных стержней на одном из концов многоконтактных наконечников, посредством которых осуществляется надежный электрический контакт с каждым из колец взрывающегося проводника, обеспечивает идентичность условий протекания электрического разряда и взрыва по каждому из получаемых проволочных полуколец, одновременные их взрыв и диспергирование, тем самым создается однородность напыления.The presence of each of the insulated rods at one end of the multi-terminal lugs, through which reliable electrical contact is made with each of the rings of the exploding conductor, ensures that the conditions for the flow of electric discharge and explosion are identical for each of the obtained wire half rings, their simultaneous explosion and dispersion, thereby creating uniformity of spraying.

Создание вакуума внутри разрядной камере способствует предотвращению окислению продуктов взрыва, что обеспечивает качественную адгезию.The creation of a vacuum inside the discharge chamber helps to prevent the oxidation of explosion products, which ensures high-quality adhesion.

Сущность полезной модели устройства для электровзрывного нанесения металлических покрытий на внутреннюю контактную поверхность разрядной камеры тороидальной формы поясняется чертежами, где на фиг.1 показано устройство в собранном виде; на фиг.2 показаны взрывающийся проводник, представляющий собой систему колец из проволоки, образующих каркас тороидальной формы, закрепленных в посадочных гнездах, выполненных в центрирующих звездочках из диэлектрического материала, которая установлена внутри разрядной камеры тороидальной формы (показано в разрезе) симметрично относительно ее центральной кольцевой линии, токопроводящие электроды, выполненные в виде двух изолированных стержней, каждый из которых имеет на одном из концов мнотоконтактные наконечники, установленные с диаметрально противоположных сторон относительно взрывающегося проводника; на фиг.3 показан токопроводящий электрод в виде изолированного стержня, имеющий многоконтактные наконечники, соединенные надежными электрическими контактами с взрывающимися кольцами из проволоки, размещенные в посадочных гнездах, выполненных в центрирующих звездочках из диэлектрического материала.The essence of the utility model of the device for electric explosive deposition of metal coatings on the inner contact surface of the discharge chamber of a toroidal shape is illustrated by drawings, where figure 1 shows the device in assembled form; figure 2 shows an exploding conductor, which is a system of rings of wire, forming a toroidal shape frame, mounted in the seat nests, made in centering sprockets of dielectric material, which is installed inside the discharge chamber of a toroidal shape (shown in section) symmetrically relative to its Central annular lines, conductive electrodes made in the form of two insulated rods, each of which has multi-contact terminals at one end, installed with ametralno opposite sides with respect to the exploding conductor; figure 3 shows a conductive electrode in the form of an insulated rod having multi-contact tips connected by reliable electrical contacts with exploding rings of wire, placed in the landing nests made in the centering sprockets of dielectric material.

Взрывающийся проводник, представляющий собой систему колец 1 из проволоки, образующих каркас тороидальной формы, закрепленных в посадочных гнездах 2, выполненных в центрирующих звездочках 3 из диэлектрического материала, которая установлена внутри разрядной камеры 4 тороидальной формы. Токопроводящие электроды 5, каждый из которых имеет на одном из концов многоконтактные наконечники 6, установлены с диаметрально противоположных сторон относительно взрывающегося проводника, представляющего собой систему колец 1 из проволоки. Предлагаемое расположение электродов 5 обеспечивает разделение каждого из кольца 1 на два проволочных полукольца, электрически соединенных параллельно. Через канал 7 осуществляется вакуумирование разрядной камеры, которая образуется смыканием верхней 8 и нижней 9 плитами.An exploding conductor, which is a system of rings 1 made of wire, forming a toroidal shape frame, fixed in the landing slots 2, made in the centering sprockets 3 of dielectric material, which is installed inside the discharge chamber 4 of a toroidal shape. Conductive electrodes 5, each of which has multi-contact tips 6 at one end, are mounted on diametrically opposite sides with respect to the exploding conductor, which is a system of rings 1 made of wire. The proposed arrangement of the electrodes 5 ensures the separation of each of the ring 1 into two wire half rings, electrically connected in parallel. Through channel 7, the discharge chamber is evacuated, which is formed by closing the upper 8 and lower 9 plates.

Устройство работает следующим образом. Через канал 7 разрядная камера 4 тороидальной формы предварительно вакуумируется. При подаче высокого напряжения на токопроводящие электроды 5 в виде изолированных стержней, возникает ток разряда, протекающий по двум полукольцам каждого проволочного кольца 1. В силу того, что каждое взрывающееся проволочное кольцо 1 разделено на два проволочных полукольца, электрически соединенных параллельно, процессы электрического взрыва двух полуколец каждого проволочного кольца 1 являются одновременными и идентичными друг другу. В процессе взрыва осуществляется эффективное диспергирование металла взрывающихся проводников, в результате чего достигается однородность образующихся продуктов взрыва, разлетающихся нормально к внутренней контактной поверхности разрядной камеры 4 тороидальной формы, что влечет за собой образование однородного и равномерного металлического покрытия. В качестве источника высокого напряжения используется генератор импульсных токов конденсаторного типа (на чертежах не показан).The device operates as follows. Through channel 7, the toroidal discharge chamber 4 is pre-evacuated. When a high voltage is applied to the conductive electrodes 5 in the form of insulated rods, a discharge current occurs, flowing along two half rings of each wire ring 1. Due to the fact that each exploding wire ring 1 is divided into two wire half rings, electrically connected in parallel, the processes of electric explosion of two the half rings of each wire ring 1 are simultaneous and identical to each other. During the explosion, the metal of the exploding conductors is effectively dispersed, as a result of which the resulting explosion products are uniformly scattered normally to the internal contact surface of the toroidal discharge chamber 4, which entails the formation of a uniform and uniform metal coating. As a high voltage source, a pulsed current generator of a capacitor type (not shown in the drawings) is used.

Таким образом, применение данного устройства обеспечивает осуществление электровзрывного нанесения металлического покрытия на внутренней контактной поверхности тороидальной формы, достигается однородность и равномерность наносимого металлического покрытия с качественной адгезией.Thus, the use of this device provides the implementation of electroexplosive deposition of a metal coating on the inner contact surface of a toroidal shape, and the uniformity and uniformity of the applied metal coating with high adhesion is achieved.

Claims

A device for electroexplosive deposition of metal coatings on a contact surface containing conductive electrodes, a discharge chamber and an exploding conductor, characterized in that the exploding conductor is made in the form of a system of rings of wire forming a toroidal shape fixed in landing slots made in a centering sprocket made of dielectric material mounted inside the discharge chamber with a toroidal contact surface symmetrically with respect to its central rings th line, the conductive electrodes are isolated in the form of two rods having at one end multicontact lugs, each of which provides a reliable electrical contact with each of the exploding conductor rings mounted on diametrically opposite sides of the blasting conductor, wherein the discharge chamber is evacuated.