Катод колокольных ванн для нанесения гальванопокрытий

 

КАТОД. КОЛОКОЛЬНЫХ ВАНН ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ГАЛЬВАНОПОКРЫТИЙ, состоящий из гибкого изолированного кабеля, проходящего через продольную ось вращения колокола, и проводника подачи потенциала отрицательной полярности, подсоединенного к свободному концу кабеля, отличающийся тем, что, с целью повьццения производительности обработки и уменьщения затрат на ее проведение за счет увеличения суммарной длины контактирования изделий с поверхностью катода, в процессе их обработки, проводник подачи потенциала отрицательной полярности выполнен в форме замкнутой петли, сужающейся к месту ее соединения с изолированным гибким кабелем. о со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(511 С 25 0 17/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 345 ) 778/22-02 (22) 09.06.82 (46) 15.09.83. Бюл. Р 34 (72) Ю. А. Семенов (71) Прибопомеханическое объединение "Курганприбор" (53) 621,357.7.035 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 486083, кл. C25D 17/18, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР У 836240, кл. C25D 17/24, 1979. (54) (57) КАТОН КОЛОКОЛЬНЫХ ВАНН ДЛЯ

НАНЕСЕНИЯ ГАЛЬВАНОПОКРЫТИЙ, состоящий

„„SU„„1041609 А из гибкого изолированного кабеля, проходящего через продольную ось вращения колокола, и проводника подачи потенциала отрицательной полярности, подсоединенного к свободному концу кабеля, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности обработки и уменьшения затрат на ее проведение за счет увеличения суммарной длины контактирования изделий с поверхностью катода. в процессе их обработки, проводник подачи потенциала отрицательной полярности выполнен в форме замкнутой петли, сужающейся к месту ее соединения с изолированным гибким кабелем.

1041609

Изобретение относится к нанесению гальванических покрытий, в частности к устройствам для нанесения гальванопокрытия на мелкие детали.

Известен колокол для нанесения гальванопокрытий, содержащий катод, выполненный в виде множества штырей, укрепленных на дне колокола. Такая конструкция катода позволяет повысить надежность контакта между ним и обрабатываемыми изделиями (1) .

Однако при такой конструкции катода в контакте с покрываемыми деталями одновременно находится только половина штырей, которые попеременно заходят в массу обрабатываемых деталей и выходят из нее при вращательном движении колокола в процессе обработки. Другая же половина штырей катода находится непосредственно в электролите и на них интенсивно осаждается металл покрытия, что увеличивает расход металла и приводит в 20 дальнейшем к его потере.

В процессе вращения колокола при обработке сложнопрофилированных изделий из — за того, ° что контакт последних происходит с жесткими проводниками на ограниченной площади возмо- 25 жен отход изделий из — эа их деформирования катодными стержнями. Большие контактные нагрузки на изделия в момент попадания их на катодные стержни также приводят к возникновению эффекта галтовки нанесенного ранее покрытия, что увеличивает продолжительность гальванической обработки.

Наиболее близким к предлагаемому является катод колокольных ванн для нанесения покрытия, выполненный в виде двух соединенных под углом плоских овалов, закрепленных в

35 месть стыковки одного овала с другим к концу гибкого кабеля. Гибкий кабель для подачи потенциала отрицательной полярности, имеющий наружную изоляцию, проложен по продольной

40 оси вращения устройства.

В процессе вращения устройства обрабатываемые детали периодически контактируют с лицевой и обратной поверхностями обоих овалов, на которые подается отрицательный потенциал, в результате чего на них осаждается

45 гальваническое покрытие (2) .

Контактирование обрабатываемых изделий с катодным проводником происходит, в основном, только по передним и задним плоскостям, соединенных под углом составляющих его ова- 50 лов. Боковые поверхности овалов в виду неразвитости общей длины и незначительности их площади в процессе нанесения покрытия практически не принимают никакого участия в передаче потенциала к массе обрабатываемых 55 изделий, Кроме того, входящие в массу обрабатываемой загрузки изделия, пересыпающиеся с одного участка поверхности колокола на другой, в процессе вращенмя последнего достигаются, как правило, по криволинейным траекториям. Контакт же детали, проходящей по такой линии, с поверхностью любого составляющего катод овала (представляющего собой плоскость) возможен только в какой=то точке или на отрезке, имеющем незначительную величину.

Таким образом, при довольно значительной общей поверхности катодного проводника в процессе проведения гальванической обработки

-затруднено создание большого количества разветвленных проводящих цепей, составленных из множества контактирующих друг с другом и катодным прводником изделий, Образующиеся цепочки при использовании такого катода имеют небольшую длину, так как контактирующее в точке за относительно небольшой промежуток времени изделие способно осуществить подачу потенциала отрицательной полярности к сравнительно небольшому числу находящихся вблизи него деталей. Все это отрицательно сказывается на производительности проведения гальванической обработки, а также приводит к повышенному расходу используемого для проведения процесса металла из — за его бесполезного осаждения на поверхность катодного проводника, Цель изобретения — повышение производительности гальванической обработки и уменьшение затрат на ее проведение.

Указанная цель достигается тем, что в катоде колокольных ванн для нанесения гальвано- . покрытий, состоящем из гибкого изолированного кабеля, проходящего через продольную ось вращения колокола и проводника подачи потенциала отрицательной полярности, подсоединенного к свободному концу кабеля проводник подачи потенциала отрицательной полярности выполнен в форме замкнутой петли; сужающейся к месту ее соединения с изолированным гибким кабелем.

Составляющие сужающуюся петлю полосы соединены своими концами таким образом, что их грани имеют наклон к вертикальной плосо кости под углом 15 —.75 .

В процессе нанесения покрытия с помощью предлагаемой конструкции катода перемещающиеся в колоколе изделия сначала увлекают закрепленный на гибком изолированном кабеле петлеобразный проводник за сбой и перемещают его вплоть до того момента, пока гибкий кабель не будет полностью натянут.

Если петлеобразный проводник ранее расположен под каким — либо углом к направлению перемещения общей массы деталей, совпадающим с направлением вращения колокола, ro под воздействием массы обтекающих его деталей он занимает положение, в котором он оказывает минимальное сопротивление их движени

09 4 з 10416 т. е. он в крайнем положении всегда развернут суженным концом навстречу направлению движения изделий.

В таком положении предлагаемый катодный проводник представляет собой "волнорез", по поверхности которого "протекают" движущиеся вблизи него детали. Обтекание изделий происходит как по внешнему контуру петлеобразного проводника, так и по внутреннему. Масса проходящих около предлагаемого катода изделий 10 заставляет плотно прижиматься к нему находящиеся вблизи изделия (поток иэделий обтекает рассекающие его поверхности "волнореза ), которые скользят по внутренним и наружным сторонам проводника, не теряя контакта с пос- 15 ледним, пока полностью его не минуют. Находящиеся внутри петлеобразного проводника детали, кроме продольного горизонтального перемещения, движутся по наклонным граням составляющих проводник сторон и вверх за счет 20 вьщавливания их стремящимися покинуть его внутреннюю полость другими изделиями. Таким. образом, продолжительное контактирование обрабатываемых изделий с петлеобразным проводником осуществляется по всей поверхности ка- 25 тода, имеющего сравнительно небольшую площадь. Так как обрабатываемые изделия дли; тельное время не теряют контакт с поверхностью петлеобразного проводника при скольжении по его поверхности, возникает возможность создания разветвленных цепей из контактирующих друг с другом изделий. Через эти цепи осуществляется подача потенциала отрицательной полярности ко всей массе обрабатываемых изделий.

На фиг. 1 изображен предлагаемый катод и обрабатываемые в колоколе изделия.вид свер; 35 ху; на фиг. 2 — разрез. А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг. 2:

Катод состоит из гибкого изолированного

; кабеля 1, к концу которого присоединен сужа- 40 ющейся частью петлеобразный проводник 2. С проводником 2 контактируют обрабатываемые изделия 3, которые находятся внутри колокола 4 в электролите 5. Составляющие петле6бразный проводник стороны имеют наклон к вертикали под углом е, который составляет

15 — 75 (см. фиг. 3).

Нанесение покрытия с помощью предлагае-мого катода осуществляется следующим образом.

Гибкий изолированный кабель 1 закрепляет50 ся одним концом внутри полого вала редуктора (не показан). Второй свободный конец с петлеобразным проводником подачи отрицательного потенциала 2 опускается на дно колокола 4, имеющего форму тела вращения. Затем в колокол загружаются обрабатываемые изделия 3 и включается привод вращения устройст ва. Иэделия 3 вместе с петлеобразным проводником 2 начинают перемещаться по направлению вращения устройства вместе с участком поверхности колокола, на котором онн в данный момент находятся. Петлеобразный проводник 2 движется до тех пор, пока этому не станет препятствовать натянутый до предела гибкий изолированный кабель 1. Обтекающие со всех сторон изделия 3 заставляют развернуть его таким образом, чтобы он оказывал наименьшее сопротивление их перемещению. Петлеобразный проводник 2, таким образом, самоустанавливается суженным концом навстречу направлению вращения устройства. Перемещающиеся изделия 3 начинают обтекать грани петлеобраэного проводника 2, который превращается как бы в "волнорез", разрезающий массу текущих изделий, которые стремятся сдвинуть его с занимаемого места. Обтекание изделий 3 происходит с наружнъ)х сторон петлеобразного провод- ника 2, так и с внутренних по направлениям, показанным на фиг. 1 и фиг. 2 стрелками, Масса проходящих около петлеобразного проводника 2 изделий заставляет плотно прижиматься к поверхностям граней проводника находящиеся рядом с ним изделия, которые проходят вдоль его поверхности в тесном контакте с его телом вплоть до того момента, по ка не выйдут за его пределы. Проходящие.внутри петлеобразного проводника 2 изделия 3, кроме того, под давлением находящейся позади них массы обрабатываемых изделий вынуждены еще и подыматься вверх по наклонной задней грани петлеобразного проводника (угол а — — 15— 75, поэтому последняя играет роль как бы отвала бульдозера, перемещающего находящийся впереди него пласт снимаемого грунта вверх), а также частично и по двум боковым. Давление подымающихся вверх изделий 3 не позволяет петлеобразному проводнику 2 "всплывать" на верхний слой обрабатываемой загрузки, сдвигаясь с места прежнего своего положения на дне колокола 4 (см. фиг. 2). Изделия 3 продолжают укаоанное перемещение в электролите

5, пока имеющиеся силы трения между ними и поверхностью стенок дна колокола не окажутся меньше все время увеличивающейся по мере подъема изделий 3 скатывающей составляющей сил. гравитации. Под действием последней они скатываются вцнз и затем продолжают перемещение указанным образом, вновь проходя около петлеобразного проводника 2, Углы наклона граней составляющий его полос менее 15 или более 75 не обеспечивают достижения достаточной высоты подъема обрабатываемых изделий 3 при их движении через петлеобразный проводник 2.

При наклоне граней, находящемся в пределах 15 < А < 75 изделия 3 приобретают, 1041609

A-А

Составитель . И, Саакова

Техред А.Бабинец

Корректор Ю Макаренко

Редактор А. Лолинич

Тираж 643

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 4 / 5

Подписное

Заказ 7073/29

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 кроме движения по горизонтали; еше и скольжение в вертикальной плоскости.

Так как изделия, плотно прижатые находяшимися рядом с ними соседними деталями к поверхности петлеобразного проводника 2, сохраняют контакт с последним достаточно продолжительное время, между этими изделиями и массой прилегаюших к ним деталей возникают разветвленные цепи, осушествляющие подачу потенциала отрицательной полярности 1О к большей части массы обрабатываемой загрузки (прижатые друг к другу детали создают своеобразные токопроводящие мосты, через которые потенциал отрицательной полярности подается от петлеобразного проводника 2 ко 15 всем изделиям, составляющим этот мост, а также и к тем, которые вступают в случайный мгновенный контакт с ними).

Таким образом, с помощью катода предлагаемой конструкции при сравнительно неболь- 20 шой его общей поверхности удается осуществлять подачу потенциала отрицательной полярности к достаточно большому количеству иэделий 3 из обрабатываемой загрузки и тем самым создать хорошие условия для качественного и быстрого нанесения на них гальванического покрытия в колоколе устройства.

Предлагаемый катод колокольных ванн для нанесения гальванопокрытий, в отличие от известного, позволяет обеспечить длительный контакт обрабатываемых в колоколе изделий с поверхностью подающего потенциал отрицательной полярности проводника практически по всему его периметру.

Кроме того, за счет плотного прижатия друг к другу обтекаюших катод изделий создается возможность для возникновения составленных ими самими разветвленных цепей подачи потенциала отрицательной полярности к массе загружаемых в колокол деталей.

Предлагаемая конструкция катода при сравнительно небольшой плошади поверхности обеспечивает одновременное протекание процесса осаждения металла на большей части обрабатываемой загрузки, тем самым уменьшая его излишние затраты на покрытие-тела самого катода при увеличении производительности проведения обработки.

Годовой экономический эффект составит за счет уменьшения расхода цветного металла, улучшения качества наносимого покрытия и повышения производительности гальванической обработки 9,4 тыс. р.