Устройство для электрохимического полирования проволоки

 

Изобретение относится к электрохимической обработке изделий и может быть использовано для создания защитных поверхностей на длинномерных изделиях, например на проволоке. Изобретение позволяет повысить долговечность анода и катодов за счет уменьшения плотности тока в зоне обработки и снижения отрицательного влияния выделяющихся газов, что способствует повышению эффективности работы устройства и повышению качества обработываемой поверхности. Устройство содержит диэлектрический корпус 1, собранный из диэлектрических пластин 2 с центрирующими выточками 3 и стянутый болтами 4, горизонтальный канал 5, кольцевой анод 6, выполненный в виде трубки. В диэлектрических пластинах выточены гнезда 7 для кольцевых катодов 8. В корпусе между анодом и группой катодов выполнен вертикальный канал 9 для подачи электролита в горизонтальный канал. Анод и катоды соединены с проводниками 10. Корпус размещен в ванне 11, частично заполненной электролитом 12 и имеющей штуцер 13 для отвода электролита и прорези 14 для пропускания проволоки 15. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, к области производства полированной микропроволоки, например, вольфрамовой.

Известно устройство для получения микропроволоки, содержащее диэлектрический корпус с горизонтальным каналом, трубчатый анод и катод в виде винтовой пружины.

Данное устройство имеет ряд недостатков: затруднена очистка трубчатого анода с наклонными каналами в нем, затруднена очистка катода в виде винтовой пружины, снижена эффективность устройства из-за того, что подаваемый в зону катода электролит уже загрязнен выделениями у анода.

На фиг. 1 показано устройство, осевой разрез; на фиг. 2 узел I на фиг. 1.

Устройство для электрохимического полирования микропроволоки содержит диэлектрический корпус 1, собранный из диэлектрических пластин 2 с центрирующими выточками 3 и стянутый болтами 4. Центрирующие выточки 3 (выступы и кольцевые пазы) обеспечивают точную сборку корпуса 1 и прямолинейность горизонтального канала 5. Диэлектрические пластины 2 содержат гнездо для трубчатого анода 6 и гнезда 7 для кольцевых катодов 8, причем каждое гнездо 7 выполнено с двумя коническими осевыми проточками с углом при вершине в 160-170^о. В корпусе 1 между анодом 6 и группой катодов 8 выполнен вертикальный канал 9 для подачи электролита в горизонтальный канал 5. Анод 6 и катоды 8 снабжены токовводами 10.

Корпус 1 размещен в ванне 11, частично заполненной электролитом 12 и имеющей штуцер 13 для отвода электролита и прорези 14 для пропускания микропроволоки 15.

Для электрохимического полирования вольфрамовой микропроволоки используют трубчатый анод из графита, кольцевые катоды из титана. Корпус изготавливают из оргстекла, а в качестве электролита применяют 6-10-ный раствор NaOH.

Устройство для электрохимического полирования микропроволоки работает следующим образом.

При подключении анода 6 и катодов 8 к источнику тока и подаче электролита через вертикальный канал в горизонтальный канал 5 происходит процесс электрохимического травления поверхностного слоя микропроволоки 15. При перемещении микропроволоки 15 вдоль горизонтального канала 5 обеспечивается постепенный и управляемый съем металла с поверхности микропроволоки 15. Регулируя скорость перемещения микропроволоки 15 приводом (не показан) и плотность тока в зоне обработки, достигают высокой степени полировки (14-й класс чистоты поверхности) и постоянного диаметра готовой микропроволоки. Например, при обработке микропровода диаметром 15 мкм происходит уменьшение диаметра до 12 мкм, при этом микропровод перемещают со скоростью 16,7 м/мин через четыре обрабатывающих блока (корпусов 1 с электродами), рабочий ток в которых распределен следующим образом: первый блок 0,4 А, второй блок 0,85 А, третий блок 0,16 А, четвертый блок 0,32 А. При такой схеме распределения тока между отдельными блоками достигается высокая чистота поверхности и постоянство диаметра микропровода.

Выполнение кольцевого анода в виде трубки позволяет увеличить долговечность его и уменьшить плотность тока в зоне обработки. Введение дополнительно трех кольцевых катодов 8 также обеспечивает увеличение долговечности устройства, более равномерный съем металла и уменьшение плотности тока в зоне обработки. Выполнение гнезд 7 для кольцевых катодов 8 с коническими осевыми проточками обеспечивает для каждого катода 8 большую поверхность соприкосновения с электролитом и меньшее отрицательное влияние выделяющихся газов на процесс обработки микропроволоки 15. Оптимальное число (4 шт.) кольцевых катодов 8 установлено опытным путем.

Подача электролита через вертикальный канал 9 обеспечивает протекание свежего электролита как в зону анода 6, так и в зону катодов 8, так как, электролит выходит через оба конца горизонтального канала 5. Это способствует повышению эффективности работы устройства и повышению качества поверхности микропроволоки 15.

Система подачи и отвода электролита (не показана), включает поддоны для сбора электролита, фильтры для очистки электролита, насосы и соответствующие трубопроводы и краны.

Предлагаемое устройство может быть использовано для полирования микропроволоки из вольфрама, меди, никеля, нержавеющей стали и т.д. которая используется для топливных сетчатых фильтров, в приборостроении, в СВЧ-технике и других областях.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ПОЛИРОВАНИЯ ПРОВОЛОКИ, содержащее диэлектрический корпус с горизонтальным каналом, кольцевой анод, выполненный в виде трубки, и группу кольцевых катодов, привод перемещения микропроволоки в горизонтальном канале, систему подачи и отвода электролита, причем кольцевой анод и группа кольцевых катодов расположены в горизонтальном канале, вертикальный канал, соединенный с горизонтальным каналом, блок питания, выходы которого через соответствующие проводники соединены соответственно с кольцевым анодом и соответствующими кольцевыми катодами, отличающееся тем, что диэлектрический корпус выполнен составным из диэлектрических пластин с центрирующими выточками и гнездами для кольцевого анода и кольцевых катодов, причем каждое гнездо для кольцевого катода выполнено с коническими осевыми проточками с углом при вершине в 160 170^o, а вертикальный канал расположен между кольцевым анодом и группой кольцевых катодов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2