УСТАНОВКА ДЛЯ АНОДИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ

Полезная модель относится к электролитическому нанесению покрытий, в частности, к устройствам для анодирования алюминия и его сплавов.
Известна установка для анодирования алюминия и его сплавов [Коленчин Н.Ф. Разработка технологии формирования в озононасыщенной среде износостойких оксидных покрытий на автотракторных деталях из литейных алюминиевых сплавов: Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. - Курган, 1994, с.28-35], содержащая блоки анодирования, электрического питания, генерирования и доставки озона в зону анодирования, в которой в качестве источника постоянного тока использован выпрямитель (например, селеновый ВСА-5К или ВСМР-200-5Б), для регулирования тока применен реостат, а для контроля режима анодирования - амперметр и вольтметр. Указанное устройство выбрано в качестве прототипа.
Известной причиной, препятствующей достижению технического результата, обеспечиваемого предлагаемой установкой, является пульсация анодного тока, который в течение каждого полупериода увеличивается от нуля, достигает максимума и опять уменьшается до нуля. При этом заметно ухудшаются условия образования кристаллической составляющей оксидного покрытия, которая придает анодному оксиду повышенную микротвердость.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является разработка установки для анодирования алюминия и его сплавов, обеспечивающей повышение качества оксидного покрытия.
При осуществлении полезной модели поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в повышении микротвердости рабочего участка оксидного покрытия в результате устранения пульсации тока анодирования при изменении полярности тока в сети.
Указанный технический результат достигается тем, что установка для анодирования алюминия и его сплавов содержит блоки анодирования, генерирования и доставки озона в зону анодирования, а также блок электрического питания, который включает в себя выпрямительное устройство, ключ, реостат, контролирующие приборы - амперметр и вольтметр, вспомогательный электрод и анодируемую деталь, причем в состав блока электрического питания дополнительно введена аккумуляторная батарея номинальной емкостью не менее 45 А·ч, которая параллельно соединена с выпрямительным устройством, к отрицательному полюсу батареи подключен вспомогательный электрод, а к положительному - анодируемая деталь. Ключ, реостат и амперметр включены последовательно в цепь между аккумуляторной батареей и анодируемой деталью, а вольтметр - параллельно.
Аккумуляторная батарея постоянно заряжается током от выпрямителя, что позволяет сохранять постоянным ее напряжение и устранить пульсацию тока анодирования. Включение установки выполняют с помощью ключа, режим анодирования задают, используя реостат, контроль процесса осуществляют с помощью амперметра и вольтметра.
Благодаря стабилизации и повышению средней плотности тока анодирования возрастает доля кристаллической составляющей в оксидном покрытии и увеличивается его микротвердость. Применение аккумуляторной батареи номинальной емкости менее 45 А·ч не обеспечивает продолжительной работы установки без пульсаций тока анодирования.
На фиг. изображена схема установки для анодирования алюминия и его сплавов. Установка содержит блоки анодирования, электрического питания, генерирования и доставки озона в зону анодирования.
Блок анодирования установки содержит ванну анодирования 1, в которую залит электролит 2, и холодильный агрегат 3, расположенный вдоль стенок и днища ванны.
Блок электрического питания состоит из выпрямительного устройства 4, выполненного по мостовой схеме и подключенного к аккумуляторной батарее 5 с номинальной емкостью не менее 45 А·ч. Вспомогательный электрод 6 подключен к отрицательному полюсу аккумуляторной батареи 5, а анодируемая деталь 7 - к положительному. Ток анодирования и напряжение контролируют с помощью амперметра 8 и вольтметра 9, а регулируют с помощью реостата 10. Включение установки осуществляют ключом 11. Ключ 11, реостат 10 и амперметр 8 включены последовательно в цепь между аккумуляторной батареей 5 и анодируемой деталью 7, а вольтметр 9 - параллельно.
Блок генерирования и доставки озона в зону анодирования включает в себя генератор озона 12, компрессор 13, ресивер 14, барботер 15, насос 16, наполнительную емкость 17 и регулировочные краны 18. Излишки электролита 2 сливаются из ванны анодирования 1 в наполнительную емкость 17 через патрубок 19.
Установка для анодирования алюминия и его сплавов работает следующим образом.
Вспомогательный электрод 6 и анодируемую деталь 7 помещают в заполненную электролитом 2 ванну анодирования 1 и подключают соответственно к отрицательной и положительной клеммам аккумуляторной батареи 5. Включают холодильный агрегат 3, который охлаждает электролит до температуры анодирования. Открывают регулировочные краны 18, включают насос 16, компрессор 13, генератор озона 12 и через ресивер 14 и барботер 15 пропускают электролит, насыщенный озоном, из наполнительной емкости 17 в ванну анодирования 1 и зону анодирования. При этом электролит 2 в ванне анодирования 1 перемешивается, и его состав и температура усредняются. Подключают выпрямительное устройство 4 к сети, включают ключ 11 и, используя реостат 10, задают режим анодирования, контролируя его с помощью амперметра 8 и вольтметра 9.
После анодирования с применением предлагаемой установки микротвердость рабочего участка оксидного покрытия алюминия А5 повышается до 8250 МПа, а сплава Д16 - до 7920 МПа, в то время как при использовании известной установки микротвердость составляла 7640 и 7500 МПа соответственно.