Установка для нанесения покрытия погружением в раствор

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТАНОВКА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ ПОГРУЖЕНИЕМ В РАСТВОР(71) Заявитель Учреждение образования Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины(72) Авторы Сидский Виталий Валерьевич Семченко Алина Валентиновна Горбачев Дмитрий Леонидович(73) Патентообладатель Учреждение образования Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины(57) Установка для нанесения покрытия погружением в раствор, содержащая ванну, установленную в корпусе, и электрические нагреватели, отличающаяся тем, что дополнительно содержит фильтр для подачи воздуха, размещенный в стенке корпуса, подъемное устройство, включающее держатель изделия, шаговый двигатель с редуктором и термопару, размещенное над ванной, насос для очистки воздуха, находящегося внутри корпуса,блок управления установкой, связанный с персональным компьютером, при этом корпус выполнен в виде съемного свода, устанавливаемого на основании, на котором закреплена ванна и электрические нагреватели. 76842011.10.30 Полезная модель относится к области нанесения покрытий погружением изделий в пленкообразующий раствор, в частности к области нанесения покрытий диоксида кремния на кварцевые, стеклянные, металлические изделия, и может быть использовано на машиностроительных заводах, автомобилестроении, в стекольной промышленности, в производстве медтехники. Известна установка для нанесения покрытия погружением изделия в материал в расплавленном состоянии, содержащая ванну, отапливаемую горелками, и установленную на ее части по ширине форкамеру, по бокам печи расположены открытые со стороны окружающей среды технологические карманы, в которых окунанием в расплав производят нанесение покрытия на изделие 1. Кроме того, для очистки печи от окиси металла, она снабжена подвижными шторками. Известная установка предназначена для нанесения покрытий легкоплавких металлов на металлические изделия, в частности для нанесения цинка на стальные гвозди. Недостатком известной установки является то, что при заданном расположении открытых со стороны окружающей среды технологических карманов, в которых производят нанесение покрытия на изделие окунанием в расплав, вне зависимости от наличия шторок, неизбежны загрязнения со стороны окружающей среды, что ухудшает качество материала покрытия. Кроме того, установка не обеспечивает температурные режимы, необходимые для равномерного покрытия на изделии. Это связано с тем, что время выдержки изделий в ванне расплава и время подогрева изделия до температуры расплава зависит от самого расплава и времени, необходимого для нанесения покрытия. При этом увеличение времени выдержки за счет подогрева изделий приводит к ухудшению качества покрытия, а также к неэкономному использованию расплавленного металла покрытия. Известна установка для нанесения покрытия погружением в расплавленный материал,содержащая герметично ограниченную зону нагрева, выполненную в виде съемного свода с нагревателями, горизонтальными горелками, устанавливаемого на ванну для расплавленного материала 2. Известная установка предназначена для нанесения покрытий погружением в расплавленный цветной металл, в частности для алюминирования стальных проволок или ленты. Недостатком известной установки является то, что расположение нагревательных элементов над раствором приводит к передаче тепла от основной (центральной) зоны нагрева на боковые зоны нанесения покрытий. В результате происходит потеря тепла, что приводит к увеличению энергозатрат и ограничению площади зоны нагрева к общей площади нанесения покрытий. Односторонний нагрев в зонах нанесения покрытий приводит к значительному перепаду температур на границе формирования покрытия, что выражается в неоднородности поверхностного слоя будущего покрытия и снижению его качества. При этом горизонтальные ванны занимают большие рабочие площади, что снижает производительность установки в целом. Наиболее близкой к заявляемой полезной модели является установка для нанесения покрытия погружением в раствор, содержащая ванну, установленную в корпусе, и электрические нагреватели 3. При этом ванна имеет внешний и внутренний корпуса. Внутренний корпус выполнен без дна. Основные нагреватели расположены по периметру ванны, кроме того, непосредственно под дном ванны расположены дополнительные нагреватели. Между стенками внутреннего и внешнего корпусов имеется межкорпусное пространство, заполненное инертным к технологическому расплаву и материалу корпуса ванны защитным расплавом. Кроме того, между стенками корпусов установлены датчики для контроля уровня защитного расплава. Известная установка предназначена для нанесения покрытий легкоплавких металлов на металлические изделия. 2 76842011.10.30 Недостатки известной установки заключаются в использовании ванны с двойным дном, межкорпусное пространство которого заполнено защитным расплавом, плотность которого превышает плотность технологического расплава. Использование защитного расплава в межкорпусном пространстве с другой плотностью способствует попаданию этого вещества в расплав. При попадании вещества с другой плотностью в область нанесения покрытий происходит увеличения толщины покрытий, а также ухудшение физических свойств покрытий. Кроме того, установленные в корпусе электрические нагреватели в непосредственной близости к ванне способствуют поднятию со дна ванны окалины и других материалов, не расплавившихся при данной температуре, что приводит к непосредственному ухудшению качества покрытий в результате разности температур, возникающих в расплаве, что приводит к хаотичному движению расплава. Кроме того, известная установка позволяет наносить покрытия только на металлические изделия при высоких температурах. Техническая задача, решаемая заявляемой полезной моделью, заключается в создании компактной и производительной установки для нанесения покрытия погружением кварцевых, стеклянных, металлических изделий в пленкообразующий раствор диоксида кремния. Технический результат, достигаемый заявляемой полезной моделью, заключается в обеспечении равномерности покрытия механизации процесса погружения и подъема изделий в ванну с пленкообразующим раствором исключения турбулентности в пленкообразующем растворе и воздухе над покрытием исключения загрязнения на поверхности покрытия контроля температуры в рабочих областях получения покрытия с минимальными энергетическими затратами. Технический результат достигается тем, что установка для нанесения покрытия погружением в раствор, содержащая ванну, установленную в корпусе, и электрические нагреватели, дополнительно содержит фильтр для подачи воздуха, размещенный в стенке корпуса, подъемное устройство, включающее держатель изделия, шаговый двигатель с редуктором и термопару, размещенное над ванной, насос для очистки воздуха, находящегося внутри корпуса, блок управления установкой, связанный с персональным компьютером, при этом корпус выполнен в виде съемного свода, устанавливаемого на основании,на котором закреплена ванна и электрические нагреватели. В отличие от прототипа, заявляемая полезная модель включает дополнительные узлы и устройства фильтр для подачи воздуха, подъемное устройство, насос для очистки воздуха, находящегося внутри корпуса, блок управления установкой и персональный компьютер. Корпус установки выполнен из двух частей основания и съемного свода. Таким образом, заявляемая полезная модель соответствует критерию новизна. Заявляемая полезная модель позволяет получить указанный технический результат и решить поставленную задачу. Это позволяет сделать вывод о том, что заявляемая полезная модель соответствует критерию промышленная применимость. Заявляемая полезная модель поясняется фигурами фиг. 1 - общий вид установки фиг. 2 - общий вид подъемного устройства. Установка для нанесения покрытия погружением в раствор содержит (см. фиг. 1) корпус, включающий съемный свод 1, устанавливаемый на основании 2. Для обеспечения герметичности при нанесении покрытия на основании 2 размещены резиновые уплотнители 3, в которых размещают съемный свод 1 при установке на основании 2. В стенке свода 1 размещен фильтр для подачи воздуха 4. На основании 2 установлена ванна 5 с пленкообразующим раствором. Над ванной 5 размещено подъемное устройство 3 76842011.10.30 6 (см. фиг. 2), включающее держатель изделия 7, шаговый двигатель с редуктором 8, термопару 9. Для нагрева пленкообразующего раствора установка содержит электрические нагреватели 10, закрепленные на основании 2. Для очистки воздуха, находящегося внутри корпуса, установка содержит насос 11, соединенный со сводом 1. Работу установки контролирует блок управления установкой 12 и компьютер 13. Обрабатываемое изделие обозначено позицией 14. Предварительно осуществляют сборку и подготовку установки к работе. Ванну 5 заполняют пленкообразующим раствором диоксида кремния. На держателе изделия 7 размещают обрабатываемое изделие 14. На основании 2 в резиновые уплотнители 3 устанавливают съемный свод 1 и соединяют с насосом 11. Включают насос 11, который всасывает воздух, находящийся в корпусе, и одновременно чистый воздух поступает в корпус через фильтр для подачи воздуха 4. Компьютер 13 в соответствии с заданной программой дает команду блоку управления установкой 12 на включение нагревателей 10 для подогрева пленкообразующего раствора до необходимой температуры. При достижении пленкообразующим раствором и изделием 14 необходимой температуры, сигнал с термопары 9 поступает в блок управления установкой 12 и на подъемное устройство 6. Шаговый двигатель с редуктором 8 плавно и равномерно полностью погружает изделие 14 в пленкообразующий раствор. В соответствии с технологической программой подъемное устройство 6 поднимает изделие 14. Программное обеспечение компьютера 13 позволяет в соответствии с заданной технологической программой корректировать работу блока управления установкой 12, нагревательных элементов 10, подъемного устройства 6. Использование заявляемой полезной модели установки для нанесения покрытия погружением в раствор обеспечивает нанесение покрытий диоксида кремния на кварцевые,стеклянные, металлические изделия. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4