RU2181392C1 - Apparatus for micro arc oxidation of metals and alloys thereof - Google Patents
Apparatus for micro arc oxidation of metals and alloys thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2181392C1 RU2181392C1 RU2001105372A RU2001105372A RU2181392C1 RU 2181392 C1 RU2181392 C1 RU 2181392C1 RU 2001105372 A RU2001105372 A RU 2001105372A RU 2001105372 A RU2001105372 A RU 2001105372A RU 2181392 C1 RU2181392 C1 RU 2181392C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sensor
- current
- terminal
- power source
- transformers
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к оборудованию для электролитической обработки поверхности металлов и их сплавов путем оксидирования для повышения коррозионно-износостойкости, теплостойкости, получения электроизоляционных и декоративных покрытий и может быть использовано в машиностроении, авиационной, химической, радиоэлектронной промышленности, медицине, а также в ремонтном производстве при упрочнении и восстановлении деталей металлопокрытиями. The invention relates to equipment for electrolytic surface treatment of metals and their alloys by oxidation to increase corrosion and wear resistance, heat resistance, obtain insulating and decorative coatings and can be used in mechanical engineering, aviation, chemical, electronic industry, medicine, as well as in repair production during hardening and restoration of parts by metal coatings.
Известно устройство для микродугового оксидирования вентильных металлов и их сплавов, содержащее источник питания, ванну для электролита, корпус которой через шунт электрического сопротивления соединен с первой клеммой источника питания, и токоподвод для детали, соединенный с второй клеммой источника питания, устройство снабжено второй ванной для электролита, вторым шунтом электрического сопротивления и вторым конденсатором, двумя электронными ключами, двумя блоками синхронизации, формирователем импульсов и токоподводом для второй оксидируемой детали, причем корпус ванны через второй шунт соединен с корпусом второй ванны, второй вывод шунта соединен с одним выводом первого электронного ключа, второй вывод которого соединен с первой обкладкой конденсатора, а токоподвод второй оксидируемой детали через последовательно соединенные второй электронный ключ и второй конденсатор соединен с второй обкладкой конденсатора, которая соединена с первой клеммой источника питания, причем первый блок синхронизации подсоединен параллельно к шунту, управляющий выход блока синхронизации подключен к управляемому входу первого электронного ключа, второй блок синхронизации подсоединен параллельно к дополнительному шунту, а его управляющий выход подключен к управляемому входу второго электронного ключа, при этом оба блока синхронизации соединены с формирователем импульсов, подключенным к клеммам источника питания [1]. A device is known for microarc oxidation of valve metals and their alloys, containing a power source, an electrolyte bath, the casing of which is connected to the first terminal of the power source through a shunt of electrical resistance, and a current lead for the part connected to the second terminal of the power source, the device is equipped with a second bath for electrolyte , a second shunt of electrical resistance and a second capacitor, two electronic keys, two synchronization units, a pulse shaper and a current lead for the second an oxidizable part, the bath body being connected through the second shunt to the second bath body, the second shunt terminal is connected to one terminal of the first electronic key, the second terminal of which is connected to the first capacitor plate, and the current supply of the second oxidizable part is connected through the second electronic key and the second capacitor in series with the second capacitor plate, which is connected to the first terminal of the power source, and the first synchronization unit is connected in parallel to the shunt, the control output of the sync block synchronization is connected to the controlled input of the first electronic key, the second synchronization unit is connected in parallel to the additional shunt, and its control output is connected to the controlled input of the second electronic key, while both synchronization units are connected to a pulse shaper connected to the terminals of the power source [1].
Известна установка для электролитической обработки алюминия, содержащая ванну, электроды, один из которых выполнен из алюминия, выпрямитель, подключенный к электроду, и устройство управления выпрямителем, причем она снабжена преобразователем и детектором, устройство управления выпрямителем выполнено в виде соединенных импульсного фазового генератора, регулятора фазы и контроллера с регуляторами для включения и выключения генератора, а выпрямитель подключен к импульсному фазовому генератору и выполнен в виде полупроводниковых выключателей, причем преобразователь включен между устройством управления, выпрямителем и детектором [2]. A known installation for the electrolytic processing of aluminum, containing a bath, electrodes, one of which is made of aluminum, a rectifier connected to the electrode, and a rectifier control device, and it is equipped with a converter and a detector, the rectifier control device is made in the form of a connected pulse phase generator, phase regulator and a controller with regulators for turning the generator on and off, and the rectifier is connected to a pulse phase generator and is made in the form of a semiconductor switch sensors, moreover, the converter is connected between the control device, the rectifier and the detector [2].
Однако известные установки для электролитической обработки алюминия не позволяют получать покрытия на железоуглеродистых сплавах. However, known installations for the electrolytic processing of aluminum do not allow to obtain coatings on iron-carbon alloys.
Известна установка, сконструированная в Институте неорганической химии СО АН СССР под руководством Г. А. Маркова. Управляемый трехфазный выпрямитель собран по схеме Ларионова и содержит в каждой фазе вторичной обмотки трансформатора по диоду и тиристору. Открывание тиристоров осуществляется импульсами, которые вырабатывает аналого-цифровое устройство, обеспечивающее также автоматическую стабилизацию среднего значения тока в цепи. В ванну одновременно помещают три обрабатываемые детали. Режим электролиза регулируют индивидуально в цепи каждой из них: сила тока - от 0 до 350 А при напряжении до 530 В (питание от сети 380 В) или 930 В (питание от сети 660 В). Разработана также модификация однофазного управляемого источника питания, предназначенного для ведения электролиза пакетами импульсов положительной, отрицательной и чередующейся полярности как с постоянной составляющей, так и без нее. Источник позволяет осуществлять дискретное и плавное регулирование пакетов и пауз в интервале от 50 мс до 4 мин. Амплитуда анодного тока может достигать 30 А, катодного - 5 А с максимальными напряжениями 830 и 450 В соответственно [3]. A known installation designed at the Institute of Inorganic Chemistry of the Siberian Branch of the USSR Academy of Sciences under the direction of G. A. Markov. The controlled three-phase rectifier is assembled according to the Larionov circuit and contains in each phase the secondary winding of the transformer according to the diode and thyristor. Thyristors are opened by pulses generated by an analog-digital device, which also provides automatic stabilization of the average current value in the circuit. Three workpieces are simultaneously placed in the bath. The electrolysis mode is regulated individually in the circuit of each of them: current strength is from 0 to 350 A at a voltage of up to 530 V (power supply from the network 380 V) or 930 V (power supply from the network 660 V). A modification of a single-phase controlled power supply designed to conduct electrolysis with pulse packets of positive, negative and alternating polarity with and without a constant component has also been developed. The source allows for discrete and smooth regulation of packets and pauses in the interval from 50 ms to 4 minutes. The amplitude of the anode current can reach 30 A, the cathode current - 5 A with maximum voltages of 830 and 450 V, respectively [3].
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по совокупности признаков является устройство для микродугового оксидирования вентильных металлов и их сплавов, содержащее источник питания с двумя клеммами, ванну для электролита, корпус которой соединен с первой клеммой источника питания, два вентиля, два токоподвода для двух оксидируемых деталей и два блока конденсаторов, вторые обкладки которых соединены с второй клеммой источника питания, причем оно снабжено третьим блоком конденсаторов и блоком циклирования режимов с независимым регулированием включения и паузы, причем токоподвод для первой детали соединен с первыми обкладками первого блока конденсаторов и катодом первого вентиля, токоподвод для второй детали соединен с первыми обкладками второго блока конденсаторов и анодом второго вентиля, анод первого и катод второго вентилей - с первыми обкладками третьего блока конденсаторов, а вторая обкладка третьего блока конденсаторов соединена с второй клеммой источника питания через блок циклирования режимов [4]. The closest to the proposed invention in terms of features is a device for microarc oxidation of valve metals and their alloys, containing a power source with two terminals, an electrolyte bath, the housing of which is connected to the first terminal of the power source, two valves, two current leads for two oxidizable parts and two a capacitor unit, the second plates of which are connected to the second terminal of the power source, and it is equipped with a third capacitor unit and a mode cycling unit with independent operation switching on and off, with the current supply for the first part connected to the first plates of the first capacitor block and the cathode of the first valve, the current supply for the second part connected to the first plates of the second capacitor block and the anode of the second valve, the anode of the first and the cathode of the second valve with the first plates of the third block capacitors, and the second lining of the third block of capacitors is connected to the second terminal of the power source through the block cycling modes [4].
Однако известные устройства не позволяют получить режимы микродугового оксидирования в широком диапазоне, что снижает качество получаемых оксидных покрытий. However, the known devices do not allow to obtain microarc oxidation modes in a wide range, which reduces the quality of the obtained oxide coatings.
Задачей изобретения является расширение технологических возможностей путем одновременного проведения процесса в одной ванне в нескольких режимах, что позволит получать покрытия на железоуглеродистых сплавах. The objective of the invention is to expand technological capabilities by simultaneously conducting the process in one bath in several modes, which will allow to obtain coatings on iron-carbon alloys.
Поставленная задача достигается тем, что устройство для микродугового оксидирования металлов и их сплавов, содержащее источник питания с двумя клеммами, ванну для электролита, корпус которой соединен с первой клеммой источника питания, два вентиля, токоподвод для оксидируемой детали, соединенной со второй клеммой источника питания, согласно изобретению оно снабжено управляющей машиной на базе персонального компьютера с периферийными цифроаналоговыми устройствами, а источник питания содержит два повышающих трансформатора, дополнительный вентиль, микроконтроллер управления вентилями, датчик тока, датчик напряжения и датчик импульсов, блок питания периферийных устройств, причем первая клемма источника питания заземлена и соединена через датчик импульсов с двумя повышающими трансформаторами, а вторая клемма источника питания соединена через датчик тока, три управляемых вентиля с двумя повышающими трансформаторами, и, кроме того, датчик напряжения установлен между токоподводом к заземленному корпусу ванны для электролита и токоподводом к детали, микроконтроллер управления соединен с блоком питания периферийных устройств и управляющей машиной, а также с вентилями и датчиками тока, напряжения и импульсов. This object is achieved in that a device for microarc oxidation of metals and their alloys, containing a power source with two terminals, an electrolyte bath, the casing of which is connected to the first terminal of the power source, two valves, a current lead for the oxidizable part connected to the second terminal of the power source, according to the invention, it is equipped with a control machine based on a personal computer with peripheral digital-to-analog devices, and the power source contains two step-up transformers, add a valve, a microcontroller for controlling valves, a current sensor, a voltage sensor and a pulse sensor, a power supply unit for peripheral devices, the first terminal of the power supply being grounded and connected via a pulse sensor to two step-up transformers, and the second terminal of the power supply connected via a current sensor, three controlled valves with two step-up transformers, and, in addition, a voltage sensor is installed between the current supply to the grounded electrolyte bath body and the current supply to the part, microcontroller The control unit is connected to the power supply unit of peripheral devices and the control machine, as well as to valves and sensors of current, voltage and pulses.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображена блок-схема устройства для микродугового оксидирования. The invention is illustrated in the drawing, which shows a block diagram of a device for microarc oxidation.
Устройство содержит источник питания ИП (клеммы 1 и 2), заземленную ванну 3 для электролита 4, оксидируемую деталь 5 с токоподводом, два повышающих трансформатора 61 и 62, три управляемых вентиля 7, 8 и 9, датчик тока 10, датчик напряжения 11 и датчик импульсов 12, микроконтроллер управления 13 тремя вентилями 7, 8 и 9, блок питания периферийных устройств 14 и управляющую машину 15.The device contains an IP power supply (terminals 1 and 2), a grounded bath 3 for electrolyte 4, an oxidizable part 5 with a current supply, two step-up transformers 6 1 and 6 2 , three controlled valves 7, 8 and 9, a current sensor 10, a voltage sensor 11 and a pulse sensor 12, a control microcontroller 13 with three gates 7, 8, and 9, a power supply unit for peripheral devices 14, and a control machine 15.
Корпус ванны 3 для электролита 4 заземлен и соединен с первой клеммой 1 источника питания, которая заземлена и соединена через датчик импульсов 12 с двумя повышающими трансформаторами 61 и 62. Деталь 5 соединена со второй клеммой 2 источника питания и через датчик тока 10, три управляемых вентиля 7, 8, 9 соединена с двумя повышающими трансформаторами 61 и 62. Между токоподводом к корпусу ванны 3 и токоподводом к детали 5 установлен датчик напряжения 11. Микроконтроллер управления 13 соединен с блоком питания периферийных устройств 14 и управляющей машиной 15, а также с тремя вентилями 7, 8 и 9 и датчиками тока 10, напряжения 11 и импульсов 12.The body of the bath 3 for electrolyte 4 is grounded and connected to the first terminal 1 of the power source, which is grounded and connected via a pulse sensor 12 with two step-up transformers 6 1 and 6 2 . Detail 5 is connected to the second terminal 2 of the power source and through a current sensor 10, three controlled valves 7, 8, 9 are connected to two step-up transformers 6 1 and 6 2 . Between the current supply to the body of the bath 3 and the current supply to the part 5, a voltage sensor 11 is installed. The microcontroller 13 is connected to the power supply unit of the peripheral devices 14 and the control machine 15, as well as to three valves 7, 8 and 9 and current sensors 10, voltage 11 and pulses 12.
Устройство для микродугового оксидирования металлов и их сплавов работает следующим образом. A device for microarc oxidation of metals and their alloys works as follows.
Подачу напряжения на деталь 5 осуществляют от источника питания (клеммы 1 и 2) через токоподвод, датчик тока 10, вентили 7, 8 и 9 и повышающие трансформаторы 61 и 62. Также подачу напряжения на корпус ванны 3 с электролитом 4 осуществляют от источника питания (клеммы 1 и 2) через токоподвод, датчик импульсов 12 и повышающий трансформатор 61.The voltage to the part 5 is supplied from the power source (terminals 1 and 2) through the current supply, current sensor 10, valves 7, 8 and 9 and step-up transformers 6 1 and 6 2 . Also, the voltage supply to the body of the bath 3 with electrolyte 4 is carried out from the power source (terminals 1 and 2) through a current supply, a pulse sensor 12 and a step-up transformer 6 1 .
Величина напряжения контролируется датчиком напряжения 11, установленным между токоподводом к корпусу ванны 3 и токоподводом к детали 5. Управляющая машина 15 задает микроконтроллеру 13 команду с заданием числа импульсов, их полярности, напряжения и тока импульсов, а также формирует заданный цикл данной программы импульсов. Микроконтроллер 13 управляет работой вентилей 7, 8 и 9. Информация с датчиков 10, 11 и 12 поступает в микроконтроллер 13, а с него - в управляющую машину 15. Напряжение на микроконтроллер 13 поступает от блока питания 14. После прохождения заданного числа циклов, которые определяются толщиной оксидируемой пленки, управляющая машина 15 формирует сигнал "конец работы". The voltage value is controlled by a voltage sensor 11 installed between the current supply to the body of the bath 3 and the current supply to the part 5. The control machine 15 gives the microcontroller 13 a command with the number of pulses, their polarity, voltage and current of the pulses, and also forms a given cycle of this pulse program. The microcontroller 13 controls the operation of the valves 7, 8 and 9. Information from the sensors 10, 11 and 12 enters the microcontroller 13, and from it to the control machine 15. The voltage to the microcontroller 13 is supplied from the power supply 14. After passing a predetermined number of cycles that determined by the thickness of the oxidized film, the control machine 15 generates a signal "end of work".
Использование предлагаемого решения по сравнению с прототипом позволяет значительно расширить технологические возможности путем одновременного проведения процесса в одной ванне в нескольких режимах, что позволит получать покрытия на железоуглеродистых сплавах. Using the proposed solution in comparison with the prototype allows you to significantly expand technological capabilities by simultaneously conducting the process in one bath in several modes, which will allow to obtain coatings on iron-carbon alloys.
Источники информации
1. А.с. 1504292, МКИ C 25 D 11/02, опубл. в БИ 32, 1989.Sources of information
1. A.S. 1504292, MKI C 25 D 11/02, publ. in BI 32, 1989.
2. А.с. 660598, МКИ C 25 D 11/04, опубл. в БИ 16, 1979. 2. A.S. 660598, MKI C 25 D 11/04, publ. in BI 16, 1979.
3. Черненко В. И., Снежко Л.А., Папанова И.И. Получение покрытий анодно-искровым электролизом. -Л.: Химия, 1991. - 128 с., с.87-90. 3. Chernenko V.I., Snezhko L.A., Papanova I.I. Obtaining coatings by anodic-spark electrolysis. -L.: Chemistry, 1991 .-- 128 p., Pp. 87-90.
4. А.с. 1624060, МКИ C 25 D 11/02, опубл. в БИ 4, 1991 - прототип. 4. A.S. 1624060, MKI C 25 D 11/02, publ. in BI 4, 1991 - a prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001105372A RU2181392C1 (en) | 2001-02-21 | 2001-02-21 | Apparatus for micro arc oxidation of metals and alloys thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001105372A RU2181392C1 (en) | 2001-02-21 | 2001-02-21 | Apparatus for micro arc oxidation of metals and alloys thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2181392C1 true RU2181392C1 (en) | 2002-04-20 |
Family
ID=20246536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001105372A RU2181392C1 (en) | 2001-02-21 | 2001-02-21 | Apparatus for micro arc oxidation of metals and alloys thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2181392C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2537391C1 (en) * | 2013-07-01 | 2015-01-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный федеральный университет (ДВФУ) | Method of recycling liquid radioactive wastes |
| RU2584058C1 (en) * | 2014-11-28 | 2016-05-20 | Алексей Борисович Рогов | Device for plasma-electrolytic oxidation of valve metals and alloys thereof |
-
2001
- 2001-02-21 RU RU2001105372A patent/RU2181392C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЧЕРНЕНКО В.И. и др. Получение покрытий анодно-искровым электролизом. - Л.: Химия, 1991, с.87-90. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2537391C1 (en) * | 2013-07-01 | 2015-01-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный федеральный университет (ДВФУ) | Method of recycling liquid radioactive wastes |
| RU2584058C1 (en) * | 2014-11-28 | 2016-05-20 | Алексей Борисович Рогов | Device for plasma-electrolytic oxidation of valve metals and alloys thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4028892B2 (en) | Method and circuit arrangement for generating current pulses for electrolytic metal deposition | |
| KR100868547B1 (en) | Electrolytic process for plasma microarc oxidation and electronic generator of the current source type for implementing the process | |
| US9018802B2 (en) | Pulsed power supply for plasma electrolytic deposition and other processes | |
| RU2002128612A (en) | METHOD OF ELECTROLYTIC OXIDATION FOR PRODUCING CERAMIC COATING ON THE SURFACE OF METAL | |
| RU2181392C1 (en) | Apparatus for micro arc oxidation of metals and alloys thereof | |
| KR100991265B1 (en) | Direct current and alternating current superposition rectifier for anodizing treatment of metal | |
| JP2006527302A (en) | Electrophoretic immersion coating equipment | |
| JP2010539334A (en) | Current controller for feeding network of electrochemical coating equipment | |
| JPH028038B2 (en) | ||
| RU2395631C2 (en) | Facility for micro-arc oxidation of items out of metal and metal alloys | |
| RU2083731C1 (en) | Device for microarc oxidation of metals and alloys | |
| RU2333299C1 (en) | Device for microarc metal and alloy oxidation | |
| RU75393U1 (en) | DEVICE FOR MICRO-ARC OXIDATION OF VENTAL METALS | |
| RU2027292C1 (en) | Converter of the alternating voltage into the asymmetric alternating one | |
| RU168062U1 (en) | Microarc oxidation processing plant | |
| RU2775987C1 (en) | Apparatus for micro-arc oxidation of products made of metals and alloys | |
| RU2819809C1 (en) | Frequency converter with dc switching device | |
| RU102619U1 (en) | DEVICE FOR MICROARC OXIDATION OF METAL PRODUCTS | |
| SU1201995A1 (en) | Device for controlling rectifier for supplying electrolyzer | |
| SU944031A1 (en) | Device for supply of electroplating bathes with periodic current with reverse pulse | |
| SU1066049A1 (en) | Device for control of electric conditions of plasma generator | |
| RU2812068C1 (en) | Method for adjusting current strength and ratio of anodic and cathodic current components in micro-arc oxidation capacitor installation | |
| RU2036257C1 (en) | Apparatus to feed electroplating tanks with pulsed current | |
| SU1700108A1 (en) | Apparatus for microarc oxidation of metals and alloys | |
| RU2733852C1 (en) | Device for micro-arc oxidation of metals and alloys |