Măcinarea chimică. Frezare chimică (gravare contur). Avantajele măcinarii chimice

Se numesc metode chimice de prelucrare a materialelor în care îndepărtarea unui strat de material are loc din cauza reacțiilor chimice din zona de prelucrare. Avantajele metodelor de prelucrare chimică: a) productivitate ridicată, asigurată de viteze de reacție relativ mari, în primul rând absența dependenței de productivitate de mărimea suprafeței de tratat și de forma acesteia; b) capacitatea de a prelucra materiale deosebit de dure sau vâscoase; c) efecte mecanice și termice extrem de scăzute în timpul prelucrării, ceea ce face posibilă prelucrarea pieselor cu rigiditate scăzută cu precizie și calitate a suprafeței suficient de ridicate.

Gravarea dimensională profundă (frezarea chimică) este cea mai comună metodă de procesare chimică. Este recomandabil să folosiți această metodă pentru prelucrarea suprafețelor de forme complexe pe piese cu pereți subțiri, obținerea de piese tubulare sau foi cu o schimbare lină a grosimii pe lungime, precum și la prelucrarea unui număr semnificativ de piese mici sau de piese rotunde cu mari dimensiuni. ; numărul de zone tratate (perforarea suprafețelor țevilor cilindrice). Prin îndepărtarea locală a materialului în exces în zonele descărcate sau ușor încărcate prin această metodă, greutatea totală a aeronavelor și a rachetelor poate fi redusă fără a compromite rezistența și rigiditatea acestora. În SUA, utilizarea frezării chimice a făcut posibilă reducerea greutății unei aripi de bombardier supersonic cu 270 kg. Această metodă vă permite să creați noi elemente structurale, de exemplu foile 1 de grosime variabilă. Frezarea chimică este utilizată și la fabricarea circuitelor imprimate ale echipamentelor electronice. În acest caz, dintr-un panou din material izolator, acoperit pe una sau ambele fețe cu folie de cupru, zonele specificate de circuit sunt îndepărtate prin gravare.

Procesul tehnologic de măcinare chimică constă din următoarele operații.

1. Pregătirea pieselor pentru măcinarea chimică pentru a asigura o aderență strânsă și fiabilă ulterioară a stratului de protecție la suprafața piesei. Pentru aliajele de aluminiu, această preparare se realizează: prin degresare în benzină B70; gravare ușoară într-o baie cu sodă caustică 45-55 g/l și fluorură de sodiu 45-55 g/l la o temperatură de 60-70 ° C timp de 10-15 minute pentru a îndepărta stratul acoperit; spălare în apă caldă și rece și limpezire în acid azotic, urmată de spălare și uscare. Pentru aliajele inoxidabile și de titan, piesele sunt preparate prin gravare pentru a îndepărta depunerile într-o baie cu acizi fluorhidric (50-60 g/l) și azotic (150-160 g/l) sau într-o baie încălzită electric la 450-460 ° C în sodă caustică și azotat de sodiu (20%), urmate de spălare și uscare, degresare și gravare ușoară cu spălare și uscare repetate.

2. Aplicarea straturilor de protecție pe zonele piesei de prelucrat care nu sunt supuse gravării. Se produce prin instalarea de suprapuneri speciale, șabloane de tip adeziv rezistente chimic sau, de cele mai multe ori, prin aplicarea de vopsea și acoperiri de lac, la care se folosesc de obicei lacuri și emailuri perclorovinil, lacuri poliamidice și materiale pe bază de cauciucuri neoprene. Astfel, pentru aliajele de aluminiu, recomandam emailul PKhV510V, solventul RS1 TU MKhP184852 si emailul KhV16 TU MKhPK-51257, solventul R5 TU MKhP219150, pentru aliajele de titan - lipici AK20, diluant RVD. Pentru o mai bună aderență a acestor acoperiri la metal, suprafața este uneori pre-anodizată. Aplicarea vopselelor și a vopselelor de lac se realizează cu pensule sau pistoale de pulverizare cu protecție prealabilă a zonelor de gravare cu șabloane sau prin imersie într-o baie; în acest din urmă caz, conturul este marcat pe folia de protecție uscată, apoi tăiat și îndepărtat.

3. Dizolvarea chimică se efectuează în băi cu respectarea regimului de temperatură. Măcinarea chimică a aliajelor de aluminiu și magneziu se realizează în soluții de alcalii caustici; oțeluri, titan, aliaje speciale termorezistente și inoxidabile - în soluții de acizi minerali puternici.

4. Curățarea după gravare a pieselor din aliaje de aluminiu cu un strat protector de email se realizează prin spălare în apă curentă la o temperatură de 50+70 ° C, înmuierea stratului de protecție în apă curentă mai fierbinte la o temperatură

70-90°C și îndepărtarea ulterioară a stratului de protecție cu cuțite manual sau perii moi într-o soluție de acetat de etil și benzină (2:1). Apoi sunt limpezite sau ușor gravate și uscate.

Calitatea suprafeței după frezarea chimică este determinată de rugozitatea inițială a suprafeței piesei de prelucrat și de modurile de gravare; de obicei este cu 1-2 grade mai mică decât curățenia suprafeței inițiale. După gravare, toate defectele existente pe piesa de prelucrat sunt îndepărtate. (riscuri, zgârieturi, nereguli) își păstrează adâncimea, dar se lărgește, dobândind o netezime mai mare; Cu cât adâncimea de gravare este mai mare, cu atât aceste modificări sunt mai pronunțate. Calitatea suprafeței este influențată și de metoda de obținere a pieselor de prelucrat și de tratarea termică a acestora; materialul laminat oferă o suprafață mai bună în comparație cu materialul ștanțat sau presat. Pe piesele turnate se obține o rugozitate mare a suprafeței cu nereguli pronunțate.

Rugozitatea suprafeței este influențată de structura materialului, dimensiunea granulelor și orientarea granulelor. Foile de aluminiu întărite învechite au un grad mai ridicat de finisare a suprafeței. Dacă structura este cu granulație grosieră (de exemplu, metalul este recoapt), atunci suprafața finală prelucrată va avea o rugozitate mare, neuniformă și accidentată. Structura cu granulație fină ar trebui considerată cea mai potrivită pentru prelucrarea chimică. Este mai bine să procesați piesele din oțel carbon prin măcinare chimică înainte de întărire, deoarece în cazul hidrogenării în timpul gravării, încălzirea ulterioară ajută la îndepărtarea hidrogenului. Cu toate acestea, este recomandabil să se întărească piesele din oțel cu pereți subțiri înainte de tratamentul chimic, deoarece tratamentul termic ulterior poate provoca deformarea acestora. Suprafața prelucrată prin frezare chimică este întotdeauna oarecum slăbită din cauza gravării și, prin urmare, această metodă reduce semnificativ caracteristicile de oboseală ale piesei. Ținând cont de acest lucru, pentru piesele care funcționează sub sarcini ciclice, este necesar să se efectueze lustruirea după frezarea chimică.

Precizie de frezare chimică ±0,05 mm. adâncime și nu mai puțin de +0,08 mm de-a lungul conturului; Raza de curbură a peretelui decupat este egală cu adâncimea. Măcinarea chimică se realizează de obicei la o adâncime de 4-6 mm și mai rar până la 12 mm; Cu o adâncime de frezare mai mare, calitatea suprafeței și acuratețea procesării se deteriorează brusc. Grosimea finală minimă a foii după gravare poate fi de 0,05 mm, astfel încât frezarea chimică poate fi utilizată pentru a prelucra piese cu punți foarte subțiri fără deformare; prelucrarea poate fi efectuată pe un con prin scufundarea treptată a piesei în soluție. Dacă este necesar să gravați pe ambele părți, trebuie fie să poziționați piesa de prelucrat vertical, astfel încât să permită gazului eliberat să se ridice liber de la suprafață, fie să gravați în două etape - mai întâi pe o parte și apoi pe cealaltă. A doua metodă este de preferat, deoarece atunci când piesa de prelucrat este poziționată vertical, marginile superioare ale decupațiilor sunt prelucrate mai rău din cauza bulelor de gaz care intră acolo. Atunci când se efectuează tăieturi adânci, trebuie utilizate măsuri speciale (de exemplu, vibrații) pentru a îndepărta gazul de pe suprafața prelucrată, care interferează cu procesul normal. Controlul adâncimii și gravarea în timpul prelucrării se efectuează prin imersie Concomitent cu pregătirea probelor de control, controlul direct al dimensiunilor folosind calibre de grosime precum un suport indicator sau electronic, precum și prin controlul automat al greutății.

Productivitatea măcinarii chimice este determinată de rata de îndepărtare a materialului în profunzime. Rata de gravare crește odată cu creșterea temperaturii soluției cu aproximativ 50-60% pentru fiecare 10 ° C și depinde, de asemenea, de tipul soluției, concentrația și puritatea acesteia. Soluția poate fi agitată în timpul procesului de gravare folosind aer comprimat. Procesul de gravare este determinat de o reacție exotermă, astfel că alimentarea cu aer comprimat îl răcește oarecum, dar practic temperatura constantă este asigurată prin plasarea serpentinelor de apă în baie.

Gravarea prin imersare are o serie de dezavantaje - utilizarea muncii manuale, defalcarea parțială a foliilor de protecție pe suprafețele netratate. Atunci când se prelucrează un număr de piese, metoda de gravare cu jet este mai promițătoare, în care alcalii sunt furnizați de duze.

Un mijloc de creștere a productivității măcinarii chimice este utilizarea vibrațiilor ultrasonice cu o frecvență de 15-40 kHz; în acest caz, productivitatea procesării crește de 1,5-2,5 ori - până la 10 mm/h. Procesul de prelucrare chimică este, de asemenea, accelerat semnificativ de radiația infraroșie vizată. În aceste condiții, nu este nevoie să se aplice acoperiri de protecție, deoarece metalul este supus unei încălziri puternice de-a lungul unui circuit de încălzire dat, iar zonele rămase, fiind reci, practic nu se dizolvă.

Timpul de gravare este determinat experimental pe probe de control. Piesele decapate sunt îndepărtate din mașina de gravat, spălate în apă rece și tratate la o temperatură de 60-80 ° C într-o soluție care conține 200 g/l sodă caustică pentru a îndepărta emulsia, vopseaua și lipiciul BF4. Piesele finite se spală bine și se usucă într-un curent de aer.

Îmbunătățirea condițiilor de tăiere brută a pieselor de prelucrat prin îndepărtarea prealabilă a pielii prin gravare este un alt exemplu al efectului de dizolvare al reactivului. Înainte de gravare, piesele de prelucrat sunt sablate cu nisip pentru a îndepărta depunerile. Aliajele de titan sunt gravate într-un reactiv format din 16% acizi azotic și 5% acizi fluorhidric și 79% apă. Conform literaturii străine, în acest scop se folosește gravarea în băi de sare, urmată de spălarea în apă și apoi regravarea în acizi acizi pentru a curăța în final suprafața.

Efectul chimic al mediului tehnologic este folosit și pentru îmbunătățirea proceselor convenționale de tăiere; Metodele de prelucrare a materialelor bazate pe o combinație de influențe chimice și mecanice sunt din ce în ce mai utilizate. Exemple de metode deja stăpânite sunt metoda chimico-mecanică de șlefuire a aliajelor dure, lustruirea chimică etc.

Esența invenției: metoda include: aplicarea unui strat de protecție pe suprafață, marcarea și tăierea conturului zonei de măcinare chimică, ruperea ochiurilor de acoperire de protecție în interiorul conturului zonei de frezare și gravarea metalului la nivelul necesar. adâncime în timp ce se îndepărtează simultan stratul de protecție din zona de măcinare prin decojire. 2 ill., 1 filă.

UNIREA SOVIETICĂ

SOCIALIST

REPUBLICA (51) S 23 F 1/02

BREVET DE STAT

Nr 990871, clasa C 23 F 1/02, 1979.

Invenția se referă la prelucrarea chimică a materialelor și poate fi utilizată în inginerie mecanică pentru înghețarea chimică.Există o metodă și un dispozitiv cunoscut pentru frezarea chimică automată a suprafețelor cu curbură complexă, conform căreia materialul de protecție aplicat pe suprafața piesei este tăiat de un laser din zona de frezat chimic.

Cu toate acestea, tăierea cu laser a materialului de protecție de pe întreaga suprafață care urmează să fie tratată chimic, așa cum se prevede în această metodă, este neproductivă, deoarece Energia fasciculului laser în momentul îndepărtării stratului de acoperire este concentrată pe o zonă mică.

Cea mai apropiată de metoda propusă este metoda de producere a pieselor cu zone de grosime variabilă prin gravare chimică, care include aplicarea preliminară a unui strat de protecție pe zonele suprafeței care nu sunt supuse gravării și îndepărtarea ulterioară a acestuia prin decojire.

",5U 1791467 A1 (54) METODA DE FRARE CHIMICA A PIESELOR (57) Esența invenției: metoda include aplicarea unui strat de protecție pe suprafață, marcarea și tăierea conturului zonei de îngheț chimic, ruperea ochiurilor de protecție. acoperirea în interiorul conturului zonei de frezare și gravarea metalului la adâncimea necesară, îndepărtând în același timp stratul de protecție din zona de frezare prin decojire. 2 ill., 1 filă.

În acest caz, îndepărtarea stratului de protecție se realizează în două moduri: din zonele de grosimi egale, stratul este îndepărtat înainte de procesul de gravare, iar în timpul procesului de gravare, stratul de protecție este îndepărtat numai dintr-o secțiune variabilă. grosime (pană), iar această operație se realizează cu ajutorul unui dispozitiv special care include un motor electric. , platformă mobilă, cadru, arbore pentru înfășurarea stratului de protecție. DESPRE

Dezavantajele metodei cunoscute includ costurile ridicate ale forței de muncă și energiei asociate cu necesitatea de a utiliza metode combinate pentru îndepărtarea stratului de acoperire, utilizarea unui dispozitiv special și lucrările de instalare asociate, precum și utilizarea limitată numai pentru părțile în formă de pană.

Scopul invenției este de a crește productivitatea și de a simplifica procesul.

Acest obiectiv este atins prin faptul că în metoda de măcinare chimică a pieselor, inclusiv aplicarea unui strat de protecție pe suprafață, marcarea și

1791467 tăierea conturului zonei de frezare chimică, gravarea metalului la adâncimea necesară, îndepărtând simultan stratul de protecție din zona de frezare prin decojire; înainte de gravarea metalului, se efectuează o întrerupere a ochiului de protecție în interiorul conturului zona de frezare.

Caracteristicile distinctive ale invenției sunt că, înainte de gravarea metalului, în interiorul conturului zonei de măcinare se realizează o întrerupere a ochiurilor de acoperire de protecție.Efectul pozitiv al utilizării invenției propuse rezultă din creșterea productivității procesului de măcinare chimică. prin eliminarea costurilor de muncă asociate cu îndepărtarea materialului de protecție din zonele supuse frezării chimice, care conform metodei propuse, se realizează concomitent cu dizolvarea metalului fără influență suplimentară.

Măcinarea chimică a pieselor se efectuează într-o linie de măcinare chimică specializată.

Figura 1 prezintă un exemplu de aspect tehnologic al liniei pe care se desfășoară metoda; Fig. 2 este un exemplu de fixare a unei piese pentru transport prin operațiunile procesului de măcinare chimică Linia de măcinare chimică conține băile 1-4 pentru soluții de proces (numărul de băi este determinat de procesul tehnologic și de productivitatea necesară și poate fi mai mult decât indicat în fig. 2), operator automat 5, deplasându-se de-a lungul liniei de-a lungul ghidajelor 6, 7, un suport de comandă având două standuri 8 și 9, un manipulator 10 cu un element de lucru înlocuibil 11. Pentru fixarea piesei

12, este utilizat un cadru 13, care are un mecanism de inversare 14, cu clemele 15, 16, 17.

Pentru transportul piesei 12, fixată în cadrul 13, de-a lungul liniei de către operatorul automat 5 există o traversă 18 legată de cadrul 13 prin suspensii flexibile.

19. Pentru a monta piesa 12 în cadrul 13, utilizați masa de montare 20. Pentru a aplica acoperirea piesei 12, există o cameră specială 21. Pentru a controla linia, se folosește un computer (complex de computer de control) 22, care primește informații de la dispozitive pentru monitorizarea grosimii pieselor, monitorizarea stării stratului de protecție, controlul parametrilor soluțiilor tehnologice etc.

Exemplu, s-a efectuat măcinarea chimică a unei piese din aliaj de aluminiu AMg-6, cu o grosime inițială a foii de 8 mm, Compoziție aliaj, greutate, 4: cupru 0,1, marg. plase 0,5-0,8; fier 0,4; siliciu 0,4; titan

5 0,02-0,1; magneziu 5,8-6,8; beriliu 0,02-0,05; restul este din aluminiu.

Piesa are trei zone de frezare chimică cu o adâncime de 2,1 mm, 3,4 mm, 5,9 mm.

Pe partea 12 din camera 21 a fost aplicat

10 strat de protecție spray - email KCh 7101 cu o vâscozitate de 45 s la B3-4.

Acoperirea a fost aplicată în trei straturi, uscând fiecare strat timp de 40 de minute la 50 C și uscare finală timp de 6 ore la 80 C. Grosimea filmului

15 180-200 microni.

Instalarea piesei acoperite 12 în cadrul 13 a fost efectuată pe un suport de asamblare 20 în poziţie orizontală. Apoi, zona de măcinare chimică a fost marcată

20 cu adâncimea maximă de îndepărtare a metalului și tăierea conturului designului pe stratul de protecție cu un creion de ardere electrică „Silueta”. Un model sub formă de grilă a fost aplicat pe suprafața zonei, acoperirea fiind tăiată până la metal. Calculul dimensiunii

Celulele de plasă au fost realizate ținând cont de factorul de gravare (raportul dintre cantitatea de gravare laterală a și adâncimea de gravare h), determinat pe probe și adâncimea

30 gravura h a fost considerată ca fiind egală cu adâncimea de dizolvare a metalului cu cea mai mică adâncime. zona bine (2,1 mm). – – – – – – – – = 3,11 și 6,53

S-a determinat dimensiunea celulei;

B=2xf=3,1 1 x2=6,22 mm

Se presupune că dimensiunea celulei este de 6

La sfârșitul procesului de aplicare a unui model pe zona destinată procesării, cadrul 13 cu piesa 12 a fost mutat de către operatorul automat 5 prin băi în conformitate cu

45 cu procedeul tehnologic, Măcinarea chimică și decojirea acoperirii s-a efectuat într-o baie din compoziția, g/l:

Sodiu caustic 150-200

Trietanolamină 20-30

50 Thiourea 6-10

Temperatura de măcinare chimică - 80 C

Marcarea, ruperea continuității acoperirii și măcinarea chimică a celor două zone ulterioare au fost efectuate în același mod.

55 Piesa finită avea un contur de frezare chimic clar cu finisaj de suprafață R

Pentru a confirma reducerea costurilor cu forța de muncă, au fost efectuate lucrări experimentale în mediu de laborator

1791467 al organizației Hermes. Esența lucrării a fost compararea costurilor cu forța de muncă prin măsurarea timpului în timpul rezervării chimice folosind metoda tradițională (în conformitate cu

OST 92-4555-75) și metoda descrisă în invenție. Lucrarea s-a realizat pe probe din aliaj AMg6, dimensiuni 100x50x8 mm, s-a folosit email KCh-7101 (3 straturi) ca strat protector. Dimensiunea „ferestrei” zonei frezate este de 50x30 mm, adâncimea de tăiere este de 3 mm.

Rezultatele experimentului sunt prezentate în tabel Din datele date rezultă că, având în vedere calitatea suprafeței, costurile cu forța de muncă în metoda propusă sunt în medie mai mici de 10 USD, adică. iar productivitatea muncii crește. Cu dimensiuni mari ale pieselor și contururi complexe, efectul pozitiv crește considerabil.

Metoda propusă permite noeb să crească productivitatea, să reducă costurile cu forța de muncă și să simplifice procesul de măcinare chimică.

O metodă de măcinare chimică a pieselor, inclusiv aplicarea unui strat protector pe suprafață, marcarea și

10 decuparea conturului zonei de congelare chimică, gravarea metalului la adâncimea necesară în timp ce în același timp îndepărtarea stratului de protecție din zona de frezare prin decojire, caracterizată prin aceea că 15 pentru a crește productivitatea și a simplifica procesul de înghețare, înainte de gravarea metalului , în interiorul conturului zonei de frezare se efectuează o întrerupere a ochiurilor de acoperire de protecție, 1791467

Comanda 135 Abonament de circulație

VNIIPI al Comitetului de Stat pentru Invenții și Descoperiri din cadrul Comitetului de Stat pentru Știință și Tehnologie al URSS

113035, Moscova, Zh-35, terasamentul Raushskaya 4/5

Uzina de producție și producție „Patant”, r. Uzhgorod, str. Gagarin, 101!

Editor A. Egorova

Alcătuit de I. Skorobogatov

Techred M. Morgenthal Coritor S. Lisina

Brevete similare:

Invenția se referă la gravarea chimică, și anume la soluții pentru gravarea acoperirilor cu peliculă groasă care conțin metal, în principal pentru gravarea fotolitografică a acoperirilor care conțin argint pe substraturi ceramice de alumină.

Invenția se referă la soluții și metode de gravare pentru marcarea produselor din oțel și cupru și aliajele acestuia acoperite cu zinc, cadmiu, argint, staniu și aliajele sale și poate fi utilizată în industria ingineriei radio, fabricarea instrumentelor, industria aviației și în alte domenii. domenii ale economiei nationale pentru marcare, caracterizarea produsului

Invenția se referă la soluții și metode de gravare pentru marcarea produselor din aluminiu, titan și oțel aliat și poate fi utilizată în industria ingineriei radio, fabricarea instrumentelor, industria aviației și în alte domenii ale economiei naționale pentru aplicarea mărcilor care caracterizează produsul.

Invenţia se referă la domeniul metalurgiei. Pentru a asigura valori favorabile de pierdere a miezului, se formează o peliculă de rezistență pe tabla de oțel laminată la rece pentru a produce o canelură prin gravare, în care o porțiune deschisă a tablei de oțel este formată în filmul de rezistență, cuprinzând o primă zonă orientată pe lățimea tablei. direcție și o multitudine de regiuni secundare pornind de la prima regiune, în care lățimea primei regiuni și a celei de-a doua regiuni este de la 20 μm la 100 μm și distanța de la porțiunea de capăt a uneia dintre cele de-a doua regiuni până la porțiunea de capăt a unei alte regiuni a celei de-a doua regiuni adiacente acesteia este de la 60 µm la 570 µm. 2 salariu dosare, 7 ill., 1 tabel.

Invenţia se referă la producţia de foi din oţel electric orientat pe granule. Pentru a reduce pierderea de material fier, tabla de oțel cu o grosime de 0,30 mm sau mai puțin conține o peliculă de forsterită și o acoperire care induce stres pe suprafața tablei de oțel, caneluri liniare formate la intervale de 2-10 mm pe suprafața foaia în direcția de rulare pentru a modifica domeniul magnetic, în care adâncimea fiecăreia dintre canelurile liniare este de 10 µm sau mai mult, grosimea peliculei de forsterită la partea inferioară a canelurilor liniare este de 0,3 µm sau mai mult, tensiunea totală asupra tabla de oțel generată de filmul de forsterit și de acoperire este de 10,0 MPa sau mai mare în direcția de rulare și proporția de pierdere de curent turbionar în pierderea de fier a tablei de oțel W17/50 este de 65% sau mai puțin în câmpul magnetic alternativ de 1,7T și 50Hz generați în tabla de oțel în sensul de rulare. 2 n. si 1 salariu f-ly, 3 tab., 1 pr., 2 ill.

Invenţia se referă la domeniul metalurgiei. Prezenta invenție dezvoltă o tablă electrică de oțel orientată pe granule care poate menține o valoare scăzută a pierderii miezului asamblată ca un transformator real și are o performanță excelentă la pierderea miezului a unui transformator real, în care grosimea (μm) a peliculei de acoperire izolatoare a1 în partea inferioară a canelurilor liniare, grosimea (μm) a peliculei de acoperire izolatoare a2 pe suprafața tablei de oțel în alte părți decât canelurile liniare, iar adâncimea (μm) a3 a canelurilor liniare este reglată astfel încât acestea satisface relațiile: 0,3 m la m ≤ a 2 ≤ 3,5 m k m și a 2 + a și a 2 + a m 15 dosare, 2 tabele, 2 ilustrații, 1 pr.

Frezarea chimică a betonului este tratarea unei suprafețe de beton cu substanțe chimice speciale pentru a-i îmbunătăți aderența. Pe suprafețele de beton, după întărire, aproape toți porii sunt înfundați, așa că vopseaua și materialul de etanșare aderă destul de slab la ele. Măcinarea chimică ajută la deschiderea porilor din beton și la pregătirea pentru orice tip de acoperire.

Legătura suprafețelor corpurilor diferite depinde de aderența lor. Din latină adeziune se traduce prin lipire. Datorită acestui fenomen, devine posibilă aplicarea vopselei și lacurilor și acoperirilor galvanice, sudării, lipirii etc. Prin urmare, creșterea aderenței este o problemă foarte presantă pentru construcția modernă.

La efectuarea lucrărilor de beton, uneori apar situații care fac imposibilă turnarea întregului obiect odată. În timpul turnării ulterioare, apare o așa-numită cusătură la rece în punctul de contact dintre straturile noi și vechi de betonare.

O cusătură rece provoacă o pierdere a rezistenței articulațiilor și o încălcare a permeabilității sale la apă

O altă problemă este creată de dificultățile care apar la efectuarea lucrărilor de finisare a suprafețelor din beton (tencuirea, realizarea podelelor autonivelante). Intr-adevar, pe suprafata betonului, la opt ore dupa ce a prizat, se formeaza o pelicula de ciment (strat de laita de ciment), care impiedica aderenta materialului de finisare si a betonului. Dacă folia de ciment nu este îndepărtată, conexiunea va deveni slabă. iar probabilitatea de decojire și defectare a podelei sau a tencuielii va crește semnificativ.

Pentru a îndepărta lechea sunt folosite diferite metode, dar în ultimii ani s-a răspândit măcinarea chimică. Această metodă este la fel de eficientă pentru îndepărtarea laptelui de pe suprafețele vechi și proaspete de beton sau cărămidă. Scopul principal al frezării chimice este pregătirea suprafeței pentru aplicarea diferitelor acoperiri pe o bază de polimer, ciment sau gips.

Pregătirea bazei de beton pentru acoperire

Tehnologia de îndepărtare a laptelui cu compuși penetranți este utilizată atunci când se efectuează lucrări de hidroizolație, eliminarea „rosurilor reci”, instalarea podelelor autonivelante, precum și alte procese care necesită aderență de înaltă calitate a bazei de beton și a compusului aplicat.

Vă permite să deschideți porii, microfisurile și capilarele betonului, ceea ce asigură pătrunderea unei compoziții active chimic în spațiul său poros, formarea și creșterea cristalelor de materiale utilizate pentru impermeabilizarea suprafețelor de beton și în alte scopuri.

Motive pentru formarea laitancei

Lechea de ciment este o structură cristalină slabă și liberă pe suprafața creată cu beton. Grosimea stratului său poate fi de 20-300 de microni, dar acest strat „trăiește” separat de beton. Nu are o legătură fizică puternică cu baza de beton și în același timp împiedică pătrunderea oricăror lichide în beton. Din această cauză, în stratul de suprafață al betonului nu se formează o structură cristalină densă și durabilă.

Principala sursă a formării de lactă este o soluție apoasă de hidroxid de calciu, care vine la suprafața betonului împreună cu apa. Reacționând cu dioxidul de carbon prezent în aer, formează o peliculă de carbonat de calciu, care în compoziția chimică este calcar și este insolubil în apă.

Formarea laptelui de ciment este promovată și de:

săruri de metale alcaline, care sunt prezente sub formă liberă în compoziția cimentului;
reziduuri de cenusa centrale termice, care sunt adăugate la ciment și eliberează alcalii;
pietriș, piatră zdrobită, nisip care conțin compuși halogeni;
antigel și aditivi modificatori, folosit la producerea amestecurilor de beton.

Lechea de ciment în compoziția sa este un amestec de carbonați, nitrați, sulfați și cloruri, solubil și insolubil în apă

Alcalii solubili, atunci când cimentul este combinat cu apă, formează soluții care se leagă chimic cu aluminați și silicații de ciment. La contactul cu dioxidul de carbon, aceste alcaline se carbonizează și formează o lactă densă de ciment, insolubilă în apă. Un alt motiv pentru formarea laptelui poate fi apa folosită pentru amestecarea cimentului, dacă compoziția acestuia nu îndeplinește cerințele de reglementare.

Lectura de ciment este o structură liberă, fragilă, care umple spațiul porilor din beton până la o anumită adâncime. La aplicarea oricărei acoperiri pe beton cu o peliculă de ciment pe suprafață, în loc de conexiunea monolitică așteptată, se formează un sistem cu trei straturi „acoperire de suprafață - letă de ciment - beton”. Rezistența dintre straturile acestei „plăcinte” este jumătate din cât era de așteptat.

În acest caz, fiecare dintre straturi funcționează independent de celelalte și percepe separat sarcinile mecanice. Cel mai slab punct din punct de vedere al rezistenței este filmul de ciment. Evident, odată cu creșterea stresului, distrugerea va avea loc aici. Filmul de ciment este un fel de limită la care tensiunile de compresiune de contracție se transformă în tensiuni de tracțiune. De aceea, zona de sudare rece devine imediat precomprimată.

După cum știți, betonul funcționează bine la compresie, oarecum mai rău la îndoire și foarte slab la întindere. Zona de îmbinare, din cauza tensiunilor de tracțiune, are o rezistență și densitate mult mai scăzute decât betonul monolit. De aceea fisurile sub solicitări egale se formează în primul rând de-a lungul cusăturilor reci.

Pentru a evita efectul de „articulare la rece” și a face ca suprafața betonului să poată accepta un strat protector de etanșant sau vopsea, este necesar să îndepărtați pelicula de ciment și să deschideți porii din beton. În acest scop, se folosesc diverse metode mecanice și chimice.

Metode folosite pentru îndepărtarea lechei

Curățare mecanică

Curățarea mecanică a suprafețelor din beton se realizează cu perii mecanice de sârmă, mașini de frezat și șlefuit. Pentru a evita deteriorarea straturilor subiacente ale șapei, curățarea mecanică uscată a betonului întărit poate fi efectuată numai după ce acesta a dobândit o anumită rezistență. Dar, pe măsură ce rezistența crește, curățarea devine semnificativ mai dificilă.

Utilizarea mașinilor de frezat și a periilor metalice acţionate este justificată numai atunci când betonul capătă o rezistență de cel mult 2-3 MPa. În cazul în care betonul devine mai durabil, eficiența curățării va scădea vizibil datorită creșterii semnificative a timpului de prelucrare și uzurii sporite a sculei.

Dezavantajele metodelor mecanice de curățare a betonului de lapte de ciment:

posibilitatea de curățare numai după ce betonul a atins rezistența necesară duce la întreruperi tehnologice destul de lungi;
pot apărea tensiuni interne, manifestate prin microfisuri;
se îndepărtează doar un strat de letă de ciment, iar porii betonului nu se deschid;
formarea unor cantități mari de praf, ceea ce necesită utilizarea de aspiratoare industriale;
intensitate mare a muncii;
cost ridicat al echipamentelor.

La curățarea mecanică a laptelui chimic, este dificil să controlezi chiar și calitatea muncii efectuate

Hidrosandblasting

Utilizarea hidrosandblării vă permite să îndepărtați pelicula de ciment și să deschideți porii betonului numai în stratul de suprafață.

Procesul are următoarele dezavantaje:

imposibilitatea curățării înainte ca betonul să câștige o rezistență de 5 MPa;
apariția tensiunilor interne datorate impactului jetului de lucru, precum și relaxarea ulterioară a acestora, ducând la formarea de microfisuri;
restricții privind utilizarea în timpul producției existente și a lucrărilor interne;
cost ridicat al echipamentelor (compresoare de înaltă presiune, sisteme de sablare abrazivă, unități de filtrare a aerului).

Curățare cu aer sau jet de apă

Acest tratament se efectuează cu jeturi de apă sau apă-aer sub o presiune de 0,5-0,7 MPa. Această metodă este cea mai simplă și permite curățarea aproape imediat după turnarea betonului (cu o rezistență de 0,3 MPa). Cu o asemenea rezistență, puteți merge pe suprafața betonului, dar vor rămâne urme pe ea.

În acest caz, betonul are o structură destul de puternică, deci nu există pericolul de rupere a aderenței părții de mortar și a agregatului grosier. Timpul pentru atingerea acestei rezistențe variază de la 4 la 18 ore și depinde de temperatura și umiditatea aerului din jur, precum și de proprietățile amestecului de beton.

Dezavantajele acestei metode includ:

imposibilitatea utilizării pe suprafețe verticale și la temperaturi negative ale aerului;
pe suprafața betonului rămâne o peliculă de ciment, insolubilă în apă;
Uleiul de compresor conținut în aerul comprimat formează o peliculă antiadeziv la suprafață.

Gravura chimică

Gravarea chimică se realizează folosind acid clorhidric. Acest proces de curățare este nejustificat din punct de vedere tehnic și chiar dăunător. Utilizarea acidului clorhidric reduce durabilitatea betonului.

Dezavantajele gravarii chimice:

o ușoară creștere a rezistenței de aderență în comparație cu o suprafață netratată;
distrugerea suprafeței nu numai a laptelui de ciment, ci și a pietrei de ciment, care provoacă distrugerea cusăturii la rece dintre betonul nou și vechiul în timpul funcționării;
necesitatea unui tratament suplimentar cu alcali pentru neutralizarea acidului.

Aplicarea retardanților de întărire

Pentru a mări intervalul de timp dintre turnarea amestecului de beton și îndepărtarea lectănei de ciment, precum și pentru a facilita procedura de curățare, se folosesc diverși întârzietori de întărire, de exemplu SDB (sufit-drojdie mash). Soluția SDB se aplică pe suprafața betonului cu un pulverizator de vopsea.

Stratul de suprafață slăbit este îndepărtat cu perii de antrenare sau cu un jet de apă sub presiune mare.

Dezavantajele acestei metode includ:

imposibilitatea efectuării prelucrării imediat după turnarea betonului. În funcție de temperatura aerului, timpul de începere a tratamentului poate fi de la 2 până la 4 zile;
necesitatea controlului atent al rezistenței betonului de bază;
imposibilitatea folosirii retardanților de întărire la efectuarea betonării în perioada toamnă-iarnă.

Nivelul tehnic scăzut și caracterul neeconomic al metodelor existente de curățare a suprafețelor de beton de pe folie de ciment au condus la căutarea unor noi modalități de rezolvare a acestei probleme. Ca rezultat al cercetărilor, a fost dezvoltată o metodă complet nouă de îndepărtare a lechetului - măcinarea chimică.

Avantajele măcinarii chimice

Metoda de frezare chimică constă în prelucrarea secvenţială a suprafeţei betonului cu compoziţii realizate pe bază de acizi polifuncţionali complecşi. Această metodă elimină complet utilizarea curățării mecanice, împușcare, hidro, nisip și hidro-sablare și, în unele cazuri, necesitatea instalării unei plase de ipsos.

Măcinarea chimică face posibilă dizolvarea eficientă a laptelui de ciment, deschiderea porilor betonului și crearea unui monolit. Această metodă mărește rezistența de aderență a straturilor de beton monolit de 1,5-3 ori, sape din gips, ciment si magneziu, hidroizolatii penetrante, pardoseli autonivelante epoxidice, poliuretanice, acrilat si ciment, adezivi pentru faianta, etansanti rosturi, tencuieli, placari fatade si interioare din piatra artificiala si naturala.

Principalele avantaje ale măcinarii chimice:

dizolvarea și îndepărtarea laptelui fără distrugerea pietrei de ciment;
eliminarea cusăturii la rece, care contribuie la crearea unui monolit;
creșterea adâncimii de penetrare a materialelor de hidroizolație și a altor acoperiri;
reducerea intensității muncii de curățare a betonului de pe film de ciment;
reducerea costului muncii.

Materiale utilizate pentru măcinarea chimică

În timpul măcinarii chimice, betonul este tratat secvenţial cu diverşi compuşi, de exemplu, complexul Crystallizol Himfrez. Acest complex include două compoziții: detergentul acid Kristallizol Cleaner și activatorul alcalin de aderență Kristallizol Active. În primul rând, Crystallizol Cleaner este aplicat pe suprafața betonului, care dizolvă laptele de ciment.și deschide porii betonului, dar nu reacționează cu piatra de ciment și nu perturbă structura acestuia.

O oră mai târziu, când se oprește spumarea, pe beton se aplică Crystallizol Active, ceea ce sporește aderența. Utilizarea acestui complex crește adâncimea de penetrare a substanțelor chimice active în suprafața betonului.

Frezarea chimică creează condiții pentru organizarea unei conexiuni monolitice între beton - podea polimerică sau beton - strat de hidroizolație

Avantajele formulărilor Crystallizol Himfrez:

compozițiile sunt inofensive pentru natură și oameni. Ele îndeplinesc toate cerințele de siguranță a mediului;
nu au un miros puternic, așa că lucrul cu ele este convenabil și ușor;
compoziția chimică nu conține acid acetic, clorhidric, ortofosforic, citric și alte elemente care afectează negativ suprafața betonului;
complexul poate fi utilizat în construcția oricăror obiecte, inclusiv a întreprinderilor din industria alimentară, a piscinelor și a rezervoarelor de apă potabilă.

Materiale precum Lepta Himfrez, Gambit Frez (N-1) Complex, Elakor-MBZ, ArmMix Cleaner, Dezoxyl STOP, Tiprom Plus au proprietăți similare. Toate aceste materiale sunt fabricate după același principiu și au un principiu fizic de funcționare identic. Substanțele chimice conținute în compoziția lor distrug pelicula de ciment și deschid porii betonului. Utilizarea acestor materiale crește rezistența de aderență a betonului la podelele autonivelante și alte acoperiri de 1,5-3 ori.

Tehnologia aplicării compoziției pentru măcinarea chimică

Ca exemplu, luați în considerare tehnologia de aplicare a compoziției Elakor-MBZ. Această compoziție este utilizată pentru a îndepărta pelicula de ciment, stratul superior contaminat sau slăbit al suprafețelor care conțin ciment în interior sau în exterior.

Cerințe generale și recomandări:

suport: suprafete de beton, sape nisip-ciment;
umiditatea bazei nu trebuie să depășească 6%;
temperatura aerului și a bazei nu mai puțin de +5 grade;
umiditatea relativă a aerului – nestandardizată;
Timpul de întărire al betonului după turnare înainte de tratament este de cel puțin 14 zile.

Etape ale procesului:

pregătirea fundației. În această etapă, îndepărtați praful, murdăria, vopseaua veche, petele de ulei etc.;
pregătirea materialului pentru lucru. De regulă, Elakor-MBZ este vândut gata de aplicare, dar este disponibil și sub formă de concentrat, care trebuie diluat cu apă într-un raport de 1:3. Consumul compoziției finite este de 0,4-0,5 litri pe metru pătrat;
aplicarea. Compoziția se aplică uniform pe suprafața de tratat. Acest lucru se poate face cu rola, perie, pistol pneumatic de pulverizare sau metoda de beton aruncat. Shotbeton este aplicarea de soluții folosind o instalație specială de beton proiectat. Această instalație furnizează soluția cu o viteză de 90-100 m/s. Presiunea aerului este de 150-350 kPa;
întărirea compoziţiei pe suprafaţa betonului până când lechea de ciment și eflorescența sunt complet dizolvate;
îndepărtarea reziduurilor de reacție folosirea apei;
timp de așteptare înainte de aplicarea tencuielilor, șape minerale, materiale de etanșare, adezivi pentru faianță, podele autonivelante ar trebui să fie de cel puțin o oră.

Siguranta la locul de munca

Toți compușii chimici de frezare a betonului trebuie manipulați cu mare grijă. Dacă intră în contact cu pielea, pot lăsa o arsură chimică destul de dureroasă.. Ar trebui să aveți grijă în special de a obține acești compuși pe față sau pe ochi, deoarece acest lucru poate provoca cicatrici desfigurante și chiar orbire permanentă.

Dacă compozițiile intră în contact cu pielea sau ochii, clătiți-le cu apă din abundență.

Când lucrați cu compuși, trebuie să purtați întotdeauna îmbrăcăminte de protecție cu mâneci lungi, încălțăminte închisă, ochelari de protecție cu mască și mănuși. Evitați inhalarea vaporilor chimici, deoarece pot provoca arsuri la gât sau la gură.

Din același motiv, ar trebui să vă asigurați că locul de muncă este bine ventilat. Dacă vaporii sunt foarte puternici, trebuie folosit un respirator cu un cartuş de vapori acizi pentru a evita rănirea. Înainte de a utiliza orice compoziție, se recomandă să studiați cu atenție instrucțiunile, care sunt de obicei indicate pe etichete.

Costul materialelor pentru măcinarea chimică a betonului

Costul estimat al compozițiilor utilizate pentru tratarea chimică a suprafețelor de beton:

Nume	Scop	Cost, rub/litru
Complexul Himfrez	Doi in unu. Îndepărtează laptele, deschide porii și activează adeziv suprafața.	180
Himfrez Cleaner	Dizolvă laptele de ciment și deschide porii betonului.	140
Activator Himfrez	Crește aderența (rezistența de aderență) a betonului cu acoperiri de ciment și polimer.	140
Răzuitor	Curățarea delicată a suprafețelor de beton de depunerile de ciment și eflorescențe.	120
ArmMix Cleaner	Curățarea betonului de eflorescență, placă, peliculă de ciment etc., precum și îmbunătățirea aderenței.	65
Deoxyl STOP	Curățarea suprafețelor din beton, metal și alte materiale. Produsul îndepărtează ceramica, smalțul, betonul, sticla, depunerile de sare, etc. Este sigur pentru tungsten, titan și materiale plastice rezistente chimic.	95
Tiprom Plus	Curățarea fațadelor din cărămidă, piatră artificială și naturală din depozitele de sare, reziduurile de mortar de ciment și poluarea atmosferică.	90

concluzii

Măcinarea chimică se caracterizează prin productivitate ridicată, intensitate scăzută a forței de muncă și eficiență a costurilor. Cu ajutorul acestuia, puteți elimina foarte rapid și destul de simplu laptele de ciment, stratul superior slăbit sau contaminat al unui strat care conține ciment de pe o suprafață de beton. Experții spun că măcinarea chimică este cea mai eficientă modalitate de a curăța betonul de pelicula de ciment.

Atunci când utilizați metode mecanice pentru curățarea betonului, trebuie avut grijă să nu lustruiți porii materialului cu praf care se depune. Acest lucru poate face ca suprafața să devină foarte netedă, ceea ce reduce semnificativ aderența. Compușii chimici de frezat sunt soluții de înaltă performanță, cu consum redus, ideale pentru crearea de margini aspre pe betonul neted. Ele deschid porii betonului și măresc aderența acestuia de 1,5-3 ori. In afara de asta, Măcinarea chimică este o procedură care necesită mai puțină muncă decât măcinarea mecanică.

Tratamentul chimic al betonului este utilizat pentru a elimina efectul de „articulare la rece”, pentru a activa acțiunea compușilor de îndepărtare a prafului și a materialelor de impermeabilizare penetrante, pentru a crea o legătură monolitică între o bază de beton și o pardoseală autonivelantă. Această prelucrare nu are practic restricții. Poate fi folosit pentru a îndepărta pelicula de ciment atât din turnarea veche, cât și din cea proaspătă. de pe suprafete poroase si dense, din beton umede si uscate, atat la interior cat si la exterior.

Mai multe detalii despre măcinarea chimică a betonului sunt prezentate în videoclip:

Esența procesului de măcinare chimică este îndepărtarea controlată a materialului de pe suprafața piesei de prelucrat prin dizolvarea acestuia într-un agent de gravare datorită unei reacții chimice. Zonele piesei de prelucrat care nu sunt supuse dizolvării sunt acoperite cu un strat protector de material rezistent chimic.

Rata de îndepărtare a multor materiale este de până la 0,1 mm/min.

Avantajele procesului:

· productivitate ridicată și calitate a prelucrării,

· capacitatea de a obține piese de configurații complexe atât de grosimi mici cât și semnificative (0,1-50) mm;

· costuri reduse la energie (se folosește în principal energia chimică);

· ciclu scurt de pregătire a producției și ușurință în automatizare;

· fără deșeuri datorită regenerării produselor procesate.

În timpul prelucrării, îndepărtarea materialului poate fi efectuată de pe întreaga suprafață a piesei de prelucrat, la diferite adâncimi sau pe întreaga grosime a piesei (prin frezare). Frezarea chimică cuprinde următoarele etape principale: pregătirea suprafeței piesei de prelucrat; aplicarea unui strat protector al modelului; gravare chimică; îndepărtarea stratului protector și controlul calității produselor (vezi Fig. 3.1).

Pregătirea suprafeței înseamnă curățarea acesteia de substanțe organice și anorganice, de exemplu, folosind degresarea electrochimică. Gradul de purificare este determinat de cerințele pentru operațiunile ulterioare.

Aplicarea stratului protector al desenului se realizează prin următoarele metode: gravare manuală și mecanizată pe stratul greșit (lac, ceară), xerografie, serigrafie, imprimare offset, precum și imprimare fotochimică.

În fabricarea instrumentelor, cea mai utilizată metodă este imprimarea fotochimică, care asigură produse de dimensiuni mici și precizie ridicată. În acest caz, pentru a obține un strat protector de o anumită configurație, se folosește o fotomască (o fotocopie a piesei la scară mărită pe un material transparent). Ca strat protector se folosesc fotorezistente lichide și de film cu fotosensibilitate. Cele lichide, care sunt cele mai utilizate în industrie, necesită curățarea de înaltă calitate a suprafeței piesei de prelucrat. Pentru aplicarea acestora pe suprafață se folosește una dintre următoarele metode: imersie, udare, pulverizare, centrifugare, rulare cu role, pulverizare în câmp electrostatic. Alegerea metodei depinde de tipul de producție (aplicare continuă sau de piese individuale); cerințe pentru grosimea și uniformitatea peliculei formate, care determină precizia dimensiunilor modelului și proprietățile de protecție ale rezistenței.

Orez. 3.1. Schema generală a procesului tehnologic de măcinare chimică.

Imprimarea fotochimica a unui model de protectie, pe langa operatia de aplicare a fotorezist si uscarea acestuia, include operatiunile de expunere a stratului de fotorezist printr-o masca foto, dezvoltarea modelului si bronzarea stratului protector. În timpul dezvoltării, anumite zone ale stratului de fotorezist se dizolvă și sunt îndepărtate de pe suprafața piesei de prelucrat. Stratul rămas de fotorezist sub forma unui model definit de o mască foto, după un tratament termic suplimentar - bronzare - servește ca strat protector în timpul operației de gravare chimică ulterioară.

Operația de gravare chimică determină calitatea finală și randamentul produsului. Procesul de gravare are loc nu numai perpendicular pe suprafața piesei de prelucrat, ci și lateral (sub stratul protector), ceea ce reduce precizia prelucrării. Cantitatea de gravare este evaluată prin factorul de gravare, care este egal cu , unde Htr este adâncimea de gravare, e este cantitatea de gravare. Viteza de dizolvare este determinată de proprietățile metalului prelucrat, compoziția soluției de gravare, temperatura acesteia, metoda de furnizare a soluției la suprafață, condițiile de îndepărtare a produselor de reacție și menținerea proprietăților de gravare ale soluției. Terminarea la timp a reacției de dizolvare asigură precizia de prelucrare specificată, care este de aproximativ 10% din adâncimea de procesare (gravare).

În prezent, sunt folosiți pe scară largă agenții pe bază de săruri cu un oxidant amină, dintre care cei mai des utilizați sunt clorul, compușii oxigenați ai clorului, dicromatul, sulfatul, nitratul, peroxidul de hidrogen și fluorul. Pentru cupru și aliajele sale, kovar, oțel și alte aliaje, soluții de clorură ferică (FeCl 3) cu o concentrație de 28 până la 40% (în greutate) și o temperatură între (20 - 50) C, care asigură o viteză de dizolvare de (20 - 50) um/min.

Printre metodele cunoscute de gravare se numără imersarea piesei de prelucrat într-o soluție calmă; într-o soluție agitată; pulverizarea soluției; pulverizarea soluției; gravare cu jet (orizontală sau verticală). Cea mai bună precizie de prelucrare este asigurată de gravarea cu jet, care constă în faptul că o soluție de gravare sub presiune este furnizată prin duze la suprafața piesei de prelucrat sub formă de jeturi.

Controlul calității pieselor include inspecția vizuală a suprafeței acestora și măsurarea elementelor individuale.

Procesul de măcinare chimică este cel mai benefic în fabricarea pieselor plate de configurații complexe, care în unele cazuri pot fi produse și prin ștanțare mecanică. Practica a stabilit că atunci când se prelucrează loturi de piese în cantități de până la 100 de mii, măcinarea chimică este mai profitabilă, iar peste 100 de mii, ștanțarea este mai profitabilă. Pentru configurații foarte complexe ale pieselor, când este imposibil să se realizeze o ștampilă, se folosește doar frezarea chimică. Trebuie avut în vedere faptul că procesul de măcinare chimică nu permite producerea de piese cu unghiuri ascuțite sau drepte. Raza de curbură a colțului interior trebuie să fie de cel puțin jumătate din grosimea piesei de prelucrat S, iar colțul exterior - mai mult de 1/3 S, diametrul găurilor și lățimea canelurilor pieselor trebuie să fie mai mare de 2 S.

Metoda și-a găsit o aplicație largă în electronică, inginerie radio, inginerie electrică și alte industrii în producția de plăci de circuite imprimate, circuite integrate, în fabricarea diferitelor piese plate cu configurații complexe (arcuri plate, măști raster pentru tuburile de imagine ale televizoarelor color). , măști cu modele de circuit utilizate în procesele de pulverizare termică , grile pentru aparate de ras, centrifuge și alte piese).

LA categorie:

Tratament chimic

Frezare chimică, ștanțare, lustruire

În frezarea chimică, îndepărtarea metalului se realizează prin scufundarea piesei de prelucrat într-o soluție de gravare. Zonele care nu sunt supuse gravării sunt izolate cu acoperiri de protecție adecvate. Contururile prin care se dizolvă metalul sunt lăsate neizolate. Acest proces face posibilă producerea de piese de duritate crescută de dimensiuni miniaturale și foarte mari și cu pereți subțiri, a căror prelucrare mecanică necesită foarte multă muncă.

Frezarea chimică se folosește pentru îndepărtarea controlată a materialului pentru a obține piese de dimensiuni date, în principal cu suprafețe profilate, reducând grosimea nervurilor la valori ce nu pot fi obținute prin prelucrare mecanică, ștanțare și turnare: pentru prelucrarea pereților ondulați, formarea de margini pentru conectarea mai multor piese într-una, pentru realizarea de găuri de diferite forme, caneluri adânci și înguste, prelucrarea benzilor subțiri și teșituri abrupte și pentru producerea pieselor cu secțiuni transversale variabile. În plus, tratamentul chimic este utilizat pentru a îndepărta stratul deteriorat rămas pe suprafață după tratamentul mecanic și pentru a obține un relief dorit pe suprafață (marca chimică).

Această metodă poate prelucra toate metalele și aliajele, inclusiv cele rezistente chimic, rezistente la căldură, precum și pe bază de aluminiu și cupru. Cu toate acestea, în funcție de compoziția materialului care este prelucrat, atât compoziția soluției, cât și modurile de prelucrare se schimbă.

Prelucrarea pieselor sudate este posibilă dacă sudarea este efectuată fără defecte, altfel frezarea chimică a sudurii poate duce la formarea de gropi sau gravare locală.

Frezarea chimică permite toleranțe de la ±0,015 la ±0,5 mm. Rugozitatea suprafeței frezate chimic este în gradele 4-5. Productivitatea medie este de 0,025-0,1 mm/min.

Trebuie avut în vedere faptul că fluctuațiile grosimii piesei de prelucrat și ondularea suprafeței sale sunt reproduse după frezarea chimică. Prin urmare, dacă toleranțele pieselor finite sunt strânse, este necesar să se elimine mai întâi diferența de grosime a pieselor de prelucrat prin prelucrare mecanică.

Echipamente. Soluțiile de gravare pentru prelucrare sunt foarte agresive, astfel încât recipientele pentru acestea trebuie să fie din clorură de polivinil rigidă (plastic vinil) sau fluoroplastic-4. Este recomandabil să se realizeze băi de dimensiuni mari din oțel, căptușite cu email silicat rezistent chimic de gradul LK-1 sau 105 sau fluoroplastic ZM.

Grosimea căptușelii smalțului trebuie să fie în intervalul 0,8-1,2 mm, iar fluoroplasticul ZM - 400-500 microni. Tehnologia de acoperire cu email și fluoroplastic a fost stăpânită de întreprinderile din Leningrad, în special Uzina de procesare a alimentelor Lenkhim, căptușind cu succes containere mari cu email rezistent chimic. Soluțiile de gravare sunt încălzite la 60-70 ° C folosind o cămașă de abur-apă sau încălzitoare tubulare și scufundându-le în soluția de lucru. Încălzitoarele trebuie, de asemenea, protejate cu un strat rezistent la substanțe chimice.

Vaporii care rezultă din dizolvarea metalului trebuie să fie aspirați în mod fiabil prin hidrofiltre. Sistemul de evacuare și filtrele trebuie să fie, de asemenea, realizate din materiale rezistente chimic. Conexiunile cu flanșe trebuie să fie echipate cu garnituri din cauciuc rezistent chimic sau garnituri combinate din fluoroplastic și cauciuc.

Dispozitiv pentru reglarea vitezei de imersare a pieselor în baie

Piesa de prelucrat supusă tratamentului chimic este scufundată într-o baie de soluție cu o anumită viteză. Valoarea vitezei de imersie nu trebuie să fie întotdeauna aceeași; se schimbă în funcție de modul dat.

Pentru a asigura viteza necesară de imersare a pieselor de prelucrat în soluție, precum și pentru a implementa o schimbare lină și fără trepte a vitezei, inovatorii V. K. Samotesov și A. P. Popov au introdus un dispozitiv.

Designul său este simplu și vă permite să reglați viteza de imersare a pieselor de prelucrat în soluție în intervalul de la 0 la 10 m/min. Dispozitivul constă dintr-un cilindru cu piston, o pompă centrifugă, o supapă cu două căi și o clapă de accelerație. Cilindrul se montează fix pe corpul căzii sau se montează pe un suport special furnizat căzii.

Funcționarea dispozitivului la scufundarea unei piese de prelucrat constă în următoarele operații. Mânerul supapei cu două căi este mutat din poziția I în poziția II. În această poziție, alimentarea cu apă a cilindrului se oprește. În același timp, apa părăsește cavitatea inferioară a cilindrului prin conducte și clapetă de accelerație. Sub influența sarcinii și a pieselor de prelucrat atașate dispozitivului, pistonul va începe să coboare încet. Viteza de coborâre este controlată de clapeta de accelerație. La ridicarea pieselor din baie, mânerul supapei cu două căi din poziția II este mutat în poziție, iar apoi apă sub o presiune de 0,6-0,8 atm este furnizată în cavitatea inferioară a cilindrului de sub piston de la pompa centrifugă. printr-o supapă cu două căi, care asigură ridicarea rapidă a pieselor din baie.

Soluții. Pentru măcinarea chimică a semifabricatelor de oțel din oțeluri carbon s-au obținut rezultate satisfăcătoare prin utilizarea soluțiilor de sulfat de cupru, persulfați de potasiu, sodiu și amoniu, clorură ferică și clorură de sodiu.

Pentru prelucrarea cuprului și alama, se folosesc soluții de perclorat de potasiu 10% amestecate în volume egale cu o soluție de acid clorhidric 4%.

Pentru măcinarea chimică a oțelului X18N9T, este necesar un amestec de acizi azotic și clorhidric.

Orez. 1. Dispozitiv pentru imersarea pieselor de prelucrat în timpul prelucrării chimice.

Pentru măcinarea chimică a aluminiului și aliajelor sale, trebuie utilizat un amestec de sulfat de cupru, acid clorhidric și clorură de sodiu sau soluții de sodă caustică și acid clorhidric.

Cercetările de proces arată că pentru fiecare metal și aliaj există o concentrație optimă. Astfel, pentru aluminiu concentrația optimă de sodă caustică este de 300 g/l, pentru silumin - 400 g/l, pentru duraluminiu - 500 g/l. Creșterea suplimentară a concentrației soluției reduce productivitatea procesului.

Concentrația optimă de acid clorhidric este de 30% și temperatura este de 40 °C. Pe măsură ce temperatura crește, productivitatea procesului crește. Cu toate acestea, trebuie avut în vedere că odată cu creșterea temperaturii, activitatea de eliberare a gazelor nocive, în special a clorului, crește. Prin urmare, este practic imposibil să se efectueze tratamentul cu acid clorhidric la temperaturi peste 40 °C.

Procesul tehnologic de măcinare chimică poate varia oarecum în funcție de condițiile specifice. Între timp, operațiunile de bază și succesiunea lor rămân neschimbate.

Prima operație în procesul tehnologic de măcinare chimică ar trebui să fie una de control. După prelucrare, piesele de prelucrat trebuie inspectate cu atenție pentru a se asigura că nu există defecte de material sau de prelucrare. Se determină grosimea semifabricatelor de tablă. După măsurarea grosimilor, sunt atribuite moduri de procesare. Apoi piesele de prelucrat sunt degresate temeinic cu un solvent organic. Dacă există locuri acoperite cu un strat de sol, acesta trebuie mai întâi îndepărtat. După curățare, se aplică rapid un strat protector. Materialele pentru acoperirile de protecție sunt selectate în funcție de adâncimea necesară a tratamentului și de agresivitatea soluțiilor utilizate.

În cazul utilizării acizilor puternici și al prelucrării în profunzime, fluoroplastic ZM este potrivit ca acoperire de protecție. Învelișul fluoroplastic se aplică prin turnare, scufundare sau folosind un spray. Pentru a crește vâscozitatea suspensiei până la 14 sec. folosind un viscozimetru VZ-4, se introduce în el un plastifiant. Acest lucru vă permite să aplicați un strat de 30 de microni gros la un moment dat, ceea ce este suficient pentru a produce multe piese. În cazuri excepționale, sunt necesare 6-8 straturi (0,18-0,24 mm) pentru o protecție foarte fiabilă. După aplicarea fiecărui strat, acoperirea este uscată la 120 °C și tratată termic la 260 °C. Durata tratamentului termic este de 45 de minute.

Pentru îndepărtarea metalelor de mică adâncime, puteți utiliza o acoperire pe bază de lipici cauciuc 88 sau adeziv nitro AK-20. După aplicarea stratului de protecție, piesele sunt pregătite pentru prelucrare. Pentru a face acest lucru, mai întâi, deasupra piesei de prelucrat acoperite este fixată un șablon rigid de suprapunere, de-a lungul căruia anumite zone care trebuie tratate sunt conturate cu un cuțit ascuțit. Învelișul protector este apoi îndepărtat din aceste zone, iar piesele de prelucrat pregătite pentru tratament chimic sunt scufundate în soluție.

Procesul de dizolvare chimică poate fi împărțit în trei perioade. În primul rând, pelicula de oxid prezentă pe suprafața metalului se dizolvă, iar această dizolvare, de regulă, se desfășoară lent. Apoi, produșii de reacție gazoși se acumulează pe suprafața metalului (de obicei hidrogen). Formarea produselor gazoase este influențată semnificativ de starea suprafeței. Un rol serios joacă, de asemenea, acumularea numărului de catozi ai elementelor locale pe suprafața metalului din cauza coroziunii metalului și a expunerii unor impurități mai nobile sau datorită schimbului electrochimic cu electrolitul. A doua perioadă este caracterizată de un echilibru fluid între factori și este un proces constant. A treia perioadă se caracterizează printr-o scădere a vitezei de reacție, o scădere a concentrației de electrolit și formarea unui strat gros de produși de reacție pe metal.

Trebuie avut în vedere că în timpul tratamentului chimic viteza de dizolvare a aliajului pe întreaga suprafață nu este aceeași. Un motiv pentru aceasta este că este dificil să se mențină aceeași temperatură în toate punctele de pe suprafața tratată.

În timpul procesului de dizolvare, suprafața metalului se încălzește, iar temperaturile soluției și ale metalului nu coincid. Hidrogenul eliberat neuniform înrăutățește condițiile de transfer de căldură. În locurile în care temperatura este mai mare, viteza de dizolvare crește. Toate acestea duc la dizolvarea incorectă, uneori dincolo de toleranța necesară. Prin urmare, în unele cazuri este necesar să se ia o serie de măsuri (agitarea sau circularea soluției, reducerea concentrației și a temperaturii soluției, amplasarea corectă a încălzitoarelor, controlul temperaturii în anumite locuri etc.) pentru a reduce diferența de temperatură. .

După descărcarea pieselor din soluție, acestea trebuie clătite bine cu apă rece, sărurile rămase trebuie neutralizate, clătite din nou cu apă rece și fierbinte, uscate și învelișul protector trebuie îndepărtat cu un solvent sau prin decojirea stratului.

Ștanțare fotochimică. Esența sa constă în aplicarea unui substrat protector, urmată de aplicarea unui strat fotosensibil, copiere și gravare.

Procesul tehnologic de fabricare a pieselor constă din următoarele operațiuni principale:
1. Operații pregătitoare (tăierea materialului în semifabricate, lustruirea plăcilor pe ambele părți, degresarea cu solvent organic, frecarea cu cretă, spălarea cu apă curentă, uscarea).
2. Acoperiți piesele de prelucrat pe ambele părți folosind un pulverizator cu adeziv nitro AK-20.
3. Aplicarea unui strat subțire de emulsie fotosensibilă într-o centrifugă. Emulsia constă din fotogelatină - 140 g/l, dicromat de amoniu - 15 g/l și soluție de amoniac 25%.
4. Copierea unei imagini dintr-un negativ (film) într-un fotocopiator. Dacă este necesar să expuneți pe ambele părți ale piesei de prelucrat, atunci pentru a asigura o potrivire exactă a imaginii pe ambele părți, două filme negative sunt mai întâi lipite pe o bandă îngustă de material de aceeași grosime ca și piesa de prelucrat. Spațiul liber este introdus între negative.
5. Dezvoltare în apă la o temperatură de 60-70 ° C timp de 2-3 minute.
6. Colorarea cu colorant violet timp de 2 minute. la 20 °C și fixare într-o soluție din următoarea compoziție (în g):
7. Clătiți cu apă curentă caldă și rece și uscați la aer.
8. Îndepărtarea adezivului din goluri cu un tampon umezit cu acetonă.
9. Gravarea piesei de prelucrat cu o soluție de clorură ferică. greutate 1,33-1,55 urmată de spălare și uscare. Durata gravării este determinată experimental.
10. Îndepărtarea stratului protector prin scufundarea piesei în acetonă.

Procesul de ștanțare fotochimică și-a găsit aplicație la o serie de fabrici, în special la fabrica de vibratoare din Leningrad pentru fabricarea diferitelor piese de instrumente din cupru, alamă și bronz cu o grosime de până la 0,2 mm.

La Institutul Electrotehnic din Novosibirsk, acest proces este ușor modificat pentru fabricarea pieselor din aliaj de aluminiu D16. Protecția zonelor care nu sunt supuse gravării se realizează prin placare electrolitică cu cupru. Pentru a face acest lucru, după fixarea emulsiei, piesele de prelucrat sunt arse la 350-400 °C, stratul de oxid este îndepărtat cu o soluție și cuprul de contact este depus în compoziție: iar după o spălare minuțioasă, placarea electrolitică cu cupru este efectuată la o densitate. de 2-3 a/dmg.

Îndepărtați emulsia cu o soluție de sodă caustică 15%. Gravarea în locuri neprotejate de cupru se realizează în acid clorhidric 30% la 25-30 °C. La Asociația opto-mecanică din Leningrad, piesele echipamentelor fotografice de precizie sunt realizate din folie de oțel folosind ștanțare fotochimică. În acest scop, foile de folie de oțel de 0,05-0,2 mm grosime sunt acoperite cu un strat de emulsie fotosensibilă. Contururile pieselor sunt imprimate prin contact pe stratul de emulsie printr-un negativ. Apoi stratul de emulsie este bronzat și dezvoltat în apă caldă cu adaos de 1% violet de metil până când conturul piesei este detectat în zonele netăbăcite. Dizolvarea se efectuează în următoarea soluție:

Temperatura soluției trebuie să fie de 15-20 °C, densitatea curentului anodic ar trebui să fie de 20 A/dm2, distanța dintre electrozi ar trebui să fie de 10 mm, durata de gravare ar trebui să fie de 15-20 de minute.

Această metodă este utilizată și pentru fabricarea ochiurilor de filtrare din oțel X18N9T. Ca emulsie fotosensibilă se utilizează dicromat de potasiu 10 g/l și alcool polivinilic 70 g/l. Modelul de plasă imprimat prin contact este prelucrat într-o soluție de acid cromic. Izolarea se realizează cu lac perclorovinil. Gravarea se efectuează în acid ortofosforic 600 g/l la o densitate de curent de 100 a/dm2 (pe baza doar a zonei găurilor). Catozii sunt plăci din oțel X18N9T. Temperatura soluției 40 °C. Îndepărtarea stratului de protecție se realizează cu o soluție 10% de sodă caustică la 60-70°C.

Ștanțarea fotochimică este din ce în ce mai utilizată în producția de piese electronice, în industria optic-mecanică și în industria aviației. Această metodă este foarte economică pentru producerea pieselor din folie metalică cu pereți subțiri, cu o grosime de 0,01 până la 0,2 mm. Precizie de fabricație - 0,01 mm cu margini netede, fără bavuri. Producția de piese cu forme complexe nu necesită muncitori calificați. Nu este nevoie nici de ștampile.

Lustruire chimică. Una dintre cele mai promițătoare metode de finisare a pieselor și dispozitivelor de mașini este lustruirea chimică. Posibilitatea prelucrării simultane a unui număr mare de piese de forme complexe și de orice dimensiune, productivitatea ridicată a procesului, inutilitatea surselor de curent continuu și a dispozitivelor de contact și o serie de alte avantaje obligă la dezvoltarea activității de cercetare în scopul îmbunătățirii chimiei. lustruire.

Cele mai bune rezultate au fost acum obținute în domeniul lustruirii aluminiului și aliajelor acestuia, precum și a oțelurilor inoxidabile crom-nichel.

Ar putea fi util să citiți: