Устройство для питания гальванической ванны периодическим током

 

Изобретение относится к гальванотехнике и может быть использовано в гальванических цехах предприятий в технологических процессах, в которых применяются нерастворимые аноды, при получении сплавов с улучшенными физико-механическими свойствами. Цель изобретения - улучшение физико-механических свойств покрытия, в частности слоистых, и упрощение конструкции путем использования одного анода и предотвращения осаждения на нерастворимом аноде основного металла при реализации программных режимов осаждения с импульсами обратного тока на двух катодах. Полупроводниковый распределитель тока, подключающий анод и катоды по вторичной обмотке трансформатора, выполнен таким образом, что при протекании импульсов прямого тока работают пары электродов анод-катод, а при протекании обратных импульсов тока работает пара электродов катод-катод. Распределитель выполнен в виде соединенных десяти тиристоров, причем каждая крайняя клемма 2,4 вторичной обмотки трансформатора 1 соединена с анодом 17 через тиристоры 13, 14, последовательно каждому из катодов 15, 16 включены тиристоры 5 и 6, катоды которых соединены и подключены к средней клемме 3 трансформатора. Тиристоры 7 - 12 соединены в три последовательно соединенные группы, каждая из которых содержит параллельные ветви с встречно включенными тиристорами, и подключены между крайними клеммами 2, 4 вторичной обмотки, а общая точка двух соседних групп подключена между одним из катодов 15, 16 и тиристорами 5 и 6. Изобретение позволяет защитить нерастворимые аноды от осаждения на них основного металла их электролита и дает возможность применить программные режимы осаждения, что позволяет получить покрытия с изменяющимися по толщине осадка составом, микроструктурой, повышенной прочностью. 4 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (S1)S С 25 D 21 12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ ССОР (21) 4618439/31-02 (22) 12. 12. 88 (46) 15.08.90. Бюп. Ф 30 (71) Днепропетровский институт инженеров железнодорожного транспорта им. М.И. Калинина (72) H.A. Костин, В.Н. Сиромаха, В.И. Каптановский, В.A. Заблудовский, А.В. Крапивной и В.Г. Панченко, (53) 621.357.14 (088.8) (56) Авторакое свидетельство СССР !

"- 623910, кл. С 25 D !7/00, 1976.

Авторское свидетельство СССР

Ф 992616, кл. С 25 D 21/12, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ ВАННЫ ПЕРИОДИЧЕСКИМ ТОКОМ (57) Изобретение относится к гальванотехнике и может быть использовано в гальванических цехах предприятий в технологических процессах, в которьг применяются нерастворимые аноды при получении сплавов с улучшенными физико-механическими свойствами. Цель изобретения — улучшение физико-меха„„80„„ 1585398 А1

2 нических свойств покрытия, в частности слоистых, и упрощение конструкции путем использования одного анода и предотвращения осаждения на нерастворимом аноде основного металла при реализации программных режимов осаждения с импульсами обратного тока на двух катодах. Полупроводниковый распределитель тока, подключаюп»ий анод и катоды по вторичной обмотке трансформатора, выполнен таким образом, что при протекании импульсов прямого тока работают пары электродов анод — катод, а при протекании обратных импульсов тока работает пара электродов катод— катод. Распределитель выполнен в виде соедине»»нь»х десяти тиристоров, причем каждая крайняя клемма 2, 4 вторичной обмотки трансформатора i соединена с анодом 17 через тиристоры 13 и 14, С: последовательно каждому из катодов 15 и 16 включены тиристоры 5 и 6, катоды которых соел»»нень» и подключены к средней клемме 3 трансформатора. Тиристоры 7 — 12 соединены н три после1585398 довательно соединенные группы, каждая из которых содержит параллельные ветви с встречно включенными тиристорами, и подключены между крайними клеммами

2 и 4 вторичной обмотки, а общая точка двух соседних групп подключена между одним из катод;ов 15, 16 и тиристорами 5 и 6. Изобретение гозволяет

Изобретение относится к гальванотехнике к может быть использовано для осажценкя металлов и сплавов на металлнческие изделия., в том числе для получения слоистых покрытий, а также при необходимости варьирования процентным соцержанием примесей в осаждаемых металлах и компонентов в.сплавах.

Пель изобретения — улучшение. физико-механических свойств покрытия, в частности слоистых, и упрощение конструкции путем использования одного анода и предотвращения осаждения на нерастворимом аноде основного металла из электролита при реализации программных режимов осаждения с импульсами обратно ro тока на двух к ат одах,.

На фиг. 1 предс. авлена схемы устройства; на фиг. 2 — временные диаграгжы работы анода и катодов при одновременном осаждении гальванопокрытия на катоды; на фиг. 3 — то же, при осаждении гальванопокрытия на .первом катоде и одновременном растворении

pro H opoM;.на фиг. 4 — то же, при 4О осаждении гальванопокрытия на втором катоде и одновременном растворении его на первом.

Устройство содержит оцнофазный трансформатор 1, секционированную вторичную обмотку с клеммами 2 — 4, тиристорный распределитель тока, в сос: тав которого входят тиристоры 5 — 14, катоды 15 и 16 и анод 17.

Устройство работает следующим об50 разом.

В целях защиты 1-.ерастворимого анода от осаждения основного металла из электролита по цепи анод — катоц должны проходить импупьсы тока только

55 прямой полярности. Вместе с тем для .улу ппения физико-механических свойств йокрытия в ряде случаев необходимо применять импульсы тока обратной позащитить нерастворимые аноды от осаждения на них основного металла их электролита и дает возможность применить программньre режимы ooаждения, что позволяет получить покрытия с изменяюшимися по толщине осадка составом, микроструктурой, повышенной прочностью. 4 ил. лярности, дпя чего в гальваническую ванну вводится второй катод. Таким образом, в ванне используется трехэлектродная система, в которой два электрода (катоды 15 и 16) выполняют функции катодов к один электрод является нерастворимым анодом 17.

При пропускании обратных импульсов тока работают только катоды 15 и 16, причем направление тока определяет тип процесса, претекающего на электродах. Изменение режима работы электродов осуществляется с помощью тиристоркого распределителя токов. Он же позволяет производить необходимые переключения в схеме при изменении .направления тока во вторичной обмотке трансформатора.

Возможны два основных режима работы устройства.

В первом режиме осуществляется од.новременное осаждение гальванопокрытия на оба катода (фиг. 2). При подаче положительного напряжения к клемме 2 ток через тиристор 13 (тиристор

10 закрыт) и анод 17 поступает на катод 15, далее через тиристоры 11 и 12 (тиристоры 5 и 6 закрыты) — к клемме кроме того, о анода 17 ток поступает на катод 16, а далее через тиристор 12 — к клемме 4. При изменении направления поляризующего тока в обмотках трансформатора ток от клемьна 4 через тиркотор 14 (тиристор 9 закрыт) ,поступает на катод 1.6, далее через тиристоры 8 и 7 (тиристоры 6 и 5 закры1 ты) — к клемме 2, кроме того, ток протекает по цепи анод 17 — катод 15, а затем через тиристор 7 — к клемме 2, Во втором режиме осуществляется растворение гальванопокрытия HB. одном из катодов при одновременном осаждении металла на второй катод (фйг. 3).

Если на катоде 15 должен происходить процесс растворения, а на электроде

5 15853 (катоде 16) -процесс осаждения, то работа устройства осуществляется следующим образом. При подаче положительного напряжения к клемме 2 ток через тиристор 10 (тиристоры 13, 5 и 11 за5 крыты) и катод поступает на катод 16, далее через тиристор 6 (тиристоры 12 и 8 закрыты) — к клемме 3. При изменении направления напряжения в обмотке трансформатора ток от клеммы 4 через тиристор 14 (тиристор 9 закрыт) и анод 17 поступает на катод 16, а затем через тиристор 6 (тиристоры 12 и

8 закрыты) — к клемме 3.

В случае осуществления процесса растворения на электроде (катод 16) и процесса осаждения на катоде 15 (фиг. 4) устройство работает следующим образом. При подаче положительного 2О напряжения к клемме 2 ток через тиристор 13 (тиристор 10 закрь т) и анод 17 поступает на катод 15, а затем через тиристор 5 (тиристоры 11 и. 7 закрыты) — к клемме 3. 25

При изменении напряжения тока в обмотке трансформатора ток через тиристор 9 (тиристоры 14, 6 и 8 закрыты) и электрод (катод 16) поступает на катод 15, а далее через тиристор

5 (тиристоры 11 и 7 закрыты) — к клемме 3.

Таким образом, устройство позволяет защитить нерастворимь е аноды от осаждения на них металла из электро35 лита при использовании программных режимов электролиза с обратными импульсами поляризующего тока.

Предлагаемое устройство для пита- 4О ния гальванической ванны периодическим током по сравнежпо с известным обеспечивает питание ванны чередующи|ыся пачками импульсов тока различной полярности; регулирует как продолжитель- 5 ность пачек импульсов, так и амплитуды, частоты, длительности самих импульсов и пауз, кроме того, с помощью предлагаемого устройства получают регулируемые по толщине чередующиеся слон металла, отличающиеся друг от друга по структуре, текстуре и физико-механическим свойствам.

Фо р мул а и з о бр е те ни я

Устройство для питания гальванической ванны периодическим током, содержащ|ее трансформатор, полупроводниковый распределитель тока, через которые анод и- катоды подключены к вторичной обмотке трансформатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения физико-мехинических свойств покрытий, в частности слоистых| упрощения конструкции путем использования одного анода и предотвращения осажления на нерастворимом аноде основного мЕталла при реализации программных режимов осаждения импульсами обратного тока на двух катодах, полупроводниковый распределитель тока выполнен в виде соединенных десяти тиристорав, ричем каждая крайняя клемма вторичной обмотки трансформатора соединена с анодом через тирис.-лр, последовательно каждому из катодов в.;лю" чен -иристор, катоды которых соединены H подключены к средней клемме Ròîричной обмотки трансформатора, mecòrтиристоров соединены в три последова. тельно соединенные группы, каждая из которых .- содержит параллельные ветви с встречно включенными тиристорами, подключены между крайними клеммами вторичной обмотки трансформатора,,а общая точка двух соседних групп падключена между одним из катодов и соотг» ветствующим тиристором.

1585398

4 и

Составитель Л, Груднева

Редактор N. Петрова Техред Л.Олийпьп< Корректор О. Пипле

Заказ 2307 Тйраж 555 Подписное

BHHHITH Государственного комитета по изобретениям и открьгтиям йри ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101