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).
Фрезерование бетона - это фактически удаление слоя бетона на заданную глубину.
Область применения:
Фрезерование бетона является достаточно агрессивным воздействием и используется в следующих случаях:
1. выравнивание бетонной поверхности;
2.удаление верхнего слоя монолитной плиты, фундамента или пола, расположенного выше требуемого уровня;
3. удаление старого полимерного покрытия, либо уложенного с нарушением технологических требований;
4. снятие с бетона линолеума или плитки, уложенных на клей;
5. очистка загрязненной поверхности от пятен и различного вида клея;
6. на пешеходных участках устройство противоскользящих зон. Обработка дорожного покрытия с целью улучшения сцепления поверхности с шинами транспортных средств на пандусах и съездах;
7. как подготовительная процедура перед нанесением на бетон различных материалов, повышающих межслойную адгезию.
Фрезеровка бетонного пола позволяет получить более ровную поверхность с увеличенными адгезионными свойствами. Кроме того, использование данной технологии может исключить в устройстве бетонных полов этап создания дополнительной стяжки.
Виды фрезерования:
1. механическое, при помощи специального оборудования, оснащенного режущим инструментами с алмазным напылением. Обработка осуществляется фрезерным элементом «барабан». Принцип работы фрезерной установки состоит во вращении барабана. Под воздействием крутящего момента происходит выбрасывание фрезы, вследствие чего она ударяется о рабочую поверхность. Чем выше сила удара, тем больший слой снимается с поверхности.
Достоинством механических способов очистки является применение их там, где невозможно использование пыльных и мокрых и дорогостоящих процессов пескоструйной и гидропескоструйной обработки.
Эффективна насечка поверхности, увеличивающая площадь передачи напряжений. Однако, применение для снятия пленки и последующей насечки инструментов ударного действия (перфораторов, отбойных молотков) должно быть исключено, ввиду возможного повреждения верхнего слоя бетона стыкуемой поверхности.
К недостаткам механических способов подготовки поверхности бетона можно отнести следующие:
-возможность очистки только после набора бетоном прочности 1,5 МПа приводит к длительным технологическим перерывам;
-удаляется только верхний слой цементной пленки и не открываются поры бетона;
-возможно возникновение микротрещин;
-пылеобразование требует очистки промышленным пылесосом;
-высокая стоимость оборудования и трудоемкость;
-сложность организации контроля качества работ.
2. способ химического фрезерования основан на последовательной обработке кистью, валиком или распылителем поверхности бетона составами на водной основе, изготовленных из сложных полифункциональных кислот и снований (без использования полимеров). При этом составы не содержат соляной, уксусной, лимонной, ортофосфорной кислот и веществ разрушающих бетон.
Химическое фрезерование полностью исключает использование ручной механической очистки, в том числе в местах, не доступных для механического способа фрезерования. Данный способ эффективно растворяет цементную пленку, открывает поры и повышает в 1,5-3 раза прочность сцепления слоев монолитного бетона, цементных, гипсовых и магнезиальных стяжек, гидроизоляционных цементных материалов проникающего действия, цементных, эпоксидных, полиуретановых и акрилатных наливных полов, а также шовных герметиков, штукатурок, плиточных клеев, внутренней и фасадной облицовки из натурального и искусственного камня.
Составы для химического фрезерования не имеют запаха, не оказывают вредного воздействия на человека и окружающую среду.
Состав «Лепта Химфрез» на основе неорганических кислот, используется для химического фрезерования, очистки от высолов (белых пятен на фасаде), остатков цементного раствора, цементного молочка и атмосферных загрязнений для бетонных и кирпичных поверхностей перед нанесением проникающей гидроизоляции, штукатурки, краски.
Преимущества:
1. Увеличивает глубину проникновения химически активных частиц гидроизоляционных материалов.
2. Очищает поверхность от высолов.
3. Удаляет цементную пленку не вызывая повреждений бетона.
4. Увеличивает сцепление старого бетона с новым.
5. Исключает необходимость механической очистки бетона.
6. Не меняет цвет и внешний вид поверхности.
7. Без запаха.
8. Безопасен для людей.
Состав для очистки поверхности из бетона, кирпича и гипса методом химического фрезерования, удаление цементной пленки, активация адгезии, подготовка поверхности под гидроизоляцию, очистка фасадов от высолов и цементного налета минеральных оснований: бетона, кирпича, керамики, природного и искусственного камня, гипса, шифера, а также для борьбы с грибковыми и плесневыми образованиями. Состав также используется для очистки металла, керамической, чугунной, эмалированной и акриловой сантехники от налета ржавчины.
Адгезия - Материал предназначен для очистки цементной пленки, устранения "холодного шва", создания монолита и повышения в 1,5-3 раза адгезии слоев монолитного бетона, цементных, гипсовых и магнезиальных стяжек пола.
Подготовка основания - под нанесение гидроизоляционных материалов проникающего (пенетрирующего) действия, цементных, эпоксидных, полиуретановых и акрилатных наливных полов и шовных герметиков. Исключает необходимость использования грунтовок.
Удаление плесневых и грибковых образований с бетонных, гипсовых и кирпичных поверхностей. Работает в комплексе с биоцидными и антисептическими материалами "АрмМикс".
Устранение высолов с бетона и кирпича - очищает поверхность кирпича и бетона от солей, работает в комплексе с гидрофобизатором .
Удаление налета ржавчины с металла, с акриловой, эмалированной, чугунной и керамической сантехники
При проведении бетонных работ, часто возникают ситуации, когда нет возможности провести работы по заливке всего объекта сразу, без перерывов. В результате этого, при последующей заливке, в месте контакта старого и нового слоев бетонирования возникает холодный шов. Холодный шов, как правило, ведет к потере прочности соединения и нарушения водонепроницаемости (что проявляется в появлении протечек).
Другая проблема, с которой часто сталкиваются наши клиенты - это проведение отделочных работ по бетонной поверхности. Через 8 часов после схватывания бетона, на его поверхности образуется цементная пленка, которая препятствует адгезии, то есть уменьшает сцепление бетона и отделочного материала. Если ее не удалить, то соединение будет непрочным и велика вероятность отслоения и разрушения штукатурки или пола (стяжки). Для удаления цементной пленки, как правило, используют механические способы удаления (механическое фрезерование бетона) или применяют кислоты (обычно соляную). Оба этих способа имеют свои недостатки: первый связан с применением дорогостоящей техники (песко- или дробеструйных машин) и ослаблению конструкции, второй - с вредным воздействием кислот и растворителей на конструкцию и рабочих.
Мы предлагаем решение проблемы холодного шва и удаления цементной пленки путем химического фрезерования поверхности при помощи состава "АрмМикс Очиститель". Это готовый к применению состав на водной основе, изготовлен из сложных полифункциональных кислот. Не имеет запаха, не оказывают вредного воздействия на человека и окружающую среду. Разрешен к применению и эксплуатации Минздравом РФ для внутренних и наружных работ при строительстве и ремонте жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений. Не содержит соляной, уксусной, лимонной, ортофосфорной кислот и растворителей разрушающих бетон.
Растворение цементной пленки без разрушения цементного камня. Открытие пор и адгезионная активация строительных оснований. Удаление высолов с фасадов (кирпичные, бетонные, каменные основания) зданий. Удаление ржавого налета с поверхностей.
Состав - кислотный очиститель розового цвета с рН=1-2 растворяет цементную пленку, открывает поры и увеличивает глубину проникновения покрытий в бетон, увеличивает прочность сцепления с основанием.
Состав пожаробезопасен. Работы производить, соблюдая требования безопасности при работе с кислотами с рН=1-2. Работать в спецодежде, защитных очках и резиновых перчатках. При попадании состава в глаза, на кожу или слизистые оболочки промыть их водой. Беречь от детей.
0,1 - 0,3 л/м 2 .
п/э канистры 1л, 5л и 10л
Упакованный состав транспортируется автомобильным, железнодорожным и другими видами транспорта в соответствии с правилами перевозок и крепления грузов действующими на данном виде транспорта. Упакованный состав хранится в сухих помещениях при температуре не ниже +5°С в условиях, обеспечивающих сохранность упаковки и защиту от увлажнения.
Гарантийный срок хранения состава - 1 год со дня изготовления. Допускается наличие осадка. Не замораживать. Оттенки цвета состава не регламентируются.
На сайте изложены основы технологии гальванических покрытий. Подробно рассмотрены процессы подготовки и нанесения электрохимических и химических покрытий, а также методы контроля качества покрытий. Описано основное и вспомогательное оборудование гальванического цеха. Приведены сведения по механизации и автоматизации гальванического производства, а также санитарии и технике безопасности.
Сайт может быть использован при профессиональном обучении рабочих на производстве.
Применение защитных, защитно-декоративных и специальных покрытий позволяет решать многие задачи, среди которых важное место занимает защита металлов от коррозии. Коррозия металлов, т. е. разрушение их вследствие электрохимического или химического воздействия среды, причиняет-народному хозяйству огромный ущерб. Ежегодно вследствие коррозии выходит из употребления до 10—15 % годового выпуска металла в виде ценных деталей и конструкций, сложных приборов и машин. В отдельных случаях коррозия приводит к авариям.
Гальванические покрытия являются одним из эффективных методов защиты от коррозии, они также широко применяются для придания поверхности деталей ряда ценных специальных свойств: повышенной твердости и износостойкости, высокой отражательной способности, улучшенных антифрикционных свойств, поверхностной электропроводности, облегчения паяемости и, наконец, просто для улучшения внешнего вида изделий.
Русские ученые являются создателями многих важнейших способов электрохимической обработки металлов. Так, создание гальванопластики — заслуга академика Б. С. Якоби (1837 г.). Важнейшие работы в области гальванотехники принадлежат русским ученым Э. X. Ленцу и И. М. Федоровскому. Развитие гальванотехники после Октябрьской революции неразрывно связано с именами ученых профессоров Н. Т. Кудрявцева, В. И. Лайнера, Н. П. Федотьева и многих других.
Проделана большая работа по стандартизации и нормализации процессов нанесения покрытий. Резко увеличивающийся объем работы, механизация и автоматизация гальванических цехов потребовали четкого регламентирования процессов, тщательного отбораэлектролитов для нанесения покрытия, выбора наиболее эффективных способов подготовки поверхности деталей перед осаждением гальванических покрытий и заключительных операций, а также надежных методов контроля качества изделий. В этих условиях резко возрастает роль квалифицированного рабочего-гальваника.
Основной задачей данного сайта является помощь учащимся технических училищ в овладении профессией рабочего-гальваника, знающего современные технологические процессы, применяемые в передовых гальванических цехах.
Электролитическое хромирование является эффективным способом повышения износостойкости трущихся деталей, защиты их от коррозии, а также способом защитно-декоративной отделки. Значительную экономию дает хромирование при восстановлений изношенных деталей. Процесс хромирования широко применяется в народном хозяйстве. Над его совершенствованием работает ряд научно-исследовательских организаций, институтов, вузов и машиностроительных предприятий. Появляются более эффективные электролиты и режимы хромирования, разрабатываются методы повышения механических свойств хромированных деталей, в результате чего расширяется область применения хромирования. Знание основ срвременной технологии хромирования способствует выполнению указаний нормативно-технической документации и творческому участию широких кругов практических работников в дальнейшем развитии хромирования.
На сайте развиты вопросы влияния хромирования на прочность деталей, расширено использование эффективных электролитов и технологических процессов, введен новый раздел по методам повышения экономичности хромирования. Основные разделы переработаны с учетом nporpecсивных достижений технологии хромирования. Приведенные технологические указания и конструкции подвесных приспособлений являются примерными, ориентирующими читателя в вопросах выбора условий хромирования и в принципах конструирования подвесных приспособлений.
Непрерывное развитие всех отраслей машиностроения и приборостроения обусловило значительное расширение области применения электролитических и химических покрытий.
Путем химического осаждения металлов, в сочетании с гальваническим созданы металлические покрытия на самых разнообразных диэлектриках: пластмассах, керамике, ферритах, ситалле и других материалах. Изготовление деталей из этих материалов с металлизированной поверхностью обеспечило внедрение новых конструктивно-технических решений, улучшение качества изделий и удешевление производства аппаратуры, машин, предметов широкого потребления.
Детали из пластмасс с металлическими покрытиями широко используются в автомобилестроении, радиотехнической промышленности и других отраслях народного хозяйства. Особенно большое значение процессы металлизации полимерных материалов приобрели в производстве печатных плат, являющихся основой современных электронных приборов и радиотехнических изделий.
В брошюре даны необходимые сведения о процессах химико-электролитической металлизации диэлектриков, приведены основные закономерности химического осаждения металлов. Указаны особенности электролитических покрытий при металлизации пластмасс. Уделено значительное внимание технологии производства печатных плат, а также даны методы анализа растворов, применяемых в процессах металлизации, и способы их приготовления и корректирования.
В доступной и увлекательной форме сайт знакомит с физической природой в особенностями ионизирующей радиации и радиоактивности, с влиянием различных доз радиации на живые организмы, способами защиты и предупреждения лучевой опасности, возможностями использования радиоактивных изотопов для распознавания и лечения заболеваний человека.
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
