RU47008U1

RU47008U1 - CATHODE FOR ELECTROLYTIC DECORATION OF NON-FERROUS METALS

Info

Publication number: RU47008U1
Application number: RU2005108825/22U
Authority: RU
Inventors: В.В. Песков
Original assignee: Песков Всеволод Вениаминович
Priority date: 2005-03-28
Filing date: 2005-03-28
Publication date: 2005-08-10

Abstract

Полезная модель относится к металлургии, к области электролитического нанесения цветных металлов, в частности, цинка. Катод содержит основу в виде пластины прямоугольной формы, одна из коротких сторон которой заканчивается поддерживающим стержнем, а боковые кромки закрыты защитным диэлектрическим материалом, в пластине на одной из ее длинных сторон выполнен паз, имеющий высоту большую чем ширина отделителей и представляющий собой выемки с обеих сторон пластины, в пазе установлена вставка П-образного поперечного сечения из кислотостойкого диэлектрического материала, наружные стороны которой выполнены плоскими, пластина в области выемок имеет сквозные отверстия, паз и вставка имеют по длине переменную высоту, а фиксация вставки в пазу осуществляется горячим формованием. Заявляемая конструкция позволяет повысить срок службы катода.The utility model relates to metallurgy, to the field of electrolytic deposition of non-ferrous metals, in particular zinc. The cathode contains a base in the form of a rectangular plate, one of the short sides of which ends with a supporting rod, and the side edges are covered with a protective dielectric material, a groove is made in the plate on one of its long sides, having a height greater than the width of the separators and representing recesses on both sides plate, in the groove is an insert of a U-shaped cross section of an acid-resistant dielectric material, the outer sides of which are made flat, the plate in the area of the recesses has through e holes, groove and insert have a variable height along the length, and the insert is fixed in the groove by hot molding. The inventive design allows to increase the service life of the cathode.

Description

Полезная модель относится к металлургии, более конкретно к области электролитического нанесения цветных металлов, в частности цинка.The utility model relates to metallurgy, and more particularly to the field of electrolytic deposition of non-ferrous metals, in particular zinc.

Известен катод для электролитического нанесения цветных металлов, содержащий основу в виде пластины из алюминия, алюминиевого сплава или подобного ему материала прямоугольной формы, одна из коротких сторон которой заканчивается поддерживающим стержнем, при этом обе длинные боковые кромки пластины, перпендикулярные к стержню, закрыты защитным диэлектрическим материалом, кроме того, в пластине выполнен сквозной паз, начинающийся, по крайней мере, на одной из длинных кромок и размещенный непосредственно у стержня на том же уровне, что и защитный диэлектрический материал - вхождения в контакт с пластиной горизонтальных отделителей, осуществляющих отделение верхней кромки осажденных слоев цинка, в пазе, имеющем высоту большую, чем ширина отделителей, размещена вставка из кислотостойкого диэлектрического материала, наружные поверхности которой выполнены плоскими и компланарными с поверхностями пластины, а форма совпадает с A known cathode for electrolytic deposition of non-ferrous metals, containing a base in the form of a plate of aluminum, aluminum alloy or a similar rectangular material, one of the short sides of which ends with a supporting rod, while both long lateral edges of the plate perpendicular to the rod are covered with a protective dielectric material in addition, a through groove is made in the plate, starting at least on one of the long edges and placed directly at the rod at the same level as shield dielectric material - horizontal separators coming into contact with the plate, separating the upper edge of the deposited zinc layers, in the groove having a height greater than the width of the separators, an insert of acid-resistant dielectric material is placed, the outer surfaces of which are made flat and coplanar with the plate surfaces, and the form matches

формой паза, вставка и паз имеют средства, препятствующие перемещению вставки, в частности, паз имеет сужения, расположенные с обеих сторон от входа в паз, и шунтовое соединения кромок паза с противоположными кромками вставки (см. патент RU №2095490, МПК С 25 С 7/02, опубл. 11.10.1997 г.).the shape of the groove, the insert and the groove have means that impede the movement of the insert, in particular, the groove has constrictions located on both sides of the entrance to the groove, and a shunt connection of the edges of the groove with opposite edges of the insert (see patent RU No. 2095490, IPC C 25 C 7/02, published on October 11, 1997).

Недостатком данной конструкции катода является низкая надежность соединения вставки из кислотостойкого диэлектрического материала с пластиной катода. Это обусловлено тем, что паз для размещения вставки выполнен сквозным, а вставка непосредственно запрессована в полость паза, что приводит к выпадению вставки из-за возможных имеющих место перекосов алюминиевой пластины катода или небольших неточностях заводки отделителей.The disadvantage of this design of the cathode is the low reliability of the connection of the insert of an acid-resistant dielectric material with the cathode plate. This is due to the fact that the groove for accommodating the insert is made through, and the insert is directly pressed into the groove cavity, which leads to the loss of the insert due to possible distortions of the aluminum plate of the cathode or small inaccuracies in the insertion of separators.

Такое крепление вставки в сквозном пазу делает проблематичным повторное использование катода при выпадении вставок и их повторной установке, так как края сквозного паза при этом сминаются или разрушаются.Such fastening of the insert in the through groove makes it difficult to reuse the cathode when the inserts fall out and reinstall them, since the edges of the through groove are wrinkled or destroyed.

Все это снижает срок службы катода и удорожает производство.All this reduces the life of the cathode and increases the cost of production.

Известен катод для электролитического нанесения цветных металлов, выбранный в качестве ближайшего аналога, содержащий Known cathode for electrolytic deposition of non-ferrous metals, selected as the closest analogue, containing

основу в виде пластины из алюминия, алюминиевого сплава или подобного ему материала прямоугольной формы, одна из коротких сторон которой заканчивается поддерживающим стержнем, обе длинные боковые кромки пластины, перпендикулярные к стержню, закрыты защитным диэлектрическим материалом, в пластине выполнен паз, начинающийся, по крайней мере, на одной из длинных кромок и размещенный непосредственно у стержня на уровне защитного диэлектрического материала и вхождения в контакт с пластиной горизонтальных отделителей, осуществляющих отделение верхней кромки осажденных слоев цветных металлов, имеющий высоту большую, чем ширина отделителей, и представляющий собой выемки с обеих боковых сторон пластины, в пазе размещена вставка из кислотостойкого диэлектрического материала, наружные поверхности которой выполнены плоскими и компланарными с поверхностями пластины, а форма совпадает с формой паза, при этом пластина имеет средство, препятствующее перемещению вставки в пазу, в качестве которого используется вставка П-образного сечения с выполнением ее боковых стенок под углом 1-5° по отношению к плоскости, перпендикулярной основанию вставки (см. патент RU №2221089, МПК-7: С 25 С 7/02, опубл. 10.01.2004 г.).a base in the form of a plate of aluminum, an aluminum alloy, or a similar rectangular material, one of the short sides of which ends with a supporting rod, both long lateral edges of the plate perpendicular to the rod are covered with a protective dielectric material, a groove is made in the plate, starting at least on one of the long edges and located directly at the rod at the level of the protective dielectric material and horizontal separators coming into contact with the plate the upper edge of the deposited layers of non-ferrous metals, having a height greater than the width of the separators, and representing a recess on both sides of the plate, in the groove is an insert of acid-resistant dielectric material, the outer surfaces of which are made flat and coplanar with the surfaces of the plate, and the shape coincides with the shape of the groove, while the plate has a means that prevents the insert from moving into the groove, which is used as an insert of a U-shaped section with the execution of its side walls at an angle 1-5 ° with respect to a plane perpendicular to the insert base (see. RU patent No. 2221089, IPC-7: C 25 C 7/02, publ. January 10, 2004).

По мнению авторов этой известной конструкции с ее помощью достигается повышение срока службы катода для электролитического нанесения цветных металлов, за счет более надежного соединения вставки с пластиной и возможности многократной замены вставок.According to the authors of this known design, it helps to increase the cathode life for the electrolytic deposition of non-ferrous metals, due to a more reliable connection of the insert with the plate and the possibility of multiple replacement of the inserts.

Однако, проблема недостаточно надежного соединения вставки с телом пластины, у известной конструкции остается.However, the problem of insufficiently reliable connection of the insert with the plate body remains with the known design.

Это связано как правило с тем фактом, что вставка в пазу установлена на клею, а операция нанесения клея на поверхности выемок, ручная, что не исключает пропуски при нанесении клея на поверхности и, как следствие, не исключает проникновение электролита под материал вставки и выход катода из строя.This is usually associated with the fact that the insert in the groove is installed on the glue, and the operation of applying glue on the surface of the recesses is manual, which does not exclude gaps when applying glue on the surface and, as a result, does not exclude the penetration of electrolyte under the insert material and the cathode exit out of service.

Закрепление вставки на клею, особенно при плохой наладке сдирной машины, может привести к срыву вставки и также выходу из строя катода.Fixing the insert to the glue, especially when the tear-off machine is poorly set up, can lead to the breakdown of the insert and also to the failure of the cathode.

Кроме того, использование дорогостоящего кислотостойкого клея значительно увеличивает стоимость катода.In addition, the use of expensive acid-resistant glue significantly increases the cost of the cathode.

Таким образом, техническим результатом, на решение которого направлена данная полезная модель, является устранение данных недостатков, в частности повышение срока службы катода для электролитического нанесения цветных металлов за счет Thus, the technical result, which this utility model is aimed at, is to eliminate these drawbacks, in particular, to increase the cathode life for the electrolytic deposition of non-ferrous metals due to

обеспечения более надежного соединения вставки с пластиной катода и исключения выпадения вставки из паза.providing a more reliable connection of the insert with the cathode plate and preventing the insert from falling out of the groove.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной конструкции катода для электролитического нанесения цветных металлов, содержащем основу в виде пластины из алюминия прямоугольной формы, одна из коротких сторон которой заканчивается поддерживающим стержнем, обе длинные боковые кромки пластины, перпендикулярные к стержню, закрыты защитным диэлектрическим материалом, в пластине, на одной из ее длинных кромок, выполнен паз, утопленный по отношению к кромке, размещенный на уровне защитного диэлектрического материала и вхождения в контакт с пластиной горизонтальных отделителей, имеющий высоту большую чем ширина отделителей и представляющий собой выемки с обеих сторон пластины, в пазе установлена вставка из кислотостойкого диэлектрического материала, наружные поверхности которой выполнены плоскими, а форма совпадает с формой паза и, для препятствования ее перемещению в пазу, имеет П-образное сечение, согласно полезной модели, пластина в области выполненных выемок, имеет сквозные отверстия, паз и вставка по длине имеют переменную высоту максимальную в средней части и минимальную по The specified technical result is achieved by the fact that in the known design of the cathode for the electrolytic deposition of non-ferrous metals, containing a base in the form of a rectangular aluminum plate, one of the short sides of which ends with a supporting rod, both long lateral edges of the plate perpendicular to the rod are covered with a protective dielectric material , in the plate, on one of its long edges, a groove is made recessed with respect to the edge, placed at the level of the protective dielectric material and In contact with the plate of horizontal separators, having a height greater than the width of the separators and representing recesses on both sides of the plate, an insert made of acid-resistant dielectric material is installed in the groove, the outer surfaces of which are made flat and the shape coincides with the shape of the groove and, to prevent its movement in the groove, has a U-shaped cross-section, according to the utility model, the plate in the region of the grooves is made, has through holes, the groove and the insert along the length have a variable height maximum in the middle its parts and a minimum of

краям, в местах их сопряжения с боковой гранью, а фиксация вставки в пазу при этом, осуществляется горячим формованием. Наличие в пластине в области выполненных выемок сквозных отверстий, выполнение паза и вставки по длине с переменной высотой, соответственно - максимальную в средней части и минимальную - по краям, в местах их сопряжения с боковой кромкой, а также фиксация вставки в пазу горячим формованием позволяет значительно повысить надежность соединения вставки с телом пластины в пазу.edges, in the places of their interfacing with the side face, and fixing the insert in the groove at the same time, is carried out by hot molding. The presence in the plate in the area of the grooves made through holes, the groove and insertion along the length with a variable height, respectively - the maximum in the middle part and the minimum - at the edges, in the places of their interface with the side edge, as well as fixing the insert into the groove by hot molding allows significantly increase the reliability of the connection of the insert with the body of the plate in the groove.

Это обеспечивается, во-первых, за счет возникшей химической связи материала вставки с материалом пластины катода, что предотвращает доступ электролита между материалом вставки и пластиной.This is ensured, firstly, due to the chemical bonding of the insert material with the cathode plate material, which prevents the electrolyte from accessing between the insert material and the plate.

Кроме того, это обеспечивается за счет того, что горячая пластическая масса проникая в сквозные отверстия в пластине в области выполненных выемок, формирует единую, монолитную конструкцию высокой прочности. Пластическая масса в этих сквозных отверстиях как бы армирует материал вставки, что усиливает качество ее крепления в пазу.In addition, this is ensured due to the fact that hot plastic mass penetrating through holes in the plate in the area of the notches made forms a single, monolithic structure of high strength. The plastic mass in these through holes reinforces the material of the insert, which enhances the quality of its fastening in the groove.

Переменная высота паза и вставки еще в большей степени способствует повышению качества крепления вставки в пазу The variable height of the groove and insert even more contributes to improving the quality of mounting the insert in the groove

пластины. Именно заявляемое выполнение формы паза и вставки практически полностью исключает какие-либо перемещения или смещения вставки в той или иной плоскости.plates. It is the claimed implementation of the shape of the groove and insert almost completely eliminates any movement or displacement of the insert in one plane or another.

Полезная модель поясняется чертежами.The utility model is illustrated by drawings.

На фиг.1 изображена принципиальная схема катода; на фиг.2 - вид Б на фиг.1(увеличено); на фиг.3 - сечение А-А на фиг.2; на фиг.4 - принципиальная схема катодной пластины без боковых защитных планок и вставки; на фиг.5 - вид С на фиг.4; на фиг.6 - сечение В-В на фиг.5.Figure 1 shows a schematic diagram of a cathode; figure 2 is a view of B in figure 1 (enlarged); figure 3 is a section aa in figure 2; figure 4 is a schematic diagram of a cathode plate without side protective strips and inserts; figure 5 is a view of figure 4; figure 6 - section bb in figure 5.

Катод для электролитического нанесения цветных металлов, содержит основу 1 в виде пластины прямоугольной формы. На короткой стороне 2 пластины 1 расположен поддерживающий стержень 3. Стержень 3 представляет собой головку катода и используется для поддержания катода в электролитической ванне (не показана) и перемещения катода с помощью подъемного устройства (не показано) для чего головка катода снабжена сверху кольцами или крюками 4. На длинных боковых кромках 5 пластины 1, перпендикулярных к стержню 3 расположены планки 6, выполненные из защитного диэлектрического материала, которые предотвращают осаждение The cathode for the electrolytic deposition of non-ferrous metals, contains a base 1 in the form of a rectangular plate. A support rod 3 is located on the short side 2 of plate 1. Rod 3 is a cathode head and is used to maintain the cathode in an electrolytic bath (not shown) and move the cathode using a lifting device (not shown) for which the cathode head is equipped with rings or hooks 4 on top . On the long side edges 5 of the plate 1, perpendicular to the rod 3 are strips 6 made of a protective dielectric material, which prevent deposition

цинка на боковые кромки 5 пластины 1. В пластине 1 выполнен паз 7, размещенный на уровне вхождения в контакт с пластиной 1 горизонтальных отделителей (не показаны), осуществляющих отделение верхней кромки осажденных слоев цинка.zinc on the lateral edges 5 of the plate 1. In the plate 1, a groove 7 is made, located at the level of horizontal separators (not shown) coming into contact with the plate 1, which separate the upper edge of the deposited zinc layers.

Паз 7 имеет высоту большую, чем ширина отделителей и представляет собой выемки 8 с обеих боковых сторон пластины 1 и выполнен утопленным по отношению к боковой кромке 5 пластины 1. Пластина 1 в области выполненных выемок 8 имеет сквозные отверстия 9. Паз 7 по длине имеют переменную высоту - максимальную в середине паза и минимальную по краям, в местах его сопряжения с боковой гранью. В пазе 7 помещена вставка 10 из кислотостойкого диэлектрического материала. Вставка 10 имеет П-образное поперечное сечение. Вставка 10 имеет по длине переменное сечение: максимальную высоту в средней части и минимальную высоту по краям, в местах ее сопряжения с боковой гранью. Наружные поверхности 11 вставки 10 выполненными плоскими, а ее форма совпадает с формой паза 7.The groove 7 has a height greater than the width of the separators and is a recess 8 on both sides of the plate 1 and is recessed relative to the side edge 5 of the plate 1. The plate 1 in the area of the recesses 8 has through holes 9. The groove 7 has a variable length height - maximum in the middle of the groove and minimum at the edges, in the places of its conjugation with the side face. In the groove 7 is an insert 10 of an acid-resistant dielectric material. The insert 10 has a U-shaped cross section. The insert 10 has a variable section length: the maximum height in the middle part and the minimum height at the edges, in the places of its conjugation with the side face. The outer surfaces 11 of the insert 10 are made flat, and its shape coincides with the shape of the groove 7.

Фиксация вставки 10 в пазу 7 осуществляется горячим формованием на станке собственной конструкции.Fixation of the insert 10 in the groove 7 is carried out by hot molding on a machine of its own design.

Горячее формование осуществляют с помощью пресс-формы, изготовленной на предприятии, в которую устанавливают пластину 1 катода и фиксируют в ней. Пресс-форма при этом заранее разогрета до температуры 70°. После фиксации пластины 1 в пресс-форме она смыкается при давлении 0,6 Мпа.Hot forming is carried out using a mold manufactured at the enterprise into which the cathode plate 1 is mounted and fixed in it. In this case, the mold is preheated to a temperature of 70 °. After fixing the plate 1 in the mold, it closes at a pressure of 0.6 MPa.

После этого производится впрыск термопластичной массы, разогретой до температуры 210±10° при давлении 0,5 Мпа. При достижении давления сжатия до 0,55 Мпа при впрыске производят выдержку в течение 5-10 сек (в зависимости от температуры окружающей среды). После завершения впрыска неохлажденная пресс-форма размыкается, срезается литниковая система и извлекается готовое изделие. Пресс-форма выполнена термостабилизированной - имеющей систему нагрева и охлаждения. Устройство работает следующим образом. Горизонтальные отделители (не показаны) легко скользят по поверхности вставки 10 до тех пор, пока они не достигают слоев цинка, осажденных на поверхности пластины 1, осуществляя их отделение от указанной пластины 1.After that, the injection of thermoplastic mass is heated to a temperature of 210 ± 10 ° at a pressure of 0.5 MPa. Upon reaching a compression pressure of up to 0.55 MPa during injection, an exposure is performed for 5-10 seconds (depending on the ambient temperature). After the injection is completed, the uncooled mold opens, the gate system is cut off, and the finished product is removed. The mold is thermally stabilized - having a heating and cooling system. The device operates as follows. Horizontal separators (not shown) easily slide on the surface of the insert 10 until they reach the zinc layers deposited on the surface of the plate 1, separating them from the specified plate 1.

Claims

A cathode for the electrolytic deposition of non-ferrous metals, containing a base in the form of a rectangular aluminum plate, one of the short sides of which ends with a supporting rod, both long lateral edges of the plate, perpendicular to the rod, are covered with a protective dielectric material, in the plate, on one of its long edges a groove is made recessed with respect to the edge, placed at the level of the protective dielectric material and horizontal separators coming into contact with the plate, having a height greater than than the width of the separators and which is a recess on both sides of the plate, an insert made of an acid-resistant dielectric material is installed in the groove, the outer surfaces of which are made flat, and the shape coincides with the shape of the groove and, to prevent its movement into the groove, has a U-shaped section, characterized in that the plate, in the area of the grooves made, has through holes, the groove and the insert along the length have a variable height - the maximum in the middle part and the minimum along the edges at the points of their conjugation with the side face, and the fixer I insert in the slot at the same time providing thermoformed.