Устройство для электрохимической обработки проволоки

Устройство для электрохимической обработки проволоки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5g) С 25 F 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3431788/22-02 (22) 30.04.82 (46) 23.08.83. Бюл. М 31 (72) Ю.М. Водянов, С.П. Казьмин, Г.П. Лобачевская, Ю.В. Журавлев, Р..Р. Аванесян, В.И. Новокшонов и Т ° А. Башкатова (53) 621.357.8(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 602609, кл. С 25 0 7/06, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 812859, кл. С 25 F 7/00, 1981.

3. Авторское свидетельство СССР

9 831875, кл. С 25 1981, {54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПРОВОЛОКИ, содержащее ванну для электролита, катод, размещенный в ванне, источники тока, причем положительный полюс

„„SU„„1036814 А одного из них подключен к одноМУ концу. участка проволоки, а отрицательный — к одному концу катода, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества путем выравнивания плотности тока, оно дополнительно снабжено источником тока, положительный полюс которого подключен к второму концу катода,, а отрицательный — к минусу первого источника, причем минус второго источника подключен к положительному полюсу первого источника, а плюс к второму концу участка проволоки.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что первый источник выполнен в виде потенцио- щ

Ф стата, а электрод сравнения подключен к началу участка проволоки.

1036814

Изобретение относится к электрохимической обработке проволоки.

Известна установка для электрохимической обработки проволоки, содержащая электролизер с роликовыми контактами, анодную камеру, систему 5 циркуляции электролита и диэлектрический элемент для выравнивания элек трического поля в электролизере, выполненный в виде раструба с переменным по его длине поперечным внут- 10 ренним сечением (1 );

Недостатком известной установки является неполное выравнивание плотности тока по длине обрабатываемого участка вследствие того, что гради- 15 ент потенциала, возникающий в проволоке, компенсируется градиентом потенциала, создаваемым в электролите, а не в самой обрабатываемой проволоке. При расчете переменного диаметра диэлектрического элемента учитывалось удельное сопротивление электролита, которое для большинства процессов электрохимической обработки является величиной трудно :определяемой из-за обильного газовыделения, сопровождающего основной электрохимический процесс и наиболее сильно протекающего вблизи обрабатываемого объема. Другим недостатком является зависимость диаметра внутренне- З0 го сечения от диаметра обрабатывае- мой проволоки, что привоцит к необходимости изготовления нескольких сменных диэлектрических элементов для обработки проволоки разного ди- 35 аметра. Вертикальное расположение обрабатываемой проволоки требует сложной системы циркуляции электролита, состоящей из насоса, запорной арматуры и сборника. 40

Известна также установка для электрохимической обработки проволоки, содержащая электролизер с диафрагмой, систему подачи и слива раствора, электроды. Для выравнивания 45 плотности тока по длине электролизера диафрагма выполнена с перемен.ной толщиной 2 ).

Однако. в этой установке также не достигается полное выравнивание плотности тока по длине электроли50 вера за счет создания компенсирующего градиента потенциала в электро.лите, удельное сопротивление которо го вносит трудно определяемую величину в формулу для переменной толщи. ны диафрагмы. Толщина диафрагмы зависит и от диаметра обрабатываемой проволоки, что делает невозможным обработку проволоки разного диаметра.

Наиболее близким к предлагаемому 60 по технической сущности является устройство для электролитической обработки образцов, содержащее пластинчатый анод-заготовку, пластинчатые катоды и источник питания. Для eS повышения качества обработки оно снабжено дополнительным источником питания и двумя токопроводящими диафрагмами, выполненными в.виде кольцевых шайб. Выравнивание концентрации силовых линий электрического поля на выбранном участке анода-заготовки осуществляется за счет наложения дополнительного электрического поля, создаваемого двумя кольцевыми диафрагмами (3 1.

Однако кольцевая форма диафрагм обеспечивает выравнивание концентрации силовых линий электрического поля только внутри кольца. На краевых участках, размеры которых соответствуют ширине кольцевых шайб, происходит сильное нарушение однородности электрического поля и для протяженного движущегося объекта будет, как минимум, две зоны неравномерной обработки.

Одним из факторов, влияющих на ка чество электрохимической обработки, является равномерное распределение плотности тока по обрабатываемой поверхности. Особенно существенен этот фактор при обработке иэделий из высокоомных сплавов. Неравномерность распределения плотности тока приводит к неодинаковому съему металла и вызывает брак по разнотолщинности.

Целью изобретения является повышение качества путем выравнивания плотности тока по длине обрабатываемого участка.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для электрохимической обработки проволоки, содержащее ванну для электролита, катод, размещенный в ванне, источники тока, причем положительный полюс одного из них подключен к одному концу участка проволоки, а отрицательный — к одному концу катода, дополнительно снабжено источником тока, положительный полюс которого подключен к второму концу катода, а отрицательный — к минусу первого источника, причем минус второго источника подключен к положительному полюсу первого источника, а плюс — к второму концу участка проволоки.

Первый источник выполнен в виде потенциостата, а электрод сравнения подключен к началу участка проволоки.

Для высокоомных материалов при прохождении анодного тока по проволоке падение напряжения внутри проволоки составляет значитеЛьную величину, увеличиваясь по длине обрабатываемого участка и достигая своего максимального значения на его конце. Суммарное значение постоянного приложенного анодного потенциала и падения напряжения внутри проволоки превышает величи1036814 ну потенциала, соответствующего конечному значению потенциала интервала полирования. Таким образом, не выполняется условие постоянства плотности анодного тока вдоль обрабатываемого участка для проволоки, имеющей большое значение падения напряжения. Данное устройство наиболее эффективно при обработке проволоки микронного диаметра из высокоомных сплавов.

Для выравнивания плотности тока вдоль обрабатываемого участка компенсируют падение напряжения внутри проволоки градиентом потенциала, полученным при прохождении постоянного тока по рабочему участку проволоки от независимого источника питания в направлении, противоположном направлению анодного тока внутри проволоки. Для увеличения эффекта выравнивания концентрации силовых линий электрического поля на рабочем участке анода — обрабатываемой проволоки — предлагается наложение дополнительного электрического поля, создаваемого введенным в устройство третьим источником питания, подключенным к катоду — вспомогательному электроду. Направление тока от третьего источника электропитания также противоположно направлению анодного тока в проволоке.

Величина силы тока от второго источника питания удовлетворяет неравенству

31 6 0,13 где 3 — величйна силй тока от второ

ro источника; величина силы анодного тока в проволоке.

Величина силы тока от третьего источника питания соответствует интервалу

«J - (0,5-.1)3„, где 3 -- величина силы тока от третьего источника.

На чертеже указано предлагаемое устройство для электрохимической об работки проволоки.

Устройство состоит из системы 1 протяжки проволоки, ванны 2 с электролитом, в которую помещены анод— обрабатываемая проволока 3 и катодвспомогательный электрод 4, представляющий собой платиновую проволоку, натянутую параллельно полируе. мой проволоке, первого источника 5. питания, выполненного в виде потен- . циостата, положительный полюс которого подключен к одному из концов. участка обрабатываемой проволоки, отрицательный — к одному из концов катода, а электрод сравнения которого подведен к началу обрабатываемого участка проволоки с помощью электролитического ключа 6, второго источника 7 питания, отрицательный полюс которого соединен с положительным полюсом первого источника 5 пита5 ния, а положительный полюс подсоединен к противоположному концу участка обрабатываемой проволоки, дополнительного третьего источника 8 питания, положительный полюс которого

10 подключен к противоположному концу катода, а отрицательный — к отрицательному полюсу первого источника 5 питания.

Устройство работает следующим образом.

Проволоку 3 заправляют в систему 1 для протяжки, затем к начальному участку обрабатываемой проволоки подводят электролитический ключ 6, в который .вставлен электрод сравнения и с помощью которого начальному участку обрабатываемой проволоки задается анодный потенциал, соответствующий потенциалу начала интер. вала полировки, который поддерживается постоянным при помощи источника 5 питания в течение всего.процесса полировки. Далее включают движение проволоки и источник 7 электропитания для пропускания постоянного

ЗО тока вдоль обрабатываемого участка в направлении, противоположном направлению анодного.-тбка в проволоке. Пропускание постоянного тока от источника 7 питания осуществляется

35 с целью частичной компенсации градиента потенциала, возникающего за счет падения напряжения внутри проволоки при прохождении анодного тока, градиентом потенциала, создаваеMbIM IIocToHHHbIM током, противоположным по направлению. Задается нужная величина постоянного тока от источника б. питания, после чего включается источник 8 питания и через катод пропускается постоянный ток с целью полной компенсации градиента потенциала в проволоке и задается нужная величина силы тока. Далее включают -источник 5 питания и, постоянно повышая анодный потенциал, устанавливают оптимальную для полирования плотность анодного тока. Проводят процесс полировки.

Применение устройства позволяет достигнуть полной равномерности

55 съема вдоль проволоки, существенно повысить качество ее поверхности.. В результате проведения электрохимической обработки на устройстве можно получить чистоту поверхности

g) 13-14 класса, если чистота поверхности необработанной проволоки соот ветствует 10-12 классу. Коррозионная стойкость обработанной проволоки повышается в 5-10 раз, что обусловлено увеличением потенциала питтингообра1036814

Составитель A. Пятибратов

Редактор Н. Рогулич Техред В.Далекорей Корректор С.Шекмар

Заказ 5948/28 Тираж 643 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сования. ПОтенциал питтингообразова..ия для необработанной проволоки из сплава Х20Н80 равен 0,65 В; для бработанной,бн значительно выше и .-оставляет 1,2. В. Время жизни опытных образцов резисторов, изготовлен- 5 ный из полированной проволоки, при испытаниях в условиях повышенной влажности и температуры в 60-70 раз больше, чем у опытных образцов резисторов, изготовленных из необработанной проволоки.