УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО МАРКИРОВАНИЯ

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована для маркирования торцевых поверхностей лопаток газотурбинных двигателей.
Известно устройство для электрохимического маркирования, содержащее корпус, в котором размещены катод источника электрического тока и пишущий элемент с наконечником (патент РФ №1033277, МПК В23Н 9/06, 1982 г.).
Однако это устройство не позволяет наносить тонкие и четкие знаки ввиду отсутствия дозирующей системы и возможности произвольного вытекания рабочей жидкости.
Известно также устройство для электрохимического маркирования содержащее корпус, в котором размещены волокнистый стержень, пропитанный рабочей жидкостью и пишущий элемент, а также источник электрического тока, катод которого расположен в корпусе и связан с пишущим элементом, а анод имеет зажим для крепления к маркируемой детали (полезная модель РФ №83446, МПК В23Н 9/06, 2009 г.)
Это устройство ненадежно из-за возможности закупорки пузырьками газа рабочей жидкости, расположенной в пишущем элементе, вследствие чего понижается качество маркирования.
Техническим результатом полезной модели является повышение качества маркирования.
Указанный технический результат достигается тем, устройство для электрохимического маркирования содержащее корпус, в котором размещены волокнистый стержень, пропитанный рабочей жидкостью и пишущий элемент, а также источник электрического тока, катод которого расположен в корпусе и связан с пишущим элементом, а анод имеет зажим для крепления к маркируемой детали, снабжено генератором ультразвуковых колебаний, преобразовательный элемент передачи ультразвуковых колебаний которого установлен внутри корпуса и контактирует с волокнистым стержнем, пропитанным рабочей жидкостью, источник электрического тока выполнен импульсным и связан с генератором ультразвуковых колебаний через блок синхронизации импульсов, а пишущий элемент выполнен в виде капиллярной трубки из диэлектрического материала.
Преобразовательный элемент передачи ультразвуковых колебаний может быть выполнен в виде пьезоэлектрического элемента, а капиллярная трубка - из керамики.
Полезная модель поясняется чертежом, где
На фиг.1 изображен общий вид устройства для электрохимического маркирования.
Устройство для электрохимического маркирования содержит корпус 1, внутри которого размещены керамический наконечник 2 на конце которого установлен пишущий элемент в виде капиллярной трубки 3, волокнистый стержень 4, пропитанный рабочей жидкостью и катод 5, выполненный из медной проволоки, вставленной в капиллярную трубку 3, выполненную из диэлектрического материала, например из керамики. Корпус 1 герметично закрыт резьбовой крышкой 6 со встроенным в нее преобразовательным элементом передачи ультразвуковых колебаний, например в виде пьезоэлектрического элемента 7, который в завинченном положении крышки контактирует с волокнистым стержнем 4. Катод 5 соединен с источником импульсного электрического тока 8, анод 9 которого имеет на конце зажим 10 для крепления его к маркируемой детали 11. Пьезоэлектрический элемент 7 подключен к генератору ультразвуковых колебаний 12. Для синхронизации работы источника импульсного электрического тока 8 и генератора ультразвуковых колебаний 12 в устройство введен блок синхронизации 13 импульсов тока и ультразвуковых колебаний.
Работа устройства основана на способе электрохимического маркирования, заключающемся в подаче на маркируемую деталь рабочей жидкости из пишущего инструмента и последующем испарении ее под воздействием электрического тока. При этом подачу рабочей жидкости осуществляют через капиллярную трубку дозировано путем воздействия на жидкость ультразвуковыми импульсами, а электрический ток также подают в виде импульсов в паузе между ультразвуковыми импульсами. Длительность импульса тока и длительность импульсов ультразвуковых колебаний связаны между собой соотношением
kun
oc
где: ΔT=T-Т
- длительность импульсов тока,
- длительность импульсов ультразвуковых колебаний,
уз
ν - средняя скорость перемещения рабочей жидкости в капиллярной трубке при наложении ультразвуковых колебаний,
эл
ρ - плотность рабочей жидкости,
эл
С - удельная теплоемкость рабочей жидкости,
к
d - внутренний диаметр капилляра,
ΔT - допустимый перепад температуры рабочей жидкости,
kun
Т - собственная температура кипения рабочей жидкости,
oc
Т - температура окружающей среды,
I - сила импульсного тока,
U - напряжение импульсного тока.
Диаметр капиллярной трубки пишущего инструмента выбирают из условия
где
nн
σ - поверхностное натяжение рабочей жидкости,
гс
h - гидростатический напор в пишущем инструменте.
При реализации данного способа питание рабочей жидкостью капиллярной трубки 3 осуществляется через ее контакт с волокнистым стержнем 4. Пьезоэлектрический элемент 7, накладывает ультразвуковые колебания на рабочую жидкость, содержащуюся в стержне 4 и капиллярной трубке 3, в результате чего рабочая жидкость выдавливается из капиллярной трубки каплей 14. В этот момент источник импульсного электрического тока 8 подает через катод 5, анод 9 и зажим 10, прикрепленный к маркируемой детали 11 рабочий импульс, в результате которого на поверхности детали появляется след, а капля 14 испаряется. После этого генератор ультразвуковых колебаний 12 подает импульс на пьезоэлектрический элемент 7, распространяющий ультразвуковые колебания в рабочую жидкость, находящийся в стержне 4 и таким образом из наконечника 3 выдавливаются продукты испарения предыдущей капли вместе со следующей порцией электролита.
Использование полезной модели позволяет повысить качество маркирования и за счет этого обеспечить маркировку изделий на их торцевых частях.