Устройство для получения композиционных электрохимических покрытий

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ(71) Заявитель ГНУ Физико-технический институт Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Мачнев Вячеслав Петрович Бакаев Александр Григорьевич Кузей Анатолий Михайлович(73) Патентообладатель ГНУ Физико-технический институт Национальной академии наук Беларуси(57) Устройство для получения композиционных электрохимических покрытий, содержащее основание, гальваническую ванну с электродами, снабженную вибратором, отличающееся тем, что вибратор выполнен в виде дебалансного ротора, установленного внутри платформы, упруго подвешенной к основанию, при этом гальваническая ванна закреплена на упомянутой платформе, а дебалансный ротор снабжен приводом его вращения, содержащим гибкий вал. 22192005.09.30 Полезная модель относится к области электрохимии и касается конструкции устройств для получения на мелких деталях различных электрохимических покрытий, преимущественно композиционных, например металл-окисел металла, алмаз и т.д. Известно устройство для получения покрытий на мелких деталях, содержащее гальваническую ванну, перфорированный барабан с приводом, вибратор, закрепленный над зеркалом ванны 1. Недостатком этого устройства является низкое качество покрытий, получаемых с его помощью, из-за различной толщины их осаждения на поверхности мелких деталей, особенно имеющих сложную форму. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство для получения композиционных электрохимических покрытий, содержащее гальваническую ванну с электродами, снабженную вибратором ее днища 2. Это устройство также не обеспечивает получение равнотолщинных покрытий на мелких деталях, т.к. вибратор перемешивает только электролит. Технической задачей полезной модели является обеспечение перемешивания не только электролита, но и такое перемещение мелких деталей в ванне в процессе электролиза,при котором они совершали бы поворот в различных плоскостях, при одновременном надежном гальваническом контакте с электродом. Для достижения поставленной технической задачи в устройстве для получения композиционных электрохимических покрытий, содержащем основание, гальваническую ванну с электродами, снабженную вибратором, последний выполнен в виде дебалансного ротора,снабженного приводом его вращения и установленного внутри платформы, упруго подвешенной к основанию, при этом гальваническая ванна закреплена на упомянутой платформе, а привод вращения снабжен гибким валом. При таком выполнении за счет вращения дебалансного ротора (т.е. ротора, имеющего динамическую неуравновешенность) вибрирует и получает круговое поступательное перемещение платформа вместе с закрепленной на ней гальванической ванной, а мелкие детали, размещенные в ней, за счет центробежных инерционных сил прижимаются к боковой стенке ванны (снабженной электродом) и имеют надежный гальванический контакт. Кроме того, платформа за счет упругой подвески и гибкого вала имеет, в процессе круговых перемещений (радиус которых зависит от величины дисбаланса ротора), еще и возвратно-поступательные перемещения вдоль ее оси. Это делает такое перемещение мелких деталей в ванне, при котором их контактная поверхность непрерывно меняется,что обеспечивает равномерное нанесение электрохимических покрытий композиционного типа на их поверхность. Полезная модель поясняется чертежом, где изображен общий вид устройства для получения композиционных электрохимических покрытий, продольный разрез. Устройство для получения композиционных электрохимических покрытий содержит основание 1, гальваническую ванну 2 с электродами 3 и 4, снабженную вибратором в виде дебалансного ротора 5 с приводом вращения, состоящего из мотор-редуктора 6 и гибкого вала 7, выполненного в виде пружины. Ротор 5 установлен внутри платформы 8, которая упруго подвешена к основанию 1 с помощью пружины 9, концы которой жестко прикреплены к платформе 8 и к основанию 1. Гальваническая ванна 2 цилиндрической формы установлена на платформе 8 под углом 60 к горизонтали с помощью шпилек 10, прижимного кольца 11, которое упирается в крышку 12 ванны 2, и гаек 13. В крышке 12 имеется сквозное отверстие 14 для отвода электролизных газов. Она снабжена кольцевой упругой прокладкой 15 и выполнена из электроизоляционного материала, на ней закреплен неподвижно электрод 3. На дне ванны 2 размещены россыпью мелкие металлические детали 16. Устройство для получения композиционных электрохимических покрытий работает следующим образом. 2 22192005.09.30 При снятой крышке 15 в ванну 2 заливают, например, сульфатнохлоридный никелевый электролит, добавляют в него 30 микропорошка карбида кремния дисперсностью 3-4 мкм и опускают мелкие стальные детали сложной формы. Закрывают крышку 12. Затягивают гайки 13 и ванну 2 неподвижно закрепляют на платформе 8. Включают мотор-редуктор 5, который через гибкий вал 7 передает крутящий момент на дебалансный ротор 5, при этом платформа 8 проходит резонансную скорость на упругой подвеске 9, совершая круговые поступательные перемещения. Одновременно, за счет реакции гибкого вала 7, платформа 8 колеблется вдоль ее оси. Мелкие детали 15 в процессе вращения ротора 5 совершают в ванне 2 сложные пространственные перемещения и имеют за счет действия центробежных инерционных сил надежный гальванический контакт с электродом (катодом) ванны 2. При электролизе на деталях 16 по всей их поверхности осаждается никель совместно с частицами карбида кремния. За счет инерционного перемешивания мелких деталей 16 и электролита, содержащего твердые частицы, обеспечивается нанесение композиционного покрытия одинаковой толщины при содержании частиц карбида кремния до 20 . Рекомендуемая частота вращения дебалансного ротора 5 составляет 120-150 об./мин,при диаметре цилиндрической ванны 200 мм и амплитуде ее продольных колебаний 515 мм (амплитуда регулируется путем изменения угла между осью вала 7 и осью дебалансного ротора 5). Полезная модель может найти применение для электрохимического нанесения различных композиционных покрытий (в том числе сверхпроводников), а также для оксидирования мелких деталей. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.