RU124907U1

RU124907U1 - DEVICE FOR ELECTRIC EXPLOSION APPLICATION OF METAL COATINGS ON THE CONTACT SURFACE

Info

Publication number: RU124907U1
Application number: RU2012135744/02U
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 из фольги, отличающееся тем, что взрывающийся проводник из фольги выполнен в виде тороида, внутренняя поверхность которого сопряжена с внешней поверхностью механически прочного диэлектрического кольца, установленного внутри разрядной камеры с контактной поверхностью тороидальной формы, причем центральная кольцевая линия диэлектрического кольца совмещена с центральной кольцевой линией разрядной камеры посредством центрующих звездочек, выполненных из диэлектрического материала, при этом токопроводящие электроды выполнены в виде изолированных стержней, установленных с диаметрально противоположных сторон взрывающегося проводника, и соединены с ним посредством электрического контакта, 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 foil conductor, characterized in that the exploding foil conductor is made in the form of a toroid, the inner surface of which is mated to the outer surface of a mechanically strong dielectric ring mounted inside the discharge chambers with a contact surface of a toroidal shape, the central annular line of the dielectric ring being combined with the price tral line annular discharge chamber Stars centering means made of dielectric material, the conductive electrodes are isolated in the form of rods, mounted on diametrically opposite sides of an exploding wire, and connected with it by means of electric contact, 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, тем более, 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, especially 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 из фольги, взрывающийся проводник из фольги выполнен в виде тороида, внутренняя поверхность которого сопряжена с внешней поверхностью механически прочного диэлектрического кольца, установленного внутри разрядной камеры с контактной поверхностью тороидальной формы, причем центральная кольцевая линия диэлектрического кольца совмещена с центральной кольцевой линией разрядной камеры посредством центрующих звездочек, выполненных из диэлектрического материала, причем, токопроводящие электроды выполнены в виде изолированных стержней, установленных с диаметрально противоположных сторон взрывающегося проводника и соединены с ним надежным электрическим контактом, при этом разрядная камера вакуумирована.The technical result is achieved by the fact that in the proposed device for electric explosive deposition of metal coatings on contact surfaces containing conductive electrodes, a discharge chamber and an exploding foil conductor, the exploding foil conductor is made in the form of a toroid, the inner surface of which is interfaced with the outer surface of a mechanically strong dielectric a ring mounted inside the discharge chamber with a contact surface of a toroidal shape, the central ring being the line of the dielectric ring is aligned with the central annular line of the discharge chamber by means of centering sprockets made of dielectric material, moreover, the conductive electrodes are made in the form of insulated rods mounted on the diametrically opposite sides of the exploding conductor and connected to it by a reliable electrical contact, while the discharge chamber is evacuated .

Применение взрывающегося проводника из фольги, выполненного в виде тороида, позволяет сформировать поток высокоскоростных микрочастиц диспергированного металла, направление движения которых перпендикулярно к поверхности разрядной камеры тороидальной формы, тем самым обеспечивается однородность напыления.The use of an exploding foil conductor made in the form of a toroid makes it possible to form a flow of high-speed microparticles of dispersed metal, the direction of movement of which is perpendicular to the surface of the discharge chamber of a toroidal shape, thereby ensuring uniformity of deposition.

Размещение взрывающегося проводника из фольги выполненного в виде тороида внутри разрядной камеры тороидальной формы на ее центральной кольцевой линии обеспечивает симметричное расположение взрывающегося проводника и разрядной камеры относительно друг друга, тем самым обеспечивается равномерность напыления.The placement of the exploding conductor made of foil made in the form of a toroid inside the toroidal discharge chamber on its central annular line provides a symmetrical arrangement of the exploding conductor and the discharge chamber relative to each other, thereby ensuring uniformity of spraying.

Наличие центрирующих звездочек обеспечивает установку взрывающегося проводника из фольги, выполненного в виде тороида, на центральной кольцевой линии разрядной камеры тороидальной формы, тем самым обеспечивается равномерность напыления.The presence of centering sprockets allows the installation of an exploding foil conductor made in the form of a toroid on the central annular line of the toroidal discharge chamber, thereby ensuring uniformity of spraying.

Размещение токопроводящих электродов, в виде изолированных стержней, с диаметрально противоположных сторон взрывающегося проводника из фольги, выполненного в виде тороида, обеспечивает идентичность условий протекания электрического разряда и взрыва по каждой из получаемой половинки тороида, одновременный их взрыв и диспергирование, тем самым обеспечивается однородность напыления.Placing the conductive electrodes in the form of insulated rods on the diametrically opposite sides of the exploding foil conductor made in the form of a toroid ensures the identical conditions for the flow of electric discharge and explosion along each of the resulting half of the toroid, their simultaneous explosion and dispersion, thereby ensuring uniformity of spraying.

Применение механически прочного диэлектрического кольца, поверхность которого сопряжена с поверхностью взрывающегося проводника из фольги, выполненного в виде тороида обеспечивает формирование "самоприжатого" электрического взрыва фольги, эффективное ее диспергирование, разлет продуктов взрыва от поверхности механически прочного диэлектрического кольца нормально к поверхности разрядной камеры тороидальной формы, тем самым достигается однородность и равномерность напыления высокоскоростного диспергированного металла с необходимой адгезией.The use of a mechanically strong dielectric ring, the surface of which is conjugated to the surface of the exploding foil conductor, made in the form of a toroid, provides the formation of a “self-pressed” electric explosion of the foil, its effective dispersion, the expansion of the explosion products from the surface of the mechanically strong dielectric ring is normal to the surface of the toroidal discharge chamber, thereby achieving uniformity and uniformity of spraying high-speed dispersed metal with the necessary my adhesion.

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 металлического покрытия на внутреннюю контактную поверхность разрядной камеры тороидальной формы поясняется чертежами, где на фиг.1 показано устройство в собранном виде; на фиг.2 представлены взрывающийся проводник 1 из фольги, выполненный в виде тороида, механически прочное диэлектрическое кольцо 2, поверхность которого сопряжена с поверхностью взрывающегося проводника 1 из фольги, разрядная камера 3 тороидальной формы, внутри которой установлено механически прочное диэлектрическое кольцо 2, центрирующие звездочки 4, выполненные из диэлектрического материала, предназначенные для совмещения центральной кольцевой линии диэлектрического кольца 2 с центральной кольцевой линией разрядной камеры 3 тороидальной формы, токопроводящие электроды 5, выполненные в виде изолированных стержней, установленные с диаметрально противоположных сторон диэлектрического кольца 2 и соединенные надежным электрическим контактом с взрывающимся проводником 1 из фольги. Через канал 6 осуществляется вакуумирование разрядной камеры, которая образуется смыканием верхней 7 и нижней 8 плитами.The essence of the utility model of the device for electric explosive deposition of a metal coating 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 presents an exploding foil conductor 1 made in the form of a toroid, a mechanically strong dielectric ring 2, the surface of which is mated to the surface of the exploding foil conductor 1, a toroidal discharge chamber 3, inside which a mechanically strong dielectric ring 2 is installed, centering sprockets 4, made of dielectric material, designed to combine the central annular line of the dielectric ring 2 with the central annular line of the discharge chamber 3 toroidal hydrochloric shaped conductive electrodes 5, made in the form of isolated rods mounted on diametrically opposite sides of a dielectric ring 2 and connected reliable electrical contact with the conductor 1 of exploding foil. Through channel 6, the discharge chamber is evacuated, which is formed by closing the upper 7 and lower 8 plates.

Устройство работает следующим образом. Предварительно разрядная камера 3 тороидальной формы вакуумируется через канал 6. При подаче высокого напряжения на токопроводящие электроды 5, выполненные в виде изолированных стержней, возникает ток разряда, протекающий по взрывающемуся проводнику 1 из фольги, выполненному в виде тороида. В процессе взрыва обеспечивается формирования "самоприжатого" электрического взрыва фольги, эффективное ее диспергирование, разлет продуктов взрыва от поверхности механически прочного диэлектрического кольца 2 нормально к внутренней контактной поверхности разрядной камеры 3 тороидальной формы, что влечет за собой образование однородного и равномерного металлического покрытия с качественной адгезией.The device operates as follows. A preliminary discharge chamber 3 of a toroidal shape is evacuated through channel 6. When a high voltage is applied to the conductive electrodes 5 made in the form of insulated rods, a discharge current arises flowing through the exploding foil conductor 1 made in the form of a toroid. During the explosion, the formation of a “self-pressed” electric explosion of the foil is ensured, its effective dispersion, expansion of the explosion products from the surface of the mechanically strong dielectric ring 2 is normal to the inner contact surface of the toroidal discharge chamber 3, which entails the formation of a uniform and uniform metal coating with high-quality adhesion .

Таким образом, применение данного устройства обеспечивает осуществление качественного металлического покрытия на внутренних контактных поверхностей сложной конфигурации, в частности, тороидальной формы, за счет однородного и равномерного напыления высокоскоростного диспергированного металла с необходимой адгезией.Thus, the use of this device provides a high-quality metal coating on the internal contact surfaces 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.

Claims

A device for electroexplosive deposition of metal coatings on a contact surface containing conductive electrodes, a discharge chamber and an exploding foil conductor, characterized in that the exploding foil conductor is made in the form of a toroid, the inner surface of which is mated to the outer surface of a mechanically strong dielectric ring mounted inside the discharge cameras with a contact surface of a toroidal shape, the central annular line of the dielectric ring being combined with the price tral line annular discharge chamber Stars centering means made of dielectric material, the conductive electrodes are isolated in the form of rods, mounted on diametrically opposite sides of an exploding wire, and connected with it by means of electric contact, wherein the discharge chamber is evacuated.