УСТРОЙСТВО ДЛЯ МИКРОДУГОВОГО ОКСИДИРОВАНИЯ ВЕНТИЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ

Полезная модель относится к электрохимической обработке алюминия и его сплавов и может быть использована в различных отраслях машиностроения, приборостроения, авиационной и космической технике.
Известно устройство и способ для микродугового оксидирования металлов, содержащее электроды, в качестве одного из которых использована оксидируемая деталь, источник питания, ванну-электролизер, привод электрода. Второй электрод выполнен в виде мешалки с поворотными пластинчатыми жалюзями. (Патент RU №2251595, МПК C25D 11/02, опубл. 2005)
Недостатком данного устройства является невозможность быстрого охлаждения электролита.
Наиболее близким аналогом к предлагаемому устройству является устройство для микродугового оксидирования металлов и их сплавов, содержащее электроды, источник питания, систему прокачки электролита и ванну для электролита, выполненную с фильтром и установленную в баке жидкостного охлаждения. (Патент RU №2190044, МП 6 C25D 11/02,. опубл. 2002)
Недостатком данного устройства является использование рубашки охлаждения с водой. Происходит медленное охлаждение электролита.
Техническим результатом предложенной полезной модели является получение качественного оксидного слоя за счет ускоренного охлаждения электролита.
Сущность полезной модели заключается в том, что в устройстве содержится ванна с электропроводным корпусом, снабженная рубашкой охлаждения с циркулирующим хладагентом, источник тока для подключения к электропроводному корпусу ванны и конденсаторный блок, повышающий напряжение, для подключения к оксидируемой детали. Дополнительно установлены система абсорбирования, испаритель, дроссель, позволяющие быстро охлаждать электролит, за счет чего получается качественное покрытие.
Система абсорбирования, испаритель, дроссель обеспечивают ускоренное охлаждение электролита, что приводит к повышению производительности процесса, а также к повышению микротвердости и повышению толщины оксидного слоя.
На фигуре изображена структурная схема устройства для микродугового оксидирования вентильных металлов.
Устройство состоит из ванны с электропроводным корпусом 1, снабженной рубашкой охлаждения 2 с циркулирующим хладагентом, источника тока 3 для подключения к электропроводному корпусу ванны 1 и конденсаторного блока 4, повышающего напряжение, для подключения к оксидируемой детали. Рядом с ванной 1 установлены система абсорбирования 5, состоящая из абсорбера, парогенератора, насоса, дросселя для понижения давления воды, испарителя 6 и дросселя 7 для регулирования температуры электролита.
Устройство работает следующим образом: в ванну 1, помещают оксидируемую деталь, которую подключают к одному полюсу конденсаторного блока повышающего напряжение 4. Другой полюс источника тока 3 подключают к электропроводному корпусу ванны 1. Ванна 1 снабжена рубашкой охлаждения 2, где циркулирует аммиак. Из испарителя 6 аммиак поступает в систему абсорбирования 5. В системе абсорбирования 5, вода, используемая в качестве абсорбента, поглощает аммиак с выделением теплоты. Далее в процессе подвода теплоты происходит выпаривание воды из раствора аммиака. Процесс охлаждения и конденсации хладагента протекает в дросселе 7, где вследствие уменьшения давления, аммиак начинает кипеть, его температура снижается. В испарителе 6 за счет подвода тепла от охлаждаемого тела продолжается фазовый переход хладагента из жидкого состояния в газообразное состояние. Далее цикл повторяется. Данное устройство позволяет быстро охлаждать электролит, за счет этого получается качественное покрытие.
Опытным путем были получены зависимости микротвердости и толщины оксидного слоя от скорости охлаждения электролита. Результаты приведены в табл.
охл
µ
Представленные в таблице результаты испытаний позволяют заключить, что с увеличением скорости охлаждения (V) от 0,14 до 0,28°С/сек., увеличивается толщина оксидного покрытия (h) от 122 до 203 мкм. и незначительно уменьшается микротвердость покрытия (Н) с 24,66 до 18,54 ГПа., что приводит к улучшению качества оксидного покрытия.
Таблица.
№
Н<sub>µ</sub>, ГПа.
h, мкм.
V<sub>охл</sub>, °С/сек.
1
18,54
203
0,28
2
19,83
190
0,26
3
21,67
180
0,24
4
23,78
152
0,21
5
24,66
122
0,14