Устройство для проведения гальванических процессов

/20 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОБРЕТЕНИЙЕЛЬСТВУ,ОПИСАНИЕ ИЗИ АВТОРСКОМУ Е СВИД,(21) 3 Мб 986/22-02.что, с целью повышения качества покры- ,(22) 02 ЯВ.82 . тия и производительности., дополни.- (16) 07.11.83. Бюл, 1 г М 1. . тельные емкости выполнены в виде по- .(72) Ю.А. Семеновлых призматических резервуаров с на- (53) 621.357, 1%.002.52(088.8) клонной лопастью, установленной:на (56) 1. Патент Германии в 1081735, . одной из граней, находящейся внутри .кл, Ь 8 а 5/78, опублик. 1961. барабана, при этом закрытые концы ре2. Двторское свидетельство СССР .: зервуаров размещены во внутренней 1 г 775190, кл. С 25 0 17/20, 1978. . полости барабана, а открытые - снаружи, причем полые призматические резер- (Я)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ - вуары прикреплены к корпусу барабана ГАЙЬВАНЙЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ, содержащее:. так, что составляющие их боковые гра" перфорированный барабан с дополни . ни имеют тангенциальные углы наклона тельными емкостями, в которых разме-: :.к боковой наружной поверхности баращены аноды,. установленные в ванне . ,бана, а следы пересечения этих граней для электролита с возможностью враще" с последней составляют. с образующей Я :ния, о т л и ч а ю щ е е с я ,тем, . барабана острый угол.С."1 1052Изобретение относится к гальванотехнике, в частности к устройствамдля нанесения гальваницеских покрытий.Известно устройство, содержащееперфорированный барабан с дополнительными емкостями, установленнымина его боковой поверхности. Барабанустанавливается в емкости с электролитом и имеет привод вращения, Уста" 10новленные на боковой поверхностибарабана емкости осуществляют нагне-.тание электролита из внешних слоевжидкости внутрь колокола в процессенанесения покрытия. Этим самым производится обогащение прикатодной зо"ны ионами осаждаемого металла, чтоблагоприятно сказывается на условияхпроведения гальванической обработки И гоОднако имеющиеся на боковой поверхности дополнительные зачерпывающие емкости являются экраном, лежа"щим между наружными анодами и изде-,лиями, находящимися на катоде, аэкран затрудняет протекание процессананесения покрытия,Кроме того, так как с внутреннейстороны дополнительных емкостей перфорация примыкающей к ней боковойповерхности барабана выполняетвя рав.номерной, то протекание электролитак обрабатываемым изделиям происходитс незначительным напором (объем,, находящийся в емкости, выходит сразуво многие отверстия). Поэтому элект 35ролит попадает только на иэделия, лежащие в наружных слоях обрабатывае"мой загрузки. Попадающий из дополни.тельных емкостей электролит не созда"40ет дополнительной токовой связи междунаружными анодами и обрабатываемымиизделиями . При этом функции дополни"тельных емкостей ограничиваются зада, чей обогащения прикатодного прост"45ранства ионами осаждаемого металла,; Все эти недостатки снижают- качествоизготовляемых иэделий и производи"тельность процесса нанесения покрытия.Наиболее близким к предлагаемомулю технической сущности и достигаемо. 50му результату является устройство,содержащее дополнительные емкости,выполненные в форме расположенныхна боковой поверхности цилиндрическихстаканов, которые снабжены анодами 55и имеют через выполненную в их нижнейчасти перфорацию связь с внутреннимобъемом барабана. Подаваемый в про 569 эцессе нанесения покрытия из дополнительных емкостей электролит проходит под напором к изготовляемым изделиям, обеспечивая при этом возникновение токовой связи между изделиями, на которые подают такие струи, и поверх" ностью.размещенных в дополнительных емкостях анодов. За счет этого Возрастает скорость нанесения гальвани ческого покрытия и улучшается его качество 2 .Однако в указанном устройстве пло" щадь анодов, находящихся в дополнительных емкостях и участвующих в про" цессе нанесения покрытия, недостаточно велика. Непосредственное участие в осуществлении осаждения металла принимает лишь небольшой участок их поверхности, который имеет связь с внутренним объемом барабана через отверстия для выхода электролита из дополнительных емкостей небольшогодиаметра. Объем электролита, зачерпываемого дополнительными емкостями цилиндрической формы, составляет.сравнительно небольшую величину.При этом зачерпывание раствора про изводится в лежащих близко к поверх-ности барабана слоях жидкости, кото , рые вследствие такого расположения (находятся вблизи катодной зоны)объединены ионами осажденного металла. Увеличение же емкости цилиндри".цеских стаканов связано с одновремен" ным возрастанием площади экранирования обрабатываемых изделий боковойповерхностью дополнительных емкостейот поверхности наружных растворимыханодов,. в результате чего затрудняется получение изделий с высоким качеством осаждаемого металла. Крометого, перечисленные недостатки непозволяют в достаточной степени интенсифицировать процесс осаждениягальванического покрытия,Целью изобретения является повышение качества покрытия и произво"дительности.Поставленная цель достигается тем.,что в устройстве для проведения гальванических процессов, содержащем перфорированный.барабан с дополнитель-:ными емкостями, в которых размещеныаноды, установленные в ванне дляэлектролита с воэможностью вращения,:дополнительные емкости выполнены ввиде полых призматических резервуаров с наклонной лопастью, установ.лщной на одной из граней, находя"Р3 105256 щейся внутри барабана, при этом за-крытые концы резервуаров размещены во внутренней полости барабана, а открытые - снаружи, причем полые призматические резервуары прикреплены к корпусу барабана так, цто составляю-. щие их боковые грани имеют тангенциальные углы наклона к боковой наруж.- ной поверхности барабана, а следы пересечения этих граней с последней 10 составляют с образующей барабанаострый угол.При такой конструктивном исполнении устройства в процессе вращения барабана обрабатываемые изделия перемещаются по поверхности расположенных внутри него граней резервуаров, пересыпаясь при этом с грани одного резервуара на грань. другого. СкольжеНие деталей происходит снача:- 20 ла поперек граней кармана, а затем. вдоль наклонных лопастей. В процес" се такого перемещения изделия проходят около поверхности расположенных в карманах дополнительных анодов. Связь изделий с их поверхностью осу" ществляется через имеющиеся на гранях отверстия перфорации. РаспредеЛение изделий по поверхности резервуаров осуществляется более или менее . одинаковыми порциями при поворачивании корпуса самого устройства за счет выноса изделий из его нижней части наклонными лопастями и последующе-. го их пересыпания с грани одного резервуара на грань другого.За.счет движения обрабатываемых изделий на относительно небольшом рас" стоянии от поверхности лежащих в ре. зервуарах дополнительных анодов по сложной траектории в условиях, когда. 40 экранирование одних изделий не за-,. труднено другими (так как подвод электролита к обрабатываемым изделиям осуществляется от поверхности до полнительных анодов через отверстия в гранях резереуаров еще и под дав". лением), наносимое покрытие отлича ется высокой равномерностью и ка"цеством.Иа фиг. 1 изображено предлагаемое О устройство, общий вид; на. фиг. 2 " разрез А-А на фиг. 1; на фиг 3 -; полый призматический резервуар с при" мыквющей к нему наклонной лопастью е процессе нанесения покрытия, ИУстройство для проведения гальеайических процессов содержит барабан 1. с призматическими резервуарами 2 и 9 4дополнительными анодами 3, наклонные лопасти 4,.присоединенные к краю резервуара.Устройство работает следующим образом.При вращении барабана 1, установленного в ванне с электролитом (не показано), резервуары 2, расположен" ные на.его боковой поверхности открытыми концами наружу, опускаются ниже уровня электролита и заставляют последнийиз-за наличия тангенциальных углов наклона об у составляющих резервуары, граней (см. фиг. 2) ускоренно протекать через входное отверс" тие, достаточно удаленное от корпуса барабана, к закрытому концу кармана. Оттуда электролит через отверстия а, соединяющие полость кармана с внут" ренним объемом устройства, поступа-ет под давлением к обрабатываемым изделиям 5 (фиг. 2 и 3) Струя, подаваемая в прикатодную область, соединяет отрицательно заряженные иэделия с анодами 3 по всей глубине ее проникновения, обеспечивая интенсивное про" текание процесса нанесения покрытия. Находящиеся на гранях; заходящих внутрь корпуса барабана 1 резервуаров 2, изделия 5, рассыпанные на них более или менее равномерными слоями, омываются подаваемым к ним электролитом со всех сторон. Поворачивание барабана 1 и изменение углового по"ложения резервуаров 2 приводит к то" му, что находящиеся на их установ" ленных под углом к горизонту гранях .(след пересечения последних с боковой поверхйостью корпуса барабана 1 име" ет угол наклона к образующей этой поверхности- см. фиг. 1.) изделия начинают скатываться под действием соответствующей составляющей сил гравитации в поперечном направлении.Дойдя до поверхности закрепленных на концах граней лопастей 4, изделия .задерживаются последними и начинают перемещаться по их поверхности в продольном направлении, пока не достигнут нижнего края резервуаров 2, .Нижний край резервуара 2 образует своеобразную ступеньку, падая с ко" торой изделия переходят на коничес" кую поверхность барабана, с которой, скатываясь вниз, они вновь попадают на поверхность грани находящегося внизу следующем за первым резервуа;ра. Там процесс перемещения деталей указанным образом повторяется вновь.1052569 6В процессе подь ма закр ие закрепленных . нанесения покрытия, то это затрудня-ч. на корпусе 1 резервуаров эле2 электролит ет создание повышенных плотностеитей вы- тока на отдельных изделиях и участках.находящийся внутри их полостей,носится выше уровня зервня зеркала ванны, пОверхности, что улучшает структуруОттуда электролит под деиствидействием сил 5 получаемого гальванического осадка.:тяжестиизливается через очерез отверстия Использование предлагаемого уст 4, в гранях проходя к находаходящимся ройства яо сравнению с базовым потам обрабатываемым иэделияме м 5 кото- . зволяет уменьшить отрицательное влиярые еще не успели скатитьсят ся с поверх- ние .на процесс осаждения эффекта экности граней резерзуаров, риП и помощи 10 ранирования расположенных внутри объе"подаваемых от поверхности пост положи- ма загрузки деталей изделиями, ле"тельно заряженнцх дополнитеолнительных : жащими в его наружных слояхза счетфанодов струй производится замыэ мыкание. Распределения обрабатываейых изделии.электрической цепи между положположитель" более или менее равномерными слоямиными электродами и отрицательтельно эа" 15 на гранях, заходящих внутрь барабана. Ряженными иэделиями, поднятымтыми вцше резервуаров при осуществлении обрауровня зеркала ванны. Тем самым со- ботки.здается воэможность для идля протекания Предлагаемое устройство также по"процесса нанесения покрытиятия на ихэволяет интенсифицировать процессповерхность, которыи осуществтвляется 20 обработки по сравнению с известнымидо тех пор, пока резервуарвуар полностью устройствами благодаря зачерпываннюосвободится, Затем пустои" резервуаР слоев электролита, расюложенных вда.2 вновь погружается в ээлектролит ли от прикатодной зоны, а также засцет уменьшения расстояния межТак как открытые концы резервуа ду поверхнрстью обрабатываемыхров 2,. церез которые о у2,ые осуществляется изделий и дополнительных анодов,подача электролита,Р лита находятся на расположенных внутри . Резервуа достатоцно большом Удалении от коР- Ров.пуса барабанов, то подаваемыйк из"лектролит забирается из сло О За счет постоянного перемещев которые в достаточной степф изделий в продольном и пойеречномВлланасыщены ионами наносимого металла направлении по граням резервуаров,Потенциал отрицательной полярнос а также скатывания с гюследних в, подается при помощи переходящих с б рабан с последующим перемещениемграни на грань разветвленных гибких 5 на поверхность соседних граней, помпроводников (не показаны), а также, сравнению с существующими устроиствацереэ общую массу контакрующих в про ми , предлагаемое устройство позвоцессе нанесения покрытия друг с Ару"ляет обеспечить получение более рав":гом деталей.номерного и качественного гальваниПодача потенциала положительной 40 ческого осадка.полярности к поверхности анодов 3лризводится от внешнего токось мн" резервуары, представля е с,бойустроиства, закрепленного на горловине баРабана, и отходЯщимисЯ от го нению с дли й шир ну, в отличи от.используемых в известных конструкцияхт . элементов, в меньшей степени Экрани-:Достатоцно высокая равиомернос ьытия на обрабатывае , Руют загружаемые в а ат верхности наружных растамых изделиях обеспечивается за счет о поанодов;. завешиваеммногократного изменения положенияол ения по . в гальваническои ванне,деталеи процессе их кольжею поннеповерхности заходящих внутрь бараба" за счетО" ТВ 6 СОЗДаЮТсй бсле 6 ОПТимаЛЬныеодо ной РОис вграни резервуара на другие. Так какусловий для на55 покрытия.расположенные в резервуарах 2 дополнительные аноды 3 не имеют фиксиро"ванных положений пой по отношению к об-,Ожидаемый условно"годовой эконо-,7 1052569 8расчетам, эа счет повыщения качества. Использование предлагаемого иэобизготовляемой продукции и увеличения :ретения позволяет уменьшить. разбег производительности процесса нанесения толщины наносимого покрытия в сред- покрытия составит 3,2 тыс руб. нем на 0,Ь мкм.А 4о х андура ет НИИПИ Гпо дел 35, Иос еаФВе Патент"Подписно тета СССР рытий наб., д, М 5ко о роектная, Корректор Г. Решетник та ттттттте т а