RU2557406C2 - Device to apply electrolytic coating onto tool with figurine working sections of surfaces - Google Patents
Device to apply electrolytic coating onto tool with figurine working sections of surfaces Download PDFInfo
- Publication number
- RU2557406C2 RU2557406C2 RU2013141652/02A RU2013141652A RU2557406C2 RU 2557406 C2 RU2557406 C2 RU 2557406C2 RU 2013141652/02 A RU2013141652/02 A RU 2013141652/02A RU 2013141652 A RU2013141652 A RU 2013141652A RU 2557406 C2 RU2557406 C2 RU 2557406C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- galvanic
- tampon
- tool
- anode
- electrolyte
- Prior art date
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 2
- 238000004886 process control Methods 0.000 claims 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 5
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 3
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 239000003708 ampul Substances 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Soil Working Implements (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для ресурсоповышающей обработки металлического инструмента.The invention relates to the field of electroplating and can be used for resource-increasing processing of a metal tool.
Известно аналогичное устройство [1], анодный узел которого выполнен в виде полого полукольца, опирающегося на тампон, выполненный из адсорбирующего материала, который охватывает по дуге часть восстанавливаемой поверхности. Анодный узел подпружинен к ремонтируемой детали и имеет автоматическую систему стабилизации усилия прижима тампона к восстанавливаемой поверхности. Недостатком данного устройства является сложность нанесения покрытий на локальные участки поверхностей со сложным профилем заданной толщины.A similar device is known [1], the anode assembly of which is made in the form of a hollow semicircle resting on a tampon made of absorbent material, which encompasses part of the surface being restored along the arc. The anode assembly is spring-loaded to the part to be repaired and has an automatic stabilization system for the pressure force of the tampon to the surface being restored. The disadvantage of this device is the difficulty of coating local areas of surfaces with a complex profile of a given thickness.
В качестве прототипа выбрано устройство, описанное в [2], содержащее ванну для электролита, смонтированный над ванной анод с тампоном из диэлектрического материала, держатель катода, соединенный с приводом вращения, механизм прижима тампона к катоду, установленный на стойке, при этом устройство снабжено дополнительным анодом, помещенным в ванне с электролитом, погруженным частично вместе с катодом в электролит, а механизм прижима тампона с катодом выполнен в виде рычага, одним концом шарнирно соединенного со стойкой, в середине - с анодом и тампоном, противоположным концом - с укрепленным на нем тарированным грузом, причем тампон выполнен сотовой конструкции из термореактивного стеклопластика. Недостатком данного устройства является сложность нанесения покрытий на локальные участки поверхностей со сложным профилем заданной толщины.As a prototype, the device described in [2] was selected, which contains an electrolyte bath mounted above the bathtub an anode with a tampon made of dielectric material, a cathode holder connected to a rotation drive, a tampon clamp mechanism against the cathode mounted on a rack, and the device is equipped with an additional an anode placed in a bath with an electrolyte, partially immersed together with the cathode in the electrolyte, and the clamping mechanism of the tampon with the cathode is made in the form of a lever, one end pivotally connected to the column, in the middle - with the anode tampon, the opposite end - with a reinforced calibrated load thereon, wherein the honeycomb structure is formed tampon from thermosetting fiberglass. The disadvantage of this device is the difficulty of coating local areas of surfaces with a complex profile of a given thickness.
Технический результат настоящего изобретения заключается в обеспечении возможности автоматизированного электролитического нанесения твердых гальванопокрытий на сложнопрофильные рабочие участки металлического инструмента заданной толщины.The technical result of the present invention is to enable automated electrolytic deposition of solid electroplated coatings on complex sections of a metal tool of a given thickness.
Технический результат достигается тем, что устройство для нанесения электролитического покрытия на инструмент со сложнопрофильными рабочими участками поверхностей содержит гальваническую камеру, источник тока, тампон из диэлектрического материала и анод, при этом оно снабжено двумя пружинными электродами и нагревательным элементом, установленными внутри корпуса гальванической камеры, регулятором для выбора толщины покрытия и блоком управления процессом обработки с таймером, откалиброванным в единицах толщины покрытия, при этом в тампоне выполнено цилиндрическое углубление для охватывания рабочих участков поверхностей инструмента, анод выполнен в виде стакана, в котором размещен тампон, смоченный электролитом, а в крышке гальванической камеры выполнено калиброванное отверстие, закрытое эластичной мембраной с прорезями для введения инструмента с натягом, при этом пружинные электроды установлены с возможностью замыкания электрической цепи от одного полюса источника тока через анод, электролит, обрабатываемый инструмент и пружинные электроды на второй полюс источника тока. Также устройство может быть снабжено дополнительными гальваническими камерами для обработки инструмента с различной геометрией.The technical result is achieved by the fact that the device for applying an electrolytic coating on a tool with complex profile surface areas contains a galvanic chamber, a current source, a tampon made of dielectric material and an anode, while it is equipped with two spring electrodes and a heating element installed inside the galvanic chamber case, a regulator to select the coating thickness and the processing control unit with a timer calibrated in units of coating thickness, while in the ampoule made a cylindrical recess for covering the working sections of the tool surfaces, the anode is made in the form of a cup in which a tampon moistened with electrolyte is placed, and a calibrated hole is made in the cover of the galvanic chamber, closed with an elastic membrane with slots for introducing the tool with an interference fit, while spring electrodes are installed with the possibility of closing the electric circuit from one pole of the current source through the anode, electrolyte, workpiece and spring electrodes to the second pole current point. Also, the device can be equipped with additional galvanic chambers for processing tools with different geometries.
Заявленное устройство (фиг. 1) содержит гальваническую камеру, состоящую из корпуса 1 и крышки 2, изготовленных из диэлектрического материала, устойчивого к химическим компонентам электролита и температурам, необходимым для реализации осаждения требуемых покрытий. Крышка 2 гальванической камеры содержит калиброванное отверстие, закрытое эластичной мембраной 3, изготовленной из химически стойкой резины, с прорезями, обеспечивающими введение через них инструмента 4 с натягом. При удалении инструмента «лепестки», сформированные прорезями мембраны должны соединиться, предохраняя выход паров электролита наружу. Внутри корпуса 1 гальванической камеры размещены (сверху-вниз): два пружинных электрода 5 и 6, обеспечивающие возможность замыкать через вставленный инструмент 4 питание гальванической установки; нагревательный элемент 7, обеспечивающий прогрев локального участка обрабатываемого инструмента до температуры осаждения требуемого покрытия, причем питание нагревательного элемента включается одновременно с электрическим замыканием пружинных электродов 5 и 6; анод 8, выполненный в виде стакана, в котором находится тампон 9, смоченный электролитом, причем сверху в центральной части тампон имеет цилиндрическое углубление, охватывающее рабочие поверхности обрабатываемого инструмента 4. Величина углубления в тампоне выбирается исходя из размеров участка инструмента, подвергающегося изнашиванию при эксплуатации. К гальванической камере примыкает блок управления 10, содержащий источник тока (условно не показан), вырабатывающий необходимую для гальванического осаждения покрытия параметры тока (форма, частота, плотность) и таймер 11, откалиброванный в единицах толщины наносимого покрытия (например, в микрометрах). Блок управления также содержит световой индикатор 12 и (или) зуммер, связанный с таймером и оповещающий о завершении процесса обработки. Источник тока питается от аккумулятора или от адаптера, подключенного к промышленной сети.The claimed device (Fig. 1) contains a galvanic chamber consisting of a housing 1 and a cover 2 made of a dielectric material resistant to the chemical components of the electrolyte and the temperatures necessary for the deposition of the required coatings. The cover 2 of the galvanic chamber contains a calibrated hole closed by an elastic membrane 3 made of chemically resistant rubber, with slots that allow the insertion of an interference tool 4 through them. When removing the tool, the “petals” formed by the slots of the membrane should be connected, protecting the exit of electrolyte vapor to the outside. Inside the housing 1 of the galvanic chamber are placed (top-down): two spring electrodes 5 and 6, providing the ability to close the power of the galvanic installation through the inserted tool 4; a heating element 7, providing heating of the local area of the workpiece to the deposition temperature of the desired coating, and the power of the heating element is turned on simultaneously with the electrical circuit of the spring electrodes 5 and 6; the anode 8, made in the form of a glass, in which there is a tampon 9 moistened with electrolyte, and on top of the central part the tampon has a cylindrical recess covering the working surfaces of the processed tool 4. The size of the recess in the tampon is selected based on the dimensions of the section of the instrument that is subject to wear during operation. A control unit 10 is adjacent to the galvanic chamber, containing a current source (not shown conditionally) that generates the current parameters necessary for galvanic deposition of the coating (shape, frequency, density) and timer 11 calibrated in units of the thickness of the applied coating (for example, in micrometers). The control unit also contains a light indicator 12 and (or) a buzzer associated with a timer and indicating the completion of the processing process. The power source is powered by a battery or an adapter connected to an industrial network.
Устройство для нанесения гальванических покрытий может содержать две или более гальванических камер для одновременной или последовательной обработки инструмента с различной геометрией.A plating device may include two or more plating chambers for simultaneous or sequential processing of a tool with different geometries.
Работа устройства в динамике. Установку подключают к промышленной сети. Задают регулятором желаемую толщину наносимого покрытия. Инструмент (новый или после переточки) вставляют в отверстие крышки 2, преодолевая сопротивление эластичной мембраны 3 до упора в нижнюю часть углубления в тампоне 9. При этом в момент замыкания через инструмент электродов 5 и 6 произойдет включение гальванической установки и замыкание цепи электрического нагревательного элемента 7. В момент касания инструмента с тампоном замыкается электрическая цепь от одного полюса источника тока через анод, электролит, обрабатываемый инструмент, пружинный электрод 5 на второй полюс источника тока. Одновременно запускается таймер. Покрытие наносится в результате восстановления ионов металла, содержащихся в электролите, на катоде, в роли которого выступает обрабатываемая поверхность инструмента. После выключения таймера отключается и источник тока, обеспечивая осаждение покрытия заданной толщины. В случае использования растворимого анода в процессе эксплуатации потребуется его периодическая замена. В случае использования нерастворимого анода потребуется периодическое обновление электролита. Кроме того, потребуется периодическая добавка электролита, чтобы компенсировать его испарение во внутреннюю часть гальванической камеры и наружу через прорези диафрагмы.The operation of the device in dynamics. The installation is connected to an industrial network. The regulator sets the desired thickness of the applied coating. The tool (new or after regrinding) is inserted into the opening of the cover 2, overcoming the resistance of the elastic membrane 3 all the way to the bottom of the recess in the tampon 9. At the same time, when the electrodes 5 and 6 are closed through the tool, the galvanic installation will turn on and the electric heating element 7 will be closed. At the moment of touching the tool with a tampon, an electric circuit is closed from one pole of the current source through the anode, an electrolyte, the tool being processed, and a spring electrode 5 to the second pole of the current source. The timer starts at the same time. The coating is applied as a result of the reduction of metal ions contained in the electrolyte at the cathode, in which the processed surface of the instrument acts. After the timer is turned off, the current source is also turned off, providing deposition of the coating of a given thickness. If a soluble anode is used during operation, it will need to be replaced periodically. If an insoluble anode is used, periodic electrolyte renewal will be required. In addition, periodic addition of electrolyte will be required to compensate for its evaporation into the inside of the galvanic chamber and out through the slits of the diaphragm.
Пример. Изготовили устройство для нанесения хромовых покрытий. Для этого изготовили полиэтиленовый корпус, в который вставили анод - свинцовый стакан высотой 2 см, внутри которого расположили цилиндрический тампон, смоченный электролитом хромирования, с цилиндрическим углублением высотой 5 мм и диаметром 10 мм, завершающимся коническим углублением с углом 120°. Источник постоянного тока питали от адаптера, подключаемого к промышленной однофазной сети 220 В, и вырабатывающего на выходе постоянное напряжение 12 В при максимальном токе 1 А. Пружинные электроды изготавливали из бериллиевой бронзы. Разрез на эластичной мембране выполняли крестообразной формы с длиной насечек 1 см. Таймер калибровали исходя из расчета: одна минута обработки равна одному микрометру осаждаемого покрытия. Нагревательный элемент рассчитывался на нагрев инструмента до 50°C. Работу устройства проверяли при хромировании переточенного сверла диаметром 10 мм. Перед обработкой установили на таймере требуемую толщину покрытия, равную 5 мкм. Сверло вставили в отверстие до упора. Спустя заданное время сработала сигнализация. После извлечения сверла на переточенных поверхностях образовалось покрытие хрома толщиной 5 мкм.Example. Made a device for applying chrome coatings. To do this, they made a polyethylene case into which an anode was inserted - a lead cup 2 cm high, inside which a cylindrical swab moistened with chromium electrolyte was placed, with a cylindrical recess 5 mm high and 10 mm in diameter, ending with a conical recess with an angle of 120 °. The direct current source was powered from an adapter connected to an industrial single-phase 220 V network and generating a constant voltage of 12 V at a maximum current of 1 A. The spring electrodes were made of beryllium bronze. The incision on the elastic membrane was made crosswise with a notch length of 1 cm. The timer was calibrated based on the calculation: one minute of treatment is equal to one micrometer of the deposited coating. The heating element was designed to heat the instrument to 50 ° C. The operation of the device was checked during chrome plating of a regrind drill with a diameter of 10 mm. Before processing, the required coating thickness of 5 μm was set on the timer. The drill was inserted into the hole until it stops. After the set time, the alarm went off. After the drill was removed, a coating of chromium with a thickness of 5 μm was formed on the grinding surfaces.
На фиг. 1. показана схема устройства для нанесения электролитических покрытий.In FIG. 1. shows a diagram of a device for applying electrolytic coatings.
ЛитератураLiterature
1. А.с. №1640213. Устройство для нанесения покрытий методом электролитического натирания / Медведев В.В. Опубл. 07.04.1991 г., бюл. №13.1. A.S. No. 1640213. Device for coating by electrolytic rubbing / Medvedev V.V. Publ. 04/07/1991, bull. No. 13.
2. Патент РФ №2292410. Устройство для нанесения покрытий посредством электролитического натирания / Ганин А.Н., Громаковский Д.Г., Ибатуллин И.Д., Николаев В.А., Потапкин А.И., Хаустов В.И. Опубл. 27.01.2007 г., бюл. №3.2. RF patent No. 2292410. Device for coating by electrolytic rubbing / Ganin A.N., Gromakovsky D.G., Ibatullin I.D., Nikolaev V.A., Potapkin A.I., Haustov V.I. Publ. 01/27/2007, bull. Number 3.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013141652/02A RU2557406C2 (en) | 2013-09-12 | 2013-09-12 | Device to apply electrolytic coating onto tool with figurine working sections of surfaces |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013141652/02A RU2557406C2 (en) | 2013-09-12 | 2013-09-12 | Device to apply electrolytic coating onto tool with figurine working sections of surfaces |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013141652A RU2013141652A (en) | 2015-03-20 |
| RU2557406C2 true RU2557406C2 (en) | 2015-07-20 |
Family
ID=53285434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013141652/02A RU2557406C2 (en) | 2013-09-12 | 2013-09-12 | Device to apply electrolytic coating onto tool with figurine working sections of surfaces |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2557406C2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4078982A (en) * | 1976-03-15 | 1978-03-14 | Dixie Plating, Inc. | Apparatus for continuous contact plating |
| SU1640213A1 (en) * | 1988-12-21 | 1991-04-07 | Шахтинский Технологический Институт Бытового Обслуживания | Device for coating by electrolytic polishing |
| RU2139371C1 (en) * | 1997-12-03 | 1999-10-10 | Донская государственная академия сервиса | Method and device for electrochemical deposition of coatings utilizing rubbing |
| RU2292410C1 (en) * | 2005-07-13 | 2007-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет | Apparatus for deposition of coating by means of electrolytic rubbing |
-
2013
- 2013-09-12 RU RU2013141652/02A patent/RU2557406C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4078982A (en) * | 1976-03-15 | 1978-03-14 | Dixie Plating, Inc. | Apparatus for continuous contact plating |
| SU1640213A1 (en) * | 1988-12-21 | 1991-04-07 | Шахтинский Технологический Институт Бытового Обслуживания | Device for coating by electrolytic polishing |
| RU2139371C1 (en) * | 1997-12-03 | 1999-10-10 | Донская государственная академия сервиса | Method and device for electrochemical deposition of coatings utilizing rubbing |
| RU2292410C1 (en) * | 2005-07-13 | 2007-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет | Apparatus for deposition of coating by means of electrolytic rubbing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013141652A (en) | 2015-03-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Rogov et al. | The role of cathodic current in plasma electrolytic oxidation of aluminum: Phenomenological concepts of the “soft sparking” mode | |
| Maeng et al. | High‐charge‐capacity sputtered iridium oxide neural stimulation electrodes deposited using water vapor as a reactive plasma constituent | |
| CN103668380B (en) | Two film lateral wall insulation methods of electrode for a kind of electrochemistry processing | |
| EP3072854B1 (en) | Liquid treatment device and liquid treatment method | |
| RU2008102910A (en) | WATER TREATMENT DEVICE | |
| Fadeeva et al. | Impact of laser-structured biomaterial interfaces on guided cell responses | |
| DE69033245D1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR THE PRODUCTION OF FINE GUIDES WITH SMALL SPACES | |
| US10562796B2 (en) | Liquid treatment apparatus including first electrode, second electrode, and third electrode, and liquid treatment method using liquid treatment apparatus | |
| US10526717B2 (en) | Apparatus and method for selectively treating a surface of a component | |
| JP2015084290A (en) | Atmospheric pressure plasma generator | |
| US20070264566A1 (en) | Electrode Arrangement Having Variable Geometry for Electrochemical Treatments | |
| RU2557406C2 (en) | Device to apply electrolytic coating onto tool with figurine working sections of surfaces | |
| KR102273727B1 (en) | Manufacturing apparatus of electrolytic copper foil | |
| EP3940367A1 (en) | Damaged portion treatment method and damaged portion treatment device, and corrosion resistance test method and corrosion resistance test apparatus for coated metal material | |
| EP3119928B1 (en) | Method for delamination of ceramic hard material layers from steel and cemented carbide substrates | |
| RU2533476C2 (en) | Unit for electrolytic coat application | |
| KR102318129B1 (en) | Device intended for implementing an anodization treatment and anodization treatment | |
| WO2015019152A3 (en) | Film deposition device of metal film and film deposition method | |
| KR101751183B1 (en) | Micro electrochemical machining device | |
| BR112013008665B1 (en) | Process for removing layers of workpieces | |
| AU2017204328B2 (en) | Tip Brush - New Electrochemical Electrode | |
| BR112012024387A2 (en) | device and process for controlling the effectiveness of a metal electroplating bath | |
| RU2771807C2 (en) | Apparatus for applying a metal coating | |
| RU2543213C2 (en) | Cascade electric activator of water | |
| CN111411378A (en) | Printing Pens and Printing Devices |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150913 |