RU2591919C1 - Metal parts zinc impregnation plant of - Google Patents
Metal parts zinc impregnation plant of Download PDFInfo
- Publication number
- RU2591919C1 RU2591919C1 RU2015111792/02A RU2015111792A RU2591919C1 RU 2591919 C1 RU2591919 C1 RU 2591919C1 RU 2015111792/02 A RU2015111792/02 A RU 2015111792/02A RU 2015111792 A RU2015111792 A RU 2015111792A RU 2591919 C1 RU2591919 C1 RU 2591919C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal parts
- working chamber
- metal
- parts
- protective
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Coating With Molten Metal (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое устройство относится к области технологий и устройств для нанесения защитных антикоррозионных покрытий и может быть использована для коррозионно-защитной обработки прецизионных деталей крепежа для авиационной, автомобильной, космической техники и машиностроения.The proposed device relates to the field of technologies and devices for applying protective anticorrosive coatings and can be used for corrosion-protective processing of precision fastener parts for aircraft, automotive, space technology and mechanical engineering.
По технической сущности наиболее близкой к заявляемой является установка (свидетельство №13376 приоритет от 30.08.1999 «Установка для диффузионного цинкования металлических деталей», МПК С23С 10/28, опубл. 10.04.2000, БИ №10), содержащая рабочую камеру с горловиной для загрузки деталей, перекрытой крышкой, систему нагрева рабочей камеры, питательный бункер с шихтой, загрузочную емкость с металлическими деталями, рабочая камера подключена к вибросистеме с возможностью передачи вибрации по всему объему камеры, крышка камеры выполнена составной из двух деталей, одна из которых, находящаяся снаружи камеры, герметично перекрывает горловину, а другая закреплена на первой с возможностью перемещения ко дну рабочей камеры в качестве уплотняющего элемента и совпадает по контуру с поперечным сечением камеры, при этом установка дополнительно соединена с системой вакуумирования и источником инертной среды, преимущественно инертного газа, который подключен к рабочей камере через регулирующий элемент.In terms of technical nature, the installation closest to the claimed one (certificate No. 13376 priority of 08/30/1999 "Installation for diffusion galvanizing of metal parts", IPC С23С 10/28, publ. 10.04.2000, BI No. 10), containing a working chamber with a neck for loading of parts with a covered lid, a heating system for the working chamber, a feed hopper with a charge, a loading container with metal parts, the working chamber is connected to a vibrating system with the possibility of transmitting vibration throughout the chamber, the camera lid is made of two parts, one of which is located outside the chamber, hermetically closes the neck, and the other is mounted on the first with the possibility of moving to the bottom of the working chamber as a sealing element and coincides along the contour with the cross section of the chamber, while the installation is additionally connected to a vacuum system and an inert source medium, mainly inert gas, which is connected to the working chamber through a control element.
Недостатками данного устройства являются сложность конструкции (наличие составной крышки, вибросистемы и т.д.), значительная длительность процесса из-за использования печи сопротивления, необходимость уплотнения смеси для обеспечения контакта по всей поверхности покрываемых деталей, наличие градиента температуры при нагреве цинковой смеси, низкий коэффициент полезного действия установки.The disadvantages of this device are the complexity of the design (the presence of a composite cover, vibration system, etc.), a significant process time due to the use of a resistance furnace, the need to seal the mixture to ensure contact over the entire surface of the coated parts, the presence of a temperature gradient when heating the zinc mixture, low the efficiency of the installation.
Задачей авторов изобретения является разработка установки для диффузионного цинкования, обеспечивающей получение ультратонких равномерных покрытий на сложнопрофильных прецизионных деталях мелкого крепежа, высокого качества покрытия.The task of the authors of the invention is to develop a plant for diffusion galvanizing, providing ultra-thin uniform coatings on the complex precision parts of small fasteners, high quality coatings.
Технические результаты, на достижение которых направлено заявляемое изобретение, заключаются в обеспечении условий получения ультратонких равномерных покрытий на сложнопрофильных прецизионных деталях мелкого крепежа, улучшения качества покрытия, упрощения конструкции, уменьшения времени проведения одного цикла процесса.The technical results to which the claimed invention is directed are to provide conditions for obtaining ultra-thin uniform coatings on the highly specialized precision parts of small fasteners, improve the quality of the coating, simplify the design, reduce the time spent on one process cycle.
Данные технические результаты достигаются тем, что в установке для диффузионного цинкования металлических деталей, содержащей, по крайней мере, одну рабочую камеру с горловиной для загрузки деталей, перекрытой крышкой, систему нагрева рабочей камеры, питательный бункер с шихтой, загрузочную емкость с металлическими деталями, при этом каждая рабочая камера подключена через регулирующий орган к источнику инертной среды, новым является то, что система нагрева выполнена в виде индукционного блока, формирующего нагрев токами с частотой 0,44-1 МГц до 850-880°C, в который помещена, по крайней мере, одна рабочая камера для размещения металлических деталей, предназначенных для получения на них защитного цинкового покрытия, дополнительно система индукционного нагрева расположена между, с одной стороны, ванной с электролитом для гальванического нанесения металлического подслоя металла из группы переходных металлов периодической системы элементов, а с другой - с ванной для обработки покрытых защитным цинковым слоем металлических деталей в фосфорсодержащем электролите, которые объединены в единую технологическую линию.These technical results are achieved in that in a plant for diffusion galvanizing of metal parts, containing at least one working chamber with a neck for loading parts, a covered lid, a heating system for the working chamber, a feed hopper with a charge, a loading container with metal parts, at In this case, each working chamber is connected through a regulatory body to an inert medium source, the new one is that the heating system is made in the form of an induction unit that forms heating by currents with a frequency of 0.44-1 MHz up to 850-880 ° C, in which at least one working chamber is placed to accommodate metal parts intended for receiving a protective zinc coating on them, in addition, an induction heating system is located between, on the one hand, a bath with electrolyte for galvanic deposition a metal sublayer of a metal from the group of transition metals of the periodic system of elements, and on the other hand, with a bath for processing metal parts coated with a protective zinc layer in a phosphorus-containing electrolyte, which are combined Nena in a single process line.
Применение системы нагрева рабочей камеры в виде индукционного блока позволяет исключить применение виброустановки и уплотняющего элемента, поэтому исключается необходимость выполнения крышки камеры сложной формы. Все это в совокупности приводит к упрощению конструкции. Также применение индукционного блока в качестве системы нагрева рабочей камеры позволяет уменьшить время проведения одного цикла процесса и исключить градиент температуры при нагреве цинковой смеси, что приводит к улучшению технологичности процесса и увеличению годных изделийThe use of the heating system of the working chamber in the form of an induction unit eliminates the need for a vibroinstallation and a sealing element, which eliminates the need for a complex chamber lid. All this together leads to a simplification of the design. Also, the use of an induction unit as a heating system for the working chamber allows reducing the time of one process cycle and eliminating the temperature gradient when heating the zinc mixture, which leads to an improvement in the processability of the process and an increase in suitable products
Установка для диффузионного цинкования металлических деталей (фиг. 1) содержит рабочую камеру 1 с горловиной для загрузки деталей, крышку рабочей камеры 2, обеспечивающую герметичность рабочей камеры, индукционный блок 3, источник 4 инертной среды.Installation for diffusion galvanizing of metal parts (Fig. 1) contains a working
Система нагрева выполнена в виде индукционного блока 3, формирующего нагрев токами с частотой 0,44-1 МГц до 300-400°C.The heating system is made in the form of an
Индукционный блок 3 содержит индуктор 5, магнитопровод 6 и изолирующие прокладки 7.The
Рабочая камера 1 снабжена горловиной для загрузки металлических деталей, перекрыта крышкой 2, регулируемыми элементами соединения с источником инертной среды 4, имеет систему нагрева рабочей камеры (индукционный блок 3), питательный бункер с шихтой, загрузочную емкость с металлическими деталями.The working
Рабочая камера 1 установлена в полости индукционного блока 3 и содержит загруженные перед установкой ее в индукционный блок 3 детали.The
Рабочая камера 1 выполнена из нержавеющей стали любой марки.The working
В качестве индукционного блока 3 может быть использована любая промышленная, вновь разработанная установка для индукционного нагрева, обеспечивающая объем, достаточный для помещения внутрь одной или нескольких рабочих камер.As an
Дополнительно система индукционного нагрева 3 расположена между, с одной стороны, ванной с электролитом 8 для гальванического нанесения металлического подслоя металла из группы переходных металлов периодической системы элементов, а с другой - с ванной 9 для обработки покрытых защитным цинковым слоем металлических деталей в фосфорсодержащем электролите, которые объединены в единую технологическую линию (фиг. 2).Additionally, the
Установку для диффузионного цинкования металлических деталей с несколькими рабочими камерами 1 (фиг. 2) выполняют аналогично первому варианту реализации установки (фиг. 1).The installation for diffusion galvanizing of metal parts with several working chambers 1 (Fig. 2) is performed similarly to the first embodiment of the installation (Fig. 1).
Установка для диффузионного цинкования металлических деталей работает следующим образом.Installation for diffusion galvanizing metal parts works as follows.
Предварительно из питательного бункера (на фиг. 1, 2 не показан) шихту на основе порошкообразного цинка загружают в рабочую камеру 1.Previously, from a nutrient hopper (not shown in Fig. 1, 2), a charge based on zinc powder is loaded into the
После предварительной подготовки и очистки деталей их помещают в ванну 8 с электролитом для гальванического нанесения металлического подслоя металла из группы переходных металлов периодической системы элементов. Далее подготовленные металлические детали перемещают с позиции первоначальной обработки деталей в рабочую камеру 1. При этом возникает контакт частиц шихты с поверхностью металлических деталей. Рабочую камеру 1 через регулирующий орган (на фиг. 1 не показан) подключают к источнику инертной среды 4, задействуют систему подачи инертной среды внутрь камеры, после чего крышку 2 герметично закрывают и рабочую камеру 1 помещают в индукционный блок 3.After preliminary preparation and cleaning of parts, they are placed in a
Экспериментально установлено, что только в условиях инертной среды возможно формирование равномерной диффузионной пленки цинкового покрытия.It was experimentally established that only in an inert environment can a uniform diffusion film of a zinc coating be formed.
Это является следствием снижения риска протекания процесса неконтролируемого окисления цинка в условиях предлагаемого устройства.This is a consequence of reducing the risk of the process of uncontrolled oxidation of zinc in the conditions of the proposed device.
После заполнения рабочей камеры 1 инертной средой камеру 1 закрывают крышкой 2, обеспечивая тем самым сохранение инертной атмосферы в рабочей камере 1. По окончании процесса термообработки рабочую камеру 1 извлекают из полости индукционного блока 3. Затем рабочую камеру 1 открывают, извлекают детали с цинковым покрытием и помещают в ванну 9 для обработки покрытых защитным цинковым слоем металлических деталей в фосфорсодержащем электролите. Все эти конструкционные установки объединены в единую технологическую линию.After filling the
По аналогии такие же действия производят и с другими рабочими камерами.By analogy, the same actions are performed with other working chambers.
После чего каждую рабочую камеру 1 помещают в индукционный блок 3, который обеспечивает разогрев цинковой смеси в рабочих камерах до требуемой температуры (плюс 300-400 C) в течение 1-2 минут (вместо 1-2 часов как в ближайшем аналоге), при этом градиент температур стремится к нулю. Рабочие камеры 1 с покрываемыми деталями выдерживают в течение расчетного времени, затем вынимают из индукционного блока 3 и охлаждают. После чего извлекают детали из рабочей камеры 1.After that, each
При необходимости проводят испытания на сплошность покрытия, на изгиб, коррозионную стойкость, измерение толщины покрытия.If necessary, tests are carried out for continuity of coating, bending, corrosion resistance, measurement of coating thickness.
Таким образом, при использовании предлагаемого устройства обеспечиваются условия получения ультратонких равномерных покрытий на сложнопрофильных прецизионных деталях мелкого крепежа, улучшения качества покрытия, упрощения конструкции, уменьшения времени проведения одного цикла процесса.Thus, when using the proposed device, the conditions for obtaining ultrathin uniform coatings on the complex-profile precision parts of small fasteners are provided, improving the quality of the coating, simplifying the design, reducing the time for one process cycle.
Возможность промышленной реализации предлагаемого устройства подтверждается следующими примерами.The possibility of industrial implementation of the proposed device is confirmed by the following examples.
Пример 1. В лабораторных условиях предлагаемая установка диффузионного цинкования опробована на опытном макете, собранном согласно изображенному на фиг. 1. В условиях данного примера на фиг. 1 представлен вариант реализации установки для диффузионного цинкования металлических деталей с одной рабочей камерой. Рабочая камера 2 с горловиной и крышкой 2, снабженными элементами герметизации, выполнены из стали марки СТ3, источник 4 инертной среды представляет собой баллон, заполненный жидким азотом в качестве инертной среды. В качестве покрываемых деталей рабочая камера 1 заполнена стальными деталями мелкого крепежа. Индукционный блок 3 представляет собой камеру с источником, формирующим нагрев камеры токами с частотой 0,44-1 МГц.Example 1. In laboratory conditions, the proposed diffusion galvanizing plant was tested on an experimental prototype assembled as shown in FIG. 1. Under the conditions of this example in FIG. 1 shows an embodiment of a plant for diffusion galvanizing of metal parts with one working chamber. The working
В рабочую камеру 1 с размещенной в ней шихтой на основе мелкодисперсного порошкообразного цинка, снабженную средствами нагрева и газовой магистралью, подключенной к источнику инертного газа 4 для подачи инертной среды в рабочую камеру, загружают детали, на поверхность которых предварительно нанесен подслой гальванического никеля в ванне 8 с электролитом для гальванического нанесения металлического покрытия. Затем на эти детали наносят диффузионное цинковое покрытие, при этом детали загружают непосредственно в рабочую камеру при полном погружении их в массу цинксодержащей шихты. После чего включают подачу инертного газа в рабочую камеру 1 и индукционный нагрев до 300°C.In the working
В условиях предлагаемого испытания предлагаемого устройства происходит значительное (в 2-3 раза) сокращение времени процесса нанесения ультратонкого покрытия диффузионного цинка, качество покрытия существенно повышается за счет отсутствия градиента температур в цинковой смеси, кроме того, повышается коэффициент полезного действия установки за счет одновременного покрытия деталей в нескольких камерах.Under the conditions of the proposed test of the proposed device there is a significant (2-3 times) reduction in the process of applying an ultrathin coating of diffusion zinc, the coating quality is significantly improved due to the absence of a temperature gradient in the zinc mixture, in addition, the efficiency of the installation due to the simultaneous coating of parts in several cameras.
Пример 2. На фиг. 2 представлен вариант реализации установки для диффузионного цинкования металлических деталей с несколькими (в данном случае - тремя) рабочими камерами 1.Example 2. In FIG. 2 shows an embodiment of a plant for diffusion galvanizing of metal parts with several (in this case, three) working
Как это показали эксперименты, при реализации предлагаемого устройства обеспечиваются условия получения ультратонких равномерных покрытий на сложнопрофильных прецизионных деталях мелкого крепежа, улучшения качества покрытия, упрощения конструкции, уменьшения времени проведения одного цикла процесса.As experiments have shown, when implementing the proposed device, the conditions for obtaining ultrathin uniform coatings on the complex-profile precision parts of small fasteners are provided, improving the quality of the coating, simplifying the design, reducing the time for one cycle of the process.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015111792/02A RU2591919C1 (en) | 2015-04-01 | 2015-04-01 | Metal parts zinc impregnation plant of |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015111792/02A RU2591919C1 (en) | 2015-04-01 | 2015-04-01 | Metal parts zinc impregnation plant of |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2591919C1 true RU2591919C1 (en) | 2016-07-20 |
Family
ID=56412756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015111792/02A RU2591919C1 (en) | 2015-04-01 | 2015-04-01 | Metal parts zinc impregnation plant of |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2591919C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2004620C1 (en) * | 1992-02-25 | 1993-12-15 | Galin Rashit G | Process of zinc diffusion plating over steel articles with oxidized surfaces |
| RU13376U1 (en) * | 1999-08-30 | 2000-04-10 | Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики | INSTALLATION FOR DIFFUSION ZINC OF STEEL PARTS |
| EP1634932B1 (en) * | 2003-06-16 | 2010-03-10 | JFE Steel Corporation | Highly corrosion-resistant surface-treated steel sheet and method for producing same |
| RU2482220C2 (en) * | 2007-05-04 | 2013-05-20 | Хенкель Аг Унд Ко. Кгаа | Metallizing preliminary treatment of zinc surfaces |
| CN102409286B (en) * | 2011-10-28 | 2014-03-12 | 上海达克罗涂复工业有限公司 | Corrosion-resistant and alkali-resistant treatment method for pipe piece connecting piece of metro |
-
2015
- 2015-04-01 RU RU2015111792/02A patent/RU2591919C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2004620C1 (en) * | 1992-02-25 | 1993-12-15 | Galin Rashit G | Process of zinc diffusion plating over steel articles with oxidized surfaces |
| RU13376U1 (en) * | 1999-08-30 | 2000-04-10 | Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики | INSTALLATION FOR DIFFUSION ZINC OF STEEL PARTS |
| EP1634932B1 (en) * | 2003-06-16 | 2010-03-10 | JFE Steel Corporation | Highly corrosion-resistant surface-treated steel sheet and method for producing same |
| RU2482220C2 (en) * | 2007-05-04 | 2013-05-20 | Хенкель Аг Унд Ко. Кгаа | Metallizing preliminary treatment of zinc surfaces |
| CN102409286B (en) * | 2011-10-28 | 2014-03-12 | 上海达克罗涂复工业有限公司 | Corrosion-resistant and alkali-resistant treatment method for pipe piece connecting piece of metro |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Xie et al. | Corrosion behavior of cold sprayed pure zinc coating on magnesium | |
| US20090266454A1 (en) | Method of Diffusion Zinc Coating | |
| Nezamdoust et al. | Application of CeH–V/sol–gel composite coating for corrosion protection of AM60B magnesium alloy | |
| US5260099A (en) | Method of making a gas turbine blade having a duplex coating | |
| BR112018068234B1 (en) | HOT DIP GALVANIZING SYSTEM AND HOT DIP GALVANIZING METHOD, IN PARTICULAR FOR MASS PRODUCTION | |
| Jiang et al. | Zn–Ni alloy coatings pulse-plated on magnesium alloy | |
| US20160177463A1 (en) | Portable, Liquid Free, Electroless, Electrochemical Deposition of Metal on Conductive and Nonconductive Surfaces | |
| RU2591919C1 (en) | Metal parts zinc impregnation plant of | |
| US20160362792A1 (en) | Film-forming structure on work and film-forming method on work | |
| RU2237745C1 (en) | Method and process line for deposition of compound-profile steel articles | |
| CN104561980A (en) | Surface treatment method for magnesium alloy | |
| EP3336224B1 (en) | Electroplating systems and methods | |
| Constantinides | Permanent magnet coatings and testing procedures | |
| US20060159858A1 (en) | Coating process | |
| RU2621088C1 (en) | Method for producing coating on steel plate | |
| US20090311545A1 (en) | Method of coating and induction heating a component | |
| CN108194228B (en) | Solid propellant rocket lining is without precuring forming method | |
| Bestetti et al. | Anodic oxidation and sol–gel coatings for corrosion and wear protection of AM60B alloy | |
| JP2018176112A (en) | Insulation coating method for aluminum die cast products | |
| RU2386723C2 (en) | Zinc impregnation method of metal parts | |
| Winnicki et al. | Corrosion resistance of tin coatings deposited by different methods | |
| RU133128U1 (en) | DEVICE FOR COATING ON GAS TURBINE PARTS | |
| RU2593252C2 (en) | Zinc impregnation method of metal parts | |
| KR20150120680A (en) | Mechanical Plating Method | |
| GB2478641A (en) | Masking means and methods of use |