RU2581537C2 - Electrochemical method and device for marking its implementation - Google Patents

Electrochemical method and device for marking its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2581537C2
RU2581537C2 RU2014117426/02A RU2014117426A RU2581537C2 RU 2581537 C2 RU2581537 C2 RU 2581537C2 RU 2014117426/02 A RU2014117426/02 A RU 2014117426/02A RU 2014117426 A RU2014117426 A RU 2014117426A RU 2581537 C2 RU2581537 C2 RU 2581537C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrolyte
cathode
template
base
signs
Prior art date
Application number
RU2014117426/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014117426A (en
Inventor
Владислав Павлович Смоленцев
Олег Николаевич Кириллов
Василий Иванович Котуков
Сергей Степанович Юхневич
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет"
Priority to RU2014117426/02A priority Critical patent/RU2581537C2/en
Publication of RU2014117426A publication Critical patent/RU2014117426A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2581537C2 publication Critical patent/RU2581537C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to an electrochemical labeling deep metal parts. Process uses the template from the permeable dielectric bases coated with a circuit being marked signs of a conductive material, the pattern set on the basis of the dielectric surface of the workpiece, and the contours of marked symbols template is pressed against the cathode. Moreover, through the space between said substrate and supplying a pulsed cathode electrolyte under pressure and the highest pumping speed is set until the ejection of the electrolyte from the substrate and the cycle times of the electrolyte in the pulse cycle time is chosen to be paused. Apparatus comprises said template cathode flow control of the electrolyte and a control unit feeding electrolyte into the space between the substrate and the cathode, which is in the form of a wire brush with needles adapted to make contact with said contour of marked symbols, and the connection to the constant current, and the control unit configured to enable or disable the flow regulator electrolyte.
EFFECT: invention provide improved accuracy in the depth of the marks and signs boundaries profile.
2 cl, 3 dwg, 1 ex

Description

Способ и устройство относятся к области машиностроения и могут быть использованы при электрохимическом глубоком маркировании с прокачкой электролита при изготовлении металлических деталей.The method and device relates to the field of engineering and can be used in electrochemical deep marking with pumping of electrolyte in the manufacture of metal parts.

Известен способ (Седыкин Ф.В. Размерная электрохимическая обработка деталей машин. М.: Машиностроение, 1976 - 302 с. (с. 139)) импульсно-циклической обработки с переменной подачей через зазор электролита.A known method (Sedikin F.V. Dimensional electrochemical processing of machine parts. M: Mashinostroenie, 1976 - 302 p. (P. 139)) of cyclic processing with variable feed through the gap of the electrolyte.

К недостаткам способа относится ухудшение в течение процесса обработки выноса из зазора продуктов обработки и снижение точности глубокого маркирования неподвижными электродами.The disadvantages of the method include the deterioration during the processing of removal from the gap of the processed products and the decrease in the accuracy of deep marking with fixed electrodes.

Известен способ (Патент 2275279 (RU) «Способ электрохимического разделения листовых материалов» / авторы М.Г. Смоленцев, Е.В Смоленцев, С.А. Рябова, И.Т. Коптев. Бюллетень №12, 2006) обработки по сплошному металлическому шаблону с формированием на детали углублений в местах профильных окон в шаблоне.The known method (Patent 2275279 (RU) "Method for the electrochemical separation of sheet materials" / authors MG Smolentsev, EV Smolentsev, SA Ryabova, IT Koptev. Bulletin No. 12, 2006) processing of solid metal template with the formation on the details of the recesses in the places of profile windows in the template.

Недостатком способа является невозможность подвода технологического тока к изолированным друг от друга металлическим участкам знаков и утрата точности профиля маркируемых поверхностей.The disadvantage of this method is the impossibility of supplying the technological current to the isolated metal sections of the signs and the loss of accuracy of the profile of marked surfaces.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ глубокого электрохимического маркирования профильными электродами с интенсификацией процесса путем ударного воздействия электродов на наносимые на детали знаки (а.с. №1192917 (RU) «Способ размерной электрохимической обработки» / авторы В.П. Смоленцев, А.И. Болдырев, Г.П. Смоленцев / бюллетень №43, 1985).Closest to the proposed method is a method of deep electrochemical marking with profile electrodes with intensification of the process by impact of electrodes on the marks applied on parts (AS No. 1192917 (RU) “Method for dimensional electrochemical processing” / authors V. P. Smolentsev, A. I. Boldyrev, G.P. Smolentsev / Bulletin No. 43, 1985).

Для осуществления указанного способа известно устройство для электрохимического получения углублений по шаблону (Патент на полезную модель 40936 (RU) «Устройство для электрохимической обработки» / авторы А.Р. Закирова, З.Б. Садыков, Е.В. Смоленцев, К.М. Газизуллин, И.А. Одинцов. Бюллетень №28, 2004).To implement this method, a device for electrochemical preparation of depressions according to the template is known (Patent for utility model 40936 (RU) “Device for electrochemical processing” / authors AR Zakirova, ZB Sadykov, EV Smolentsev, K.M Gazizullin, IA Odintsov, Bulletin No. 28, 2004).

Недостатками известного способа и устройства являются:The disadvantages of the known method and device are:

недостаток способа: ввиду неравномерности зазора не удается создать одинаковые усилия удара различных электродов, что вызывает нарушение точности маркируемых знаков;the disadvantage of the method: due to the unevenness of the gap, it is not possible to create the same impact forces of different electrodes, which causes a violation of the accuracy of the marked signs;

недостатком устройства является ограничение участков подвода тока к маркируемым знакам, снижение равномерности глубины знаков и утрата точности маркирования.The disadvantage of this device is the limitation of the sections of the current supply to the marked signs, the decrease in the uniformity of the depth of the signs and the loss of marking accuracy.

Техническим результатом от реализации описываемого способа и устройства является повышение точности маркировочных знаков по глубине и границам профиля знаков.The technical result from the implementation of the described method and device is to increase the accuracy of marking signs in depth and profile boundaries of the marks.

Это достигается тем, что в способе электрохимического маркирования поверхности металлической детали использован шаблон из диэлектрической водопроницаемой основы с нанесенным на нее контуром маркируемых знаков из токопроводящего материала, в котором шаблон диэлектрической основой устанавливают на поверхность детали, а к контурам маркируемых знаков шаблона прижимают катод, при этом через пространство между упомянутой основой и катодом осуществляют импульсную подачу электролита под давлением, при этом наибольшую скорость прокачки устанавливают до появления эжекции электролита из-под основы, а длительность цикла подачи электролита в импульсе выбирают равной длительности цикла паузы.This is achieved by the fact that in the method of electrochemical marking of the surface of a metal part, a template of a dielectric permeable base with a contour of marked signs of conductive material deposited on it is used, in which a template with a dielectric base is mounted on the surface of the part, and the cathode is pressed to the contours of the marked signs of the template, while through the space between the aforementioned base and the cathode carry out a pulsed supply of electrolyte under pressure, with the highest pumping speed at tanavlivayut until the ejection of the electrolyte from the base and electrolyte feeding cycle duration in a pulse pause is selected equal to the duration of the cycle.

Устройство для электрохимического маркирования поверхности металлической детали содержит катод в форме металлической щетки с иглами, имеющими длину не менее величины межэлектродного зазора и не более расстояния от катода до шаблона, причем иглы выполнены с возможностью обеспечения контакта с упомянутым контуром маркируемых знаков и подключения к постоянному току, а блок управления выполнен с возможностью включения и выключения регулятора расхода электролита.A device for electrochemical marking of the surface of a metal part contains a cathode in the form of a metal brush with needles having a length not less than the interelectrode gap and not more than the distance from the cathode to the template, and the needles are made with the possibility of contact with the said circuit of the marked marks and connection to direct current, and the control unit is configured to turn on and off the electrolyte flow rate controller.

Сущность способа и устройства поясняются фиг. 1-3.The essence of the method and device is illustrated in FIG. 1-3.

На фиг. 1 приведена общая схема способа и структура устройства.In FIG. 1 shows a General diagram of the method and structure of the device.

На фиг. 2 показан процесс удаления продуктов обработки.In FIG. 2 shows a process for removing treatment products.

На фиг. 3 приведена схема подачи электролита в зону обработки.In FIG. 3 shows a diagram of the electrolyte supply to the treatment zone.

Устройство содержит диэлектрическую водопроницаемую основу 1 с нанесенным на нее токопроводящим материалом контуром 2 маркируемых знаков. Шаблон, состоящий из основы 1 и контуров 2 маркируемых знаков, размещен на детали 3, которая является анодом. Катод 4 выполнен в форме металлической щетки с иголками 5, имеющими контакт с контуром 2 всех маркируемых знаков. В межэлектродном зазоре S (фиг. 1) между основой 1 и катодом имеется электролит 6. На выходе электролита 6 установлен регулятор 7 расхода электролита, управляемый блоком 8.The device contains a dielectric permeable base 1 with a conductive material deposited on it with a contour 2 of marked marks. The template, consisting of the base 1 and the contours 2 of the marked signs, is placed on the part 3, which is the anode. The cathode 4 is made in the form of a metal brush with needles 5 having contact with the circuit 2 of all marked signs. In the interelectrode gap S (Fig. 1) between the base 1 and the cathode there is an electrolyte 6. At the output of the electrolyte 6, an electrolyte flow controller 7 is installed, controlled by block 8.

При прокачке электролита 6 (фиг. 2) через водопроницаемую основу 1 происходит перемещение электролита 6 и вынос продуктов обработки 9 от формирующегося на детали 3 углубления 10.When pumping the electrolyte 6 (Fig. 2) through the permeable base 1, the electrolyte 6 moves and the products of processing 9 are removed from the recess 10 formed on the part 3.

Электролит 6 обтекает (фиг. 3) контур каждого знака 2 на детали 3, достигает места получения углубления 10 и за счет ускорения или торможения потока 11 обеспечивает движение через основу 1 электролита 6 в углублении 10 вдоль катода 4.The electrolyte 6 flows around (Fig. 3) the contour of each sign 2 on the part 3, reaches the place where the recess 10 is received and, due to the acceleration or deceleration of the flow 11, provides movement through the base 1 of the electrolyte 6 in the recess 10 along the cathode 4.

Способ осуществляют следующим образом: на деталь 3 (фиг. 1) устанавливают стороной без контура 2 шаблон из диэлектрической водопроницаемой основы 1 с нанесенным на нее контуром 2 маркируемых знаков из токопроводящего материала. Катод 4 с иголками 5, имеющими длину не менее величины межэлектродного зазора S (фиг. 1), но не более расстояния между катодом 4 до шаблона, прижимают к контуру 2 маркируемых знаков до достижения металлического контакта между катодом 4 и контурами 2. Через пространство между основой 1 и катодом 4 прокачивают под давлением электролит 6, который, встречая препятствие в виде контура 2, углубляется в основу 1. За счет переменной скорости движения электролита 6 возникает эжекция электролита 6 на выходе из основы 1, что видно по газожидкостному составу электролита 6 на выходе из пространства между основой 1 и катодом 4. Эжекция увеличивает величину (фиг. 3) ускорения потока 11 до величины, необходимой для выноса через основу 1 продуктов обработки 9 (фиг. 2). За счет прохождения тока через катод 4, иголки 5, контур 2 и электролит 6 под основой 1, над деталью 3, под контуром 2 формируются углубления 10 (фиг. 2), имеющие форму знаков 2.The method is as follows: on the part 3 (Fig. 1), a side of a dielectric permeable base 1 with a contour 2 of marked marks of conductive material applied to it is installed on the side without circuit 2. The cathode 4 with needles 5 having a length not less than the interelectrode gap S (Fig. 1), but not more than the distance between the cathode 4 and the template, is pressed against the circuit 2 of marked marks until metal contact between the cathode 4 and circuits 2 is reached. Through the space between electrolyte 6 is pumped under pressure by the base 1 and cathode 4, which, encountering an obstacle in the form of circuit 2, deepens into the base 1. Due to the variable speed of the electrolyte 6, ejection of the electrolyte 6 occurs at the outlet of the base 1, which is seen from the gas-liquid trolita 6 at the outlet from the space between the substrate 1 and the cathode 4. Ejection increases the value (Fig. 3) accelerating flow 11 to the value necessary for removal through the substrate treatment products 1 9 (Fig. 2). Due to the passage of current through the cathode 4, needles 5, circuit 2 and electrolyte 6 under the base 1, above part 3, under the circuit 2, recesses 10 are formed (Fig. 2), in the form of signs 2.

Скорость потока 11 (фиг. 3) регулируют регулятором 7 расхода электролита (фиг. 1). Включение и выключение регулятора 7 выполняется по командам блока управления 8. При этом время течения потока 11 должно обеспечиваться скоростью, достаточной для образования эжекции и выноса продуктов обработки 9 (фиг. 2).The flow rate 11 (Fig. 3) is regulated by an electrolyte flow controller 7 (Fig. 1). Turning the controller 7 on and off is performed according to the instructions of the control unit 8. At the same time, the flow time of the stream 11 should be provided with a speed sufficient for the formation of ejection and removal of the products of processing 9 (Fig. 2).

По команде от блока 8 (фиг. 1) регулятор 7 снижает или повышает расход электролита 6, что вызывает импульсное повышение или снижение давления электролита 6 и торможение потока 11 перед контуром 2 маркируемого знака. Это при повышении давления ускоряет прохождение электролита 6 в этой зоне через основу 1 и над поверхностью детали 3, ускоряя вынос продуктов обработки 9.On command from block 8 (Fig. 1), the regulator 7 reduces or increases the consumption of electrolyte 6, which causes a pulse increase or decrease in the pressure of the electrolyte 6 and deceleration of the flow 11 in front of the circuit 2 of the marked mark. This, with increasing pressure, accelerates the passage of electrolyte 6 in this zone through the base 1 and above the surface of the part 3, accelerating the removal of the processed products 9.

Для устранения накапливания продуктов обработки 9 (фиг. 2) под контуром 2 объем вводимого в зону обработки углубления 10 электролита 6 и вынесения его через основу 1 должен быть одинаковым, что определяет равенство времени движения и затормаживания во время пауз течения электролита 6.To eliminate the accumulation of processing products 9 (Fig. 2) under circuit 2, the volume of the recess 10 of the electrolyte 6 introduced into the treatment zone and its removal through the base 1 should be the same, which determines the equality of the time of movement and braking during pauses of the flow of electrolyte 6.

Пример осуществления способа: на поверхность детали из сплава ЖС6К необходимо нанести глубокую информацию высотой 5 мм, с глубиной знаков 0,3 мм.An example of the method: on the surface of a part made of ZhS6K alloy, it is necessary to apply deep information with a height of 5 mm, with a sign depth of 0.3 mm.

Устанавливают на деталь шаблон с основой толщиной 0,3 мм из плетеных капроновых нитей с просветами между ними и нанесенными на основу знаками из медного сплава с толщиной 0,4 мм. Прижимают к знакам катод с иглами диаметром 0,1 мм до обеспечения контакта игл со всеми знаками. Подают в пространство между основой и катодом электролит (5% раствор NaNO3) и регулируют скорость прокачки путем повышения давления электролита до 2 МПа. Задают блоку управления цикл подачи электролита и пауз через 3,5 сек. Подключают катод и деталь к постоянному току с напряжением 6В.A template with a base of 0.3 mm thickness made of woven kapron threads with gaps between them and copper alloy signs with a thickness of 0.4 mm applied to the base is installed on the part. The cathode with needles with a diameter of 0.1 mm is pressed to the signs until the needles are in contact with all the signs. An electrolyte (5% NaNO 3 solution) is fed into the space between the base and the cathode and the pumping rate is controlled by increasing the electrolyte pressure to 2 MPa. The control unit is given a cycle of electrolyte supply and pauses after 3.5 seconds. Connect the cathode and part to a direct current with a voltage of 6V.

После обработки в течение 50 секунд на детали получены углубления по форме информационных знаков с глубиной 0,3±0,1 мм. При этом ширина контура знаков составила 0,5±0,05 мм. Указанные результаты отвечают требованиям стандарта на маркирование.After processing for 50 seconds, deepenings were obtained on the part in the form of information signs with a depth of 0.3 ± 0.1 mm. The width of the contour of the signs was 0.5 ± 0.05 mm. The indicated results meet the requirements of the marking standard.

Claims (2)

1. Способ электрохимического маркирования поверхности металлической детали, включающий использование шаблона из диэлектрической водопроницаемой основы с нанесенным на нее контуром маркируемых знаков из токопроводящего материала, отличающийся тем, что шаблон диэлектрической основой устанавливают на поверхность детали, а к контурам маркируемых знаков шаблона прижимают катод, при этом через пространство между упомянутой основой и катодом осуществляют импульсную подачу электролита под давлением, при этом наибольшую скорость прокачки устанавливают до появления эжекции электролита из-под основы, а длительность цикла подачи электролита в импульсе выбирают равной длительности цикла паузы.1. The method of electrochemical marking of the surface of a metal part, including the use of a template of a dielectric permeable base coated with a contour of markable signs made of conductive material, characterized in that the template with a dielectric base is installed on the surface of the part, and the cathode is pressed to the contours of the markable signs of the template through the space between the aforementioned base and the cathode carry out a pulsed supply of electrolyte under pressure, with the highest pumping speed set before the appearance of electrolyte ejection from under the base, and the duration of the electrolyte supply cycle in the pulse is chosen equal to the duration of the pause cycle. 2. Устройство для электрохимического маркирования поверхности металлической детали, содержащее шаблон из диэлектрической водопроницаемой основы с нанесенным на нее контуром маркируемых знаков из токопроводящего материала, катод, регулятор расхода электролита и блок управления подачей электролита в пространство между основой и катодом, отличающееся тем, что катод выполнен в форме металлической щетки с иглами, имеющими длину не менее величины межэлектродного зазора и не более расстояния от катода до шаблона, причем иглы выполнены с возможностью обеспечения контакта с упомянутым контуром маркируемых знаков и подключения к постоянному току, а блок управления выполнен с возможностью включения и выключения регулятора расхода электролита. 2. A device for electrochemical marking of the surface of a metal part, containing a template of a dielectric permeable base with a contour of marked marks of conductive material deposited on it, a cathode, an electrolyte flow rate regulator and an electrolyte flow control unit in the space between the base and the cathode, characterized in that the cathode is made in the form of a metal brush with needles having a length not less than the interelectrode gap and not more than the distance from the cathode to the template, and the needles are made with the possibility of providing contact with the aforementioned circuit of marked signs and connecting to direct current, and the control unit is configured to turn on and off the electrolyte flow controller.
RU2014117426/02A 2014-04-29 2014-04-29 Electrochemical method and device for marking its implementation RU2581537C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014117426/02A RU2581537C2 (en) 2014-04-29 2014-04-29 Electrochemical method and device for marking its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014117426/02A RU2581537C2 (en) 2014-04-29 2014-04-29 Electrochemical method and device for marking its implementation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014117426A RU2014117426A (en) 2015-11-10
RU2581537C2 true RU2581537C2 (en) 2016-04-20

Family

ID=54536175

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014117426/02A RU2581537C2 (en) 2014-04-29 2014-04-29 Electrochemical method and device for marking its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2581537C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU311718A1 (en) * Э. М. Елагин, Н. Н. Иванов, А. М. Кравец, В. М. Кельма , Г. М. Финкельштейн METHOD OF ELECTROCHEMICAL MARKING
SU1511032A1 (en) * 1987-09-14 1989-09-30 Тульский проектно-конструкторский технологический институт машиностроения Apparatus for electrochemical machining
EP1391541B1 (en) * 2002-07-30 2006-01-25 Fachhochschule Furtwangen Process for providing recesses in the surface of a workpiece, in particular for making micromolds
RU2275279C2 (en) * 2004-07-20 2006-04-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Sheet material electrochemical cutting out method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU311718A1 (en) * Э. М. Елагин, Н. Н. Иванов, А. М. Кравец, В. М. Кельма , Г. М. Финкельштейн METHOD OF ELECTROCHEMICAL MARKING
SU1511032A1 (en) * 1987-09-14 1989-09-30 Тульский проектно-конструкторский технологический институт машиностроения Apparatus for electrochemical machining
EP1391541B1 (en) * 2002-07-30 2006-01-25 Fachhochschule Furtwangen Process for providing recesses in the surface of a workpiece, in particular for making micromolds
RU2275279C2 (en) * 2004-07-20 2006-04-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Sheet material electrochemical cutting out method

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014117426A (en) 2015-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6558231B1 (en) Sequential electromachining and electropolishing of metals and the like using modulated electric fields
Fang et al. Improvement of hole exit accuracy in electrochemical drilling by applying a potential difference between an auxiliary electrode and the anode
GB962932A (en) Method and apparatus for electrolytic production of printed circuits
MX2016017099A (en) Three-dimensional printing with reciprocal feeding of polymerizable liquid.
MX2016002749A (en) Parallel jet electrolytic process and device.
CN104057163A (en) Gas film shielding superfine electrolytic processing method and special device thereof
JP2010274412A5 (en)
RU2489236C2 (en) Method of electro-abrasive machining by current-conducting wheel
TW201509573A (en) Electrolytic machining apparatus and method
RU2581537C2 (en) Electrochemical method and device for marking its implementation
ATE172758T1 (en) METHOD AND DEVICE FOR ELECTROLYTICALLY METALLIZING OR ETCHING PRODUCT TO BE TREATED
US20120141816A1 (en) Method for pulsed electrochemical machining
JPS62255013A (en) Electro-chemical machining device
DE60308484D1 (en) PROCESS FOR CLEANING A MATERIAL SURFACE COATED WITH AN ORGANIC SUBSTANCE, GENERATOR AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE METHOD
CN112809456A (en) Micro-nano bubble enhanced plasma polishing method
RU2220031C1 (en) Method for electrochemical treatment of titanium and its alloys
RU2564773C1 (en) Dimensional electrochemical treatment method of parts from titanium and titanium alloys
RU2581538C2 (en) Method for template producing
CN208195863U (en) A kind of bending group hole electrolytic machining device
JP2015047685A (en) Multiwire processing device and multiwire processing method
KR860000419A (en) Continuous Electrolytic Treatment of Metal Strips Using Insoluble Horizontal Electrodes
CN110919115A (en) Phosphoric acid-ethanol mixed electrolyte for micro-electrolysis linear cutting and polishing and method thereof
JP3852583B2 (en) Discharge surface treatment apparatus and discharge surface treatment method
RU2538456C2 (en) Device to pierce deep holes in metal billets and its application
RU2266177C1 (en) Method for electrochemical treatment of refractory and titanium alloys

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170430