Способ изготовления матрицы для гальванопластического получения теплообменных систем

 

Сущность изобретения: для изготовления матрицы производят наборку алюминиевых трубок путем закрепления их в торцевых оправках с некоторым определенным зазором 0,4-0,6 и 0,3-0,5 мм соответственно для трубок прямоугольного и круглого сечений. Полученный пространственный каркас обволакивается со всех сторон осаждающимся металлом, так что в итоге получается компактная подая деталь.

COI03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s С 25 О 1/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4740317/24 (22) 25.09.89 (46) 15.10.92. Бюл. ¹ 38 (71) Днепропетровский научно-исследовательский институт технологии машиностроения (72) В.М.Нагирный, Е.В,Миловский, Л.А.Приходько, И.А.Говорова и Е,B.Êî÷êèí (56) Заявка Великобритании № 1273741, кл. С 23 В 7/00, 1972.

Заявка ФРГ № 2815525 кл. С 25 D 1/02, 1980.

Изобретение относится к гальванопластике и может получить применение в машиностроении и авиастроении при изготовлении теплообменных конструкций теплонапряженных узлов и агрегатов изделий электроосаждением никеля и его сплавов.

Известен способ изготовления теплообменных систем в виде тел вращения путем электролитического осаждения слоя никеля на матрицу (копию соответствующего профиля, после чего на его поверхность в местах предполагаемых канавок закрепляют изоляционные полоски (полистирол, церезиновые композиции, воск и т.д.), отвечающие в сечении канавок, тщательно готовят свободную от изоляции поверхность никелевого слоя и далее заращивают никелем зазоры между полосками до их заполнения металлом, придают открытой грани изоляционных полосок электропроводность и полностью заращивают их никелевым слоем (рубашкой). После этого полоски удаляют из внутрирубашечного пространства плавлением, выжиганием и т.д. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАТРИЦЫ

ДЛЯ ГАЛЬВАНОПЛАСТИЧЕСКОГО ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛООБМЕННЫХ СИСТЕМ (57) Сущность изобретения: для изготовления матрицы производят наборку алюминиевых трубок путем закрепления их в торцевых оправках с некоторым определенным зазором 0,4 — 0,6 и 0,3 — 0,5 мм соответственно для трубок прямоугольного и круглого сечений. Полученный пространственный каркас обволакивается со всех сторон осаждающимся металлом, так что в итоге получается компактная подая деталь.

Недостатки известного способа заключаются в многостадийности процесса изготовления, связанной с разрывами между операциями, необходимости заращивания зазоров между изоляционными полосками при малых плотностях тока для обеспечения качественного их зарастания, что обуславливает высокую продолжительность процесса, и возможности нарушения межслойной адгезии из-за разрывов между отдельными стадиями процесса формования. Особые трудности при этом способе вызывает нанесение изоляционных полосок на поверхность осажденного на матрицу слоя никеля и их удаление из внутриканальных пространств после заращивания.

Прототипом изобретения является способ изготовления наружной рубашки охлаждаемых насадков путем электроформования никеля на ребристую стенку из медных или никелевых сплавов после hpep,Bàðèòåëüíoé укладки в канавки тонких алюминиевых трубок, точно соответствующих по размерам размерам канавок. К недостаткам прототи1768665

40 Формула изобретения

Никель серно-кислый 150 — 210

Натрий хлористый 10 — 12 Способ изготовления матрицы для гальНатрий серно-кислый 60 — 80 ванопластического получения теплообменКислота серная 25-35 ных систем, включающий закрепление при температуре . 18 — 25 С 45 алюминиевых трубок в соответствии с прорН 5,2 — 5,8 филем теплообменной системы, о тл и ч а юплотности тока 0,8 — 1,0 А/дм шийся тем, что, с целью упрощения в течение 25 — 30 ч. способа, алюминиевые трубки закрепляют с

Активируют электрохимически в силь- двух сторон при помощи торцевых оправок нокислом электролите хлорида никеля. 50 и расстоянием между трубками 0,4 — 0,6 и

Заращивают матрицу-каркас никелем 0,3 — 0,5 мм соответственно для прямоугольиз электролита состава (г/л): ного и круглого сечения.

Составитель В.Нагирный

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор M.Êåðåöìàí

Редактор А.Бер

Заказ 3623 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 па следует отнести использование его только применительно к изготовлению наружной рубашки готовых ребристых стенок с выфрезерованными трактами. Не менее существенной сложностью является неизбежное образование переходной границы между стенками ребер и трубок в местах их сопряжения, которая может нарушать однородность осаждаемого металла и способствовать зарождению концентратов напряжения, а также разнородность образующейся при этом поверхности, значительно усложняющей ее подготовку перед осаждением никелевого слоя для обеспечения прочного его сцепления с ребрами стенки.

Целью изобретения является упрощение процесса.

Эта цель достигается тем, что алюминиевые трубки закрепляются с обоих торцов при помощи торцевых оправок и расстояниями 0,4-0,6 и 0,3-0,5 мм соответственно для трубок прямоугольного и круглого сечений.

Способ осуществляют следующим образом.

На специальной постоянной оправке из полимерного материала — копия внутренней поверхности изготовляемой детали, производят наборку алюминиевых трубок и закрепляют их в торцевые оправки из ст.12Х18Н9Т, которые снабжены специальными пазами.

Монтируют матрицу-каркас на приспособление для загрузки в гальваническую ванну и производят соответствующую подготовку поверхности матрицы-каркаса раздельно для трубок и торцевых справок.

Производят затяжку матрицы-каркаса с вращиванием их в слой никеля из электролита состава (г/л);

Никель сульфаминовый 350 — 650

Никель хлористый 12 — 15

Кислота барная 30-35

Средство "Прогресс" 0,05 — 0,1 мл/л

5 при рН 3,2-3,5 температуре 50 — 60 С плотности тока 5-10 А/дм г вращении со скоростью

40 — 60 об/мин

10 времени 23 — 25 ч (до наращивания слоя толщиной 1,2 мм). перемешивании электролита очищенным сжатым воздухом.

15 Демонтируют заготовку с приспособления, производят мехобработку.

Удаляют алюминиевые трубки из внутриканального пространства в растворе едкого натрия (500 — 600 г/л) при температуре

20 50-70 С.

Обезводораживают при температуре

300 — 350 ". в слаборазреженной среде (1 — 10

Па) в течение 6 — 8 ч.

Эффективность способа оценивают по

25 качеству сращивания межтрубчатого зазора никелем, внешнему виду изготовляемого изделия и внутриканальному давлению при пневмо-гидроиспытаниях.

Его применение значительно упрощает

30 процесс изготовления полых теплообменных систем электрохимическим осаждением никеля и его сплавов благодаря исключению многостадийности цикла, снижает его трудоемкость и материалоемкость

35 и может быть реализовано в действующих гальванических производствах для получения соответствующих конструкций с внутриканальным давлением выше 200 атм.