RU97734U1 - DEVICE FOR MICRO-ARC OXIDATION OF ALUMINUM ALLOYS AND COATINGS - Google Patents
DEVICE FOR MICRO-ARC OXIDATION OF ALUMINUM ALLOYS AND COATINGS Download PDFInfo
- Publication number
- RU97734U1 RU97734U1 RU2010114348/02U RU2010114348U RU97734U1 RU 97734 U1 RU97734 U1 RU 97734U1 RU 2010114348/02 U RU2010114348/02 U RU 2010114348/02U RU 2010114348 U RU2010114348 U RU 2010114348U RU 97734 U1 RU97734 U1 RU 97734U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- current
- output
- autonomous
- control system
- inverter
- Prior art date
Links
Landscapes
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Abstract
1. Устройство для микродугового оксидирования алюминиевых сплавов и покрытий, содержащее источник питания с двумя клеммами, электролитную ванну, батарею электрических конденсаторов, первая обкладка которой соединена с токоподводом для оксидируемой детали, отличающееся тем, что оно снабжено выпрямителем тока, автономным инвертором тока, датчиком тока и системой управления, причем входные цепи выпрямителя тока подключены к клеммам источника питания, а его выходные цепи - к входным цепям автономного инвертора тока, выходные цепи которого подключены к обкладкам батареи электрических конденсаторов, причем ее вторая обкладка соединена с первым выводом силовой цепи датчика тока, второй вывод которой подключен к корпусу электролитной ванны, а выход измеренного датчиком тока сигнала соединен с входом системы управления, выходы которой подключены к управляющим входам автономного инвертора тока. ! 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что система управления модулирует импульсы на выходе автономного инвертора тока сигналом с линейно-убывающей в ходе процесса частотой в диапазоне от 1000 до 1 Гц. 1. Device for microarc oxidation of aluminum alloys and coatings, containing a power source with two terminals, an electrolyte bath, a battery of electric capacitors, the first lining of which is connected to a current lead for the oxidized part, characterized in that it is equipped with a rectifier, autonomous current inverter, current sensor and a control system, the input circuits of the rectifier being connected to the terminals of the power source, and its output circuits to the input circuits of the autonomous current inverter, the output circuits of which connected to the plates of the battery of electric capacitors, and its second plate is connected to the first output of the power circuit of the current sensor, the second output of which is connected to the body of the electrolyte bath, and the output of the signal measured by the current sensor is connected to the input of the control system, the outputs of which are connected to the control inputs of the autonomous current inverter . ! 2. The device according to claim 1, characterized in that the control system modulates the pulses at the output of the autonomous current inverter with a signal with a linearly decreasing frequency during the process in the range from 1000 to 1 Hz.
Description
Полезная модель используется для получения методом микродугового оксидирования на алюминиевых сплавах и покрытиях керамикоподобных слоев с высокой устойчивостью к коррозии и абразивному износу, применяемых в машино- и приборостроении, авиационной, радиоэлектронной и других отраслях промышленности.The utility model is used to obtain ceramic-like layers with high resistance to corrosion and abrasive wear, used in machine and instrument making, aviation, electronic and other industries, by microarc oxidation on aluminum alloys and coatings.
Известно устройство, в котором микродуговое оксидирование алюминиевых сплавов осуществляется в электролите под воздействием асимметричного тока, который формируется в электрическом контуре, состоящем из источника питания с двумя клеммами, электролитной ванны и батареи электрических конденсаторов, первая обкладка которой соединена с токоподводом для оксидируемой детали (И.В.Суминов, А.В.Эпельфельд, В.Б.Людин, Б.Л.Крит, A.M.Борисов. Микродуговое оксидирование. - М.: ЭКОМЕТ, 2005, с.156, 157).A device is known in which microarc oxidation of aluminum alloys is carried out in an electrolyte under the influence of an asymmetric current, which is formed in an electric circuit consisting of a power source with two terminals, an electrolyte bath and a battery of electric capacitors, the first lining of which is connected to the current lead for the oxidized part (I. V.Suminov, A.V. Epelfeld, V. B. Lyudin, B. L. Crete, AM Borisov, Microarc oxidation. - M.: ECOMET, 2005, p.156, 157).
Недостатком данного устройства является то, что скорость роста и максимальная толщина сформированных покрытий ограничиваются из-за неизменной в течение всего процесса оксидирования длительности интервалов разогрева-охлаждения реакционной зоны микродугового разряда, связанной с постоянством частоты асимметричного тока, совпадающей с частотой источника питания известного устройства (50 Гц). В ходе процесса обработки это сопровождается переходом микродугового разряда в дуговой, что приводит к прожогам покрытия и образованию дефектов в нем.The disadvantage of this device is that the growth rate and the maximum thickness of the formed coatings are limited due to the constant duration of the heating-cooling intervals of the microarc discharge reaction zone during the entire oxidation process, which is associated with a constant frequency of the asymmetric current that matches the frequency of the power source of the known device (50 Hz). During the processing process, this is accompanied by the transition of a micro-arc discharge into an arc discharge, which leads to burn-through of the coating and the formation of defects in it.
Ближайшим техническим решением является способ электролитического окисления для получения керамического покрытия на поверхности металла и устройство (генератор) для его осуществления, состоящее из источника питания с двумя клеммами, преобразователя переменного тока в треугольный или трапециидальный, модуля управления коэффициентом формы и наклоном импульсов тока, модуля управления частотой импульсов тока в диапазоне от 100 до 400 Гц, электролитной ванны и токоподвода для оксидируемой детали (WO №01/81658 A1, C25D 11/02, 2001).The closest technical solution is the method of electrolytic oxidation to obtain a ceramic coating on a metal surface and a device (generator) for its implementation, consisting of a power supply with two terminals, an AC converter in a triangular or trapezoidal, a module for controlling the shape factor and slope of the current pulses, the control module the frequency of current pulses in the range from 100 to 400 Hz, an electrolyte bath and a current lead for an oxidizable part (WO No. 01/81658 A1, C25D 11/02, 2001).
Недостатком известного устройства является то, что из-за узкого (100-400 Гц), по сравнению с оптимальным, диапазона изменения частоты тока в ходе процесса оксидирования или отличающегося от линейно-убывающего закона изменения этой частоты, не удается повысить скорость обработки и максимальную толщину покрытия более 300 мкм.A disadvantage of the known device is that due to the narrow (100-400 Hz), compared with the optimal range of current frequency changes during the oxidation process or different from the linearly decreasing law of changes in this frequency, it is not possible to increase the processing speed and maximum thickness coatings over 300 microns.
Оптимальными для микродугового оксидирования являются пределы изменения частоты тока в ходе процесса от 1000 до 1 Гц. При частоте выше 1000 Гц реакционная зона не успевает остыть в течение пауз между разрядами, которые уменьшаются с увеличением частоты, и микродуговые разряды переходят в дуговые, что приводит к прожогу покрытия. При частоте ниже 1 Гц длительность горения разряда в одном полупериоде увеличивается настолько, что в результате разогрева реакционной зоны микродуговые разряды также переходят в дуговые, разрушающие покрытие.Optimal for microarc oxidation are the limits of the current frequency during the process from 1000 to 1 Hz. At a frequency above 1000 Hz, the reaction zone does not have time to cool down during pauses between discharges, which decrease with increasing frequency, and microarc discharges turn into arc discharges, which leads to burnout of the coating. At a frequency below 1 Hz, the duration of the discharge burning in one half-cycle increases so much that, as a result of heating the reaction zone, the microarc discharges also turn into arc, destroying the coating.
Полезная модель направлена на увеличение скорости обработки и максимальной толщины сформированного оксидного слоя на алюминиевых сплавах и покрытиях за счет обеспечения режима микродугового оксидирования током с линейно-убывающей в ходе процесса частотой в диапазоне от 1000 до 1 Гц.The utility model is aimed at increasing the processing speed and maximum thickness of the formed oxide layer on aluminum alloys and coatings by providing a microarc oxidation mode with current with a linearly decreasing frequency during the process in the range from 1000 to 1 Hz.
Указанный результат достигается тем, что устройство для микродугового оксидирования алюминиевых сплавов и покрытий, содержащее источник питания с двумя клеммами, электролитную ванну, батарею электрических конденсаторов, первая обкладка которой соединена с токоподводом для оксидируемой детали, снабжено выпрямителем тока, автономным инвертором тока, датчиком тока и системой управления, которая модулирует импульсы на выходе автономного инвертора тока сигналом с линейно-убывающей в ходе процесса частотой в диапазоне от 1000 до 1 Гц, причем входные цепи выпрямителя тока подключены к клеммам источника питания, а его выходные цепи - к входным цепям автономного инвертора тока, выходные цепи которого подключены к обкладкам батареи электрических конденсаторов, причем ее вторая обкладка соединена с первым выводом силовой цепи датчика тока, второй вывод которой подключен к корпусу электролитной ванны, а выход измеренного датчиком тока сигнала соединен с входом системы управления, выходы которой подключены к управляющим входам автономного инвертора тока.This result is achieved by the fact that the device for microarc oxidation of aluminum alloys and coatings, containing a power source with two terminals, an electrolyte bath, a battery of electric capacitors, the first lining of which is connected to the current lead for the oxidized part, is equipped with a rectifier, an autonomous current inverter, a current sensor and a control system that modulates the pulses at the output of an autonomous current inverter with a signal with a linearly decreasing frequency during the process in the range from 1000 to 1 Hz, and the input circuits of the rectifier are connected to the terminals of the power source, and its output circuits are connected to the input circuits of the autonomous current inverter, the output circuits of which are connected to the plates of the battery of electric capacitors, and its second plate is connected to the first output of the power circuit of the current sensor, the second terminal of which is connected to the electrolyte bath body, and the output of the signal measured by the current sensor is connected to the input of the control system, the outputs of which are connected to the control inputs of an autonomous current inverter.
На чертеже представлена функциональная электрическая схема устройства для микродугового оксидирования алюминиевых сплавов и покрытий.The drawing shows a functional electrical diagram of a device for microarc oxidation of aluminum alloys and coatings.
Устройство состоит из клемм 1 и 2 источника питания, выпрямителя 3 тока, автономного инвертора 4 тока, системы 5 управления, батареи 6 электрических конденсаторов, датчика 7 тока, токоподвода для оксидируемой детали 8 и электролитной ванны 9.The device consists of terminals 1 and 2 of a power source, a rectifier 3, an autonomous inverter 4, a control system 5, a battery 6 of electric capacitors, a current sensor 7, a current lead for an oxidizable part 8 and an electrolyte bath 9.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
После подачи на клеммы 1 и 2 источника питания синусоидального напряжения Uп на выходе выпрямителя 3 тока появляется напряжение, которое поступает на вход автономного инвертора 4 тока.After applying a sinusoidal voltage U p to the terminals 1 and 2 of the power supply, a voltage appears at the output of the current rectifier 3, which is fed to the input of the autonomous current inverter 4.
Перед стартом процесса оксидирования в соответствии с требуемым режимом обработки в системе 5 управления задаются требуемые среднее значение тока оксидирования, соотношение катодного и анодного токов, частота тока на начало и конец процесса оксидирования, продолжительность процесса. В соответствии с требуемым значением тока оксидирования задается емкость батареи 6 электрических конденсаторов. Затем в системе 5 управления выполняется расчет масштаба изменения частоты тока оксидирования в ходе процесса обработки.Before the start of the oxidation process in accordance with the required processing mode in the control system 5, the required average value of the oxidation current, the ratio of the cathode and anode currents, the frequency of the current at the beginning and end of the oxidation process, the duration of the process are set. In accordance with the required value of the oxidation current, the capacity of the battery 6 of electric capacitors is set. Then, in the control system 5, the scale of the change in the frequency of the oxidation current during the processing process is calculated.
После старта процесса обработки система 5 управления обеспечивает работу автономного инвертора 4 тока. В результате на выходе автономного инвертора 4 тока формируются импульсы тока с фиксированной частотой следования, превышающей, как минимум, на 2 порядка максимальную частоту тока оксидирования.After the start of the processing process, the control system 5 provides the operation of an autonomous current inverter 4. As a result, current pulses with a fixed repetition rate exceeding at least 2 orders of magnitude the maximum frequency of the oxidation current are formed at the output of the autonomous current inverter 4.
Система 5 управления обеспечивает широтно-импульсную модуляцию формируемых инвертором 4 тока импульсов специальным сигналом с требуемой для процесса микродугового оксидирования формой тока и частотой. Сглаживание модулированных импульсов на выходе автономного инвертора 4 тока осуществляется с помощью батареи 6 электрических конденсаторов. Таким образом, изменение частоты модулирующего сигнала обеспечивает изменение частоты тока в цепи деталь 8-электролитная ванна 9, подключенной через датчик 7 тока параллельно батарее 6 электрических конденсаторов.The control system 5 provides pulse width modulation of the pulse current generated by the inverter 4 by a special signal with the current shape and frequency required for the microarc oxidation process. Smoothing the modulated pulses at the output of the autonomous current inverter 4 is carried out using a battery of 6 electric capacitors. Thus, the change in the frequency of the modulating signal provides a change in the frequency of the current in the circuit of the part 8-electrolyte bath 9 connected through a current sensor 7 in parallel with the battery 6 of electric capacitors.
Обратная связь по току, введенная в систему 5 управления с помощью датчика 7 тока, обеспечивает стабильность требуемых для режима микродугового оксидирования параметров тока.The current feedback introduced into the control system 5 by the current sensor 7 ensures the stability of the current parameters required for the microarc oxidation mode.
Система 5 управления в процессе обработки модулирует импульсы тока на выходе автономного инвертора 4 тока сигналом изменяемой частоты, масштаб изменения которой был рассчитан перед стартом процесса. Тем самым обеспечивается требуемое изменение частоты тока в ходе процесса микродугового оксидирования.The control system 5 in the process of processing modulates the current pulses at the output of the autonomous current inverter 4 with a variable frequency signal, the scale of which was calculated before the start of the process. This ensures the required change in the current frequency during the microarc oxidation process.
Таким образом, заявляемое устройство обеспечивает режим микродугового оксидирования током с линейно-убывающей в ходе процесса частотой в диапазоне от 1000 до 1 Гц, что позволяет по сравнению с известными устройствами увеличить скорость обработки на 50-70% и повысить максимальную толщину сформированного оксидного слоя на алюминиевых сплавах и покрытиях в 2,0-2,4 раза.Thus, the claimed device provides a microarc oxidation current with a linearly decreasing frequency during the process in the range from 1000 to 1 Hz, which, compared with known devices, increases the processing speed by 50-70% and increases the maximum thickness of the formed oxide layer on aluminum alloys and coatings 2.0-2.4 times.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010114348/02U RU97734U1 (en) | 2010-04-13 | 2010-04-13 | DEVICE FOR MICRO-ARC OXIDATION OF ALUMINUM ALLOYS AND COATINGS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010114348/02U RU97734U1 (en) | 2010-04-13 | 2010-04-13 | DEVICE FOR MICRO-ARC OXIDATION OF ALUMINUM ALLOYS AND COATINGS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU97734U1 true RU97734U1 (en) | 2010-09-20 |
Family
ID=42939519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010114348/02U RU97734U1 (en) | 2010-04-13 | 2010-04-13 | DEVICE FOR MICRO-ARC OXIDATION OF ALUMINUM ALLOYS AND COATINGS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU97734U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104962971A (en) * | 2015-07-15 | 2015-10-07 | 佛山市中国科技开发院分院 | Aluminum base alloy and method for strengthening surface of composite material thereof |
| CN111647924A (en) * | 2020-06-09 | 2020-09-11 | 南京工业大学 | On-line monitoring system for micro-arc oxidation film forming process |
-
2010
- 2010-04-13 RU RU2010114348/02U patent/RU97734U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104962971A (en) * | 2015-07-15 | 2015-10-07 | 佛山市中国科技开发院分院 | Aluminum base alloy and method for strengthening surface of composite material thereof |
| CN111647924A (en) * | 2020-06-09 | 2020-09-11 | 南京工业大学 | On-line monitoring system for micro-arc oxidation film forming process |
| CN111647924B (en) * | 2020-06-09 | 2021-08-20 | 南京工业大学 | On-line monitoring system for micro-arc oxidation film forming process |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100482867C (en) | Oxidising electrolytic method for obtaining ceramic coating at surface of metal | |
| RU2002128612A (en) | METHOD OF ELECTROLYTIC OXIDATION FOR PRODUCING CERAMIC COATING ON THE SURFACE OF METAL | |
| US20120119591A1 (en) | Novel Pulsed Power Supply For Plasma Electrolytic Deposition And Other Processes | |
| RU97734U1 (en) | DEVICE FOR MICRO-ARC OXIDATION OF ALUMINUM ALLOYS AND COATINGS | |
| RU155594U1 (en) | MULTIFUNCTIONAL ELECTRICITY QUALITY REGULATOR FOR THREE PHASE DISTRIBUTION SYSTEMS OF ELECTRICITY SUPPLY OF 0.4 KV | |
| JP2010113822A (en) | High-pressure discharge lamp lighting device and lighting method of high-pressure discharge lamp | |
| US20080087551A1 (en) | Method for anodizing aluminum alloy and power supply for anodizing aluminum alloy | |
| CN113241832A (en) | High-frequency pulse direct-current oscillation charging system controlled by PLC programming | |
| CN110670105B (en) | Pulse-direct current alternate mixed anodic oxidation method of anode foil for aluminum electrolytic capacitor | |
| CN105624757A (en) | Industrial-frequency alternating-current anodic oxidation method of anode aluminum foil for aluminum electrolytic capacitor | |
| RU2389830C2 (en) | Method for micro-arc oxidation | |
| RU100082U1 (en) | DEVICE FOR MICRO-ARCH MODIFICATION OF SURFACE OF METALS AND ALLOYS | |
| RU90443U1 (en) | DEVICE FOR THICK-LAYER MICRO-ARC OXIDATION OF VENTAL METALS AND ALLOYS | |
| JP2014230389A (en) | Power supply circuit and method of application of electric double-layer capacitor | |
| RU102619U1 (en) | DEVICE FOR MICROARC OXIDATION OF METAL PRODUCTS | |
| RU110090U1 (en) | TECHNOLOGICAL CURRENT SOURCE FOR MICROPLASMA OXIDATION | |
| RU2413040C2 (en) | Device for application of coating by micro-arc oxidation of valve metals and alloys | |
| JP2010012551A (en) | Wire electric discharge machine having single power supply | |
| RU2333299C1 (en) | Device for microarc metal and alloy oxidation | |
| RU2613250C2 (en) | Micro-arc oxidation device | |
| RU96868U1 (en) | DEVICE FOR MICRO-ARC OXIDATION OF VENTIL METALS AND ALLOYS | |
| RU2623531C1 (en) | Device for plasma-electrolytic oxidation of metals and alloys | |
| RU80166U1 (en) | DEVICE FOR MICROARC OXIDATION OF METALS AND ALLOYS | |
| KR101344246B1 (en) | Power supply for aluminium anodizing and control method thereof | |
| RU2775987C1 (en) | Apparatus for micro-arc oxidation of products made of metals and alloys |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20110414 |