RU2251595C1 - Способ микродугового оксидирования металлов и их сплавов и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ микродугового оксидирования металлов и их сплавов и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2251595C1 RU2251595C1 RU2003136293/02A RU2003136293A RU2251595C1 RU 2251595 C1 RU2251595 C1 RU 2251595C1 RU 2003136293/02 A RU2003136293/02 A RU 2003136293/02A RU 2003136293 A RU2003136293 A RU 2003136293A RU 2251595 C1 RU2251595 C1 RU 2251595C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrode
- electrolyte
- oxidizing
- bath
- metals
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии и оборудованию для электролитической обработки поверхности металлов и их сплавов путем оксидирования для повышения износостойкости, коррозионностойкости, теплостойкости, получения декоративных и электроизоляционных покрытий и может быть использовано в машиностроении, авиационной, химической промышленности, медицине, а также в ремонтном производстве при упрочнении и восстановлении деталей. Способ включает помещение оксидируемой детали в ванну-электролизер с перемешиваемым электролитом и обработке микродуговым оксидированием. Перемешивание электролита ведут мешалкой-электродом со скоростью 0,8-1 м/с. Устройство содержит электроды, в качестве одного из которых использована оксидируемая деталь, источник питания, ванну-электролизер, привод электрода. Второй электрод выполнен в виде мешалки с поворотными пластинчатыми жалюзями. Изобретения позволяют увеличить производительность микродугового оксидирования поверхностей деталей различной конфигурации и размеров за счет возможности регулирования интенсивности перемешивания электролита и режимов оксидирования. 2 н.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к способам и 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.
Известен способ нанесения железных покрытий на внешние поверхности деталей с использованием вращающейся перфорированной токонепроводящей перегородки [1]. Электролиз осуществляется в стационарной ванне без протока электролита. Вращающаяся со скоростью 1,5-2 м/с перегородка, помещенная между анодом и внутренней поверхностью детали, создает турбулентный режим движения электролита в межэлектродном пространстве.
Недостатком известного решения является то, что оно не позволяет регулировать частоту вращения перегородки и обрабатывает детали только типа "вал" конкретной конфигурации.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по совокупности признаков является устройство для микродугового оксидирования металлов и их сплавов, содержащее электроды, источник питания, систему прокачки электролита, ванну для электролита, воронку с фильтром, соединенную с ванной для электролита посредством трубопровода, при этом в качестве одного из электродов использована оксидируемая деталь, а в качестве второго - сопло-электрод, закрепленный на траверсе штанги с возможностью перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях, при этом порошковый питатель закреплен на сопле-электроде [1].
При оксидировании детали типа "вал" оксидируемая деталь установлена между воронкой и соплом-электродом. При оксидировании детали типа "полый цилиндр" сопло-электрод выполнен в виде спрейера, при этом оксидируемая деталь установлена на оправке с возможностью вращательного и возвратно-поступательного движения в вертикальной плоскости, а сопло-электрод установлен внутри оксидируемой детали.
Однако известное устройство обладает невысокой производительностью микродугового оксидирования поверхностей деталей различной конфигурации и размеров.
Задачей изобретения является увеличение производительности микродугового оксидирования поверхностей деталей различной конфигурации и размеров за счет возможности регулирования интенсивности перемешивания электролита и режимов микродугового оксидирования.
Поставленная задача достигается благодаря тому, что в известном способе микродугового оксидирования металлов и их сплавов, заключающимся в том, что оксидируемую деталь помещают в ванну-электролизер с перемешиваемым электролитом и подвергают обработке микродуговым оксидированием, согласно изобретению, перемешивание электролита ведут мешалкой-электродом со скоростью 0,8-1 м/с.
Кроме того, задача достигается также благодаря тому, что в известном устройстве для микродугового оксидирования металлов и их сплавов, содержащем электроды, в качестве одного из которых использована оксидируемая деталь, источник питания, ванну-электролизер, привод электрода, согласно изобретению, второй электрод выполнен в виде мешалки с поворотными пластинчатыми жалюзями.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена схема устройства для микродугового оксидирования локальной поверхности деталей типа "вал"; на фиг.2 - схема расположения направляющих жалюзи мешалки-электрода; на фиг.3 - схема устройства для микродугового оксидирования локальной поверхности деталей типа "полый цилиндр".
Устройство содержит источник питания и блок управления 1 процессом микродугового оксидирования, электролитическую ванну 2, снабженную рубашкой водяного охлаждения 3. Первым электродом является оксидируемая деталь 4, а вторым - мешалка-электрод 5, вращательное движение которого обеспечивается приводом (не показан).
Для обработки детали 4 типа "вал" ванна 3 снабжена фиксирующей втулкой 6. Мешалка-электрод 5 установлена так, чтобы внешняя поверхность детали 4 и внутренняя поверхность мешалки-электрода 5 были равноудалены. Фиксирующая втулка 6 изолирована от ванны 3 фторопластовой прокладкой 7 (фиг.1).
Поворотные жалюзи 8 мешалки-элекрода 5 следует повернуть таким образом, чтобы при ее вращении создавался турбулентный режим, направляющий электролит в область оксидирования, то есть к поверхности детали 4 (фиг.2).
При обработке детали 9 типа "полый цилиндр" ее помещают в ванну 2 и закрепляют в фиксирующей втулке 6. Мешалка-электрод 5 установлена внутри детали 9 так, чтобы внутренняя поверхность детали и внешняя поверхность мешалки-электрода были равноудалены. Для создания турбулентного режима у внутренней поверхности детали 9 необходимо изменить направление вращательного движения мешалки-электрода 5 на противоположное (фиг.3).
Устройство для микродугового оксидирования металлов и их сплавов работает следующим образом.
Оксидируемую деталь 4 (фиг.1) типа "вал" устанавливают в фиксирующую втулку 6, к ней присоединяется первый контакт источника питания 1, а второй - к мешалке-электроду 5. Микродуговые разряды формируются между мешалкой-электродом 5 и локальной поверхностью детали 4. Интенсивность перемешивания электролита и, следовательно, увеличение производительности микродугового оксидирования достигается благодаря изменению угла поворота жалюзей 8 мешалки-электрода 5 (фиг.2) и за счет изменения скорости вращения мешалки-электрода. Для снижения энергетических затрат и достижения максимально локального процесса фиксирующая втулка 6 изолирована от ванны 2 фторопластовой прокладкой 7. Для защиты от перегрева электролита в ванне 2 служит охлаждающая рубашка 3. За счет изменения размеров мешалки-электрода 5 и фиксирующей втулки 6 возможно оксидировать детали различных размеров.
Деталь 9 (фиг.3) типа "полый цилиндр" устанавливают в фиксирующей втулке 6. Мешалка-электрод 5 установлена внутри детали 9 так, чтобы внутренняя поверхность детали и внешняя поверхность мешалки-электрода были равноудалены. Первый контакт источника питания 1 присоединен к фиксирующей втулке 6, а второй - через скользящий контакт к мешалке-электроду 5. Микродуговые разряды формируются между мешалкой-электродом 5 и локальной внутренней поверхностью цилиндрической детали 9.
Мешалка-электрод 5 является вторым электродом и служит для создания турбулентного режима движения электролита в межэлектродном пространстве. Это позволяет устранить концентрационную поляризацию и значительно повысить производительность микродугового оксидирования. Из проведенных исследований следует, что при скорости вращения мешалки-электрода менее 0,8 м/с производительность микродугового оксидирования мало отличается от производительности МДО без перемешивания. А при скорости вращения мешалки-электрода более 1 м/с производительность микродугового оксидирования резко снижается. Благодаря использованию поворотных жалюзей 8 достигается максимальная оптимизация интенсивности перемешивания электролита в зависимости от режимов микродугового оксидирования. Предлагаемая мешалка-электрод может применяться при обработке деталей типа "полый цилиндр" и деталей типа "вал".
В таблице 1 приведены экспериментальные данные влияния скорости перемешивания на параметры микродугового оксидирования. Исследования проводились при следующих условиях: объем электролита - 6 л; площадь обрабатываемой детали - 2 дм2; плотность тока - 20 А/ дм2.
| Таблица 1 | |||
| Зависимость параметров микродугового оксидирования от режима обработки | |||
| Режим обработки | Температура электролита, °С | Толщина упрочненного слоя, мкм | Продолжительность эксперимента, мин |
| Без перемешивания | 20-22 | 157 | 100 |
| С перемешиванием со скоростью <0,8 м/с | 18-20 | 165 | 100 |
| С перемешиванием со скоростью >1 м/с | 16-18 | 105 | 100 |
| С перемешиванием со скоростью 0,8-1 м/с | 16-18 | 225 | 100 |
Как видно из таблицы 1 перемешивание электролита мешалкой-электродом со скоростью 0,8-1 м/с позволяет увеличить толщину упрочненного слоя и снизить температуру электролита, что сказывается на повышении производительности микродугового оксидирования. Это в свою очередь приводит к увеличению износостойкости и качества покрытия и снижению энергетических затрат микродугового оксидирования.
Использование предлагаемого способа для микродугового оксидирования металлов и их сплавов и устройства для его осуществления позволяет увеличить производительность микродугового оксидирования поверхностей деталей различной конфигурации и размеров за счет возможности регулирования интенсивности перемешивания электролита и режимов микродугового оксидирования.
Источники информации
1. А.Н.Батищев. Пути совершенствования технологии восстановления деталей гальванопокрытиями. М.: Колос, 1993.
2. Патент РФ 2190044, МПК C 25 D 11/02, 2002 г.
Claims (2)
1. Способ микродугового оксидирования металлов и их сплавов, заключающийся в том, что оксидируемую деталь помещают в ванну-электролизер с перемешиваемым электролитом и подвергают обработке микродуговым оксидированием, отличающийся тем, что перемешивание электролита ведут мешалкой-электродом со скоростью 0,8-1 м/с.
2. Устройство для микродугового оксидирования металлов и их сплавов, содержащее электроды, в качестве одного из которых использована оксидируемая деталь, источник питания, ванну-электролизер, привод электрода, отличающееся тем, что второй электрод выполнен в виде мешалки с поворотными пластинчатыми жалюзи.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003136293/02A RU2251595C1 (ru) | 2003-12-15 | 2003-12-15 | Способ микродугового оксидирования металлов и их сплавов и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003136293/02A RU2251595C1 (ru) | 2003-12-15 | 2003-12-15 | Способ микродугового оксидирования металлов и их сплавов и устройство для его осуществления |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2251595C1 true RU2251595C1 (ru) | 2005-05-10 |
Family
ID=35746918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003136293/02A RU2251595C1 (ru) | 2003-12-15 | 2003-12-15 | Способ микродугового оксидирования металлов и их сплавов и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2251595C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2807788C1 (ru) * | 2023-03-21 | 2023-11-21 | Владимир Никандрович Кокарев | Способ получения композиционного самосмазывающегося керамического покрытия на деталях из вентильных металлов и их сплавов |
-
2003
- 2003-12-15 RU RU2003136293/02A patent/RU2251595C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2807788C1 (ru) * | 2023-03-21 | 2023-11-21 | Владимир Никандрович Кокарев | Способ получения композиционного самосмазывающегося керамического покрытия на деталях из вентильных металлов и их сплавов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE60218477T2 (de) | Oszillierender rührapparat sowie verarbeitungsvorrichtung und verfahren zur verwendung desselben | |
| CN102268708B (zh) | 一种微弧氧化处理方法及装置 | |
| CN1749444A (zh) | 一种对轻金属表面进行等离子微弧氧化的方法 | |
| JP4609713B2 (ja) | 陽極酸化処理装置 | |
| CN101845653B (zh) | 一种磁场作用下微弧氧化膜层的制备方法 | |
| RU2251595C1 (ru) | Способ микродугового оксидирования металлов и их сплавов и устройство для его осуществления | |
| JP4595830B2 (ja) | アルマイト処理方法及び処理装置ならびにアルマイト処理システム | |
| CN105834454A (zh) | 一种银纳米线的制备方法 | |
| CN108774742A (zh) | 一种控制铝合金微弧氧化陶瓷复合膜复合量的方法 | |
| CN112663102A (zh) | 一种内管均匀电镀装置 | |
| CN214782244U (zh) | 一种高稳定性的电镀滚筒 | |
| KR20160049147A (ko) | 기울어진 전극과 초음파를 이용한 전기화학적 폐수처리 장치 | |
| CN108436205B (zh) | 一种电解加工气缸套表面微织构的装置及方法 | |
| TWI765806B (zh) | 扇出型面板級封裝電鍍之電鍍設備構造 | |
| JP5187500B2 (ja) | 被処理物の表面処理方法及び表面処理装置 | |
| JP2004211116A (ja) | アルミニウムまたはアルミニウム合金の陽極酸化処理装置 | |
| CN1960799A (zh) | 用于处理微特征工件的、具有流动搅拌器和/或多个电极的方法和系统 | |
| KR102425050B1 (ko) | 인쇄회로기판 도금장치 | |
| CN111676507A (zh) | 一种滚镀装置及其在陶瓷电镀中的应用方法 | |
| JP2004043873A (ja) | アルミニウム合金の表面処理方法 | |
| CN212247260U (zh) | 一种滚镀装置 | |
| RU2190044C2 (ru) | Устройство для микродугового оксидирования металлов и их сплавов | |
| KR101510043B1 (ko) | 전해연마 장치 | |
| RU2294987C1 (ru) | Электролитический способ нанесения защитных покрытий на поверхность металлов и сплавов | |
| RU2252279C1 (ru) | Устройство для микродугового оксидирования металлов и их сплавов |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20051216 |