RU2119975C1 - Способ определения момента окончания процесса электролитно-плазменного удаления покрытия - Google Patents
Способ определения момента окончания процесса электролитно-плазменного удаления покрытия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2119975C1 RU2119975C1 RU96119097A RU96119097A RU2119975C1 RU 2119975 C1 RU2119975 C1 RU 2119975C1 RU 96119097 A RU96119097 A RU 96119097A RU 96119097 A RU96119097 A RU 96119097A RU 2119975 C1 RU2119975 C1 RU 2119975C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- current
- change
- termination
- electrolytic
- variable component
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 15
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 13
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 4
- 238000003754 machining Methods 0.000 abstract 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000011283 initial treatment period Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 210000001991 scapula Anatomy 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электрохимической обработки поверхностей и может быть использовано для определения момента прекращения электролитно-плазменной обработки при удалении износостойких и жаропрочных покрытий, содержащих в своем составе вентильный металл, с поверхности сталей. Задача: повышение качества обрабатываемой поверхности. Сущность изобретения: способ определения момента окончания процесса электролитно-плазменного удаления покрытия, включающий измерение переменной составляющей тока и анализ ее изменения во времени. В электрическую цепь включают измерительное сопротивление, переменную составляющую тока измеряют осциллографом по изменению напряжения на измерительном сопротивлении, а момент окончания процесса устанавливают при изменении амплитуды переменной составляющей тока на 2% за время не менее 2 мин. 5 ил.
Description
Изобретение относится к области электрохимической обработки поверхностей и может быть использовано для определения момента прекращения электролитно-плазменной обработки при удалении износостойких и жаропрочных покрытий, содержащих в своем составе вентильный металл, с поверхности сталей.
Известен способ определения конца удаления покрытия при реализации способа электролитического удаления слоев никеля, хрома или золота с поверхности медной подложки [1] по значению тока. При обработке потенциал наружного слоя отрицателен, а потенциал подложки - положителен по отношению к электролиту. Величину тока, протекающего через ванну при электролизе, контролируют и ток прерывают, когда величина его падает ниже установленного значения.
Наиболее близким по технической сущности является способ определения конечной точки удаления покрытия, реализуемый в способе электрохимической обработки поверхности металла [2] путем травления образца, включающем пропускание переменного асимметричного тока через электролитическую ванну с регистрацией скорости изменения тока и напряжения и завершение процесса при достижении этими параметрами минимальных постоянных значений.
Недостатком вышеуказанных способов является невозможность контролировать процесс удаления по величине тока, так как в электролитно-плазменном процессе ток определяет только тепловые процессы на аноде и не дает информации об окончании съема покрытия и степени полирования поверхности, в напряжение является постоянной величиной, определяющей процесс.
Задачей, решаемой заявляемым изобретением является повышение качества обрабатываемой поверхности за счет создания надежного способа контроля удаления покрытия при электролитно-плазменной обработке.
Поставленная задача решается таким образом, что в способе определения момента окончания процесса электролитно-плазменного удаления покрытия, в отличие от прототипа, в электрическую цепь включают измерительное сопротивление и переменную составляющую тока измеряют осциллографом по изменению напряжения на измерительном сопротивлении. Прерывание процесса производят, когда изменение амплитуды переменной составляющей тока на 2% происходит за время не менее 2 минут.
Существо способа поясняется чертежами. На фиг. 1 показано изменение среднего значения тока в ходе обработки. На фиг. 2 - 4 представлен вид переменной составляющей тока в различные периоды обработки. На фиг. 5 показано изменение амплитуды переменной составляющей тока и доля поверхности, освобожденной от покрытия в процессе обработки.
В отличие от обычного электрохимического процесса при электролитно-плазменной обработке используются высокие напряжения порядка 150 - 600 В. На электроде меньшей площади вследствие большего выделения тепла возникает парогазовая оболочка. В условиях большой напряженности поля в парогазовой оболочке происходят многочисленные разряды, определяющиеся природой и концентрацией электролита, толщиной парогазовой оболочки и состоянием поверхности. Под действием этих разрядов происходит съем покрытия и дальнейшее полирование поверхности.
Начальный период обработки характеризуется высоким значением тока (фиг. 1), что свидетельствует о тонкой парогазовой оболочке, облегчающей замыкание электролита на поверхности рабочего электрода и окисление покрытия. Выделение тепла в парогазовой оболочке, обладающей большим сопротивлением, приводит к возрастанию ее толщины и падению тока. При достижении определенного времени устанавливается тепловое равновесие и далее в течение всего времени обработки при удалении покрытия величина тока остается практически неизменной.
Информация об изменении топографии поверхности может быть получена при анализе переменной составляющей тока и, в частности, амплитудной характеристики. В начальный период обработки разряды характеризуют электрохимическое окисление поверхности и имеют малые значения амплитуды (фиг. 2). В дальнейшем они локализуются преимущественно по неровностям рыхлого оксидного слоя и отдельные разряды характеризуются большей мощностью (фиг. 3). По мере удаления покрытия разряды распределяются по большей площади, их количество возрастает, а мощность уменьшается (фиг. 4).
При достижении определенной степени шероховатости подложки, амплитудный спектр разрядов перестает изменяться, что совпадает со временем удаления покрытия со всей поверхности (фиг. 5).
Примеры конкретной реализации способа.
Пример 1. Лопатку из стали ЭИ-961Ш с вакуумно-плазменным покрытием TiN толщиной 5 - 7 мкм обрабатывали электролитно-плазменным методом в 5% растворе сульфата аммония при напряжении 220 В. В процессе обработки осциллографом регистрировалась переменная составляющая тока. При достижении условия, когда изменение переменной составляющей тока на 2% происходит за время не менее 2 минут, обработку прекращали.
После обработки на поверхности полностью отсутствует покрытие. Шероховатость поверхности составляет Ra = 0,11 - 0,16 мкм. Профиль лопатки не изменен.
Таким образом, заявляемое изобретение позволяет осуществить способ контролируемого удаления покрытий со стали с получением качественной поверхности. Предлагаемый способ имеет простое техническое исполнение и может применяться в производственных условиях.
Источники информации.
1. Патент США N 4539087, кл. C 25 F 5/00, 7/00. Устройство и способ электрохимического снятия осадков никеля, хрома и золота с меди и ее сплавов. Публ. 03.09.85.
2. А.с. СССР N 986973, кл. C 25 F 3/00. Способ электрохимической обработки поверхности металла. Публ. 07.01.83.
Claims (1)
- Способ определения момента окончания процесса электролитно-плазменного удаления покрытия, включающий измерение переменной составляющей тока и анализ ее изменения во времени, отличающийся тем, что в электрическую цепь включают измерительное сопротивление, переменную составляющую тока измеряют осциллографом по изменению напряжения на измерительном сопротивлении, а момент окончания процесса устанавливают при изменении амплитуды переменной составляющей тока на 2% за время не менее 2 мин.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96119097A RU2119975C1 (ru) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | Способ определения момента окончания процесса электролитно-плазменного удаления покрытия |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96119097A RU2119975C1 (ru) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | Способ определения момента окончания процесса электролитно-плазменного удаления покрытия |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2119975C1 true RU2119975C1 (ru) | 1998-10-10 |
| RU96119097A RU96119097A (ru) | 1998-12-20 |
Family
ID=20185841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96119097A RU2119975C1 (ru) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | Способ определения момента окончания процесса электролитно-плазменного удаления покрытия |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2119975C1 (ru) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2148811C1 (ru) * | 1998-08-17 | 2000-05-10 | Уфимский государственный авиационный технический университет | Способ определения наличия имплантированного слоя |
| RU2202451C2 (ru) * | 2000-12-21 | 2003-04-20 | Уфимский государственный авиационный технический университет | Способ управления процессом удаления дефектного покрытия электролитно-плазменным методом |
| RU2360045C1 (ru) * | 2007-10-08 | 2009-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет | Способ определения момента окончания процесса электролитно-плазменного удаления покрытия |
| RU2366765C1 (ru) * | 2008-10-02 | 2009-09-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет | Способ определения момента окончания процесса плазменно-электролитического оксидирования |
| RU2440445C1 (ru) * | 2010-05-31 | 2012-01-20 | Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (статус государственного учреждения) (Институт химии ДВО РАН) | Способ плазменно-электролитического оксидирования металлов и сплавов |
| RU2515604C2 (ru) * | 2012-02-07 | 2014-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Способ локального удаления диэлектрических покрытий |
| RU2537438C2 (ru) * | 2012-06-13 | 2015-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Способ удаления диэлектрических покрытий с металлической основы |
-
1996
- 1996-09-25 RU RU96119097A patent/RU2119975C1/ru active
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2148811C1 (ru) * | 1998-08-17 | 2000-05-10 | Уфимский государственный авиационный технический университет | Способ определения наличия имплантированного слоя |
| RU2202451C2 (ru) * | 2000-12-21 | 2003-04-20 | Уфимский государственный авиационный технический университет | Способ управления процессом удаления дефектного покрытия электролитно-плазменным методом |
| RU2360045C1 (ru) * | 2007-10-08 | 2009-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет | Способ определения момента окончания процесса электролитно-плазменного удаления покрытия |
| RU2366765C1 (ru) * | 2008-10-02 | 2009-09-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет | Способ определения момента окончания процесса плазменно-электролитического оксидирования |
| RU2440445C1 (ru) * | 2010-05-31 | 2012-01-20 | Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (статус государственного учреждения) (Институт химии ДВО РАН) | Способ плазменно-электролитического оксидирования металлов и сплавов |
| RU2515604C2 (ru) * | 2012-02-07 | 2014-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Способ локального удаления диэлектрических покрытий |
| RU2537438C2 (ru) * | 2012-06-13 | 2015-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Способ удаления диэлектрических покрытий с металлической основы |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Aliasghari et al. | Plasma electrolytic oxidation of titanium in a phosphate/silicate electrolyte and tribological performance of the coatings | |
| Krawiec et al. | Role of plastic deformation and microstructure in the micro-electrochemical behaviour of Ti–6Al–4V in sodium chloride solution | |
| US5415761A (en) | Process for applying a structured surface coating on a component | |
| RU2119975C1 (ru) | Способ определения момента окончания процесса электролитно-плазменного удаления покрытия | |
| Saada et al. | On the tribocorrosion behavior of 304L stainless steel in olive pomace/tap water filtrate | |
| Apelfeld et al. | Improving the stability of the coating properties for group plasma electrolytic oxidation | |
| Vera et al. | Corrosion resistance of titanium dioxide anodic coatings on Ti–6Al–4V | |
| Pan et al. | Investigation on surface properties of AZ31 magnesium alloy modified by micro-arc oxidation and cathodic deposition techniques | |
| Lu et al. | Effect of process parameters on mechanical properties and corrosion resistance of Ti–6Al–4V alloys prepared by selective laser melting | |
| US20050067304A1 (en) | Electrode assembly for analysis of metal electroplating solution, comprising self-cleaning mechanism, plating optimization mechanism, and/or voltage limiting mechanism | |
| Quan et al. | Corrosion-wear monitoring of TiN coated AISI 316 stainless steel by electrochemical noise measurements | |
| Bashkov et al. | Investigation of the influence of electrical modes on the morphology and properties of oxide coatings on aluminum alloy 1163, obtained by the microarc oxidation | |
| Xue et al. | Effect of duty cycle on electrical insulation and anti-corrosion properties of micro-arc oxidation layers prepared on 20% SiC/Al composites | |
| RU2227181C1 (ru) | Способ определения момента окончания процесса электролитно-плазменного удаления покрытия | |
| US4217180A (en) | Method of determining susceptibility of alloys to stress corrosion cracking | |
| Kumar et al. | Fretting-corrosion mapping of CP-Ti in Ringer's solution | |
| Noroozi et al. | Characterization of Co-Electrodeposited Functionally Gradient Ni-Al2O3 Composite Coating | |
| JP4727592B2 (ja) | 部品の電気化学的被膜除去方法 | |
| Gradinariu et al. | Chemical properties of hydroxyapatite deposited through electrophoretic process on different sandblasted samples | |
| Wang et al. | Ceramic coatings on 6061 Al alloys by plasma electrolytic oxidation under different AC voltages | |
| CN109371444B (zh) | 用于钛合金表面快速制备渗碳/氧化/类金刚石沉积复合膜层的方法 | |
| JP3612851B2 (ja) | めっき付着量の測定方法 | |
| RU2794643C1 (ru) | Способ мониторинга и управления процессом микродугового оксидирования | |
| Mingsakul et al. | Reduction of scrap in anodization process: a case study in a cosmetic packaging industry | |
| Yi et al. | Study on the preparation and properties of TC11 micro-arc oxidation film based on residual neural network model |