RU2111284C1

RU2111284C1 - Method of cleaning surface of object (versions)

Info

Publication number: RU2111284C1
Application number: RU96110439A
Authority: RU
Inventors: Фивзат Миннебаевич Гайсин; Руфина Камилевна Галимова
Original assignee: Фивзат Миннебаевич Гайсин; Руфина Камилевна Галимова
Priority date: 1996-05-23
Filing date: 1996-05-23
Publication date: 1998-05-20

Abstract

FIELD: cleaning methods. SUBSTANCE: invention relates to plasma technology and can be applied when cleaning surface of conducting body. Method involves allowing discharge between object being treated and electrolyte by imposing positive potential on object with discharge current between object and electrolyte from 0.1 to 7.0 A and discharge voltage 20 to 500 V. According to the first version, object is positioned at a distance of 0-2 mm from electrolyte surface. According to the second version, object is immersed into electrolyte to a distance of 2.5-20 mm from the plate disposed on the bottom of electrolytic cell to give negative potential. EFFECT: increased cleaning area, both outside and inside. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к плазменной технике и технологии и может быть использовано при очистке поверхности электропроводимого твердого тела. The invention relates to a plasma technique and technology and can be used to clean the surface of an electrically conductive solid.

Известен способ очистки поверхности изделия с применением электроразрядной плазмы тлеющего разряда. Происходит ионная бомбардировка поверхности в высоком вакууме (Электроразрядная очистка катанки. Теплотехнические вопросы применения низкотемпературной плазмы и металлургии.-Свердловск, 1985, с. 102)
В качестве прототипа выбран известный способ очистки поверхности изделия заключающийся в зажигании разряда между обрабатываемым изделием и жидким электродом, когда на обрабатываемое изделие подают положительный потенциал, устанавливают зазор между электродами (1,0-1,5) мм, поддерживают разрядный ток 0,15 ≤ 1 ≤ 7,0 A при разрядном напряжении 500 ≥ U ≥ 100 B соответственно (Патент РФ N 1441991, 07.0693).A known method of cleaning the surface of an article using an electric discharge glow discharge plasma. Ion bombardment of the surface in high vacuum occurs (Electrodischarge cleaning of wire rod. Thermotechnical issues of the use of low-temperature plasma and metallurgy.-Sverdlovsk, 1985, p. 102)
As a prototype, a well-known method of cleaning the surface of the product is selected, which consists in igniting a discharge between the workpiece and the liquid electrode, when a positive potential is applied to the workpiece, the gap between the electrodes (1.0-1.5) mm is set, the discharge current is 0.15 ≤ 1 ≤ 7.0 A at a discharge voltage of 500 ≥ U ≥ 100 V, respectively (RF Patent N 1441991, 07.0693).

Недостаток известного способа очистки поверхности изделия по патенту N 144991 заключается в том, что он не позволяет обрабатывать большую площадь как внешней, так и внутренней поверхности изделия, а позволяет обрабатывать лишь торец изделия. The disadvantage of the known method of cleaning the surface of the product according to patent N 144991 is that it does not allow to process a large area of both the external and internal surfaces of the product, and allows you to process only the end face of the product.

Решаемая техническая задача заключается в обеспечении возможности очищать большую площадь как внешней, так и внутренней поверхности обрабатываемого изделия - электропроводимого твердого тела. The technical problem to be solved is to provide the ability to clean a large area of both the external and internal surfaces of the workpiece — an electrically conductive solid.

Решение технической задачи в способе очистки поверхности изделия зажиганием разряда между обрабатываемым электропроводным твердым телом и электролитом путем подачи на изделие положительного потенциала по первому варианту достигается тем, что изделие размещают на расстоянии (0 - 2) мм от поверхности электролита, а разрядный ток между изделием и электролитом поддерживают в пределах 0,1 ≤ 1 ≤ 7,0 A при разрядном напряжении 500 ≥ U ≥ 20 B. The solution to the technical problem in the method of cleaning the surface of the product by ignition of the discharge between the treated electrically conductive solid and the electrolyte by applying positive potential to the product according to the first embodiment is achieved by the fact that the product is placed at a distance of (0 - 2) mm from the electrolyte surface, and the discharge current between the product and the electrolyte is maintained within 0.1 ≤ 1 ≤ 7.0 A at a discharge voltage of 500 ≥ U ≥ 20 B.

Решение технической задачи в способе очистки поверхности изделия зажиганием разряда между обрабатываемым электропроводимым твердым телом и электролитом путем подачи на изделие положительного потенциала по второму варианту достигается тем, что изделие погружают в электролит на расстояние (2,5 - 20) мм от пластины для подвода отрицательного потенциала, расположенной на дне электролитической ячейки, а разрядный ток между изделием и электролитом поддерживают в пределах 0,1 ≤ I ≤ 7,0 A при разрядном напряжении 500 ≥ U ≥ 20 B. The solution to the technical problem in the method of cleaning the surface of the product by ignition of the discharge between the treated electrically conductive solid and the electrolyte by supplying the product with a positive potential according to the second embodiment is achieved by immersing the product in the electrolyte at a distance of (2.5 - 20) mm from the plate to supply a negative potential located at the bottom of the electrolytic cell, and the discharge current between the product and the electrolyte is maintained within 0.1 ≤ I ≤ 7.0 A at a discharge voltage of 500 ≥ U ≥ 20 V.

Предложенное техническое решение удовлетворяет критерию "изобретательский уровень", так как приведенные отличительные признаки позволяют получить "новое свойство" - возможность очищать как внутреннюю так и внешнюю поверхность обрабатываемого изделия. The proposed technical solution meets the criterion of "inventive step", since the distinguishing features given allow to obtain a "new property" - the ability to clean both the inner and the outer surface of the workpiece.

На фиг. 1 показано устройство для осуществления способа очистки изделия в случае размещения его над поверхностью электролита; на фиг. 2 и 3 - вариант размещения части обрабатываемого изделия в электролите; на фиг. 4 - вариант устройства для осуществления способа очистки при размещении обрабатываемого изделия полностью в электролите. In FIG. 1 shows a device for implementing a method of cleaning an article if it is placed above an electrolyte surface; in FIG. 2 and 3 - an option of placing part of the workpiece in the electrolyte; in FIG. 4 is an embodiment of a device for implementing a cleaning method when placing a workpiece completely in an electrolyte.

Устройство содержит анод - обрабатываемое изделие 1 - электропроводимое твердое тело и электролитическую ячейку 2. Электролитическая ячейка 2 заполнена электролитом 3 (жидкий катод), на дне ячейки 2 находится металлическая пластина 4. Непосредственно к электродам подключен источник постоянного тока. Электролитами могут быть растворы солей, например, NaCl, CaCl₂.The device contains an anode — a workpiece 1 — an electrically conductive solid and an electrolytic cell 2. The electrolytic cell 2 is filled with electrolyte 3 (liquid cathode), a metal plate 4 is located at the bottom of cell 2. A direct current source is connected directly to the electrodes. Electrolytes can be solutions of salts, for example, NaCl, CaCl ₂ .

способ очистки поверхности изделия при размещении обрабатываемого электропроводимого тела над поверхностью жидкого электрода по первому варианту осуществляют следующим образом: обрабатываемое изделие 1 - электропроводимое твердое тело размещают над поверхностью элемента 3 на расстоянии (0 - 2) мм (фиг. 1). Зажигают разряд между анодом - обрабатываемым изделием 1 и катодом (электролитом). Величину тока устанавливают 100 - 7000 мА, разрядное напряжение 20 - 500 В. The method of cleaning the surface of the product when placing the treated electrically conductive body above the surface of the liquid electrode according to the first embodiment is as follows: the product to be processed 1 - the electrically conductive solid is placed over the surface of the element 3 at a distance of (0 - 2) mm (Fig. 1). The discharge is ignited between the anode - the processed product 1 and the cathode (electrolyte). The current value is set to 100 - 7000 mA, the discharge voltage is 20 - 500 V.

Очистку поверхности изделия - твердого электропроводимого тела производят при атмосферном давлении в течение (30 - 240) с. The surface of the product, a solid conductive body, is cleaned at atmospheric pressure for (30 - 240) s.

Способ очистки поверхности изделия при погружении обрабатываемого электропроводимого тела в электролит по второму варианту осуществляют следующим образом: погружают изделие 1 - электропроводимое тело в электролит 3 на расстояние 2,5 ≤ l ≤ 20 мм между обрабатываемым изделием 1 и металлической пластиной 4 для подвода отрицательного потенциала находящийся на дне электролитической ячейки 2 (фиг. 2 - 4). Зажигают разряд между анодом - обрабатываемым изделием 1 и жидким электродом. Величину тока устанавливают 100 - 7000 мА, разрядное напряжение 20 - 500 В. The method of cleaning the surface of the product when immersing the treated electrically conductive body in the electrolyte according to the second embodiment is as follows: immerse the product 1 - the electrically conductive body in the electrolyte 3 at a distance of 2.5 ≤ l ≤ 20 mm between the processed product 1 and the metal plate 4 to supply a negative potential at the bottom of the electrolytic cell 2 (Fig. 2-4). Ignite the discharge between the anode - the workpiece 1 and the liquid electrode. The current value is set to 100 - 7000 mA, the discharge voltage is 20 - 500 V.

Очистку поверхности изделия - твердого электропроводимого тела производят при атмосферном давлении в течение 30 - 240 с. The surface of the product, a solid conductive body, is cleaned at atmospheric pressure for 30 to 240 s.

Процесс очистки поверхности изделия, размещенного над поверхностью электролита по первому варианту осуществляется за счет того, что между электропроводимым твердым телом 1 (анодом) и жидким электродом 3 (катодом) горит многоканальный разряд. Многоканальный разряд состоит из множества микроканалов. Под действием микроразрядов поверхность очищается до структурного уровня. Все это происходит в сложной парогазовой среде. В случае высоковольтного разряда поверхность анода - обрабатываемого изделия 1, находящегося на расстоянии > 2 мм от поверхности электролита 3, сгорает. The process of cleaning the surface of the product placed above the surface of the electrolyte according to the first embodiment is carried out due to the fact that between the electrically conductive solid body 1 (anode) and the liquid electrode 3 (cathode) a multi-channel discharge is lit. A multi-channel discharge consists of many microchannels. Under the influence of microdischarges, the surface is cleaned to a structural level. All this happens in a complex vapor-gas environment. In the case of a high-voltage discharge, the surface of the anode - the workpiece 1, located at a distance> 2 mm from the surface of the electrolyte 3, burns down.

Скорость очистки зависит от величины тока разряда и состава электролита. The cleaning rate depends on the magnitude of the discharge current and the composition of the electrolyte.

Процесс очистки поверхности изделия, погруженного в электролит по второму варианту способа осуществляется за счет того, что между электропроводимым телом 1 (анодом), погруженным в электролит, и жидким электродом 3 (катодом) в сложной парогазовой среде зажигается многоканальный разряд, состоящий из множества микроканалов, микроразряды очищают поверхность до структурного уровня. Расстояние 2,5 ≤ l ≤ 20 мм определяется напряжением зажигания разряда между электропроводимыми телами в жидкой среде. The process of cleaning the surface of a product immersed in an electrolyte according to the second variant of the method is carried out due to the fact that between the electrically conductive body 1 (anode) immersed in the electrolyte and the liquid electrode 3 (cathode) a multi-channel discharge is ignited in a complex vapor-gas medium, consisting of many microchannels, microdischarges clean the surface to a structural level. The distance 2.5 ≤ l ≤ 20 mm is determined by the ignition voltage of the discharge between electrically conductive bodies in a liquid medium.

Из анализа полученных результатов следует, что по сравнению с прототипом предлагаемый способ позволяет обрабатывать большую площадь изделия - не только торец, но и всю внешнюю и внутреннюю поверхности, размещая его в электролитической ячейке. From the analysis of the results it follows that, in comparison with the prototype, the proposed method allows you to process a large area of the product - not only the end face, but also the entire external and internal surface, placing it in an electrolytic cell.

Поверхность производимого тела очищается простым способом без использования сложного и неэффективного оборудования. The surface of the body produced is cleaned in a simple way without the use of complex and inefficient equipment.

Claims

1. The method of cleaning the surface of the product, including ignition of the discharge between the workpiece and the electrolyte by supplying the product with a positive potential, characterized in that the product is placed at a distance of 0 - 2 mm from the surface of the electrolyte, and the discharge current between the product and the electrolyte is maintained within 0, 1 - 7.0 A at a discharge voltage of 500 - 20 V.

2. The method of cleaning the surface of the product, including ignition of the discharge between the workpiece and the electrolyte by applying a positive potential to the product, characterized in that the product is immersed in the electrolyte at a distance of 2.5 - 20.0 mm from the plate for supplying a negative potential located at the bottom electrolytic cell, and the discharge current between the product and the electrolyte is maintained within 0.1 - 7.0 A at a discharge voltage of 500 - 20 V.