Химическая фрезеровка бетона. Чем химическое фрезерование бетона лучше механического. Очистка водовоздушной или водяной струей

Сущность изобретения: способ вклгоча: ет нанесение на поверхность защитного покрытия, разметку и вырезку контура зоны химического фрезерования, сетчатое нарушение защитного покрытия внутри контура зоны фрезерования и травления металла на необходимую глубину при одновременном удалении защитного покрытия с зоны фрезерования отслаиванием. 2 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) С 23 F 1/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

¹ 990871, кл, С 23 F 1/02, 1979.

Изобретение относится к химической обработке материалов и может быть применено в машиностроении для химического фреэерования, Известен способ и устройство для автоматического химфрезерования поверхности сложной кривизны, по которому нанесенный на поверхность детали защитный материал срезается лазером с эон, подлежащих химфрезерованию.

Однако срезание лазером защитного материала со всей поверхности подлежащей химической обработке, как предусмотрено в этом способе, малопроизводительно, т,к. энергия лазерного луча в момент удаления покрытия концентрируется на малой площади.

Наиболее близким к предложенному является способ получения деталей с участками переменной толщины путем химического травления, включающий предварительное нанесение защитного покрытия на участки поверхности, не подлежащие травлению и последующее его удаление отслаиванием.

«,5U 1791467 А1 (54) СПОСОБ ХИМИЧЕСКОГО ФРЕЗЕРОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ (57) Сущность изобретения: способ включает нанесение на поверхность защитного покрытия, разметку и вырезку контура зоны химического фреэерования, сетчатое нарушение защитного покрытия внутри контура зоны фрезерования и травления металла на необходимую глубину при одновременном удалении защитного покрытия с зоны фрезерования отслаиванием. 2 ил., 1 табл.

Удаление защитного покрытия в этом случае производится двумя способами: с равнотолщинных эон покрытие удаляется до процесса травления, а в процессе травления отслаивается защитное покрытие только с участка переменной толщины (клина), при- 4 чем производится эта операция с помощью О специального устройства, включающего электродвигатель, подвижную платформу, ф раму, вал для намотки защитного покрытия. О

К недостаткам известного способа можно отнести высокие трудо- и энергозатраты, связанные с необходимостью применения комбинированных методов снятия покры- Ф тия, использование специального устройства и связанные с этим монтажные работы, а также ограниченность применения только для деталей клиновидной формы.

Цель изобретения — повышение производительности и упрощение процесса.

Поставленная цель достигается тем, что в способе химического фрезерования деталей, включающем нанесение на поверхность защитного покрытия, разметку и

1791467 вырезку контура зоны химического фрезерования, травление металла на необходимую глубину при одновременном удалении защитного покрытия с зоны фреэерования отслаиванием, перед травлением металла проводят сетчатое нарушение защитного покрытия внутри контура зоны фрезерования.

Отличительными признаками изобретения является то, что перед травлением металла проводят сетчатое нарушение защитного покрытия внутри контура зоны фрезерования, Положительный эффект от использования прецполагаемого изобретения возникает вследствие повышения производительности процесса химфрезерования за счет исключения трудозатрат, связанных с удалением защитного материала с зон, подлежащих химическому фрезерованию, которое по предлагаемому способу осуществляется одновременно с растворением металла без дополнительного воздействия.

Химическое ф резерован ие деталей осуществляется в специализированной линии химического фрезерования.

На фиг.1 показан пример технологической планировки линии, на которой осуществляется способ; на фиг.2 — пример крепления детали для транпортировки по операциям техпроцесса химфрезерования, Линия химического фрезерования содержит ванны 1-4 для технологических растворов (число ванн определяется технологическим процессом и требуемой производительностью и может быть более указанного на рис.2), автооператор 5, перемещающийся вдоль линии по направляющим 6, 7, стенд контроля, имеющий две стойки 8 и 9, манипулятор 10 со сменным рабочим органом 11. Для крепления детали

12 используется рамка 13, имеющая механизм разворота 14, с зажимами 15, 16, 17.

Для транспортировки детали 12, закрепленной в рамке 13, вдоль линии автооператором 5 имеется траверса 18, связанная с рамкой 13 гибкими подвесками

19. Для монтажа детали 12 в рамку 13 служит монтажный стол 20. Для нанесения покрытия на деталь 12 имеется специальная камера 21. Для управления линией применен компьютер(управляющий вычислительный комплекс) 22, на который поступает информация с приборов контроля толщины деталей, контроля состояния защитного покрытия, контроля параметров технологических растворов и т,д.

Пример, Проводилось химическое фрезерование детали, изготовленной иэ алюминиевого сплава АМг-6, с исходной толщиной листа 8 мм, Состав сплава, мас.,4: медь 0,1, марга. нец 0,5-0,8; железо 0,4; кремний 0,4; титан

5 0,02-0,1; магний 5,8-6,8; бериллий 0,02-0,05; остальное алюминий.

Деталь имеет три зоны химфрезерования глубиной 2,1 мм, 3,4 мм, 5,9 мм.

На деталь 12 в камере 21 наносилось

10 пульверизатором защитное покрытие— эмаль КЧ 7101 с вязкостью 45 с по В3-4.

Покрытие наносилось в три слоя с сушкой каждого слоя 40 мин при 50 С и окончательной сушкой 6 ч при 80 С, Толщина пленки

15 180-200 мкм.

Монтаж покрытой детали 12 в рамку 13 проводился на монтажном стенде 20 в горизонтальном положении. Далее осуществлялась разметка зоны химфрезерования

20 с максимальной глубиной удаления металла и прорезка контура рисунка на защитном покрытии электровыжигательным карандашом "Силуэт". На поверхность зоны наносился рисунок в виде сетки с прореэа25 нием покрытия до металла. Расчет размеров

В ячеек сетки проводился с учетом фактора травления (отношение величины бокового подтравления а к глубине травления h), определенного на образцах, причем глубина

30 травления h принималась равной глубине растворения металла с наименьшей по глу- . бине зоны (2,1 мм). — — — — = 3,11 а 6,53

Размер ячейки определялся;

B=2xf=3,1 1 х2=6,22 мм

Размер ячейки принимался равным 6

По окончании процесса нанесения рисунка на зону, предназначенную для обработки, рамка 13 с деталью 12 перемещалась автооператором 5 по ваннам в соответствии

45 с технологическим процессом, Химическое фрезерование и отслаивание покрытия проводилось в ванне состава, г/л:

Едкий натрий 150-200

Триэтаноламин 20-30

50 Тиомочевина 6-10

Температура химфрезерования — 80 С

Аналогично проводилась разметка, нарушение сплошности покрытия и химфрезерование двух последующих зон.

55 Готовая деталь имела четкий контур химфрезерования с чистотой обработки поверхности R

Для подтверждения снижения трудозатрат проведена экспериментальная работа в условиях лабораторной базы

1791467 организации "Гермес". Сущность работы заключалась в сравнении трудозатрат хрснометрированием при хим резеровании традиционным способом (в соответствие с

ОСТ 92-4555-75) и способом, описываемым в изобретении. Работа проводилась на образцах из сплава АМг6, размерам 100х50х8 мм, В качестве защитного покрытия применялась эмаль КЧ-7101 (3 слоя). Размер "окна" фрезеруемой зоны 50х30 мм, глубиной сьема — 3 мм.

Результаты эксперимента приведены в таблице, Из приведенных данных следует, что при том >ке качестве поверхности трудозатраты в предлагаемом способе в среднем ни>ке на 10 $, т,e. и роизводител ьн ость труда возрастает. При больших габаритахдеталей и сложном контуре положительный эффект заметно возрастает.

Предложенный способ позволяет noeb сить производительность, снизить трудозат5 раты, упростить процесс химфрезерования, Формула изобретения

Способ химического фрезерования деталей, включающий нанесение на поверхность защитного покрытия, разметку и

10 вырезку контура зоны химического фреэерования, травление металла на необходимую глубину при одновременном удалении защитного покрытия с зоны фрезерования отслаиванием, отличающийся тем, 15 что, с целью повышения производительности и упрощения процесса фреэерования, перед травлением металла проводят сетчатое нарушение защитного покрытия внутри контура зоны фрезерования, 1791467

Заказ 135 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Произаодстаанно-иадатальскиа комбинат "Патант", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 !

Редактор А. Егорова

Составитель И. Скоробогатов

Техред М.Моргентал Корректор С. Лисина

Похожие патенты:

Изобретение относится к химическому травлению, а именно к растворам для травления толстопленочных металлосодержащих покрытий, преимущественно для фотолитографического травления серебросодержащих покрытий на подложках из алюмооксидной керамики

Изобретение относится к травильным растворам и способам клеймения изделий из стали и меди и ее сплавов, покрытых цинком, кадмием, серебром, оловом и его сплавами, и может быть использовано в радиотехнической промышленности, приборостроении, авиационной промышленности и в других областях народного хозяйства для нанесения знаков, характеризующих изделие

Изобретение относится к травильным растворам и способам клеймения изделий из алюминия, титана и легированной стали и может быть использовано в радиотехнической промышленности, приборостроении, авиационной промышленности и в других областях народного хозяйства для нанесения знаков, характеризующих изделие

Изобретение относится к области металлургии. Для обеспечения благоприятных значений потерь в сердечниках на холоднокатаном стальном листе образуют резистную пленку для изготовления канавки путем травления, при этом в резистной пленке образуют открытую часть стального листа, содержащую первую область, ориентированную в направлении ширины листа, и множество вторых областей, начинающихся от первой области, причем ширина первой области и вторых областей составляет от 20 мкм до 100 мкм, и расстояние от концевой части одной из вторых областей до концевой части смежной с ней другой области из вторых областей составляет от 60 мкм до 570 мкм. 2 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.

Изобретение относится к производству листа из текстурированной электротехнической стали. Для снижения потерь в железе материала стальной лист толщиной 0,30 мм или менее содержит пленку форстерита и покрытие, создающее напряжение на поверхности стального листа, линейные канавки, сформированные с интервалом в 2-10 мм на поверхности листа в направлении прокатки для модификации магнитного домена, при этом глубина каждой из линейных канавок составляет 10 мкм или более, толщина пленки форстерита в нижней части линейных канавок составляет 0,3 мкм или более, общее напряжение на стальном листе, создаваемым пленкой форстерита и покрытием, составляет 10,0 МПа или выше в направлении прокатки и доля потерь на вихревые токи в потерях в железе W17/50 стального листа составляет 65% или менее в переменном магнитном поле 1,7 Тл и 50 Гц, создаваемом в стальном листе в направлении прокатки. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 табл., 1 пр., 2 ил.

Изобретение относится к области металлургии. В настоящем изобретении разработан лист электротехнической текстурированной стали, который может поддерживать низкое значение потерь в сердечнике, собранном в виде фактического трансформатора, и имеет отличные характеристики потерь в сердечнике действующего трансформатора, в котором толщину (мкм) пленки a1 изолирующего покрытия на дне линейных канавок, толщину (мкм) пленки a2 изолирующего покрытия на поверхности стального листа в частях, отличающихся от линейных канавок, и глубину (мкм) a3 линейных канавок регулируют таким образом, чтобы они удовлетворяли соотношениям: 0,3   м к м ≤ a 2 ≤ 3,5   м к м                                 и a 2 + a 3 − a 1 ≤ 15   м к м.                                             2 з.п. ф-лы, 2 табл., 2 ил., 1 пр.

Сущность процесса химического фрезерования заключается в регулируемом удалении материала с поверхности заготовки растворением его в травителе за счет химической реакции. Участки заготовки, неподлежащие растворению, покрывают защитным слоем химически стойкого материала.

Скорость съема многих материалов составляет до 0,1 мм/мин.

Преимущества процесса:

· высокая производительность и качество обработки,

· возможность получения деталей сложной конфигурации как малой так и значительной толщины (0,1-50) мм;

· малые энергетические затраты (преимущественно используется химическая энергия);

· короткий цикл подготовки производства и простота его автоматизации;

· безотходность за счет регенерации продуктов процесса.

В процессе обработки съем материала может производиться со всей поверхности заготовки, на различные глубины или на всю толщину детали (сквозное фрезерование). Химическое фрезерование включает следующие основные этапы: подготовку поверхности заготовки; нанесение защитного слоя рисунка; химическое травление; удаление защитного слоя и контроль качества изделий (см.рис.3.1).

Подготовка поверхности - это очистка ее от органических и неорганических веществ, например, с помощью электрохимического обезжиривания. Степень очистки определяется требованиями к последующим операциям.

Нанесение защитного слоя рисунка осуществляется способами: ручной и механизированной гравирования по оплошному (лаковому, восковому) слою, способом ксерографии, трафаретной, офсетной, а также фотохимической печати.

В приборостроении наибольшее применение получил способ фотохимической печати, который обеспечивает малые размеры изделий и высокую точность. В данном случае для получения защитного слоя заданной конфигурации используют фотошаблон (фотокопия детали в увеличенном масштабе на прозрачном материале). В качестве защитного слоя применяют жидкие и пленочные фоторезисты, обладающие светочувствительностью. Жидкие, наиболее освоенные в промышленности, требуют высокого качества очистки поверхности заготовок. Для нанесения их на поверхность используют один из способов: погружение, полив, распыление, центрифугирование, накатывание валками, напыление в электростатическом поле. Выбор способа зависит от типа производства (непрерывное нанесение или на отдельные заготовки); требований к толщине и равномерности образуемой пленки, которые определяют точность размеров рисунка и защитные свойства резиста.

Рис. 3.1. Общая схема технологического процесса химического фрезерования.

Фотохимическая печать защитного рисунка кроме операции нанесения фоторезиста и его сушки, включает операции экспонирования слоя фоторезиста через фотошаблон, проявление рисунка и дубление защитного слоя. При проявлении определенные участки слоя фоторезиста растворяются и удаляются с поверхности заготовки. Оставшийся слой фоторезиста в виде рисунка, определенного фотошаблоном, после дополнительной термической обработки - дубления - служит защитным слоем при последующей операции химического травления.

Операция химического травления определяет окончательное качество и выход годной продукции. Процесс травления протекает не только перпендикулярно поверхности заготовки, но и вбок (под защитный слой), что снижает точность обработки. Величину подтравливания оценивают через фактор травления, который равен , где Н тр - глубина травления, е - величина подтравливания. Скорость растворения определяется свойствами обрабатываемого металла, составом травящего раствора, его температурой, способом подачи раствора на поверхность, условиями отвода продуктов реакции и поддержанием травящих свойств раствора. Своевременное прекращение реакции растворения обеспечивает заданную точность обработки, которая ориентировочно составляет 10% от глубины обработки (травления).

Широкое применение в настоящее время находят травители на основе солей с амином - окислителем, среди которых наиболее часто используют хлор, кислородные соединения хлора, бихромат, сульфат, нитрат, перекись водорода, фтор. Для меди и её сплавов, ковара, стали и других сплавов наибольшее распространение получили растворы хлорного железа (FeCl 3) с концентрацией от 28 до 40% (весовых) и температурой в пределах (20 - 50) С, которые обеспечивают скорость растворения (20 - 50) мкм/мин.

Среди известных способов травления различают погружение заготовки в спокойный раствор; в перемешиваемый раствор; набрызгивание раствора; распыление раствора; струйное травление (горизонтальное или вертикальное). Лучшую точность обработки обеспечивает струйное травление, которое заключается в том, что травящий раствор под давлением через форсунки подается на поверхность заготовки в виде струй.

Контроль качества деталей включает визуальный осмотр их поверхности и измерение отдельных элементов.

Процесс химического фрезерования наиболее выгоден при изготовлении плоских деталей сложной конфигурации, которые в ряде случаев могут быть получены и механической штамповкой. Практикой установлено, что при обработке партий деталей в количестве до 100 тыс. выгоднее химическое фрезерование, а свыше 100 тыс. - штамповка. При очень сложной конфигурации деталей, когда невозможно изготовление штампа, применяется только химическое фрезерование. Следует учитывать, что процесс химического фрезерования не позволяет изготовлять детали с острыми или прямыми углами. Радиус закругления внутреннего угла должен быть не менее половины толщины заготовки S, а внешнего угла - более 1/3 S , диаметр отверстий и ширина пазов деталей должны быть более 2 S.

Метод нашел широкое применение в электронике, радиотехнике, электротехнике и других отраслях в производстве печатных плат, интегральных схем, при изготовлении различных плоских деталей со сложной конфигурацией (плоских пружин, растровых масок для кинескопов цветных телевизоров, масок с рисунком схем, используемых в процессах термического напыления, сеточек для бритв, центрифуг и других деталей).

Прочитал про такой интересный метод обработки. Хочу реализовать на станке с ЧПУ:)

Из книжки "Справочник инженера-технолога в машиностроении" (Бабичев А.П.):

Электрохимическая размерная обработка основана на явлении анодного (электрохимического) растворения металла при прохождении тока через электролит, подаваемый под давлением в зазор между электродами без непосредственного контакта между инструментом и заготовкой. Поэтому другое название этого метода - анодно-химическая обработка.

Электрод-инструмент в процессе обработки является катодом, а обрабатываемая деталь - анодом. Электрод-инструмент поступательно перемещатся со скоростью Vн. Электролит подается в межэлектродный зазор. Интенсивное движение электролита обеспечивает стабильное и высокопроизводительное течение процесса анодного растворения, вынос продуктов растворения из рабочего зазора и отвод тепла, возникающего в процессе обработки. По мере снятия металла с заготовки-анода происходит подача инструмента-катода.

Скорость анодного растворения и точность обработки тем выше, чем меньше межэлектродный зазор. Однако с уменьшением зазора усложняется процесс его регулирования, возрастает сопротивление прокачке электролита, может произойти пробой вызывающий повреждение обрабатываемой поверхности. Из-за увеличения газонаполнения при малых зазорах снижается скорость анодного растворения. Следует выбирать

такой размер зазора, при котором достигаются оптимальные скорость съема металла и точность формообразования.

Для получения высоких технологических показателей ЭХО необходимо, чтобы электролиты соответстввали следующим требованиям: полное или частичное исключение побочных реакций, снижающих выход по току анодное растворение металла заготовки только в зоне обработки, исключая растворение необрабатываемых поверхностей, т.е. наличие высоких локализующих свойств, обеспечение протекания на всех участках обрабатываемой поверхности заготовки электрического тока расчетного значения.

Наиболее распрстраненными электролитами являются нейтральные растворы неорганических солей хлорида, нитраты и сульфаты натрия и калия. Эти соли дешевы и безвредны для обслуживающего персонала. Широкое применение получил водный раствор хлористого натрия (поваренной соли) NaCl из-за его малой стоимости и длительной работоспособности, что обеспечивается непрерывным восстановлением хлористого натрия в растворе.

Установки для ЭХО обязательно должны иметь фильтры для очистки электролита.

Радует сама собой достигнутая круглость отверстия. Но воронкообразность не радует.

Попробую теперь прокачивать электролит через медицинскую иглу.

Изменено 18 апреля 2008 пользователем desti

К атегория:

Химическая обработка

Химическое фрезерование, штамповка, полирование

При химическом фрезеровании съем металла осуществляется погружением заготовки в травильный раствор. Участки, не подлежащие травлению, изолируют соответствующими защитными покрытиями. Неизолированными остаются контуры, по которым происходит растворение металла. Этот процесс позволяет изготовлять детали повышенной твердости миниатюрных и весьма крупных размеров и тонкостенных, механическая обработка которых является весьма трудоемкой.

Химическое фрезерование применяют для контролируемого удаления материала с получением деталей заданных размеров преимущественно с фасонными поверхностями, уменьшения толщины ребер до величин, которые механической обработкой, штамповкой и литьем получить невозможно: для обработки гофрированных стенок, образования уступов под соединение нескольких деталей в одну, для получения отверстий различных форм, глубоких и узких пазов, обработки тонких полосок и крутых скосов и для получения деталей с переменным сечением. Кроме того, химическую обработку применяют для удаления нарушенного слоя, остающегося на поверхности после механической обработки, и для получения заданного рельефа на поверхности (химическое клеймение).

Этим способом можно обрабатывать все металлы и сплавы, в том числе химически стойкие, жаропрочные, а также на алюминиевой и медной основе. Однако в зависимости от состава обрабатываемого материала изменяются и состав раствора, и режимы обработки.

Обработка сварных деталей возможна, если сварка произведена без каких-либо дефектов, в противном случае химическое фрезерование сварного шва может привести к образованию раковин или местному растравливанию.

Химическое фрезерование позволяет выдерживать допуски от ± 0,015 до ±0,5 мм. Шероховатость химически фрезерованной поверхности находится в пределах 4-5-го классов. Производительность в среднем составляет 0,025-0,1 мм/мин.

Следует иметь в виду, что колебания толщины заготовки и волнистость ее поверхности воспроизводятся после химического фрезерования. Поэтому, если допуски готовых деталей жесткие, необходимо предварительно устранять разнотолщинность заготовок механической обработкой.

Оборудование. Травильные растворы для обработки весьма агрессивны, поэтому емкости для них должны быть изготовлены из жесткого поливинилхло-рида (винипласта) или фторопласта-4. Крупногабаритные ванны целесообразно изготовлять стальными с облицовкой химически стойкой силикатной эмалью марки ЛК-1 или 105 или фторопластом ЗМ.

Толщина облицовки эмалью должна быть в пределах 0,8-1,2 мм, а фторопластом ЗМ -400-500 мк. Технология покрытий эмалью и фторопластом освоена ленинградскими предприятиями, в частности Ленхим-пищекомбинат успешно облицовывает большие емкости химически стойкой эмалью. Травильные растворы нагревают до 60-70° С, используя пароводяную рубашку или трубчатые нагреватели с погружением их в рабочий раствор. Нагреватели также должны быть защищены химически стойким покрытием.

Пары, возникающие в результате растворения металла, должны надежно отсасываться через гидрофильтры. Вытяжная система и фильтры также должны изготовляться из химически стойких материалов. Фланцевые соединения необходимо снабдить прокладками из химически стойкой резины или комбинированными прокладками из фторопласта и резины.

Приспособление для регулирования скорости погружения деталей в ванну

Заготовку, подвергаемую химической обработке, погружают в ванну с раствором с определенной скоростью. Величина скорости погружения при этом не всегда должна быть одинаковой, ее изменяют в зависимости от заданного режима.

Для обеспечения необходимой скорости погружения заготовок в раствор, а также для осуществления плавного и бесступенчатого изменения скорости рационализаторами В. К- Самотесовым и А. П. Поповым внедрено приспособление.

Конструкция его несложна и позволяет регулировать скорость погружения заготовок в раствор в пределах от 0 до 10 м/мин. Приспособление состоит из цилиндра с поршнем, центробежного насоса, двухходового крана и дросселя. Цилиндр крепится неподвижно на корпусе ванны или укрепляется на специальной стойке, подающейся к ванне.

Работа приспособления при погружении заготовки состоит из следующих операций. Рукоятка двухходового крана из положения I переводится в положение II. В этом положении подача воды в цилиндр прекращается. В то же время из нижней полости цилиндра вода уходит через трубопроводы и дроссель. Под действием груза и обрабатываемых заготовок, закрепленных на приспособлении, поршень начнет медленно опускаться. Скорость опускания регулируется дросселем. При подъеме деталей из ванны рукоятка двухходового крана из положения II переводится в положение, и тогда в нижнюю полость цилиндра под поршень от центробежного насоса через двухходовой кран подается вода под давлением 0,6-0,8 атм, что обеспечу вает быстрый подъем деталей из ванны.

Растворы. Для химического фрезерования стальных заготовок из углеродистых сталей удовлетворительные результаты получены в результате применения растворов сернокислой меди, персульфатов калия, натрия и аммония, хлорного железа и хлористого натрия.

Для обработки меди и латуни применимы 10%-ные растворы хлорноватокислого калия, смешанного в равных объемах с 4%-ным раствором соляной кислоты.

Для химического фрезерования стали марки Х18Н9Т необходима смесь азотной и соляной кислот.

Рис. 1. Приспособление для погружения заготовок при химической обработке.

Для химического фрезерования алюминия и его сплавов следует применять смесь сернокислой меди, соляной кислоты и хлористого натрия или растворы каустической соды и соляной кислоты.

Исследование процесса показывает, что для каждого металла и сплава существует оптимальная концентрация. Так, для алюминия оптимальной концентрацией каустической соды является 300 г/л, для силумина - 400 г/л, для дюралюминия - 500 г/л. Дальнейшее повышение концентрации раствора снижает производительность процесса.

Оптимальная концентрация соляной кислоты составляет 30%, а температура 40 °С. С повышением температуры производительность процесса возрастает. Однако следует иметь в виду, что с повышением температуры увеличивается активность выделения вредных газов, особенно хлора. Поэтому практически проводить обработку в соляной кислоте при температуре выше 40 °С нельзя.

Технологический процесс химического фрезерования может несколько видоизменяться в зависимости от конкретных условий. Между тем основные операции и их последовательность остаются неизменными.

Первой операцией в технологическом процессе химического фрезерования должна быть контрольная. Заготовки после механической обработки необходимо тщательно контролировать, чтобы убедиться в отсутствии дефектов материала и механической обработки. Устанавливается разнотолщинность заготовок из листа. После измерения толщин назначают режимы обработки. Затем тщательно обезжиривают заготовки органическим растворителем. Если имеются места, покрытые слоем окалины, необходимо ее предварительно удалить. После очистки быстро наносят защитное покрытие. Материалы для защитных покрытий выбирают в зависимости от требуемой глубины обработки и агрессивности применяемых растворов.

В случае применения сильных кислот и глубокой обработки в качестве защитного покрытия пригоден фторопласт ЗМ. Наносят фторопластовое покрытие обливом, окунанием или с помощью распылителя. Для повышения вязкости суспензии до 14 сек. по вискозиметру ВЗ-4 в нее вводят пластификатор. Это позволяет нанести за один раз слой толщиной 30 мк, что вполне достаточно для получения многих деталей. В исключительных случаях для очень надежной защиты требуется 6-8 слоев (0,18-0,24 мм). После нанесения каждого слоя покрытие подвергают сушке при 120 °С и термической обработке при 260 °С. Продолжительность термической обработки составляет 45 мин.

При неглубоких съемах металла можно применять покрытие на основе резинового клея 88 или нитроклея АК-20. После нанесения защитного покрытия заготовки подготовляют к обработке. Для этого сначала над заготовкой с нанесенным покрытием закрепляют жесткий накладной трафарет, по которому очерчивают острым ножом определенные участки, подлежащие обработке. С этих участков защитное покрытие затем снимают, а подготовленные к химической обработке заготовки погружают в раствор.

Процесс химического растворения можно разделить на три периода. Вначале происходит растворение окис-ной пленки, имевшейся на поверхности металла, причем растворение это, как правило, протекает медленно. Далее накопляются газообразные продукты реакции на поверхности металла (обычно водород). На образование газообразных продуктов значительное влияние оказывает состояние поверхности. Серьезную роль играет и накопление числа катодов местных элементов на поверхности металла за счет разъедания металла и обнажения более благородных примесей или же за счет электрохимического обмена с электролитом. Второй период характеризуется подвижным равновесием между факторами и является установившимся процессом. Третий период характеризуется падением скорости реакции, уменьшением концентрации электролита и образованием на металле толстого слоя продуктов реакции.

Следует иметь в виду, что при химической обработке скорость растворения сплава по всей поверхности не одинакова. Одна из причин этого состоит в том, что трудно сохранить одинаковую температуру во всех точках обрабатываемой поверхности.

В процессе растворения поверхность металла разогревается, причем температуры раствора и металла не совпадают. Ухудшает условия теплоотдачи неравномерно выделяющийся водород. В местах, где температура выше, скорость растворения увеличивается. Все это приводит к неточности растворения, иногда выходящей за пределы требуемого допуска. Поэтому в ряде случаев необходимо принять ряд мер (перемешивание или циркулирование раствора, снижение концентрации и температуры раствора, правильное размещение нагревателей, контроль температуры в отдельных местах и др.), позволяющих уменьшить перепад температуры.

После выгрузки деталей из раствора их нужно тщательно промыть холодной водой, нейтрализовать остатки солей, вновь промыть холодной и горячей водой, высушить и снять защитное покрытие растворителем или сдирая покрытие.

Фотохимическая штамповка. Сущность ее заключается в нанесении защитного подслоя с последующим нанесением светочувствительного слоя, копировании и травлении.

Технологический процесс изготовления деталей состоит из следующих основных операций:
1. Подготовительные операции (нарезка материала на заготовки, полирование пластин с двух сторон, обезжиривание органическим растворителем, протирка мелом, промывка проточной водой, сушка).
2. Покрытие заготовок с двух сторон с помощью распылителя нитроклеем АК-20.
3. Нанесение тонкого слоя светочувствительной эмульсии в центрифуге. Эмульсия состоит из фотожелатина - 140 г/л, двухромовокислого аммония-15 г/л и 25% раствора аммиака.
4. Копирование в светокопировальной установке изображения с негатива (пленки). Если необходимо экспонировать на обе стороны заготовки, то для точного совпадения изображения с обеих сторон две негативные пленки предварительно приклеивают к узкой полоске материала такой же толщины, как и заготовка. Заготовку вставляют между негативами.
5. Проявление в воде при температуре 60-70 °С в течение 2-3 мин.
6. Окрашивание фиолетовым красителем в течение 2 мин. при 20 °С и закрепление в растворе следующего состава (в г):
7. Промывка проточной теплой и холодной водой и сушка на воздухе.
8. Удаление клея с пробельных мест тампоном, смоченным ацетоном.
9. Травление заготовки раствором хлорного железа уд. веса 1,33-1,55 с последующей промывкой и сушкой. Продолжительность травления устанавливается опытным путем.
10. Удаление защитного слоя погружением детали в ацетон.

Процесс фотохимической штамповки нашел применение на ряде заводов, в частности на ленинградском заводе «Вибратор» для изготовления различных приборных деталей из меди, латуни и бронзы толщиной до 0,2 мм.

В Новосибирском электротехническом институте для изготовления деталей из алюминиевого сплава Д16 этот процесс несколько изменен. Защиту не подлежащих травлению мест осуществляют электролитическим меднением. Для этого после закрепления эмульсии заготовки обжигают при 350-400 °С, удаляют окисный слой раствором и осаждают контактную медь в составе: и после тщательной промывки производят электролитическое меднение при плотности 2-3 а/дмг.

Удаляют эмульсию 15%-ным раствором каустической соды. Травление в местах, незащищенных медью, производят в 30%-ной соляной кислоте при 25-30 °С. В Ленинградском оптико-механическом объединении фотохимической штамповкой изготовляют из стальной фольги прецизионные детали фотоаппаратуры. С этой целью листы стальной фольги толщиной 0,05-0,2 мм покрывают слоем светочувствительной эмульсии. Контуры деталей печатают контактно на эмульсионном слое через негатив. Затем производят задубливание эмульсионного слоя и проявление в теплой воде с добавлением 1% метилвиолета до обнаружения контура детали на незадубленных участках. Растворение осуществляют в следующем растворе:

Температура раствора должна быть 15-20 °С, анодная плотность тока - 20 а/дм2, расстояние между электродами- 10 мм, продолжительность травления - 15-20 мин.

Этот метод применяют также для изготовления фильтровальных сеток из стали Х18Н9Т. В качестве светочувствительной эмульсии используют двухромово-кислый калий 10 г/л и поливиниловый спирт 70 г/л. Отпечатанный контактным путем рисунок сетки обрабатывают в растворе хромовой кислоты. Изоляцию осуществляют перхлорвиниловым лаком. Травление производят в ортофосфорной кислоте 600 г/л при плотности тока 100 а/дм2 (из расчета только площади отверстий). Катодами служат пластины из стали Х18Н9Т. Температура раствора 40 °С. Удаление защитного покрытия производят 10%-ным раствором каустической соды при 60-70° С.

Фотохимическая штамповка находит все большее применение в производстве электронных деталей, в оптико-механической и авиационной промышленности. Этот метод весьма экономичен при изготовлении тонкостенных деталей из металлической фольги толщиной от 0,01 до 0,2 мм. Точность изготовления - 0,01 мм с гладкими кромками, без заусенцев. Изготовление деталей сложных форм не требует квалифицированных рабочих. Нет необходимости и в штампах.

Химическое полирование. Одним из наиболее перспективных методов чистовой отделки деталей машин и приборов является химическое полирование. Возможность одновременной обработки большого количества деталей сложной формы и любых размеров, высокая производительность процесса, ненужность источников постоянного тока и контактирующих приспособлений и ряд других достоинств заставляют развивать исследовательские работы с целью усовершенствования химического полирования.

Лучшие результаты ныне достигнуты в области полирования алюминия и его сплавов, а также хромоникелевых нержавеющих сталей.