Способ очистки поверхности изделия (варианты)

 

Изобретение относится к плазменной технике и технологии и может быть использовано при очистке поверхности электропроводимого тела. Способ включает зажигание разряда между обрабатываемым изделием и элекролитом путем подачи на изделие положительного потенцИала при разрядном токе между изделием и элекролитом 0,1 ≅ 1 ≅ 7,0 А и разрядном напряжении 500 В ≥ U ≥ 20 В. При этом по первому варианту изделие размещают на расстоянии (0-2) мм от поверхности электролита. А по второму варианту изделие погружают в электролит на расстояние (2,5-20) мм от пластины для подвода отрицательного потенциала, расположенной на дне электролитической ячейки. Способ обеспечивает оглушение большой поверхности как внешней, так и внутренней. 2 с.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к плазменной технике и технологии и может быть использовано при очистке поверхности электропроводимого твердого тела.

Известен способ очистки поверхности изделия с применением электроразрядной плазмы тлеющего разряда. Происходит ионная бомбардировка поверхности в высоком вакууме (Электроразрядная очистка катанки. Теплотехнические вопросы применения низкотемпературной плазмы и металлургии.-Свердловск, 1985, с. 102) В качестве прототипа выбран известный способ очистки поверхности изделия заключающийся в зажигании разряда между обрабатываемым изделием и жидким электродом, когда на обрабатываемое изделие подают положительный потенциал, устанавливают зазор между электродами (1,0-1,5) мм, поддерживают разрядный ток 0,15 ≅ 1 ≅ 7,0 A при разрядном напряжении 500 ≥ U ≥ 100 B соответственно (Патент РФ N 1441991, 07.0693).

Недостаток известного способа очистки поверхности изделия по патенту N 144991 заключается в том, что он не позволяет обрабатывать большую площадь как внешней, так и внутренней поверхности изделия, а позволяет обрабатывать лишь торец изделия.

Решаемая техническая задача заключается в обеспечении возможности очищать большую площадь как внешней, так и внутренней поверхности обрабатываемого изделия - электропроводимого твердого тела.

Решение технической задачи в способе очистки поверхности изделия зажиганием разряда между обрабатываемым электропроводным твердым телом и электролитом путем подачи на изделие положительного потенциала по первому варианту достигается тем, что изделие размещают на расстоянии (0 - 2) мм от поверхности электролита, а разрядный ток между изделием и электролитом поддерживают в пределах 0,1 ≅ 1 ≅ 7,0 A при разрядном напряжении 500 ≥ U ≥ 20 B.

Решение технической задачи в способе очистки поверхности изделия зажиганием разряда между обрабатываемым электропроводимым твердым телом и электролитом путем подачи на изделие положительного потенциала по второму варианту достигается тем, что изделие погружают в электролит на расстояние (2,5 - 20) мм от пластины для подвода отрицательного потенциала, расположенной на дне электролитической ячейки, а разрядный ток между изделием и электролитом поддерживают в пределах 0,1 ≅ I ≅ 7,0 A при разрядном напряжении 500 ≥ U ≥ 20 B.

Предложенное техническое решение удовлетворяет критерию "изобретательский уровень", так как приведенные отличительные признаки позволяют получить "новое свойство" - возможность очищать как внутреннюю так и внешнюю поверхность обрабатываемого изделия.

На фиг. 1 показано устройство для осуществления способа очистки изделия в случае размещения его над поверхностью электролита; на фиг. 2 и 3 - вариант размещения части обрабатываемого изделия в электролите; на фиг. 4 - вариант устройства для осуществления способа очистки при размещении обрабатываемого изделия полностью в электролите.

Устройство содержит анод - обрабатываемое изделие 1 - электропроводимое твердое тело и электролитическую ячейку 2. Электролитическая ячейка 2 заполнена электролитом 3 (жидкий катод), на дне ячейки 2 находится металлическая пластина 4. Непосредственно к электродам подключен источник постоянного тока. Электролитами могут быть растворы солей, например, NaCl, CaCl₂.

способ очистки поверхности изделия при размещении обрабатываемого электропроводимого тела над поверхностью жидкого электрода по первому варианту осуществляют следующим образом: обрабатываемое изделие 1 - электропроводимое твердое тело размещают над поверхностью элемента 3 на расстоянии (0 - 2) мм (фиг. 1). Зажигают разряд между анодом - обрабатываемым изделием 1 и катодом (электролитом). Величину тока устанавливают 100 - 7000 мА, разрядное напряжение 20 - 500 В.

Очистку поверхности изделия - твердого электропроводимого тела производят при атмосферном давлении в течение (30 - 240) с.

Способ очистки поверхности изделия при погружении обрабатываемого электропроводимого тела в электролит по второму варианту осуществляют следующим образом: погружают изделие 1 - электропроводимое тело в электролит 3 на расстояние 2,5 ≅ l ≅ 20 мм между обрабатываемым изделием 1 и металлической пластиной 4 для подвода отрицательного потенциала находящийся на дне электролитической ячейки 2 (фиг. 2 - 4). Зажигают разряд между анодом - обрабатываемым изделием 1 и жидким электродом. Величину тока устанавливают 100 - 7000 мА, разрядное напряжение 20 - 500 В.

Очистку поверхности изделия - твердого электропроводимого тела производят при атмосферном давлении в течение 30 - 240 с.

Процесс очистки поверхности изделия, размещенного над поверхностью электролита по первому варианту осуществляется за счет того, что между электропроводимым твердым телом 1 (анодом) и жидким электродом 3 (катодом) горит многоканальный разряд. Многоканальный разряд состоит из множества микроканалов. Под действием микроразрядов поверхность очищается до структурного уровня. Все это происходит в сложной парогазовой среде. В случае высоковольтного разряда поверхность анода - обрабатываемого изделия 1, находящегося на расстоянии > 2 мм от поверхности электролита 3, сгорает.

Скорость очистки зависит от величины тока разряда и состава электролита.

Процесс очистки поверхности изделия, погруженного в электролит по второму варианту способа осуществляется за счет того, что между электропроводимым телом 1 (анодом), погруженным в электролит, и жидким электродом 3 (катодом) в сложной парогазовой среде зажигается многоканальный разряд, состоящий из множества микроканалов, микроразряды очищают поверхность до структурного уровня. Расстояние 2,5 ≅ l ≅ 20 мм определяется напряжением зажигания разряда между электропроводимыми телами в жидкой среде.

Скорость очистки зависит от величины тока разряда и состава электролита.

Из анализа полученных результатов следует, что по сравнению с прототипом предлагаемый способ позволяет обрабатывать большую площадь изделия - не только торец, но и всю внешнюю и внутреннюю поверхности, размещая его в электролитической ячейке.

Поверхность производимого тела очищается простым способом без использования сложного и неэффективного оборудования.

Формула изобретения

1. Способ очистки поверхности изделия, включающий зажигание разряда между обрабатываемым изделием и электролитом путем подачи на изделие положительного потенциала, отличающийся тем, что изделие размещают на расстоянии 0 - 2 мм от поверхности электролита, а разрядный ток между изделием и электролитом поддерживают в пределах 0,1 - 7,0 А при разрядном напряжении 500 - 20 В.

2. Способ очистки поверхности изделия, включающий зажигание разряда между обрабатываемым изделием и электролитом путем подачи на изделие положительного потенциала, отличающийся тем, что изделие погружают в электролит на расстоянии 2,5 - 20,0 мм от пластины для подвода отрицательного потенциала, расположенной на дне электролитической ячейки, а разрядный ток между изделием и электролитом поддерживают в пределах 0,1 - 7,0 А при разрядном напряжении 500 - 20 В.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4