Способ нанесения гальванических покрытий

Способ нанесения гальванических покрытий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к нанесению гальванических покрытий на изделия сложной формы и может найти применение в различных областях гальванотехники . Цель изобретения - снижение трудоемкости и повьш1ение производительности и равномерности распределения покрытия по поверхности детали. Нанесение покрытия ведут при частичном экранировании поверхности детали. В качестве экранов применяют ферромагнитные частицы, находящиеся в электролите во взвешенном состоянии и покрытые диэлектрической оболочкой.

COOS СОВЕТСКИХ

СОЦ ИАЛИСТЪЯЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

9 377 .А1 аЕ (11)< @ 4 С 25 D 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ll0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,:1,.

И АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4042407/23-02 (22) 24.03.86 (46) 30.05.88. Бюл. В 20 (75) Д.Н.Шерстюков (53) 621.357.7:669(088.8) (56) Левитский Г.С. Хромирование деталей машин. M. Машгиз, 1956, с. 140, 141.

Гальванические покрытия в машиностроении. М,: Машиностроение, 1985, т. 1, с. 153-154. (54) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ

ПОКРЫТИЙ (57) Изобретение относится к нанесению гальванических покрытий на изделия сложной формы и может найти применение в различных областях гальванотехники. Цель изобретения — снижение трудоемкости и повышение производительности и равномерности распределения покрытия по поверхности детали.

Нанесение покрытия ведут при частичном экранировании поверхности детали.

В качестве экранов применяют ферромагнитные частицы, находящиеся в электролите во взвешенном состоянии и покрытые диэлектрической оболочкой.

1399377 диться при т р ур

Кюри для такого материала.

Наличие токонепроводящих ферромагнитных частиц позволяет обеспечить равномерное высококачественно покрытие по следующим причинам.

I 45

При прохождении тока через элект ролит вокруг. покрываемых деталей появляется неоднородное магнитное поле, имеющее максимальную величину на острых кромках краях H выпуклых уча- 5( стках деталей и минимальную величину в отверстиях и углублениях. Абсолютная величина и неоднородность такого поля тем больше, чем выше плотность тока, т.е. скорость нанесения гальванопокрытий.

Ферромагнитные частипь, дополнительно введенные в электролит, благодаря перемешиванию, распределены во

Изобретение относится к нанесению гальванических покрытий на изделия сложной формы и может найти применение в различных областях гальва(5 нотехники.

Цель изобретения — повышение равномерности распределения покрытия ! по поверхности детали, с

Нанесение гальванических покрытий ведут при частичном экранировании ! поверхности. В качестве экранов используют. ферромагнитные частицы, находящиеся в электролите во взвешенном состоянии, и покрытые диэлектрической оболочкой.

Ферромагнитными частицами могут быть кусочки постоянного магнита в ненроводящей химически стойкой оболочке.

Ферромагнитными частицами могут быть также кусочки магнитомягкого ферромагнетика, например, низкоуглеродистой стали или пермаллоя в токонепроводящей химически стойкой обо- 25 лочке.

Оболочка может быть пластмассовой или из неорганического материала, например керамики или стекла.

Токонепроводящие ферромагнитные частицы должны иметь плотность, близкую к плотности электролита.

Ферромагнитные частицы могут быть . изготовлены из материала, у которого точка Кюри находится в пределах 1,011,11 абсолютной рабочей температуры электролита.

Последующая промывка после нанесения гальванопокрытия может произво1 емпе ат е выше точки ! (всем его объеме и находятся во взвешенном состоянии. При прохождения тока через электролит ферромагнитные частицы, находящиеся вблизи покрываемых деталей, притягиваются к их поверхности, прежде всего к участкам, где напряженность магнитного поля больше,.т.е. к краям и выступам деталей, образуя на них магнитные экраны, и, тем самым, резко снижая локальную плотность тока. Ферромагнитные частицы не экранируют углубления деталей.

Оптимальные размеры ферромагнитных непроводящих частиц 2-10 мм, толщина

0,5-3 мм, объемная концентрация в электролите — 0,5-5Е, в зависимости от материала и форм деталей и состава электролита.

При нанесении гальванопокрытий на немагнитные (цветные) металлы в качестве ферромагнитных частиц рекомендуется использовать кусочки постоянных магнитов в непроводящей оболочке.

Ферромагнитные частицы в виде кусочков низкоуглеродистой стали в токонепроводящей стойкой оболочке дешевы и надежны при покрытии деталей из стали; если стали высокоуглеродистые или легированные — предпочтительны ферромагнитные частицы из пермаллоя.

Если. оболочка ферромагнитных частиц керамическая, обладает износостойкостью, таким частицам присуще некоторое полирующее действие, предотвращающее шероховатость покрытия на острых кромках деталей.

При использовании ферромагнитных частиц в оболочке, имеющих плотность, близкую к плотности электролита, их равномерное распределение в объеме электролита упрощается и интенсивность перемешивания электролита может быть существенно снижена.

Применяя ферромагнитные материалы, для которых абсолютная рабочая температура электролита составляет 0,900,99 их точки Кюри (соответственно точка Кюри составляет 1,01-1,11 абсолютной рабочей температуры электролита), можно максимально использовать их магнитные свойства. В частности, ферромагнитные частицы, содержащие такие материалы, позволяют наносить гальванопокрытия на детали самой сложной конфигурации, так как они экранируют поверхность деталей в широких пределах локальных плотностей тока. Частицы, содержащие такие мате1399377

ВНИИПИ Заказ 2648/30 Тираж 621 Подписное

Произв-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Риалы, эффективны при нанесении гальванопокрытий на детали из материалов с высокой остаточной намагниченностью;

При гальванопокрытии таких деталей после отключения тока остаточная на5 магниченность препятствует удалению ферромагнитных частиц с их поверхности. Чтобы удалить частицы, промывка после нанесения гальванопокрытия в 10 таком случае производится в ванне, где вода нагрета выше точки Кюри материала частиц. В процессе промывки частицы, нагреваясь, теряют магнитные свойства, удаляются с поверхности 16 деталей и оседают на дно промывочной ванны. После охлаждения воды ниже точки Кюри частицы собирают с помощью магнитного ловителя и возвращают в рабочую ванну.

Предлагаемый способ нанесения гальванопокрытий наиболее эффективен для деталей из стали, но может быть использован и для неферромагнитных материалов — сплавов меди, цинка, алю-: 25 миния. В этих случаях необходима более высокая концентрация ферромагнитных частиц и использование материалов с более выраженными магнитными свойствами.

Пример. Проводят цинкование из кислого электролита стальных деталей толщиной 50 мм, имеющих отверстие диаметром 25 мм и глубиной 35 мм, в центре которого находится отверстие диаметром 8 мм и глубиной 15 мм. Толщина покрытия 9-12 мкм. Ферромагнитные частицы — кусочки стального многожильного провода в полихлорвиниловой изоляции диаметром 2,5 мм и длиной 3-5 мм, торцы сплавлены для исключения биполярного эффекта. Содержание частиц 5 об.X. Покрытие проводят при цеховой температуре, режим: плотность тока 10 А/кв.дм — 1 мин;

5 А/кв.дм — 5 мин; 2 А/кв. дм — 4 мин;

° 45 итого 10 мин. Перемешивание воздушное, интенсивностью от 50 л/мнн дм в начале до 10 л/мин-дм в конце нанесения. Покрытие гладкое, плотное, без

50 заметной шероховатости на краях. Толщина покрытия на поверхности деталей

10-12 мкм, на стенках и дне отверстия диаметром 25 мм, т,е. в углублениях

9;10 мкм, внутри отверстия диаметром

8 мм — сплошной видимый слой, Анодыцинковые, в кассетах и чехлах из бельтинга, площадью в 2-4 раза больше поверхности деталей, экранирование частицами поверхности анодов практически не наблюдали.

Для получения сравнительных данных параллельно проводят покрытие таких же деталей без ферромагнитных частиц при том же Режиме. При этом, .в отверс тии диаметром 8 мм и в углах отверстия диаметром 25 мм покрытие отсутстг вует, а толщина покрытия на цилиндрических стенках его не превышает 5 мкм.

Толщина покрытия в отверстии диаметром 8 мм при покрытии по предла- гаемому способу составляет 6+1,5 мкм.

При покрытии известным способом на краях деталей покрытие шероховатое, толщина на наружных плоских поверхностях составляет от 10 до 18 мкм, т.е. при использовании предлагаемого способа сложнопрофилированная деталь покрыта полностью слоем толщиной от

4,5 до 12 мкм, а при использовании известного способа идентичные детали . покрыты не полностью, а толщина покрытия на наружных поверхностях достигала 18 мкм, Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить качество покрытий за счет более равномерного его нанесения на детаЛи сложной формы.

Формула изобретения

Способ нанесения гальванических покрытий, включающий электрохимическое осаждение покрытия на сложнопрофилированные детали в растворе при частичном экранировании их поверхности, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости и повышения производительности и равномерности распределения покрытия по поверхности детали, экранирование осуществляют путем периодического контактирования с ферромагнитными частицами, находящимися во взвешенном состоянии и покрытыми диэлектрической

:оболочкой.