Устройство для электролитно-плазменного полирования листа металла

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Объединенный институт энергетических и ядерных исследований - Сосны Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Кревсун Эдуард Павлович Куликов Иван Семенович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Объединенный институт энергетических и ядерных исследований - Сосны Национальной академии наук Беларуси(57) Устройство для электролитно-плазменного полирования листа металла, содержащее ванну для погружения в электролит обрабатываемого листа, источник постоянного тока с положительным полюсом, соединяемым с обрабатываемым листом, а отрицательным полюсом - с электропроводным корпусом ванны, отличающееся тем, что в ванне установлен шлюз, элементы которого выполнены из неэлектропроводных материалов, содержащий гибкие боковые шторы, жесткую фронтальную сдвоенную подвижную стенку, выполненную с возможностью управления оператором или контроллером в зависимости от параметров электролита и/или напряжения на клеммах источника питания и свойств листа металла. 14504 1 2011.06.30 Изобретение относится к электрохимической обработке электропроводящих материалов и может быть применено в процессах электролитно-плазменного полирования металлических листов в различных областях техники в машиностроении, в электротехнической промышленности, в приборостроении, в декоративных целях при производстве товаров народного потребления. Известно устройство для электролитно-плазменного полирования металлических изделий, содержащее ванну с электролитом, погруженное в электролит обрабатываемое изделие, источник постоянного тока, причем положительный полюс источника соединен с обрабатываемым изделием, а отрицательный полюс соединен с корпусом ванны 1. В рабочем режиме температура электролита 40-80 С, а напряжение на клеммах источника постоянного тока в пределах 240-400 В. При определенном сочетании параметров процесса на поверхности обрабатываемого изделия образуется тонкая парогазовая оболочка. В парогазовой оболочке возникает поток плазмы, благодаря чему происходит съем металла и полировка поверхности изделия. Недостаток указанного устройства проявляется в ограниченной возможности регулировать процесс для достижения высокого качества обработки. Наиболее близким по технической сущности является устройство для электролитноплазменного полирования металлических изделий, содержащее ванну с электролитом, погруженное в электролит обрабатываемое изделие, источник постоянного тока, причем положительный полюс источника соединен с обрабатываемым изделием, а отрицательный полюс соединен с ванной 2. В рабочем режиме температура электролита 40-80 , а напряжение на клеммах источника постоянного тока в пределах 200-400 В, под действием которого между поверхностью обрабатываемого изделия и электролитом образуется тонкий парогазовый слой (ПГС). В парогазовом слое возникает поток плазмы, благодаря чему происходит полировка металлической поверхности. Описанное устройство имеет недостаток - ограниченную возможность регулировать процесс для достижения высокого качества обработки. Необходимо подчеркнуть, что ПГС образуется на аноде только при условии, если площадь анода будет меньше площади катода. В противном случае ПГС может возникнуть на поверхности катода. Для стабильности протекания процесса электролитноплазменной полировки, как показывает опыт применения рассматриваемой технологии,отношение площади катода к площади анода должно быть не менее трех. В общем, соотношение площадей электродов играет важную роль в обеспечении устойчивости процесса и качества обработки изделия. Задачей настоящего изобретения является создание устройства для обеспечения более высокого качества полировки металлических листов, вплоть до зеркального блеска, за счет дополнительной возможности регулировки параметров процесса обработки. Поставленная задача решается тем, что в устройстве для электролитно-плазменного полирования листа металла, содержащем ванну для погружения в электролит обрабатываемого листа, источник постоянного тока с положительным полюсом, соединяемым с обрабатываемым листом, а отрицательным полюсом - с электропроводным корпусом ванны,в ванне установлен шлюз, элементы которого выполнены из неэлектропроводных материалов, содержащий гибкие боковые шторы, жесткую фронтальную сдвоенную подвижную стенку, выполненную с возможностью управления оператором или контроллером в зависимости от параметров электролита и/или напряжения на клеммах источника питания и свойств листа металла. На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства, вид сбоку. На фиг. 2 изображена схема предлагаемого устройства, вид сверху. Предлагаемое устройство содержит источник постоянного тока 1, контроллер 2, ванну 3 с электролитом, обрабатываемое изделие - лист металла 4, транспортер подачи листа 5,камеры сбора утечек 6, уплотнители 7, шлюз 8, содержащий жесткую фронтальную сдвоен 2 14504 1 2011.06.30 ную подвижную стенку 9 и гибкие боковые шторы 10, механизм перемещения 11 подвижной стенки шлюза, откачивающие насосы 12, охладитель 13, емкость сбора электролита 14,нагреватель 15, нагнетающий насос 16, стенку исходного положения листа 17, циркуляционный насос 18. В ванне 3 установлен шлюз 8, элементы которого выполнены из неэлектропроводных материалов. Жесткая фронтальная сдвоенная подвижная стенка 9 выполнена с возможностью управления оператором или контроллером 2 в зависимости от параметров электролита и/или напряжения на клеммах источника питания и свойств листа металла 4. Предлагаемое устройство для электролитно-плазменного полирования листа металла работает следующим образом. Лист металла 4 с помощью транспортера подачи листа 5 загружается в ванну 3, сначала не заполненную электролитом. Первоначально лист устанавливается в исходное положение - до упора в стенку исходного положения листа 17. При этом уплотнители 7, которых по ходу движения листа десять штук, управляются контроллером 2, благодаря чему обеспечивается относительная герметичность полостей ванны. Затем включается нагнетающий насос 16 и электролит из емкости сбора электролита 14 подается в ванну 3, заполняя ее до уровня, когда лист металла 4 окажется полностью затопленным. При этом часть электролита возвращается с помощью циркуляционного насоса 18 в емкость сбора электролита 14 и благодаря воздействию охладителя 13 и нагревателя 15 устанавливается и затем поддерживается температура электролита (70-80 ). После этого включается источник постоянного тока 1, который подает заданное напряжение (240-400 В) в электрическую цепь лист металла - электролит - корпус ванны. На контактирующей с электролитом поверхности листа, площадь которой определяется как 2, образуется ПГС и происходит полирование этой поверхности листа (гдевысота листа,- ширина обрабатываемой поверхности листа). В соответствии с заданными параметрами процесса, в особенности плотности тока на обрабатываемой поверхности,путем перемещения подвижной стенки шлюза 9 изменяется величина контактирующей с электролитом поверхности листа . Это происходит по команде оператора или контроллера 2 с помощью механизма перемещения 11 сдвоенной подвижной стенки шлюза. Возможность перемещения сдвоенной подвижной стенки шлюза обеспечивается благодаря наличию гибких штор 10. Утечка электролита через уплотнители 7 из камер сбора утечек 6 удаляется откачивающими насосами 12. По мере получения нужного качества полировки контактирующей с электролитом поверхности лист металла с помощью транспортера подачи листа 5 перемещается до получения полировки всей его поверхности и удаляется из ванны 3. На этом процесс обработки единичного листа заканчивается. После этого электролит полностью удаляется из ванны 3 или загружается следующий лист металла. Изготовление устройства для электролитно-плазменного полирования листа металла предполагает использование известных материалов, традиционных технологических процессов и оборудования, что свидетельствует о возможности промышленной реализации изобретения. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4