УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СЛОЖНОПРОФИЛЬНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Полезная модель относится к области гальванического или химического осаждения покрытий, в частности, на сложнопрофильных, и может найти применение в различных областях машино- и приборостроения.
Известны процессы гальванопластики (Справочник «Химиям, Москва, «Химиям, 2000 г.), где процесс получения точных копий обеспечивается с рельефных предметов электроосаждением металла.
Эффект гальванопластики основан на различном расстоянии анод-катод, но процесс с использованием точных копий не позволяет получать остроочерченные формы с микронной точностью.
Известен процесс ремонта лопаток турбинных машин, при котором используют платики и накладку с шириной, соответствующей общему размеру установленных на лопатке платиков, длиной соответствующей длине платика (RU 2316418 С1, Кл. В23Р 6/00, В23К 15/00, опубл. 10.02.2008) наплавку накладки, являющейся присадочным материалом, производят электронным лучем.
Возможность анодного растворения металла для получения выемок (углублений) с экранированием остальной поверхности реализуется для одного или нескольких профилей. Задача с получением нескольких десятков идентичных углублений трудновыполнима, так как невозможно создать одинаковые условия гальванического процесса.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является создание конструкции экрана, где формирование углублений (выемок) осуществляется не электрохимическим удалением металла, а наращиванием слоя осаждаемого покрытия по всей поверхности с экранированием зон, обеспечивающим исключение осаждения.
Поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в обеспечении восстановления исходных размеров деталей, имеющих сложнопрофильную поверхность, с требуемыми параметрами.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для формирования сложнопрофильных поверхностей посредством осаждения электролита, представляет собой экран с накладками, выполненными из диэлектрического материала, число и конфигурация которых определены соответственно количеством зон, формируемых на сложнопрофильной поверхности, и их конфигурацией, при этом в указанном экране выполнен ряд сквозных отверстий, предназначенных для обеспечения прохождения через них электролита на обрабатываемую сложнопрофильную поверхность и его равномерное осаждение. Высота указанной накладки может быть определена также с учетом высоты осаждения металла и времени обработки.
Для получения заданной сложнопрофильной поверхности зоны, формируемые на сложнопрофильной поверхности, защищают накладками, имеющими заявляемые геометрические параметры. Такое экранирование зон позволяет осуществить осаждение покрытия на свободную поверхность и обеспечивает его равномерное осаждение через сквозные отверстия с получением сложнопрофильной поверхности с требуемыми характеристиками.
Полезная модель поясняется чертежом, на котором представлено устройство для формирования сложнопрофильных поверхностей, в частности представлена форма экрана для поверхностей в виде окружности, общий вид.
Устройство для формирования сложнопрофильных поверхностей представляет собой экран 1 с накладками 2, выполненными из диэлектрического материала, число которых рассчитывают из количества зон, которые необходимо сформировать на сложнопрофильной поверхности. Конфигурация накладок 2 соответствует конфигурации зоны (например, выемки, углубления), которую защищает накладка. Высота накладки 2 может определяться из условия высоты осаждения покрытия и времени обработки.
В экране 1 выполнены сквозные отверстия 3.
Принцип работы устройства для формирования сложнопрофильных поверхностей покрытия можно рассмотреть, в частности, на примере кольца графитного уплотнения гидродинамического подшипника скольжения, которое на верхней формируемой сложнопрофильной поверхности должно иметь 40 выемок высотой h=18±2 мкм с размерами: 14х5,2 мм в хромированном слое толщиной 60 мкм.
Выполнение заданных требований обработки осуществляется следующим образом: на выточенное кольцо графитового уплотнения наносят слой хрома высотой h=50 мкм, который затем шлифуют до h=40 мкм. Затем на хромированную поверхность устанавливают устройство в виде экрана 1 с накладками 2, общее количество которых зависит от требуемого количества выемок на обрабатываемой верхней поверхности кольца графитового уплотнения. Экран 1 с накладками 2, имеющими конфигурацию требуемых выемок, накладывают на обрабатываемую поверхность и через сквозные отверстия 3, например, диаметром 6…8 мм, обеспечивается свободный доступ электролита и его равномерное осаждение. Таким образом, проводится процесс повторного хромирования на требуемую высоту выемки b=40 мкм. После повторной шлифовки на обработанной поверхности кольца графитового уплотнения остаются сформированные выемки высотой h=l8±2 мкм, одинаковые по всем параметрам.
Таким образом, использование экрана с накладками позволяет выполнять операции по получению сложнопрофильной поверхности с высокой точностью, при этом число формируемых зон не ограничено, а их параметры идентичны.
При необходимости предлагаемое устройство для формирования сложнопрофильных поверхностей позволяет проводить и химическое осаждение металла, например, никеля и других.