RU2650665C1 - Способ электроискрового нанесения покрытия свободными электродами-гранулами - Google Patents
Способ электроискрового нанесения покрытия свободными электродами-гранулами Download PDFInfo
- Publication number
- RU2650665C1 RU2650665C1 RU2017117401A RU2017117401A RU2650665C1 RU 2650665 C1 RU2650665 C1 RU 2650665C1 RU 2017117401 A RU2017117401 A RU 2017117401A RU 2017117401 A RU2017117401 A RU 2017117401A RU 2650665 C1 RU2650665 C1 RU 2650665C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cathode
- reactor
- granules
- electrodes
- free
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 6
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 abstract 1
- 238000010892 electric spark Methods 0.000 abstract 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H9/00—Machining specially adapted for treating particular metal objects or for obtaining special effects or results on metal objects
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электрофизическим методам обработки токопроводящих материалов и может быть использовано для нанесения покрытий, упрочнения и повышения коррозионной стойкости различных деталей машин и инструментов. Способ включает нанесение покрытия на деталь-катод посредством полярного переноса осаждаемого материала с электродов-гранул анода на деталь-катод под действием электрических разрядов, при этом используют реактор, содержащий свободные электроды-гранулы, в центральной части которого размещают деталь-катод, при этом реактор подключают к положительному полюсу генератора импульсов, подающего импульсы тока частотой от 100 до 1000 с-1 и длительностью от 0,01 до 10 мс, причем детали катоду сообщают вращение с частотой от 0,5 до 50 с-1, а реактору с электродами-гранулами сообщают колебания частотой от 10 до 1000 с-1 и амплитудой не более 2 мм, при этом между стенками реактора и деталью-катодом обеспечивают слой электродов-гранул не менее двух диаметров свободных электродов-гранул. Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении технологической эффективности электроискрового нанесения покрытия свободными электродами-гранулами посредством автоматизации процесса, его универсальности и обеспечения равномерного многоточечного контакта свободных электродов-гранул со всеми сторонами детали-катода. 1 ил.
Description
Изобретение относится к электрофизическим методам обработки токопроводящих материалов и может быть использовано для легирования, упрочнения и повышения коррозионной стойкости различных деталей машин и инструментов.
Известен способ нанесения покрытий электроискровой обработкой, основанный на полярном переносе материала анода на поверхность катода в процессе протекания многократно повторяющихся электрических разрядов, инициирующихся при соприкосновении электрода-анода с поверхностью детали за счет вращательных или колебательных движений в газовой среде [1].
Самой распространенной является одноэлектродная конструкция с ручным держателем электрода, оснащенная мощным вибратором, обеспечивающим инициирование разрядов [2]. Существует вариант конструктивного исполнения одноэлектродной оснастки с осевым вращающимся электрододержателем [3]. Среди одноэлектродных оснасток известен способ электроискрового легирования, при котором электроду-аноду сообщают ультразвуковые вибрации, а детали-катоду низкочастотные механические колебания вдоль направления, перпендикулярного продольной пульсации анода [4]. Для повышения производительности применяют многоэлектродные оснастки [5].
Недостатком данных способов является низкая производительность в связи с тем, что область воздействия разрядов ограничена размерами одного электрода-анода, а повышение плотности электроискрового воздействия приводит к перегреву электрода-анода и локальных участков обрабатываемой детали-катода, а также проблемы, связанные с трудностью осаждения покрытий на подложки сложной формы и автоматизацией электроискровой обработки.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ электроискрового легирования свободными электродами-гранулами, которым сообщают движение относительно обрабатываемой поверхности посредством токонесущего элемента, который располагают над поверхностью обрабатываемой детали на расстоянии 0,1-0,3 диаметра гранулы и сообщают ему относительное движение по траектории эквидистантной обрабатываемой поверхности со скоростью 1-15 м/с [6].
Недостатком данного способа является то, что форма токонесущего элемента строго зависит от геометрии обрабатываемой поверхности, что влечет необходимость изготовления токонесущего элемента под каждую конкретную форму детали-катода.
Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении технологической и экономической эффективности электроискрового нанесения покрытия свободными электродами-гранулами посредством автоматизации процесса, его универсальности и обеспечения равномерного многоточечного контакта свободных электродов-гранул со всеми сторонами детали-катода.
Технический результат достигается за счет того, что в способе электроискрового нанесения покрытия свободными электродами-гранулами, которым сообщают движение относительно обрабатываемой поверхности для нанесения покрытия на деталь-катод посредством полярного переноса осаждаемого материала со свободных электродов-гранул анода на деталь-катод под действием электрических разрядов, деталь-катод размещается в среде электродов-гранул в центральной части реактора, подключенного к положительному полюсу генератора импульсов, и подключается к электродвигателю для сообщения ей вращения с частотой, обеспечивающей равномерное формирование модифицированного поверхностного слоя в зависимости от конфигурации обрабатываемой поверхности, от 0,5-50 с-1, при этом посредством вибростола реактору со свободными электродами-гранулами сообщаются колебания частотой от 10 до 1000 с-1 и амплитудой не более 2 мм, а слой свободных электродов-гранул между стенками реактора и деталью-катодом должен быть не менее двух диаметров свободных электродов-гранул.
Возможность формирования требуемой последовательности выполняемых действий предложенными средствами позволяет решить поставленную задачу, определяет новизну, промышленную применимость и изобретательский уровень разработки.
На фиг. 1 приведена схема установки для электроискрового нанесения покрытий на деталь.
Способ выполняется с помощью реактора 1, в котором размещается обрабатываемая деталь-катод 2. Деталь-катод 2 размещается в среде 3 свободных электродов-гранул 4 в центральной части 5 реактора 1, подключенного к положительному полюсу генератора импульсов 6, и подключается посредством оси 7 с держателем 8 к электродвигателю 9 для сообщения ей вращения с частотой, обеспечивающей равномерный полярный перенос осаждаемого материала 10 со свободных электродов-гранул 4 анода 11 и формирование модифицированного поверхностного слоя 12 в зависимости от конфигурации обрабатываемой поверхности 13 на всех ее сторонах 14, от 0,5-50 с-1. Реактору 1, соединенному с вибростолм 15, сообщаются колебания частотой от 10 до 1000 с-1 и амплитудой 16 не более 2 мм. Слой 17 свободных электродов-гранул 4 между стенками 18 реактора 1 и деталью-катодом 2 должен быть не менее двух диаметров 19 свободных электродов-гранул 4.
Способ электроискрового нанесения покрытия свободными электродами-гранулами выполняется следующим образом.
Свободным электродам-гранулам 4 сообщают движение относительно обрабатываемой поверхности 13 для нанесения покрытия на деталь-катод 2 посредством полярного переноса осаждаемого материала 10 со свободных электродов-гранул 4 анода 11 на деталь-катод 2 под действием электрических разрядов. Для обеспечения равномерного многоточечного контакта свободных электродов-гранул 4 со всеми сторонами 14 детали-катода 2, деталь-катод 2 размещается в среде 3 свободных электродов-гранул 4 в центральной части 5 реактора 1, подключенного к положительному полюсу генератора импульсов 6, и подключается посредством оси 7 с держателем 8 к электродвигателю 9 для сообщения ей вращения с частотой, обеспечивающей равномерное формирование модифицированного поверхностного слоя 12 в зависимости от конфигурации обрабатываемой поверхности 13. От генератора импульсов 8 подаются импульсы тока частотой 100-1000 Гц и длительностью 0,01-10 мс. При межэлектродном напряжении 30-100 В амплитуда тока достигала 110-1000 А. За счет вибрации реактора 1 свободные электроды-гранулы 4 смещаются относительно обрабатываемой поверхности 13 детали-катода 2 и, в моменты прерывания их электрического контакта, инициируются электрические разряды. За счет многократного воздействия разрядов формируется покрытие. Для обеспечения равномерности нанесения покрытия деталь-катод 1 вращается в окружении свободных электродов-гранул 4 с частотой 0,5-50 с-1. Посредством вибростола 15 реактору 1 со свободными электродами-гранулами 4 сообщаются колебания частотой от 10 до 1000 с-1 и амплитудой 16 не более 2 мм. Слой 17 свободных электродов-гранул 4 между стенками 18 реактора 1 и деталью-катодом 2 должен быть не менее двух диаметров 19 свободных электродов-гранул 4 для обеспечения полярного переноса материала со свободных электродов-гранул 4 анода 11 на деталь-катод 2 под действием электрических разрядов на основе механизма «плавление-перенос-перемешивание-кристаллизация».
Способ расширяет универсальность, обеспечивая обработку деталей любой конфигурации, а также повышает технологическую и экономическую эффективность электроискрового нанесения покрытия посредством автоматизации процесса.
Источники информации
1. Верхотуров А.Д., Муха И.М. Технология электроискрового легирования металлических поверхностей / А.Д. Верхотуров, И.М. Муха. - Киев: Техника, 1982. - 181 с.
2. Лазаренко Н.И., Лазаренко Б.Р. А.С. №70651 (СССР). Устройство для нанесения покрытий из металлов и сплавов. Бюл. Изобр, 1964. №22.
3. Кулаков В.П., Галай В.И. и др. Устройство для электроискрового легирования металлических деталей. А.С. №624760 (СССР).
4. Минаков B.C. и др. Способ электроискрового нанесения покрытий. А.С. №1002124 (СССР).
5. Морозенко В.Н., Андреев В.И. и др. Многоканальный вращающийся инструмент. А.С. №428903 (СССР).
6. Гитлевич А.Е и др. Способ электроискрового легирования; А.С. №965700 (СССР).
Claims (1)
- Способ электроискрового нанесения покрытия на деталь свободными электродами-гранулами, включающий нанесение покрытия на деталь-катод посредством полярного переноса осаждаемого материала с электродов-гранул анода на деталь-катод под действием электрических разрядов, отличающийся тем, что используют реактор, содержащий свободные электроды-гранулы, в центральной части которого размещают деталь-катод, при этом реактор подключают к положительному полюсу генератора импульсов, подающего импульсы тока частотой от 100 до 1000 с-1 и длительностью от 0,01 до 10 мс, причем детали катоду сообщают вращение с частотой от 0,5 до 50 с-1, а реактору с электродами-гранулами сообщают колебания частотой от 10 до 1000 с-1 и амплитудой не более 2 мм, при этом между стенками реактора и деталью-катодом обеспечивают слой электродов-гранул не менее двух диаметров свободных электродов-гранул.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017117401A RU2650665C1 (ru) | 2017-05-18 | 2017-05-18 | Способ электроискрового нанесения покрытия свободными электродами-гранулами |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017117401A RU2650665C1 (ru) | 2017-05-18 | 2017-05-18 | Способ электроискрового нанесения покрытия свободными электродами-гранулами |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2650665C1 true RU2650665C1 (ru) | 2018-04-16 |
Family
ID=61976738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017117401A RU2650665C1 (ru) | 2017-05-18 | 2017-05-18 | Способ электроискрового нанесения покрытия свободными электродами-гранулами |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2650665C1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU965700A1 (ru) * | 1981-01-04 | 1982-10-15 | Институт Прикладной Физики Ан Мсср | Способ электроискрового легировани |
| SU1002124A1 (ru) * | 1981-07-17 | 1983-03-07 | Ростовский-На-Дону Завод-Втуз При Производственном Объединении "Ростсельмаш" | Способ электроискрового нанесени покрытий |
| SU1219283A1 (ru) * | 1984-07-27 | 1986-03-23 | Институт Прикладной Физики Ан Мсср | Способ электроэрозионного нанесени покрытий |
| SU1349915A1 (ru) * | 1984-10-22 | 1987-11-07 | Институт Прикладной Физики Ан Мсср | Способ электрической обработки |
| WO1999056906A1 (en) * | 1998-05-05 | 1999-11-11 | Duroc Ab | Surface hardening by particle injection into high energy beam melted surface |
| RU2261792C2 (ru) * | 2003-12-25 | 2005-10-10 | Воронежский государственный технический университет | Способ очистки рабочей среды при механическом упрочнении |
-
2017
- 2017-05-18 RU RU2017117401A patent/RU2650665C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU965700A1 (ru) * | 1981-01-04 | 1982-10-15 | Институт Прикладной Физики Ан Мсср | Способ электроискрового легировани |
| SU1002124A1 (ru) * | 1981-07-17 | 1983-03-07 | Ростовский-На-Дону Завод-Втуз При Производственном Объединении "Ростсельмаш" | Способ электроискрового нанесени покрытий |
| SU1219283A1 (ru) * | 1984-07-27 | 1986-03-23 | Институт Прикладной Физики Ан Мсср | Способ электроэрозионного нанесени покрытий |
| SU1349915A1 (ru) * | 1984-10-22 | 1987-11-07 | Институт Прикладной Физики Ан Мсср | Способ электрической обработки |
| WO1999056906A1 (en) * | 1998-05-05 | 1999-11-11 | Duroc Ab | Surface hardening by particle injection into high energy beam melted surface |
| RU2261792C2 (ru) * | 2003-12-25 | 2005-10-10 | Воронежский государственный технический университет | Способ очистки рабочей среды при механическом упрочнении |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2871185C (en) | Electro-spark deposition surface modification process and apparatus | |
| Prihandana et al. | Effect of low-frequency vibration on workpiece in EDM processes | |
| Rattan et al. | Experimental set up to improve machining performance of silicon dioxide (quartz) in magnetic field assisted TW-ECSM process | |
| CN1958206A (zh) | 蜂窝状微坑结构电解加工方法 | |
| CN105458427B (zh) | 一种超声振动辅助放电磨削加工装置及方法 | |
| RU2650665C1 (ru) | Способ электроискрового нанесения покрытия свободными электродами-гранулами | |
| Feng et al. | Experimental investigation of vibration-assisted pulsed electrochemical machining | |
| CN110561627B (zh) | 应用于碳化硼的切割加工装置及方法 | |
| GB2075898A (en) | Electrical machining methods and apparatus | |
| US6020568A (en) | Electro mechanical process and apparatus for metal deposition | |
| Kumar et al. | Review paper on ECM, PECM and ultrasonic assisted PECM | |
| RU2108212C1 (ru) | Способ электроискрового нанесения покрытий | |
| JP2013244542A (ja) | 焼結ダイヤモンドの放電加工方法 | |
| JP4892718B2 (ja) | 電解加工方法および電解加工装置 | |
| Chak | Electro chemical discharge machining: process capabilities | |
| RU2126315C1 (ru) | Устройство для электроискрового легирования | |
| Han et al. | Wire electrochemical grinding of tungsten micro-rod with electrostatic induction feeding method | |
| Feng et al. | Flushing enhancement with vibration and pulsed current in electrochemical machining | |
| RU2111095C1 (ru) | Многоэлектродный инструмент для электроэрозионного легирования | |
| RU2115762C1 (ru) | Способ и устройство для электроискрового нанесения покрытий | |
| RU2132407C1 (ru) | Способ электроискрового нанесения покрытия | |
| RU63731U1 (ru) | Устройство для электроискрового легирования металлических поверхностей | |
| SU1002124A1 (ru) | Способ электроискрового нанесени покрытий | |
| SU666021A1 (ru) | Способ электроэрозионной обработки | |
| PL183045B1 (pl) | Sposób wytwarzania warstw wierzchnich z zastosowaniem wyładowań elektrycznych |