197364. lajstromszámú szabadalom • Eljárás keményoxid bevonat előállítására anódos oxidációval alumínium munkadarabokon és elrendezés az eljárás foganatosítására
5 197364 6 5. ábra az 1. ábrához hasonló vázlat, amely a cső belső palástjának anodizálását szemlélteti. Most az 1. és 2. ábrákra hivatkozunk, amely a találmány szerinti elrendezés első kiviteli alakját szemlélteti. Az anodizáláshoz szükséges elektrolit 1 tankban helyezkedik el. Az anodizálási folyamatot egy ettől elkülönített, zárt belső terű 2 tartályban végezzük, amely forgásszimmetrikus belső elrendezésű és az anodizálandó alakos 3 munkadarab tőmitetten beléhelyezhető. A rajzon látható, hogy a 3 munkadarab hosszúkás, tagolt, forgásszimmetrikus alakzat és a 2 tartály belső terének hengeres szakaszét gyakorlatilag kitölti. A 2 tartály felső részén a kerület mentén egyenletes eloszlásban több tangenciálisan elrendezett 4, 5 beömlő nyílás van elrendezve, amelyek közül a 2. ábrán a 4 és 5 beömlő nyílásokat jelöltük. Ezekhez 6 és 7 beömlő csöveken és azokban elrendezett szelepeken keresztül 8 motorral hajtott 9 szivattyú kiömlési oldala csatlakozik. A 9 szivattyú beömlési oldala az 1 tank belső terébe nyúlik. A 2 tartály függőleges tengelyű, alja kúposán szűkül és 10 kiömlő vezetékhez csatlakozik, amely az 1 tankba vezet. A 10 kiömlő vezeték és az 1 tank közötti útba szükség esetén 11 hűtőberendezés, továbbá 12 szelep kapcsolható. Anodizáláskor a 3 munkadarabot anódként, a fémből készült 2 tartályt pedig katódként áramforráshoz kapcsoljuk. Ha a 2 tartály szigetelő anyagból készül, akkor belsejébe a 3 munkadarabot körülfogó villamos vezetőből kell a katód elektródot kialakítani. Nagyméretű csövek belső felületének anodizálása a 3-5. ábrákon vázolt elrendezéssel végezhető. A belső felületén anodizálandó 15 cső két végéhez egy-egy 16, 17 zárólap tőmitetten csatlakozik, ezeket a 4. ábra metszeti képén vázolt 18 csavarok fogják össze. A 15 cső belsejében azzal egytengelyű 19 elektród henger képezi a katódot, amelynek két végét a két 16, 17 zárólap rögzíti. A 19 elektród henger palástján a hossz és a kerület mentén egyenletes elosztásban 20 réshornyok vannak, amelyek a 4. ábrán vázoltak szerint a csőfalhoz húzott sugárral hegyesszöget zárnak be, a rajtuk keresztülömlő folyadék ezért a nyíllal vázolt irányban áramlik. Abból a célból, hogy a folyadék áramlásának a tengely körül forgó összetevője megfelelő nagyságú legyen, a 20 réshornyok előtt ferde 26 terelólapok vannak a csőfalra rögzítve. A 19 elektród henger belsejébe vele koncentrikus 21 bevezetőcső nyúlik be a 16 zárólapon kérészül és vége a 19 elektród henger közepéig ér. A 16 zárólapon 22, 23 beömlő csonk és 24 kiömlő csonk vezet keresztül. A 22 beömlő csonk a 21 bevezetőcső belsejéhez, a 23 beömlő csonk pedig a 21 bevezetőcső és a 19 elektród henger között ki- 4 alakuló közbenső térhez vezet. A 24 kiömlő csonk a munkadarabot képező 15 cső palástjához közel nyúlik ki a 16 zárólap tengelyirányú 25 furatából. Az 5. ábrán a 3. és 4. ábrán vázolt elrendezés üzemi helyzetben látható, amikor tengelye mintegy 10-15 “-os szögben lejt, és a 16 zárólap a három csatlakozással képezi a 15 cső alsó végét. Az anodizáláshoz használt eszközök alapvetően azonosak az 1. ábrán bemutatottakkal, és a megfelelő elemeket azonos hivatkozási számok jelölik. A találmány szerinti elrendezéssel az anodizálást az alábbi módon végezzük. Mindkét bemutatott kiviteli változatnál arról gondoskodunk, hogy az elektrolit a külső vagy belső forgásfelületet alkotó anód közelében nagy sebességgel örvényelve áramoljon a palástfelülettel közel párhuzamosan, és tengelyirányú sebessége ennél lényegesen kisebb legyen. Az örvénylő áramlást a folyadék nagysebességű tarigenciális bevezetése hozza létre. Az áramlási teret úgy alakítottuk ki, hogy a sebesség a teljes anódfelület mentén lényegében állandó. Az áramlási volumen olyan nagy, hogy az anód mentén az elektrolit hőmérséklete csak alig néhány fokkal növekszik. A folyamat szempontjából csak a felület mentén mérhető sebesség nagyságának és az áramlás intenzitásának van kiemelt jelentősége, amely megakadályozza a hőmérséklet fokozott növekedését és gondoskodik az elektrolitba kerülő részecskék elvezetéséről, ezért a 3 munkadarabnak nem szükséges geometriai értelemben vett pontossággal forgásszimmetrikusnak lennie. A második kiviteli alak esetében a munkadarab külső helyzete miatt az első kiviteli alaknál vázolt bevezetést gyakorlatilag nem lehet alkalmazni. A 21 bevezetőcső használata azt a célt szolgálja, hogy rajta keresztül nagysebességű elektrolit jut be a 19 elektród henger második felébe, ezért az örvénylés itt is intenzív marad. A 23 beömlő csonkon keresztül beáramló elektrolit a 19 elektrolit henger első felében létesít intenzív áramlást, és amikorra a tengely mentén haladva energiája elfogyna, a 21 bevezetőcsövön beáramló elektrolit veszi át szerepét. A keresztmetszetek és a nyomásviszonyok megfelelő beállításéval egyenletes áramlási kép alakul ki. A 15 cső ferde elhelyezése az elektrolit visszafolyását segíti. 1. Példa Az 1. ábra szerinti elrendezésben a 3 I munkadarabot szabványos AlMg4 típusú ötvözött aluminium képezte, amelynek felülete 2,4 dm2, legnagyobb átmérője 112 mm, legkisebb átmérője pedig 37 mm volt. Az elektrolitot 5%-os kénsav képezte, amely 12 g/1 alu-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
