Способ электролитно-плазменного полирования металлического изделия

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Объединенный институт энергетических и ядерных исследований - Сосны Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Кревсун Эдуард Павлович Куликов Иван Семенович Каменев Анатолий Яковлевич Ермаков Владимир Леонидович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Объединенный институт энергетических и ядерных исследований - Сосны Национальной академии наук Беларуси(57) 1. Способ электролитно-плазменного полирования металлического изделия, заключающийся в том, что обрабатываемое изделие погружают в ванну с водным раствором электролита, прикладывают к нему положительное по отношению к электролиту электрическое напряжение от источника постоянного тока и создают и поддерживают между поверхностью изделия и электролитом тонкий парогазовый слой с потоком плазмы, отличающийся тем, что парогазовый слой создают и поддерживают путем поверхностного нагрева обрабатываемого изделия внешним магнитным полем, генерируемым индуктором, а поток плазмы создают путем приложения напряжения от источника постоянного тока в цепи анод-катод. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве индуктора используют охватывающий ванну, корпус которой выполнен из немагнитного материала, статор электродвигателя, к обмоткам которого подключают источник переменного тока с регулируемым напряжением. 11809 1 2009.04.30 Изобретение относится к электрохимической обработке электропроводящих материалов и может быть применено в процессах электролитно-плазменного полирования изделий в различных областях техники в машиностроении, в электротехнической промышленности,в приборостроении и в декоративных целях при производстве товаров народного потребления. Известен способ электролитно-плазменного полирования металлических изделий 1,который заключается в том, что обрабатываемое металлическое изделие погружают в водный раствор электролита с температурой 40-80 С и прикладывают к нему положительное по отношению к электролиту электрическое напряжение 240-320 В, под действием которого между поверхностью обрабатываемого изделия и электролитом образуется парогазовый слой. В парогазовом слое возникает поток плазмы, благодаря чему происходит полировка металлической поверхности. Описанный способ имеет недостаток ограничены качество обработки и круг обрабатываемых материалов. Это связано со сложностью обеспечения устойчивости парогазового слоя при изменении температуры электролита и напряжения в цепи анод-катод. Известен также способ электрохимического полирования металлических изделий 2,наиболее близкий к заявляемому способу и поэтому принятый за прототип. В способе-прототипе обрабатываемое металлическое изделие погружают в водный раствор электролита и прикладывают к нему положительное по отношению к электролиту электрическое напряжение, под действием которого между поверхностью обрабатываемого изделия и электролитом образуется парогазовый слой, а процесс полирования осуществляют в два этапа, на первом из которых к обрабатываемому изделию прикладывают электрическое напряжение 90-190 В и выдерживают изделие при этом напряжении в течение 0,1-5 с, а на втором этапе это напряжение увеличивают до 200-400 В и поддерживают постоянным до окончания процесса полирования. Недостаток способа-прототипа проявляется в том, что в связи с трудностью обеспечения оптимального состояния парогазового слоя при изменении температуры электролита и напряжения в цепи анод-катод ограничиваются качество обработки и круг обрабатываемых материалов. Задачей настоящего изобретения является создание способа электролитно-плазменного полирования металлических изделий, позволяющего существенно улучшить качество обработки и расширить круг обрабатываемых материалов. Поставленная задача решается тем, что в способе электролитно-плазменного полирования металлического изделия, заключающемся в том, что обрабатываемое изделие погружают в ванну с водным раствором электролита, прикладывают к нему положительное по отношению к электролиту электрическое напряжение от источника постоянного тока и создают и поддерживают между поверхностью изделия и электролитом тонкий парогазовый слой с потоком плазмы, парогазовый слой создают и поддерживают путем поверхностного нагрева обрабатываемого изделия внешним магнитным полем, генерируемым индуктором, а поток плазмы создают путем приложения напряжения от источника постоянного тока в цепи анод-катод. Причем в качестве индуктора используют охватывающий ванну,корпус которой выполнен из немагнитного материала, статор электродвигателя, к обмоткам которого подключают источник переменного тока с регулируемым напряжением. На фигуре изображена схема общего вида устройства для реализации заявляемого способа. Как было указано, процесс электролитно-плазменного полирования идет при наличии тонкого парогазового слоя вблизи поверхности обрабатываемого изделия. По сути дела имеет место так называемое пленочное кипение 3, 4. Кроме того, в парогазовом слое идут разрядные процессы, порождающие поток плазмы. Под действием электрохимических явлений происходит полировка поверхности изделия. В известных способах парогазовый слой как теплофизическое явление и, одновременно, поток плазмы питаются энергией 2 11809 1 2009.04.30 от источника постоянного тока цепи анод-катод. Это приводит, как показывает опыт, к трудностям по управлению процессом полировки, которые выражаются в неустойчивости парогазового слоя (колебания его толщины, срывы, нагрев изделия, появление пены, искрообразование и резкие колебания тока в электрической цепи). В итоге это приводит к снижению качества обработки и сужению круга обрабатываемых материалов. Предлагаемый способ лишен указанных недостатков, так как парогазовый слой и поток плазмы питаются от разных источников энергии. Заявляемый способ осуществляется следующим образом. Обрабатываемое изделие 1 погружают в водный раствор электролита 2, прикладывают к нему положительное по отношению к электролиту электрическое напряжение от источника постоянного тока 3 и создают такие условия (за счет подвода энергии, температуры электролита, его состава, давления над уровнем электролита), когда между поверхностью обрабатываемого изделия и электролитом образуется тонкий парогазовый слой 4 с потоком плазмы. При этом парогазовый слой создают и поддерживают путем поверхностного нагрева обрабатываемого изделия внешним магнитным полем (токами Фуко), генерируемым индуктором 5, а поток плазмы создают путем приложения напряжения от источника постоянного тока 3 в цепи анод-катод. В качестве индуктора используют охватывающий ванну 6 статор электродвигателя, к обмоткам которого подключают источник переменного тока 7 с регулируемым напряжением, а корпус ванны 6 выполняют из немагнитного материала. Предлагаемый способ предполагает использование известных приемов, процедур, материалов и оборудования, что свидетельствует о возможности промышленной реализации изобретения. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3