RU2696805C1

RU2696805C1 - Device for application of electroplating coatings

Info

Publication number: RU2696805C1
Application number: RU2018134270A
Authority: RU
Inventors: Владимир Николаевич Алянчиков; Владимир Геннадьевич Алексеенко; Олег Вячеславович Казанников
Priority date: 2018-09-27
Filing date: 2018-09-27
Publication date: 2019-08-06

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: invention relates to electroplating and can be used for recovery of worn-out parts at industrial repair enterprises, in power engineering and transport. Device comprises shaft of acid-resistant non-electroconductive material, connected with rotation drive, on which electroconductive element is fixed with clearance relative to cathode and anode, made with possibility of partial immersion into bath with electrolyte, into which anode is placed, wherein the electrically conductive element consists of washers of electroconductive material, which are electrically insulated by the spacers, made in the form of disks from solid non-electroconductive material, at that, all parts of electroconductive element are coated with acid-resistant adsorbent material.

EFFECT: higher durability of a bipolar electrode, quality of coatings and efficiency of a galvanic coating deposition process.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к гальванотехнике и может быть использовано в ремонтных предприятиях, промышленности, энергетике и транспорте для восстановления изношенных деталей.The invention relates to electroplating and can be used in repair enterprises, industry, energy and transport to restore worn parts.

Известно устройство для нанесения электролитических покрытий содержащее аноды, один из которых покрыт тампоном, выполненным из адсорбирующего материала, ванну для электролита, катод, установленный с возможностью вращения (см. RU №2355825, C25D 5/06, опубл. 20.05.2009 БИ №14).A device for applying electrolytic coatings containing anodes, one of which is covered with a swab made of absorbent material, an electrolyte bath, a cathode mounted for rotation (see RU No. 2355825, C25D 5/06, publ. 20.05.2009 BI No. 14 )

Однако данное устройство не обеспечивает необходимой долговечности анодов вследствие их растворения и изменения геометрических размеров, что приводит к появлению неравномерности распределения плотности тока относительно катода и как следствие дает неравномерную толщину гальванического покрытия.However, this device does not provide the necessary durability of the anodes due to their dissolution and changes in geometric dimensions, which leads to the appearance of uneven distribution of current density relative to the cathode and, as a result, gives an uneven thickness of the electroplated coating.

Известно устройство для нанесения гальванических покрытий контактным способом, в котором для повышения долговечности электрода установленного с возможностью вращения, выполняющего функцию анода по отношению к покрываемой детали являющейся катодом, его выполняют биполярным, в результате чего на его поверхности непрерывно происходит осаждение гальванического осадка в той его части которая противостоит аноду и растворение осадка при прохождении поверхности электрода в зоне которая противостоит катоду. (А.С. СССР, РФ 779446, С25D 5/06, опубл. 15.11.80, БИ№42,)A device is known for applying electroplated coatings by contact method, in which to increase the durability of an electrode mounted rotatably, which acts as an anode with respect to the cathode being coated, it is bipolar, as a result of which a galvanic deposit continuously precipitates on its surface in that part which is opposed to the anode and dissolution of the precipitate when passing the surface of the electrode in the zone which is opposed to the cathode. (A.S. USSR, RF 779446, C25D 5/06, publ. 15.11.80, BI No. 42,)

Недостатком данного устройства является его недостаточная эффективность в результате неравномерности распределения плотности тока по длине биполярного электрода в зонах, противостоящих аноду и катоду. Так, осаждение гальванического осадка происходит по всей длине электрода, а растворение осадка при прохождении мимо катода, происходит на длине равной длине покрываемой детали. Это вынуждает делать различные электроды для каждой длины детали и часто менять электроды. С учетом того, что детали бывают различной длины при одном диаметре, например, набор вкладышей коленчатого вала двигателе внутреннего сгорания, в средней части электрод, где чаще устанавливаются детали, растворяется относительно быстро, а по краям электрода формируется излишний осадок вызывающий дополнительное обеднение электролита.The disadvantage of this device is its lack of effectiveness as a result of the uneven distribution of current density along the length of the bipolar electrode in the zones opposing the anode and cathode. So, the deposition of a galvanic precipitate occurs along the entire length of the electrode, and the dissolution of the precipitate when passing by the cathode occurs at a length equal to the length of the coated part. This forces you to make different electrodes for each length of the part and often change the electrodes. Considering that the parts are of different lengths with the same diameter, for example, a set of liners of the crankshaft of an internal combustion engine, in the middle part of the electrode, where the parts are often installed, dissolves relatively quickly, and excessive precipitate is formed at the edges of the electrode causing additional depletion of the electrolyte.

Техническим результатом является повышение долговечности биполярного электрода, его универсальности, повышение стабильности его размеров и как следствие повышение качества и производительности процесса, за счет более постоянного состава электролита по количеству ионов металла и равномерному распределению плотности тока по поверхности покрываемой детали.The technical result is to increase the durability of the bipolar electrode, its versatility, increase the stability of its size and, as a result, increase the quality and productivity of the process, due to a more constant electrolyte composition in terms of the number of metal ions and a uniform distribution of current density over the surface of the coated part.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для нанесения электролитических покрытий, содержащем вал связанный с приводом вращения на котором установлен электропроводный элемент имеющий контакт с электролитом находящемся в ванне, катод и анод установленные с зазором относительно электропроводного элемента - электропроводный элемент состоит из нескольких частей электроизолированных между собой твердым неэлектропроводным материалом.The technical result is achieved by the fact that in the device for applying electrolytic coatings containing a shaft connected to a rotation drive on which an electrically conductive element is installed having contact with an electrolyte located in the bath, the cathode and anode are installed with a gap relative to the electrically conductive element - the electrically conductive element consists of several parts electrically insulated between solid non-conductive material.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства для нанесения гальванических покрытий; на фиг. 2 - вид с боку.In FIG. 1 shows a General view of the device for applying plating; in FIG. 2 - view from the side.

Устройство состоит из выполненного из кислотостойкого неэлектропроводного материала, например, капролона, вала 1, связанного с приводом вращения (на рисунке не показан) на котором закреплен электропроводный элемент 2, состоящий из нескольких шайб из электропроводного материала, например, графита или материала покрытия. Шайбы электропроводного элемента 2 между собой по торцам электроизолированы прокладками 3, выполненные в виде дисков например, из полиэтилена. Снаружи все части электропроводного элемента 2 покрыты кислотостойким адсорбирующим материалом 4, например, из синтетической ткани типа хлорин, обеспечивающей зазор между электропроводным элементом 2 и поверхностью катода 5, являющегося покрываемой деталью. Электропроводный элемент 2 частично погружен в ванну 6 с электролитом, в которую помещен анод 7, выполненный желательно по длине не менее длины электрода 2 в виде пластины из металла или сплава покрытия.The device consists of an acid-resistant non-conductive material, for example, caprolon, a shaft 1 connected to a rotation drive (not shown in the figure) on which an electrically conductive element 2 is mounted, consisting of several washers of an electrically conductive material, for example, graphite or a coating material. The washers of the electrically conductive element 2 are electrically insulated at the ends by gaskets 3 made in the form of disks, for example, of polyethylene. Outside, all parts of the electrically conductive element 2 are coated with an acid-resistant adsorbent material 4, for example, of a synthetic fabric such as chlorin, which provides a gap between the electrically conductive element 2 and the surface of the cathode 5, which is a coated part. The conductive element 2 is partially immersed in a bath 6 with an electrolyte in which an anode 7 is placed, preferably made along the length of at least the length of the electrode 2 in the form of a plate made of a metal or a coating alloy.

Устройство работает следующим образом. С помощью привода через вал 1 приводится во вращение электропроводный элемент 2. Абсорбирующий материал 4 смачивается в растворе электролита и подает его в зазор между катодом 5 и электропроводным элементом 2. На анод 7 подается положительный потенциал напряжения, а на катод 5 отрицательный. При этом происходит осаждение гальванического металла на поверхности катода 5 и на поверхности электропроводного элемента 2 в той его части, которая противостоит аноду 7, но так как электропроводный элемент 2 вращается, осажденный на его поверхности металл растворяется при прохождении напротив поверхности катода 5. Это происходит вследствие того, что электропроводный элемент 2 по отношению к аноду 7 имеет отрицательный потенциал, а по отношению, к катоду 5 положительный. Так как электропроводный элемент 2 состоит из нескольких частей, то на каждой из них происходят процессы осаждения и растворения гальванического осадка, кроме тех, которые не имеют замкнутой электрической цепи. То есть на тех частях электропроводного элемента 2, которые не противостоят с минимальным зазором, равному толщине адсорбирующего материала 4, катоду 5 гальванические процессы осаждения и растворения осадка практически не происходят. Это исключает излишнее осаждение гальванического осадка на электропроводном элементе 2, не приводит к интенсивному обеднению электролита ионами металла и сохраняет от растворения и разрушения те части электропроводного элемента 2, которые противостоят катоду 5.The device operates as follows. Using the drive through the shaft 1, the electrically conductive element 2 is rotated. The absorbent material 4 is wetted in the electrolyte solution and feeds it into the gap between the cathode 5 and the electrically conductive element 2. A positive voltage potential is applied to the anode 7, and a negative voltage potential to the cathode 5. When this occurs, the deposition of the galvanic metal on the surface of the cathode 5 and on the surface of the conductive element 2 in that part which is opposed to the anode 7, but since the conductive element 2 rotates, the metal deposited on its surface dissolves when passing opposite the surface of the cathode 5. This is due to the fact that the conductive element 2 with respect to the anode 7 has a negative potential, and with respect to the cathode 5 is positive. Since the electrically conductive element 2 consists of several parts, the processes of deposition and dissolution of the galvanic precipitate occur on each of them, except for those that do not have a closed electrical circuit. That is, on those parts of the electrically conductive element 2 that do not withstand with a minimum gap equal to the thickness of the absorbent material 4, the galvanic processes of deposition and dissolution of the precipitate practically do not occur to the cathode 5. This eliminates the excessive deposition of a galvanic deposit on the electrically conductive element 2, does not lead to intensive depletion of the electrolyte by metal ions and prevents those parts of the electrically conductive element 2 that are opposed to the cathode 5 from dissolution and destruction.

Использование заявленного устройства позволяет повысить производительность гальванического процесса осаждения покрытий, улучшить качество покрытий, снизить затраты на электролит и оснастку.The use of the claimed device can improve the performance of the galvanic process of deposition of coatings, improve the quality of coatings, reduce the cost of electrolyte and equipment.

Claims

A device for applying a galvanic coating to a part containing a shaft of an acid-resistant non-conductive material, connected to a rotation drive, on which a conductive element is fixed with a gap relative to the cathode and anode, partially immersed in a bath with an electrolyte in which the anode is placed, characterized in that the electrically conductive element consists of washers of electrically conductive material, which are interconnected at the ends by gaskets made in the form of disks made of solid electrically conductive material, while on the outside, all parts of the electrically conductive element are coated with an acid-resistant adsorbent material.