Способ электрохимического маркирования

(191 (И) ТЕНИЯ ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ С 8 ИДТЕЛЬСТВУ(71) Тульский политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССРВ 637225, кл. В 23 Н 9/06, 1978.(54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО МАРКИРОВАНИЯ(57) Изобретение относится к областиэлектрохимического маркирования.Целью изобретения является повышениеконтрастности наносимой информации при маркировании легкопассивирующихся материалов. Поставленная цель достигается тем, что при осуществлении процесса электрохимического маркирования, включающего предварительную обработку маркируемой поверхности электродом-инструментомдля нанесения информации, используют следующие режимы: при предварительной обработке межэлектродный зазор 3-7 мм, напряжение 20-25 В, при нанесении информации зазор 0,02-0,1 мм, напряжение 35-80 В, При этом длительность нанесения информации устанавливают в 104Ф1 О раз меньше длительности предварительной отработки. 2 ил.1 13Изобретение относится к областиэлектрохимической обработки и в частности к области электрохимическогомаркирования.ФЦелью изобретения является повыше ние контрастности маркирования.Поставленная цель достигается засчет предварительной обработки маркируемой поверхности на больших межэлектродных зазорах и малом напряжении технологического тока.Сущность способа заключается втом, что предварительную обработкуучастка маркирования осуществляютэлектрохимическим оксидированием(при межэлектродном зазоре 3 - 7 мм),которому подвергается вся поверх"ность, ограниченная каким"либо конструктивным элементом устройства. длямаркирования или камерой, ограничивающей распространение силовых линийэлектрического поля и растеканиеэлектролита по поверхности детали.При этом толщина слоя электролита,помещенного в камеру, должна обеспечивать величину зазора между обрабатываемой поверхностью и диэлектричес"ким корпусом электрода 3 - 7 мм, а.катодная поверхность электрода должна соприкасаться с электролитом, Наличие зазора между корпусом электрода и обрабатываемой поверхностьюсоздает условия для распределениясиловых линий электрического поля повсему участку маркирования; ограниченному камерой.Конфигурация участка маркированияможет быть любой в соответствии стребуемой формой зоны маркирования исоответствующей ей формой ограничивающей камеры,Величина зазора между корпусомэлектрода и маркируемой поверхностьюне дОлжна быть менее 3 мм, так какв противном случае ухудшается равномерность толщины и, соответственно,цвета оксидной пленки в зоне маркиро.вания на периферийных участках, иболее 7 мм, так как в этом случаезначительно увеличивается длительность процесса нанесения оксидногослоя. При оптимальном зазоре 5 ммминимально необходимая длительностьпроцесса составляет 1-3 с. При меньшей длительности толщина оксидногослоя не достигает значения, соответствующего темным цветовым тонам (коричневый, фиолетовый), что отрицательно сказывается на контрастности15186 2 5 Ю 5 20 25 30 35 40 45 50 55 участка маркирования и нанесенной на второй стадии информации. При увеличении длительности более Зс скорость роста оксидной пленки значительно уменьшается, что ведет к снижению производительности процесса.Величина технологического напряже" .ния на первой стадии маркирования должна быть меньше, чем на второй,. чтобы обеспечить возможность дальнейшего увеличения толщины оксидной пленки, но достаточной для создания слоя оксидного покрытия в зоне маркирования, обеспечивающего контрастное восприятие участка маркирования относительно поверхности детали и относительно информации, наносимой на второй стадии процесса. Эти условия в случае маркирования титановыхизделий выполняются при величине технологического напряжения 20 - 25 В, при котором на поверхности изделия формируется оксидная пленка, обладающая коричневым или фиолетовым 1,ветом, контрастно воспринимаемым на серебристо-серой поверхности изделия.На второй стадии электрод-инструмент плотно прижимается диэлектрической частью к маркируемой поверхности, Между катодной поверхностью инструмента и маркируемой деталью образуется зазор величиной 0,02 - 0,1 мм в случае бестрафаретного электрода или больший, в зависимости от толщины трафарета, при трафаретном способе маркирования.На электроды подают напряжение амплитудой более 35 В для формирования оксидной пленки, соответствующей светлым цветовым тонам (светло-голубой, зеленоватый, зеленовато-желтый), но не более 80 В, так как в этом случае начинают появляться цвета второго порядка интерференции с красным оттенком, плохо читаемые на фоне участка маркирования.Длительность процесса устанавли" вают в 10 - 10 раз меньшей, чемз дна первой стадии, т.е. в интервале 0,1 - 1,0 мс. Чрезмерное увеличение длительности приводит в основном к увеличению уширения линий отпечатков и практически не сказывается на цвет отпечатков, который определяется напряжением.На фиг. изображена схема реализации первой стадии способа; на Фиг.2 - схема реализации второй стадии способа.8 б 4 жено. 3 13151На поверхности заготовки 1 установлена камера 2 для электролита 3, в который опущен электрод-инструмент 4. Заготовка и инструмент подключены к источнику 5 технологического напряжения.На первой .стадии маркирования на поверхности заготовки 1 устанавливают камеру 2, в которую помещают электролит 3 и электрод-инструмент 1 О 4. Электрод-инструмент 4 устанавливают на расстоянии 3 - 7 мм от поверхности заготовки 1. На электроды 1 и 4 подают технологическое напряжение от источника 5. 5На второй стадии электрод-инструмент 4 прижимается к маркируемой поверхности заготовки , и на электроды подают технологическое напряжение от источника 5. 20П р и м е р. Проводилось электро- химическое маркирование изделий из титановых сплавов ВТ 1-0, ВТ, ВТи ОТ 4-0 в электролите - 157-ном растворе нитрита натрия (ИаВО ) в воде. 25Предварительное нанесение слоя покрытия, отличного по цвету от металла изделия, на участок поверхности, подлежащий маркированию, осуществлялось электрохимическим оксидирова. 30 нием в том же электролите. На маркируемую поверхность устанавливалось устройство, обеспечивающее ограничение зоны маркирования в соответствие с требуемой формойучастка маркирования, и подводился безтрафаретный электрод-инструмент на величину межэлектродного зазора 5 мм. На электрод-инструмент и мар кируемую деталь подавалось напряжение 20 В в течение 2 с. При этом на поверхности образовался оксидный слой коричневого цвета.При подаче напряжения величиной 25 В цвет оксидного слоя фиолетовыйДлительность процесса менее 1 с не обеспечивает цвет участка маркирования, контрастный по отношению к остальной поверхности, Так, при дли тельности 0,5 с и напряжении 20 В получен желтый цвет участка маркирования, недостаточно хорошо различимый на поверхности изделия.Увеличение длительности процесса более Зс не приводит к значительным изменениям цвета. Так, при длительности 5 с и напряжении 20 В оттенок коричневого цвета участка маркирования оставался практически таким же,как и при длительности 2 с,Затем электрод-инструмент прижимался к маркируемой поверхности и наэлектроды подавалось технологическоенапряжение амплитудой 40 В в течениеО,б мс, при этом на поверхности оксидного слоя образовалась маркировкабледно-голубого цвета. При подаче более высокого напряжения цвет маркировки переходит в бедно-зеленоватый, а затем в зеленовато-желтый. При длительности процесса менее 0,1 мс, например 0,05 мс, и напряжении 35 В отпечаток фактически отсутствует, так как толщина оксидной пленки при этих режимах увеличилась незначительно.Увеличение длительности более 0,1 мс приводит к ухудшению точностных параметров отпечатков. При длительности процесса 10 мс и иапряже" нии 35 В ширина отпечатка в 1,6 раза больше, чем при 1,0 мс. Изменение цвета отпечатка при этом не обнаруТаким образом, предлагаемый способ дает возможность получить широ"кую цветовую гамму сочетаний цветаотпечатков, участка маркирования иповерхности изделия,Это позволяет улучшить товарныйвид изделий, повысить контрастностьмаркируемой информации, облегчитьпоиск участка маркировки,Варьирование цвета в широких пределах способствует проведению сортировки изделий, например по качествуили другим признакам, изменением цве.та маркировки.Значительно снижается трудоемкость первой стадии операции нанесения слоя покрытия в зоне маркирования, расширяется цветовая гамма покрытия. Значительно расширяются геометрические очертания участка маркирования, что позволяет улучшить эстетические качества покрытия и использовать это при маркировании эмблем и товарных знаков, Применениедля изготовления покрытия единойтехнологической оснастки, дешевого,неагрессивного электролита и тогоже электрода-инструмента, что и примаркировании информации, значительноуменьшает трудоемкость всей операции.При этом размеры н площадь токопроводящей части электрода-инструментапрактически не влияют на габаритыэнец СоставительТехред А.Кра тор М.Пожо Ко актор В,Данко 75ственнобретеЖЗаказ 22 Подписноео комитета СССРй и открытийРаушская наб., д. Тираж ВНИИПИ Госуд по делам 113035, Москвенно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул ект Про 5 13151866участка маркирования. Они могут ртли- ч а ю щ и й с я тем, что, с целью чаться по площади болеечемв 300 раз. повышения контрастности, предварительную обработку осуществляют при Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я величинах межэлектродного зазора3-7 мм, напряжения технологическогоСпособ электрохимического маркиро- тока 20-25 В, а нанесение информации вания легкопассивирующихся металлов, осуществляют при зазоре 0,02-0,1 мм включающий предварительную обработку и напряжении 35-80 В, причем длительповерхности, подлежащей маркированию, ность процесса нанесения информации. электродом-инструментом, предназна устанавливают в 1 О -10 раэ меньшезченным для маркирования с последую- длительности предварительной обращимнанесением информации, о т л и - ботки.1