Способ электрохимического покрытия проволоки медью и устройство для его осуществления

(51)7 25 3/38, 25 7/06, 25 19/00,21 19/00 ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(72) Рябинин Анатолий Иванович Олейник Виталий Михайлович Раушенбах Игорь Михайлович Каменский Владимир Сергеевич(73) Открытое акционерное общество Алматинский завод тяжелого машиностроения(54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ПОКРЫТИЯ ПРОВОЛОКИ МЕДЬЮ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к метизной промышленности и может быть использовано для нанесения металлических покрытий на поверхность проволоки. Повышение скорости и качества очистки проволоки от смазки и загрязнений с одновременным предварительным покрытием проволоки медью, а также улучшение условий волочения, что повышает производительность устройства, достигается тем,что в способе электрохимического покрытия проволоки медью, включающем очистку проволоки от смазки и загрязнений и предварительное покрытие проволоки медью, промывку проволоки от очищающего раствора, электролитическое осаждение слоя меди, промывку и волочение проволоки через калибрующую волоку, согласно изобретению, перед волочением проволоку подвергают омылению, очистку проволоки от смазки и загрязнений и предварительное покрытие проволоки медью осуществляют с помощью плазмотрона, а в качестве очищающего раствора используют электролит на основе солей меди и щелочных металлов. В устройстве для электрохимического покрытия проволоки медью, содержащем механизмы размотки и намотки проволоки, секцию очистки проволоки от смазки и загрязнений и предварительного покрытия проволоки медью, две секции промывки, секцию электролитического нанесения меди, узлы регулирования натяжения проволоки, вытяжной блок с вытяжным барабаном и калибрующей волокой, согласно изобретению, перед вытяжным блоком установлена секция омыления, а секция очистки проволоки от смазки и загрязнений и предварительного покрытия проволоки медью снабжена плазмотроном. 9810 Изобретение относится к метизной промышленности и может быть использовано для нанесения металлических покрытий на поверхность проволоки. Известны агрегаты для гальванического покрытия поверхности проволоки медью, содержащие механизмы размотки и смотки проволоки, секцию очистки проволоки от смазки и загрязнений, две секции промывки и секцию электролитического нанесения меди (Красильников Л.А., Лысенко А.Г. Волочильщик проволоки. М. Металлургия, 1987,с. 270-272). Недостатком этих агрегатов является низкая скорость нанесения медного покрытия и большие площади, занимаемые этими агрегатами. Известен способ электрохимического покрытия проволоки медью, включающий очистку проволоки от смазки и загрязнений и предварительное покрытие проволоки медью, промывку проволоки от очищающего раствора, электролитическое осаждение слоя меди, промывку и волочение проволоки через калибрующую волоку, а также агрегат для электрохимического покрытия проволоки медью, содержащий механизмы размотки и намотки проволоки,секцию электролитической очистки проволоки от смазки и загрязнений и предварительного покрытия проволоки медью, две секции промывки, секцию электролитического нанесения меди, узлы регулирования натяжения проволоки, вытяжной блок с вытяжным барабаном и калибрующей волокой (заявка РТС 9426435, кл. В 21 19/00, 1996). Недостатком указанных способа и устройства для его осуществления является то, что в секции электролитической очистки проволоки от смазки и загрязнений в качестве очищающего раствора используют раствор кислоты, что приводит к необходимости принятия дополнительных мер по нейтрализации отработанного раствора кислоты или установок по ее регенерации, причем стоимость таких установок равна стоимости основного оборудования. Кроме того, так как процесс электролитической очистки проволоки от смазки и загрязнений протекает медленно, то для обеспечения рабочей скорости меднения и необходимого качества очистки проволоки от смазки и загрязнений необходимо увеличивать длину секции очистки и одновременно ставить два многоручьевых ролика для заправки на них нескольких витков проволоки, что увеличивает время нахождения проволоки в секции очистки. Это приводит к снижению скорости очистки и производительности устройства. При этом качество очистки невысокое, а условия волочения неудовлетворительные. Задачей изобретения является разработка способа электрохимического покрытия проволоки медью и устройства для его осуществления, обеспечивающих повышение скорости и качества очистки проволоки от смазки и загрязнений с одновременным предварительным покрытием проволоки медью, а также улучшение условий волочения, что повышает 2 производительность устройства. Для этого в способе электрохимического покрытия проволоки медью, включающем очистку проволоки от смазки и загрязнений и предварительное покрытие проволоки медью, промывку проволоки от очищающего раствора, электролитическое осаждение слоя меди, промывку и волочение проволоки через калибрующую волоку, согласно изобретению,перед волочением проволоку подвергают омылению,очистку проволоки от смазки и загрязнений и предварительное покрытие проволоки медью осуществляют с помощью плазмотрона, а в качестве очищающего раствора используют электролит на основе солей меди и щелочных металлов. В устройстве для электрохимического покрытия проволоки медью, содержащем механизмы размотки и намотки проволоки, секцию очистки проволоки от смазки и загрязнений и предварительного покрытия проволоки медью, две секции промывки, секцию электролитического нанесения меди, узлы регулирования натяжения проволоки, вытяжной блок с вытяжным барабаном и калибрующей волокой, согласно изобретению, перед вытяжным блоком установлена секция омыления, а секция очистки проволоки от смазки и загрязнений и предварительного покрытия проволоки медью снабжена плазмотроном. Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена схема устройства на фиг. 2 - узел А на фиг. 1 на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2. Устройство содержит механизм размотки проволоки 1, петлерегуляторы 2, обеспечивающие постоянство натяжения проволоки в статических и динамических режимах работы устройства, секцию очистки проволоки от смазки и загрязнений 3, включающую в себя катодные камеры 4 с токоподводящими роликами 5, узел предварительного покрытия проволоки медью (плазмотрон) 6, бак для сбора и хранения электролита 7, систему подачи электролита в плазмотрон 6 и токоподводящие секции с насосом 8 и регулируемый источник постоянного напряжения 9, две секции промывки 10, секцию электролитического нанесения меди 11 с регулируемым источником постоянного напряжения 12, секцию омыления 13 для нанесения смазки и улучшения условий волочения, вытяжной блок 14 с приводом, с калибрующей волокой 15 и вытяжным барабаном 16, механизм намотки 17 проволоки 18 с приводом. Плазмотрон 6 (фиг. 2) содержит ванночку 19,стенки которой выполнены из электроизоляционного материала и внутри которой расположен электрод, выполненный в виде металлических колец(концентраторов) 20, соединенных между собой электропроводящими стержнями 21, поверхность металлических колец (концентраторов) 20 и электропроводящих стержней 21 покрыта электроизоляционным материалом 22, кроме поверхности металлических колец (концентраторов) 20, обращенной к очищаемой проволоке 18. Положительный полюс регулируемого источника постоянного напряжения 9 9810 соединен через токоподвод 23 с металлическими кольцами (концентраторами) 20 плазмотрона 6,служащими электродом, а отрицательный полюс регулируемого источника постоянного напряжения 9- с токоподводящими роликами 5 катодных камер 4. В электроизоляционном материале 22 между металлическими кольцами (концентраторами) 20 сделаны пазы 24 для улучшения условий циркуляции электролита между металлическими кольцами(концентраторами) 20 и проволокой 18 в плазмотроне 6. Устройство работает следующим образом. После заправки проволоки 18 в устройство включают насос 8 системы циркуляции электролита и подают из бака 7 электролит в камеры 4, в которых смонтированы токоподводящие ролики 5 и плазмотрон 6. Токоподводящие ролики 5 подключают к отрицательному полюсу регулируемого источника постоянного напряжения 9, а электрод плазмотрона 6, выполненный в виде металлических колец (концентраторов) 20, соединенных между собой электропроводящими стержнями 21, подключают к положительному полюсу регулируемого источника постоянного напряжения 9. Устанавливают необходимое для горения плазмы, возникающей при прохождении тока через электролит между металлическими кольцами (концентраторами) 20 и проволокой 18 в плазмотроне 6, напряжение, например, 60-80 В. Включают регулируемый источник постоянного напряжения 12 секции электролитического нанесения меди 11, а также приводы вытяжного блока 14 и механизма намотки 17 проволоки 18. Под действием приложенного напряжения в плазмотроне 6 вокруг проволоки 18 образуется и загорается низкотемпературная плазма. Благодаря электрохимическим, гидродинамическим и кавитационным процессам с поверхности проволоки 18 быстро и полностью удаляется смазка и загрязнения,одновременно на очищенную поверхность проволоки 18 электролитическим путем осаждается медь(состав электролита, циркулирующего в плазмотроне 6, составлен на основе медноцианистой комцианистого натрия плексной соли 2 сегнетовой соли 44 О 6 и кальцинированной соды а 2 СО 3). После прохождения первой секции промывки 10 проволока 18 поступает в секцию электролитического нанесения меди 11 (например, в кислом электролите, составленном на основе сернокислой меди О 4 и серной кислоты 24), в которой на проволоку наносится основной слой меди. Затем проволока 18 поступает во вторую секцию 10 промывки, а после промывки в секцию омыления 13, где покрывается смазкой, а затем через калибрующую волоку 15 вытяжного блока 14 поступает на вытяжной барабан 16. Калибрующая волока 15 обеспечивает уплотнение нанесенного слоя меди. Далее проволока 18 через второй петлерегулятор 2, обеспечивающий согласование скоростей механизма намотки 17 и вытяжного барабана 16, поступает на механизм намотки 17. Таким образом, благодаря наличию в конструкции устройства плазмотрона обеспечивается быстрая и полная очистка проволоки от смазки и загрязнений с одновременным осаждением на проволоку предварительного слоя меди, что способствует достаточно быстрому последующему нанесению слоя меди заданной толщины в секции электролитического нанесения меди и тем самым повышению производительности устройства. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ электрохимического покрытия проволоки медью, включающий очистку проволоки от смазки и загрязнений и предварительное покрытие проволоки медью, промывку проволоки от очищающего раствора, электролитическое осаждение слоя меди, промывку и волочение проволоки через калибрующую волоку, отличающийся тем, что перед волочением проволоку подвергают омылению,очистку проволоки от смазки и загрязнений и предварительное покрытие проволоки медью осуществляют с помощью плазмотрона, а в качестве очищающего раствора используют электролит на основе солей меди и щелочных металлов. 2. Устройство для электрохимического покрытия проволоки медью, содержащее механизмы размотки и намотки проволоки, секцию очистки проволоки от смазки и загрязнений и предварительного покрытия проволоки медью, две секции промывки, секцию электролитического нанесения меди, узлы регулирования натяжения проволоки, вытяжной блок с вытяжным барабаном и калибрующей волокой, отличающееся тем, что в нем перед вытяжным блоком установлена секция омыления, а секция очистки проволоки от смазки и загрязнений и предварительного покрытия проволоки медью снабжена плазмотроном.