Адрес этой страницы' ?>

<<Предыдущая страница Оглавление книги Следующая страница>>

Маркировка электрохимическим способом. Установка ЭХМ-2 для маркирования электрохимическим способом.

Электрохимический способ маркировки позволяет с помощью дешевых и безвредных электролитов производить маркировку изделий, в том числе и тонкостенных, из материалов любой твердости.

Электрохимическое маркирование заключается в растворении металла при прохождении электрического тока от электрода (клейма) к изделию через слой электролита непосредственно или через смоченную электролитом прокладку с наложенным диэлектрическим трафаретом.

В случае применения трафаретов получить четкие границы индексов довольно трудно, поэтому шире применяют бестрафаретный способ маркирования, для которого характерны высокая производительность, простота оборудования и оснастки, высокие качества маркировки и отсутствие износа клейм. При такой маркировке не создаются концентраторы напряжений, что позволяет клеймить изделия (детали) из тонкого листа, ажурные детали и детали, подверженные знакопеременным нагрузкам, где не допускается геометрическое и структурное изменение поверхности.

Маркировка осуществляется при наложении на поверхность детали предварительно смоченного электролитом клейма (в штемпельной подушке) и при пропускании постоянного тока напряжением 3-15 В (к детали подключается положительный полюс источника тока, а к клейму - отрицательный). В качестве электролитов используют преимущественно водные растворы нейтральных солей, однокомпонентные и многокомпонентные.

В процессе работы клеймо загрязняется продуктами обработки, поэтому через 30-50 отпечатков его протирают влажной салфеткой. Для электрохимического маркирования применяют ряд специальных приборов.

На рис. 10 изображен прибор, работающий от сети переменного тока напряжением 36 В. Он смонтирован в корпусе, разделенном перегородкой на две части. В левой части расположены клейма, штемпельные подушки, флаконы с электролитом, электрошнур и др., в правой части смонтирована электрическая часть прибора.

Рис. 10. Прибор для электрохимического маркирования:

1 - панель с органами управления. 2-выдвижная пластина. 3 - инструкция

На панели расположены органы управления: тумблера включения сети и электрического напряжения на клеймо, контрольные лампы сети и рабочего напряжения на клейме, предохранитель, переключатель напряжения (от 3 до 15 В), переключатель машинного времени (от 0,15 до 2 с). В нижней части корпуса размещена выдвижная пластина, служащая анодом при маркировании. Масса прибора около 4 кг.

Другой разновидностью прибора для бестрафаретного электрохимического маркирования является установка ЭХМ-2 (рис. 11). Электросхема установки обеспечивает полуавтоматическое управление клеймением.

Рис. 11. Установка ЭХМ-2 для маркирования электрохимическим способом:

1 - ручной штемпель. 2 - приборная часть

Установка позволяет маркировать изделия из нержавеющих и жаропрочных сталей, бронз, латуней и других материалов.

Установка снабжена ручным штемпелем, позволяющим маркировать изделия любых габаритов. На рис. 12 приведены виды маркировки изделий, полученные на установке ЭХМ-2.

Рис. 12. Образцы замаркированных на ЭХМ-2 изделий

В качестве электрода-инструмента применяется шрифт из типографского сплава (гарта), отлитый на строкоотливной машине. Полученное клеймо заливается пластмассой и обрабатывается до вскрытия гарта. Инструмент практически не изнашивается и может использоваться многократно.

Электрод выбирают исходя из требования получения устойчивого и отличного от цвета основного металла окисла. Для маркировки инструментальных сталей этим условиям соответствует электролит, в котором в качестве окислителя содержится нитрат натрия. Может также использоваться нитрат калия, однако его растворимость хуже. Под воздействием ионов NO₃ происходит окисление железа до образования окисла железа FeO черного цвета. Этот окисел, стойкий к действию щелочей и кислот, образует четкое клеймо. Для предотвращения возможности образования осадка Fe(OH) бурого цвета в электролит вводится небольшое количество (4-10%) сегнетовой соли.

Добавление чрезмерного количества сегнетовой соли приводит, однако, к уменьшению интенсивности окраски клейма.

Для удобства определения состава электролита разработана номограмма (рис. 13), учитывающая также количество N маркировок до чистки электрода. Например, при N=500 по кривой определяем К, равное 6%. При этом можно получить оптическую плотность клейма 1,0 или 1,2 при 20 или 15% окислителя KNO₃. Растворить более 25% нитрата трудно. Поэтому для получения большей оптической плотности клейма следует снизить содержание в электролите сегнетовой соли и уменьшить величину N.

Рис. 13. Номограмма для определения состава электролита

При электрохимическом клеймении используются в основном следующие виды знаков: типографский шрифт, отлитый на линотипе, знаки, полученные протягиванием через фильеру, аналогичные применяемым при электроискровом способе, и комбинированные знаки, сочетающие типографский шрифт с обрамлением различной формы, выполненным посредством протягивания через фильеру. Возможно применение металлических знаков, изготовляемых выдавливанием.

Для маркировки используются как одиночные, так и групповые клейма, состоящие из знаков, расположенных в одну или несколько строк. Одиночные клейма содержат знак и обрамление (если оно необходимо), прикрепляемые к державке, выполненной из латуни. В державке имеется гнездо под штекер. Наружная ее часть изолируется полихлорвиниловой трубкой или другим изолятором.

Знак прикрепляется к утолщенной части державки при помощи соединения типа «ласточкин хвост» с последующим кернением или пайкой легкоплавкими припоями (например, ПОС-61), или приклеиванием токопроводящей эмалью (например, типа ХС-928).

Широко используют способ крепления знаков токо-проводящей эмалью, осуществляемый следующим образом: основание державки и знака очищают от загрязнения, например наждачной бумагой, затем склеиваемые поверхности обдувают сухим воздухом и обезжиривают бензином, после чего сушат на воздухе в течение 10-15 мин. Далее на склеиваемые поверхности наносят первый слой эмали и сушат при температуре 15-35°С в течение 1 ч. После нанесения на склеиваемые поверхности второго слоя эмали знак прижимают к державке, и клеймо сушится на воздухе в течение 72 ч.

Следующим этапом является заливка знаков быстротвердеющей пластмассой типа стиракрила или эпоксидного клея (на основе смол ЭД-5, ЭД-6). Заливка знаков производится в специальные формы, размер и конфигурация которых зависят от размеров клейма. Форма состоит из стальной шлифованной пластинки, к которой двумя винтами крепится рамка из оргстекла. Внутренний контур рамки выполнен с уклоном 65°, благодаря чему облегчается съем клейма после затвердевания. По всему внутреннему контуру окна рамки и пластинки горячим способом наносится тонкий слой парафина, служащий для предохранения от прилипания пластмассы к стенкам формы.

После затвердевания пластмассы (стиракрила в течение 6-8 ч, а эпоксидного клея-20-24 ч) клеймо вынимается из формы. Необходимо следить, чтобы после заливки пластмасса ровным слоем (без каких-либо выемок, пор, волосовин и т.п.) заполнила все углубления знаков по периметру слоем 2-3 мм. В случае образования указанных дефектов ухудшается локальность маркировки и четкость отпечатка, затем изоляционный трафарет шлифуется до обнажения знаков, при этом отклонение от плоскостности не должно превышать 0,02 мм.

В случае образования пористости или выкрашивания клейма для его восстановления на поврежденное место наносят несколько слоев лака ЭП-51, стиракрила или жидкой эпоксидной смолы и после высыхания зачищают, не трогая материала знаков.

Так как при электрохимическом маркировании клеймо отделено от детали тонким слоем электролита, толщина которого зависит от усилия прижима клейма к детали, то не исключается возможность короткого замыкания, поэтому процесс маркировки зависит от навыков оператора. В целях предохранения от преждевременного разрушения клейма при коротком замыкании на изолирующем трафарете по периметру наружного контура знаков образуют местные выпуклости путем накалывания его острием иглы на глубину 0,2-0,3 мм. Это обеспечивает гарантированный межэлектродный зазор 0,01-0,05 мм.