Способ нанесения покрытий на пористые изделия

 

Сущность изобретения: Отверстия в изделии заполняют битумом с образованием выступов на требуемую толщину покрытия с одновременным нанесением битума на тыльную сторону изделия, При этом битум наносят путем размещения изделия в барабане центрифуги на слое битума на ленточной подложке при подаче на нее пуска света и воздействия центробежной силы до образования в отверстиях выступов битума, равных заданной толщине покрытий, которую контролируют по изменению отражательной способности поверхности изделия. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

. Ы „, 1784663 А) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 25 0 1/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Изобретение относится к области ма-, ности их утолщают путем нанесения гальвашиностроения и может быть использовано нического покрытия из соответствующего преимущественно в промышленной гальва- металла. нопластике для изготовления фильтроваль- Известен способ утолщения решеток ных перегородок с микронными размерами путем гальванического покрытия их без заотверстий и перемычек между ними с боль- ращивания и уменьшения размеров их отшой прозрачностью и толщиной, а также верстий осаждаемым металлом с-целью сеток, сит, решеток и других пористых изде- повышения прочностй решетки. В этом сполий с повышенной прочностью, собе круглую решетку диаметром 25 мм, Известно, что фильтровальные перего- . толщиной 0,16 мм с отверстиями диаметром родки, решетки, сетки и ситы с микронными . 40 мкм зажимают по ее периметру в коллекразмерами отверстий получают га ьваниче- торе. Последний вместе с решеткой погрускими способами без заметного заращива- жается в электролит сульфата меди и ния отверстий осаждаемым металлом, но выдерживается под током в 1 А в течение только толщиной, значительно меньшей,,двух часов, При этом решетка непрерывно чем размер отверстий. Вследствие малой продувается из коллектора аргоном, кототолщины такие решетки и фильтровальные рый препятствует осаждению металла на перегородки не обладают достаточной стенки отверстий. В результате никелевая прочностью для применения их беэ опор- решетка покрывается медью и утолщается ных подложек. С целью повышения их проч(21) 4847014/26 (22) 04.07,90 (46) 30..12.92. Бюл. N. 48 (71) Ленинградский кораблестроительный институт (72) Н,Ф. Галицкий (56) Вонсовская К.М. и Воленюк Г.А. Промышленная гальванопластика, М.. Машиностроение, 1986, с, 73-80.

Патент CLUAМ 4045303, кл. С 25 0 7/00, . 1977.

Авторское свидетельство СССР

N 454138, кл. В 41 N 1/12, 1972. (54) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ НА

ПОРИСТЫЕ ИЗДЕЛИЯ (57) Сущность изобретения: Отверстия в изделии заполняют битумом с образованием выступов на требуемую толщину покрытия с одновременным нанесением битума на тыльную сторону изделия, При этом битум наносят путем размещения иэделия в барабане центрифуги на слое битума на ленточной подложке при пбдаче на нее пуска света и воздействия центробежной силы до образования в отверстиях выступов битума, равных заданной толщине покрытий, которую контролируют по изменению отражательной способности поверхности изделия. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

i 784663 на 170 мкм без уменьшения размеров от-, верстий.

Недостатком этого способа является ог-. раниченность габаритных размеров и формы, а также толщины покрываемой 5 металлом решетки.

При прямоугольной форме решетки или фильтровальной перегородки, имеющей длину 150 мм и ширину 60 мм с отверстиями

5 — 10 мкм и с толщиной 2 — 3 мкм происходит 10 неравномерное распределение аргона, возникают высокие местные напряжения в решетке и ее разрушение даже при минимальном напоре аргона.

Известен прототип — способ гальваниче- 15 ского покрытия пористых перегородок без заращивания пор путем их заполнения диэлектриком в виде пузырьков водорода, Bblделяемого из раствора, находящегося на другой стороне пористой перегородки из 20 порошка карбонильного никеля. В отличие от предыдущего способа здесь отСутствует струйное течение водорода через отверстия-поры и динамическое его давление на перегородку. Водород насыщает поры мед- 25 ленно и статично заполняет их.

Недостатком этого способа является его ограниченная применимость только к пористым относительно толстым перегородкам. При гальваническом покрытии упо- 30 мянутой прямоугольной никелевой фильтровальной перегородки толщиной 2 — 3 мкм этим способом происходило выпучивание пузырьков водорода из отверстий ши риной 5 мкм и длиной 50 мкм с перемычками 35 между отверстиями, равными 2 мкм, слияние соседних пузырьков в местные более крупные пузыри, которые схлопывались между собой и оказывали в момент схлопывания местное ударное воздействие на ре- 40 шетку, что приводило к ее местному разрушению.

Этот физический факт указал на непригодность применения гэзбвого диэлектрика для заполнения указанных отверстий в мик- 45 ронных фильтровальнь|х перегородках с целью утолщения гальваническим способом без заращивания отверстий осаждаемым металлом для увеличения прочности перегородок. 50

Цель изобретения — повышение прочности изделия, Эта цель достигается способом нанесения покрытий на пористые изделия, преимущественно фильтры. включающим 55 электролитическое осэждение металла при заполнении отверстий диэлектрическим материалом, отличающимся тем, что в качестве диэлектрика поры заполняют битумом с образованием выступов на требуемую толщину покрытия и одновременным нанесением битума на тыльную сторону изделия, а после электролитического осаждения металла битум удаляют расплавлением и промывкой растворителем, отличающимся тем, что наносят путем размещения изделия в барабане центрифуги на слое битума на ленточной подло>кке при подаче на нее пучка света и воздействия центробежной силы до образования в отверстиях выступов битума, равных заданной толщине покрытий, которую контролируют по изменению отражательной способности поверхности изделия, Статичное заполнение отверстий и пор битумом до образования выступов, равных заданной толщине покрытий, в поле центробежной силы и одновременный равномерный нагрев битума светом до пластического состояния исключают разрывы и местные разрушения тонкого пористого изделия или фильтровальной перегородки. Электролитическое оса>кдение металла на поверхность между выступами битума увеличивает толщину и этим повышает прочность пористых изделий и фильтровальных перегородок, сохраняя форму и размеры пор и отверстий.

Предло>кенный способ реализуют с помощью устройства, представленного на черте>ке, В него входят барабанная центрифуга 1, четыре симметрично расположенные в барабане подло>кки 2, покрытые тонким, слоем битума 3, на каждую из которых:уложены фильтровальные перегородки 4 с отверстиями 5; пальчиковая электролампа 6, расположенная внутри параллельно оси барабана

1, отражательный экран 7, частично охватывающий электролампу 6, светоприемник 8 и . люксометр 9. Направление вращения центрифуги обозначено стрелкой, Исходное положение стрелки люксометра при начальном состоянии фильтровальной перегородки 4 и освещении ее электролампой 6 обозначено буквой А. Оно соответствует начальной отражательной способности фильтровальной перегородки, При вращении центрифуги на фильтровальную перегородку 4 воздействуют центробежная сила, которая равномерно вдавливает ее в битум 3, и световой пучок, который нагревает ее и слой битума под ней.

Отраженный световой поток улавливается светоприемником 8, Под указанным теплоBblM воздействием битум размягчается, становится пластичным и выдавливается перегородкой 4 через ее отверстия 5 в виде черных выступов-столбиков, показанных в

ill квадранте центрифуги, в направлении к ее оси, При появлении черных выступов1784663

50 столбиков, интенсивно поглощающих свет, резко снижается отражательная способность поверхности фильтровальной перегородки и стрелка люксометра 9 отклоняется в положение, обозначенное буквой Б. В этот 5 моментупомянутые воздействия прекращают путем одновременно выключения питания электролампочки и. приводы центрифуги. Обороты центрифуги, мощность электролампы и продолжительность 10 воздействия цыентробежной силы и светового потока на фильтровальную перегородку, необходимые . для получения выступов-столбиков заданной высоты, подбираются экспериментально, так как физи- 15 ческие свойства битумов различны. После выема из центрифуги пористые изделия или фильтровальные перегородки вместе с их подложками помещаются в электролитическую ванну, в которой на их.поверхность 20 между выступами-столбиками наносится гальваническое пскрытие требуемым металлом заданной толщины, Затем битум удаляют расплавлением и промывкой растворителем; 25

Примером конкретного выполнения способа является утолщение никелевой фильтровальной перегородки, имеющей габаритные размеры 150х60 мм и отверстия

10х100 мкм, прозрачность 0,45, с 3 мкм до 30

30 мкм путем осаждения никеля в электролите состава: никель углекислый — 179 г/дм, кислота фтористоводородная 40%— з

542 r/äì, кислота бозоная — 237 г/дм, сахаз з рин — 0,014 — 0,1 г/дм, НИА — 2-4 г/дм; рН 35 электролита — 3-4. Осаждение никеля производят при температуре электролита 40- .

60 С и плотности тока на катоде 0.9 — 2

А/дм .

По сравнению с прототипом и аналогом предложенный способ позволяет получать прочные фильтровальные перегородки с микронными отверстиями и неограниченными формами и геометрическими размерами толщиной 30 — 50 мкм и выше, с 45 прозрачностью до 0,60, выдерживающие скорости фильтрования (перед фронтом перегородки) до 30 мlс и выше, а также маски для массового производства лавсановых фильтровальных перегородок с указанной прозрачностью на циклотронах, которые в настоящее время при беспорядочном расположении круглых отверстиях диаметром

5 — 7 мкм имеют прозрачность всего 0,1-0,15.

Таким образом, новые лавсановые перегородки будут иметь по сравнению с изготовляемыми пропускную способность в 4-6 раз выше, а гидравлическое сопротивление в

16 — 30 раз ниже. Применение новых фильтровальных перегородок с микронными размерами отверстий и высокой прозрачностью позволит получить значительную экономию материалов, электроэнергии и топлива, затрачиваемых на постройку и эксплуатацию многочисленных фильтровальных устройств; создать малогабаритные самоочищающиеся воздушные фильтры.для защиты от вредного воздействия пыли и песка регенеративных газотурбинных двигателей транспортных средств и

ВГМ, Предложенный способ исключает брак в виде местных разрывов и существенно сни>кает затраты и себестоимость при массовом производстве микронных металлических фильтровальных перегородок.

Формула изобретения

1, Способ нанесения покрытий на пористые изделия, преимущественно фильтры, включающий электролитическое осаждение металла при заполнении отверстий диэлектрическим материалом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения прочности изделия, поры заполняют в качестве диэлектрика битумом с образованием выступов на требуемую толщину покрытия и одновременным нанесением битума на тыльную сторону изделия, а после электролитического осаждения металла битум удаляют расплавлением и промывкой растворителем.

2. Способпоп.1, отличающийся тем, что битум наносят путем размещения изделия в барабане центрифуги на слое битума на ленточной подло>кке при подаче на нее пучка света и воздействия центробежной силы до образования в отверстиях выступов битума, равных заданной толщине покрытий, которую контролируют по изменению отражательной способности поверх-, ности изделия.

1784663

Составитель B.Ôåä÷åíêo

Техред М.Моргентал Корректор И,Шулла

Редактор

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

Заказ 4349 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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