Способ химической обработки деталей

 

1. способ ХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ, включающий погружение их в ванну с раствором, отличающийся тем, что, с целыо уменьшения количества раствора, перед погружением деталей в ванну помечают вытеснители из инертного материала, плотность которых равна плотности раствора. 2. Способ поп.1,отличающ и и с я тем, что погружение дета лей осуществляют одновременно с принудительным перемешиванием раствора.

„„SU,1148899 A

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4рц С 23 F 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbf7MA

1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (56) 1. Авторское свидетельство СССР

11 896079, кл С 25 D 11/04, 1979.

2. Кузьменов С.С. и др. Химическое фрезерование. Минск, "Вышэйшая школа", 1973, с ° 12. (21) 3672661/22-02 (22) 12.10.83 (46) 02.04.85. Бюл. Ф 13 (72} Б.П. Налетов, А.С. Карлинская, Б.И.. Иакодзеба, В.М. Чистин и И,A. Артеменко (53) 621 ° 9.047.4(088.8) (54) (57) 1. СПОСОБ ХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ, включающий погружение их в ванну с раствором, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью уменьшения количества раствора, перед погружением деталей в ванну помещают внтеснители из инертного материала, плотность которых равна ппотности раствора. Ф

2. Способ по п.1 о т л м ч а юшийся тем, что погружение деталей осуществляют одновременно с принудительныч перемешиванием раствора.

f148899

Изобретение относится к химической обработке металлов и сплавов, в частности к травлению металлов и сплавов, и может быть использовано в машиностроении для обработки крупно-5 габаритных деталей.

Известен способ химической обра.ботки деталей, включающий погружение их в ванну с раствором, в которой размещены шарики из легких твер- 10 дых веществ ff ).

Хотя размещение на зеркале ванны шариков, имеющих плотность меньше плотности раствора, уменьшает испарение и ведет к сохранению рабо- . 15 чего уровня раствора в ванне, однако уровень раствора в ванне при этом не повышается и количество раствора остается то же, что и для обычной ванны. 20

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ химической обработки деталей, включающий погружение их в ванну с раство- 25 ром (2 .

Развитие технологии машиностроения поставило задачу химической обработки крупногабаритных деталей длиной 25 м, шириной 2,5 м и боль- З0

me. Для обработки таких деталей необходима ванна габаритами 30хбх10 м.

Однако для травления деталей по известному способу, т.е. в ванне, заполненной раствором до рабочего уровня, необходимо большое количество травящего раствора, порядка

1500 м .

Целью изобретения является уменьшение количества раствора.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу химической обработки деталей, включающему погружение их в ванну с раствором, перед погружением деталей в ванну помещают вытеснители из инертного материала, плотность которых равна плотности раствора.

При этом погружение деталей осу, ществляют одновременно с принуди- 50 тельным перемешиванием раствора.

На фиг. 1 показана схема загрузки вытеснителей в виде шаров в количестве 303 рабочего объема ванны; на фиг. 2 — схема погружения детали 55 одновременно с принудительным перемешиванием раствора методом барботажа сжатым воздухом; на фиг. 3— схема травления детали в ванне с заполнителем (перемешивание раствора с заполнителем осуществляется выделяющимися в результате реакции газами); на фиг. 4 — схема расположения вытеснителей в выработанной ван- не (большое содержание алюминия в растворе вытеснители всплывают на поверхность ванны, тем самым препятствуют погружению детали, что свидетельствует о необходимости слива раствора).

Способ заключается в том, что в исходную ванну с малым содержанием алюминия (5 г/л) помещают вытеснители 2 иэ инертного материала с плотностью, равной плотности данного раствора при среднем накоплении алюминия в растворе 40-50 г/л и в количестве 5-85Х объема ванны. В спокойной ванне вытеснители частично ложатся на ее дно. При погружении детали 3 для исключения ее касания о слой вытеснителей и облегчения погружения одновременно с погружением детали осуществляют принудительное перемешивание раствора известными механическими способами (барботажом сжатого воздуха, перемешивающими угловыми устройствами и т.д.). После полного погружения детали в раствор дальнейшее,перемешивание вытеснителей происходит sa счет выделяемого в процессе реакции газа — водорода.

По мере накопления.алюминия в растворе (40-50 г/л) повышается плотность раствора (таблица). Плотность вытеснителей постепенно становится равной плотности раствора, а по мере дальнейшего накопления (до 70-80 г/л) плотность раствора становится выше, вытеснители всплывают на поверхности ванны, тем самым препятствуют погружению деталей и аигнализируют а необходимости заме ны раствора или его корректировки.

Для применяемых щелочных растворов плотность изменяется от 1, 125 до

f,408 (см. таблицу).

Вытеснители изготавливают в виде шаров, цилиндров, тел вращения и т.д. из полимерных материалов, плотность которых близка плотности раствора — полиэтилена, полипропилена, .полистирола, поливинилхлорида и др.

Пример. Образцы из алюминие.вого сплава марки Д16 размером 350х

1 l 48899 4 позволяет сэкономить 150 мз раствора стоимостью 6600-11700 руб. на одну загрузку ванны. Введение вытеснителей в количестве 10Х в ванну осветления (157-ный раствор азотной кислоты) — сэкономит 3300 руб,. на одну загрузку ванны.

Одновременно при применении вытеснителей обеспечивается экономический эффект за счет снижения энергетических затрат на нагрев ванны.

Удельная теплоемкость щелочного тра- . вящего раствора с содержанием едкого натра 300 г/л порядка 1 5 ккал/кг град.

Для нагрева ванны объемом 1500 М с травящим раствором до рабочей

-90 С необходимы энердка 20 10 ккал. емкость полимерных реднем 0 55— рад, т.е, в 3-4 рамер, введение вытесчестве 307. позволит гозатраты в 2 раза,,О ° 10 ккал. х100 мм травят в растворе едкого натра с концентрацией 1 20 г/л при

60 С в ванне с рабочим объемом 20 л.

Плотность раствора Л 1,125-1,225 г/см в зависимости от накопления алюминия.

Два литра раствора (107 рабочего объема) отливают и засыпают в ванну сферические вытеснители диаметром

20 мм с доведением уровня раствора до первоначального. Вытеснители— композиционные — изготовлены вснениванием гранулированного полистирола. Плотность вытеснителей 1, 176 г/см .

В процессе травления вытеснители .перемещаются в растворе то опускаясь,g5 то поднимаясь вместе . выделяющимиПлотность, г/см

Накопление алюминия в растворе, г/л

35 Едкий натр l20

1, 125

1, l92

1,228

100

1,191

i 256

408

ЦО

Тиосульфат натрия

30 ся газами, дополнительно перемеши- температуры 80 вая раствор. Сравнение образцов, гозатраты поря травленых в ванне без вытеснителей Удельная тепло и с вытеснителями, по скорости трав- 20 материалов в с ления, равномерности стравливания 0,35 ккал/ кг г и шероховатости травленой поверхнос- за ниже. Напри ти показало идентичность образцов кителей в коли по перечисленным показателям. В вы- сократить энер работанном растворе (Д 1,228 г/см ) 25 что составит вытеснители всплывают на поверхность ванны.

Вытесиители также загружают в Раствор, г/л промывные ванны с горячей и холодной водой и ванну осветления (157-ный30 раствор азотной кислоты).

При многократном использовании вытеснители показывают высокую механическую прочность и химическую стойкость

Применение предлагаемых вытеснителей позволяет уменьшить количество раствора при травлении крупногабаритных деталей. Так объем рабочего раствора при применении вытеснитеи лей уменьшается на Y. где и—

Едкий натр 200

1 i где п

1= количество .вытеснителей; Ч, -— объем одного вытеснителя.

Рассчитываемый обт.ем раствора 45 Едкий натр 300

h роост О

Ь1 где Ч вЂ” объем ванны.

Ввиду того, что стоимость 1 м чистощелочного раствора травления алюминиевых сплавов 44 руб., а с добавками 78 руб., то введение вытеснителей в количестве только 107. обще-55 го объема ванны емкостью 1500 м

Персульфат аммония

Фтористый калий

11 48899

Составитель Г. Ногинская . Редактор А. Шишкина Техред E.Êàcòåëåâè÷ Корректор A. Зимокосов

Заказ 1828/17 Тираж 900 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная., 4