RU2282683C1 - Method for electrolytically applying coating onto inner surface of hollow article - Google Patents
Method for electrolytically applying coating onto inner surface of hollow article Download PDFInfo
- Publication number
- RU2282683C1 RU2282683C1 RU2004137206/02A RU2004137206A RU2282683C1 RU 2282683 C1 RU2282683 C1 RU 2282683C1 RU 2004137206/02 A RU2004137206/02 A RU 2004137206/02A RU 2004137206 A RU2004137206 A RU 2004137206A RU 2282683 C1 RU2282683 C1 RU 2282683C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- article
- product
- clamps
- anode
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области гальваностегии и может быть использовано при нанесении размерного высококачественного покрытия на внутренней поверхности полого изделия.The invention relates to the field of electroplating and can be used when applying dimensional high-quality coatings on the inner surface of a hollow product.
Известен способ размерного покрытия (хромирование) деталей с нанесением мелкокристаллических осадков хрома заданной толщины, по которому поверхность в процессе электролитического покрытия пластически деформируют прижимами в виде абразивных брусков (А.С. СССР №231989; Кл. 48 а, 5/06; 1967 г.).There is a method of dimensional coating (chrome plating) of parts with the deposition of fine-grained precipitates of chromium of a given thickness, according to which the surface in the process of electrolytic coating is plastically deformed by clamps in the form of abrasive bars (AS USSR No. 231989; Cl. 48 a, 5/06; 1967 .).
Недостаток - образование абразивной и хромовой пыли, которую необходимо удалять из зоны покрытия протоком электролита (далее - «раствора»), с последующей обязательной очисткой этого раствора.The disadvantage is the formation of abrasive and chrome dust, which must be removed from the area covered by the electrolyte duct (hereinafter referred to as the “solution”), followed by the mandatory cleaning of this solution.
Известен способ получения износостойкого покрытия, при котором на наружную поверхность вращаемой в растворе детали электролитическим путем наносят покрытие с последующей его обкаткой упрочняющим элементом (прижимом) (А.С. СССР №795845; В 23 Р 1/18, С 25 D 5/48; 1979 г.).A known method of obtaining a wear-resistant coating, in which the outer surface of the part rotated in the solution is electrolytically coated with a subsequent rolling-in with a reinforcing element (clamp) (AS USSR No. 795845; B 23 P 1/18, C 25
Недостаток - невозможность его применения для нанесения качественного покрытия на внутренней поверхности.The disadvantage is the impossibility of its use for applying a high-quality coating on the inner surface.
Известен способ электролитического нанесения покрытия на внутреннюю поверхность полого изделия, в процессе осаждения металла из раствора его пластически деформируют прижимами, перемещаемыми вдоль и поперек поверхности осаждения, и одновременно в полость изделия подают концентрированный и выводят обедненный раствор, в котором изделию сообщают возвратно-поступательное перемещение, прижимы вращают соосно с анодом, концентрированный раствор подают в полость изделия посредством системы лопаток, которые вращают одновременно с анодом и располагают под углом α к торцу изделия, а угол α выбирают из условия α<|±π/2| (Патент RU №2156836; МКИ 7 С 25 D 5/22. Заявл. 29.12.1998, №98124026/02).A known method of electrolytic coating on the inner surface of a hollow product, in the process of deposition of metal from a solution, it is plastically deformed by clamps moving along and across the deposition surface, and at the same time a concentrated and depleted solution is fed into the cavity of the product, in which the product is reciprocated, the clamps rotate coaxially with the anode, the concentrated solution is fed into the cavity of the product through a system of blades that rotate simultaneously with the anode and aspolagayut angle α to the end product, and the angle α is selected from the condition α <| ± π / 2 | (Patent RU No. 2156836; MKI 7 C 25
Недостаток изобретения - способ невозможно применить при покрытии внутренней поверхности массивных полых изделий (цилиндров), кроме того, способ не обеспечивает требуемого напора столба раствора для его прокачки через изделие, во-первых, в случае использования анода прямоугольного сечения при его вращении образуются «зоны разряжения», приводящие к разрыву непрерывного потока раствора, во-вторых.The disadvantage of the invention is that the method cannot be applied when coating the inner surface of massive hollow products (cylinders), in addition, the method does not provide the required pressure of the column of solution for pumping through the product, firstly, in the case of using an anode of rectangular cross section during its rotation, “rarefaction zones are formed "Leading to rupture of the continuous flow of the solution, secondly.
Наиболее близким техническим решением является способ электролитического нанесения покрытия на внутреннюю поверхность полого изделия, при котором анод и прижимы размещают в полости изделия, в процессе осаждения металла из раствора его пластически деформируют прижимами, которые перемещают по длине и одновременно поперек поверхности осаждения, а в полость изделия подают концентрированный и выводят обедненный раствор (Патент USA, №3616289; МПК С 23 B 5/56; В 23 Р 1/02. Нац. Кл. 204/26; 204/143 G; 204/217; 204/224; 1969 г.).The closest technical solution is the method of electrolytic coating on the inner surface of a hollow product, in which the anode and clamps are placed in the cavity of the product, during the deposition of metal from the solution, it is plastically deformed by clamps that move along the length and simultaneously across the deposition surface, and into the cavity of the product concentrated and depleted solution is fed (USA Patent No. 3616289; IPC C 23
Недостаток изобретения - сложность устройства для нанесения покрытия на внутреннюю поверхность полого изделия, снижающего стабильность качества покрытия, и ограниченность сортамента изделий.The disadvantage of the invention is the complexity of the device for coating the inner surface of a hollow product, which reduces the stability of the quality of the coating, and the limited range of products.
Технический результат: повышение стабильности качества покрытия при расширении сортамента изделий за счет упрощения оборудования, повышения его мобильности и надежности циркуляции раствора в зоне осаждения.Effect: increasing the stability of the coating quality while expanding the product range by simplifying equipment, increasing its mobility and reliability of the circulation of the solution in the deposition zone.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в известном способе электролитического нанесения покрытия на внутреннюю поверхность полого изделия, при котором в полости изделия размещают анод совместно с прижимами, в процессе осаждения металла из раствора его пластически деформируют прижимами, которые перемещают по длине и одновременно поперек поверхности осаждения, а в полость изделия подают концентрированный и выводят обедненный раствор, раствор подают в полость изделия с торца и прокачивают вдоль поверхности осаждения посредством системы ребер на поверхности анода, которые располагают по спирали под углом β к торцу изделия, а угол β выбирают из условия β<|±π/4|. Кроме того, полое изделие перемещают возвратно-поступательно, а анод с прижимами вращают; либо полое изделие вращают, а анод с прижимами перемещают возвратно-поступательно.The specified technical result is achieved due to the fact that in the known method of electrolytic coating on the inner surface of a hollow product, in which the anode is placed in the cavity of the product together with the clamps, during the deposition of metal from the solution, it is plastically deformed by clamps that move along the length and simultaneously across deposition surface, and a concentrated and depleted solution is fed into the cavity of the product, the solution is fed into the cavity of the product from the end and pumped along the surface of the deposition Nia by a system of ribs on the anode surface, which have a helix angle of β to the end product, and the angle β is selected from the condition β <| ± π / 4 |. In addition, the hollow product is moved back and forth, and the anode with clamps is rotated; either the hollow article is rotated, and the anode with clamps is moved back and forth.
Выполнение анода с системой ребер на своей поверхности под углом β к торцу изделия, где угол β выбирают из условия β<|±π/4|, позволяет при его вращении и возвратно-поступательном перемещении полого изделия обеспечивать интенсивную прокачку раствора, поддерживая его оптимальную концентрацию в прикатодном пространстве, применительно к покрытию тонкостенных цилиндров или иных осесимметричных полых изделий малой массы. В случае нанесения покрытия на полые изделия типа толстостенных цилиндров или иных осесимметричных полых массивных изделий предложенную схему реализуют вращением полого изделия и возвратно-поступательным перемещением анода с системой ребер на своей поверхности, расположенных по спирали под углом β к торцу изделия, а угол β выбирают из условия β<|±π/4|.The implementation of the anode with a system of ribs on its surface at an angle β to the end of the product, where the angle β is selected from the condition β <| ± π / 4 |, allows its rotation and reciprocation of the hollow product to provide intensive pumping of the solution, maintaining its optimal concentration in the cathode space, as applied to the coating of thin-walled cylinders or other axisymmetric hollow articles of small mass. In the case of coating a hollow product such as thick-walled cylinders or other axisymmetric hollow massive products, the proposed scheme is realized by rotating the hollow product and reciprocating the anode with a system of ribs on its surface located in a spiral at an angle β to the end of the product, and the angle β is selected from conditions β <| ± π / 4 |.
Применение системы ребер на поверхности анода, расположенных по спирали под углом к торцу изделия, позволяет получить непрерывную прокачку столба раствора, заключенного в полости изделия, поддерживая постоянство оптимальной концентрации раствора в прикатодном пространстве, что улучшает стабильность качества покрытия, повышает скорость осаждения металла, при этом упрощается конструкция специализированного устройства (оборудования), повышается его мобильность и расширяется сортамент изделий как по диаметру, толщине стенок, так и по длине. В силу интенсивного вытеснения обедненного раствора из полости изделия концентрированным происходит активное удаление с осаждаемой поверхности свободного водорода, пленка которого постоянно разрушается под действием прижимов, и вынос его потоком раствора за пределы изделия. Происходит многократное снижение содержания свободного водорода в слое хрома, например, что повышает стойкость покрытия против охрупчивания и исключает шелушение покрытия в процессе эксплуатации изделия. Кроме того, выполнение на поверхности анода системы ребер, расположенных по спирали под углом β к торцу изделия, позволяет существенно увеличить площадь поверхности анода, что увеличивает скорость осаждения и стабильность качества покрытия.The use of a system of ribs on the anode surface, arranged in a spiral at an angle to the end of the product, allows continuous pumping of a column of solution enclosed in the cavity of the product, maintaining a constant optimal concentration of the solution in the cathode space, which improves the stability of the coating quality and increases the deposition rate of the metal, while the design of a specialized device (equipment) is simplified, its mobility is increased, and the product range is expanded both in diameter, wall thickness and in length INE. Due to the intensive displacement of the depleted solution from the product cavity by the concentrated one, active removal of free hydrogen from the deposited surface occurs, the film of which is constantly destroyed under the action of clamps, and its removal by the flow of the solution outside the product. A multiple decrease in the content of free hydrogen in the chromium layer occurs, for example, which increases the resistance of the coating to embrittlement and eliminates peeling of the coating during operation of the product. In addition, the implementation on the surface of the anode of a system of ribs located in a spiral at an angle β to the end of the product, can significantly increase the surface area of the anode, which increases the deposition rate and the stability of the quality of the coating.
На фиг.1 представлена принципиальная схема устройства для покрытия внутренней поверхности тонкостенных полых изделий; на фиг.2 представлена принципиальная схема устройства для покрытия внутренней поверхности крупногабаритных, массивных цилиндров или других осесимметричных полых изделий.Figure 1 presents a schematic diagram of a device for coating the inner surface of thin-walled hollow products; figure 2 presents a schematic diagram of a device for coating the inner surface of large, massive cylinders or other axisymmetric hollow products.
Специализированное оборудование для осуществления заявляемого способа включает ванну 1 с раствором 2, в котором размещено изделие 3, в полости которого расположен анод 4 с системой ребер 5, расположенных по спирали под углом β к торцу изделия 3, выбранным из условия β<|±π/4|, и прижимами 6. Анод 4 совместно с прижимами 6, осуществляющими пластическое деформирование, вращают вокруг своей оси (поперечное перемещение прижимов) с угловой скоростью ω, а изделие 3 со скоростью ν перемещают возвратно-поступательно (продольное перемещение прижимов) относительно осаждаемой поверхности - применительно к тонкостенному цилиндру. Угол β меньше величины π/4, что обеспечивает захват порции раствора и его последовательную подачу системой ребер 5 вдоль оси изделия 3, причем направление угла β - «+» или «-» выбирают противоположно направлению вращения анода 4.Specialized equipment for the implementation of the proposed method includes a bath 1 with a
В случае покрытия крупногабаритного массивного цилиндра изделие 3 помещают на вращаемом со скоростью ω поддоне 7, причем изделие 3 с поддоном 7 образуют замкнутую со стороны поддона полость, в которую подают концентрированный раствор. Размещенному в полости изделия 3 аноду 4 с системой ребер 5 на его поверхности, выполненных по спирали под углом β к торцу изделия 3, выбранным из условия β<|±π/4|, совместно с прижимами 6 придают возвратно-поступательное перемещение анода 4 со скоростью ν. Совместное действие вращения изделия 3 на поддоне 7 и возвратно-поступательное перемещение анода 4 с системой ребер 5, расположенных по спирали под углом β, со скоростью ν способствует активной прокачке раствора в полости изделия 3 и пеливу обедненного раствора через край цилиндра в ванну 1.In the case of coating a large massive cylinder, the
В экспериментальном порядке предлагаемый способ был проверен при нанесении хромового покрытия на внутреннюю поверхность газосепаратора (модуль насосный). В корпусе газосепаратора размером ⌀ 90×1,2 мм, длиной 230 мм было нанесено покрытие толщиной 150 мкм. Цель - получение высококачественного износостойкого слоя. Использовали вертикальную схему устройства (см. фиг.1). Применили анод диаметром 70 мм с системой ребер диаметром 80 мм, расположенных по спирали под углом β к торцу изделия, где угол β=23°, расстояние между ребрами составляло 20 мм; анод был выполнен с 5 прижимами. Скорость вращения анода ω=85 об/мин, возвратно-поступательного перемещения корпуса газосепаратора ν=56 об/мин (т.е. 56 двойных ходов/мин). Была получена устойчивая прокачка раствора через корпус газосепаратора, скорость осаждения хрома выросла на 50%, качество покрытия высокое: мелкозернистая структура, поверхность покрытия - блестящяя, поры отсутствуют, шероховатость - (0,04...0,03) мкм, микротвердость - 1050 кг/мм2, дефекты (сколы, шелушение, задиры) - отсутствуют.Experimentally, the proposed method was tested when applying a chrome coating to the inner surface of the gas separator (pump module). In the case of a gas separator measuring ⌀ 90 × 1.2 mm and a length of 230 mm, a coating thickness of 150 μm was applied. The goal is to obtain a high-quality wear-resistant layer. Used a vertical diagram of the device (see figure 1). An anode with a diameter of 70 mm was used with a system of ribs with a diameter of 80 mm located in a spiral at an angle β to the end of the product, where the angle β = 23 °, the distance between the ribs was 20 mm; the anode was made with 5 clamps. The anode rotation speed is ω = 85 rpm, the reciprocating movement of the gas separator body is ν = 56 rpm (i.e. 56 double strokes / min). A steady pumping of the solution through the gas separator body was obtained, the chromium deposition rate increased by 50%, the coating quality was high: fine-grained structure, the surface of the coating was shiny, there were no pores, roughness was (0.04 ... 0.03) microns, microhardness was 1050 kg / mm 2 , defects (chips, peeling, scoring) - are absent.
Было проведено восстановление изношенной гильзы цилиндра тепловоза. Размеры, мм: диаметр - 260, толщина стенки - 12, высота - 480; масса ~50 кг. Материал - модифицированный чугун. Подготовка поверхности - шлифование. Требуемая толщина покрытия - 1,5 мм. Метод восстановления - железнение. Применили вертикальную схему устройства (фиг.2): скорость вращения поддона ω=112 об/мин, перемещение анода - ν=187 дв. ходов. Получили качественное покрытие требуемой толщины, без дефектов, шероховатость - 0,1 мкм, твердость - HRc=59. Скорость осаждения выросла вдвое.The worn cylinder liner of the diesel locomotive was restored. Sizes, mm: diameter - 260, wall thickness - 12, height - 480; weight ~ 50 kg. Material - modified cast iron. Surface preparation - grinding. The required coating thickness is 1.5 mm. The recovery method is iron. A vertical diagram of the device was used (Fig. 2): the speed of rotation of the pallet was ω = 112 rpm, the movement of the anode was ν = 187 bits. moves. Received a high-quality coating of the required thickness, without defects, roughness - 0.1 μm, hardness - HRc = 59. The deposition rate doubled.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004137206/02A RU2282683C1 (en) | 2004-12-20 | 2004-12-20 | Method for electrolytically applying coating onto inner surface of hollow article |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004137206/02A RU2282683C1 (en) | 2004-12-20 | 2004-12-20 | Method for electrolytically applying coating onto inner surface of hollow article |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004137206A RU2004137206A (en) | 2006-05-27 |
RU2282683C1 true RU2282683C1 (en) | 2006-08-27 |
Family
ID=36711236
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004137206/02A RU2282683C1 (en) | 2004-12-20 | 2004-12-20 | Method for electrolytically applying coating onto inner surface of hollow article |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2282683C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2476629C1 (en) * | 2011-11-10 | 2013-02-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Electrolytic coating application method |
RU2836973C1 (en) * | 2024-07-10 | 2025-03-24 | Акционерное общество Центральное конструкторское бюро аппаратостроения | Method for electrolytic coating on inner surface of hollow cylindrical article |
-
2004
- 2004-12-20 RU RU2004137206/02A patent/RU2282683C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2476629C1 (en) * | 2011-11-10 | 2013-02-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Electrolytic coating application method |
RU2836973C1 (en) * | 2024-07-10 | 2025-03-24 | Акционерное общество Центральное конструкторское бюро аппаратостроения | Method for electrolytic coating on inner surface of hollow cylindrical article |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004137206A (en) | 2006-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100311241B1 (en) | Shaped-tube electrolytic polishing process | |
CA3171824C (en) | Apparatus and method for in-situ electrosleeving and in-situ electropolishing internal walls of metallic conduits | |
RU2282683C1 (en) | Method for electrolytically applying coating onto inner surface of hollow article | |
JPH01141094A (en) | Production of aluminum base for printing plate | |
EP3068928B1 (en) | Method for producing a coated surface of a tribological system | |
JP2010508158A (en) | Process for processing coated frictional contact surface made of conductive material and electrode for electrolytic processing | |
CN105886997A (en) | Method for preparing printer anilox roller based on thermal spraying technology | |
US20060048386A1 (en) | Process for producing a cylinder crankcase having a thermally sprayed cylinder bearing surface | |
RU2156837C1 (en) | Process of electrolytic deposition of coat on internal surface of hollow article | |
CN104117833A (en) | Porous hydrophilic stainless steel heat exchange tube and surface treatment method thereof | |
US4678691A (en) | Electroforming process and product | |
JP2001200391A (en) | Plating pretreatment device | |
DE102017206722B4 (en) | Method and device for producing a coated surface of a tribological system | |
CN215668259U (en) | Electroplating device for sucker rod | |
CN1498290A (en) | Phosphate film treatment device and chemical conversion film treatment device | |
JP2000202667A (en) | Micro-hole processing method for injector nozzle | |
RU2196665C1 (en) | Electric spark alloying method | |
RU2228972C1 (en) | Method of application of multi-layer coats | |
CN111074274A (en) | A long-life gradient composite coating on the surface of a crystallizer copper plate and a preparation method thereof | |
JPH0297698A (en) | Surface treatment of aluminum or alloy thereof | |
JPH07331477A (en) | Method for preparing coating process for electrode which can be activated or reactivated for electrolysis | |
US5248404A (en) | Electrodeposition joining method and equipment | |
RU2716292C1 (en) | Method of electropolishing of metal part | |
RU2529602C2 (en) | Method to apply chrome coating onto internal surface of cylindrical items | |
JPH02500374A (en) | Cathode surface treatment for electroforming metal foils or strips |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20061221 |