Способ местного травления изделий

 

Изобретение относится к местному химическому травлению деталей из неферромагнитных материалов, например из алюминиевых или медных сплавов. Целью изобретения является упрощение процесса травления труднодоступных поверхностей во внутренних полостях деталей. Способ включает формирование участков поверхности, подлежащих травлению и химическое взаимодействие с травителем, при этом процесс ведут при контактировании отдельных участков поверхности с магнитной жидкостью под воздействием неоднородного магнитного поля. Способ может быть осуществлен как при контактировании магнитной жидкости, играющей роль маски, с нетравимыми участками, так и при контактировании травимых участков магнитной жидкостью, содержащей травитель. Использование магнитной жидкости позволяет упростить травление труднодоступных участков. 2 з.п.ф-лы. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (11) 4 С 23 Р 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4281725/31-02 (22) 10,07.87 (46) 23.10.89. Бюл, У 39 (71) Научно-исследовательский институт механики МГУ им, М.В. Ломоносова (72) Ю,Д, Шихмурзаев и А,Н. Буряков (53) 621.794.44(088 ° 8) (56) Патент США Ф 4610755, кл. С 23 F 1/02, опублик. 1986, Авторское свидетельство СССР

У 990871, кл. С 23 F 1/02, 1979, (54) СПОСОБ МЕСТНОГО ТРАВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к местному химическому травлению деталей иэ неферромагнитньтх материалов, например иэ алюминиевых или медных сплавов. Целью изобретения является

Изобретение относится к местному техническому травлению изделий из неферромагнитных материалов, например из алюминиевых или медных сплавов, и может быть использовано в машиностроении, приборостроении и др.

Целью изобретения является упроще ние местного травления труднодоступных участков во внутренних полостях деталей из неферромагнитных материа- . лов.

На фиг, 1 приведена схема модельной установки; на фиг, 2 — канал, сечение; на фиг. 3 — сечение A-A на фиг. 2; на фиг. 4 — узел I на фиг,3; на фиг ° 5 — медная трубка; на фиг. 6то же, разрез Б-Б, узел 11.

2 упрощение процесса травления труднодоступных поверхностей во внутренних по )остях деталей. Способ включает формирование участков поверхности, подлежащих травлению и их химическое взаимодействие с травителем, при этом процесс ведут при контактировании отцельных участков поверхности с магнитной жидкостью под воздействием неоднородного магнитниго поля ° Способ может быть осуществлен как при контактировании магнитной жидкости, играющей роль маски, с нетравимыми участками, так и при контактировании травимых участков с магнитной жидкостью, содержащей травитель. Использование магнитной жидкости позволяет упростить травление труднодоступных участков. 2 з.п, ф-лы. 6 ил.

Для применения способа сначала рассчитывают или экспериментально определяют конфигурацию магнитного поля, необходимую для удержания пленки магнитной жидкости на заданных участках поверхности. Затем эти участки покрывают пленкой магнитной жидкости.

Для нанесения пленки магнитной жидкости на труднодоступные участки поверхности используют, например, следующий прием. С помощью меняющего сп временем магнитного поля необходимый обьем маг- 1 нитной жидкости или содержащую магнитную жидкость капсулу, с разрушаемой впоследствии оболочкой, подводят к заданному участку поверхности. В >зможна также подача магнитнс и жидкости

1516508 н виде эмульсии магнитной жидкости в какой-либо нейтральной среде, подаваемой к заданному участку поверхности.

Капли магнитной жидкости собираются

3ta поверхности с помощью соответствующим образом распределенного магнитного поля, Затем создают определенное заранее распределение напряженности магнитного поля в пространстве, в ре- 10 зультате чего пленка магнитной жидкости покрывает заданные участки поверхности °

Магнитные жидкости представляют собой суспензии в различных дисперсионных средах высокодисперсных (50500 A) ферр >л(аг31ит33ых частиц, стабилизирон а3131ых поверхностно-актив ными веществал1и. Этп жидкости взаимодействуют с магнитным полем, в частности 20 могут удерживаться неоднородным маг— нитным полем па TI>epgtotl поверхности при обтекании ее вязкой нсмагнитной жидкостью и перемещаться по поверхности меня>ощимся со временем магнит- 25 ным полем, В одном t 33 3> (33>lt.l II Toll способа магнитную жидкост3 3 3>11л>о313>ют для защит ы (маскировании>() уч;(с TKQ33 поверхности, не подлсж(>г(3(х трав.(ошно, от соприкосновения с rpi»III;1ьш t раст- З0 вором. В этом варианте после покрытия заданных участков поверхности .-.ащитной пленкой магнитной жидкости поиерх33ость подвергaIIII 33о 3дей<> гн11ю тp;3вильного раствора. В процессе травления форма, размеры и расположение учас тк ов поверхности, 3(3333и(33(3емые л(а гннтно31 жидкостью мо> ут 113311(>11ÿòü Ilv тем изменения ко33фиг>Ч ацип внешнего магнитного поля. 11еобхо;(31л(ь(л(31 усло- 40 виями применения описыиаемогo 3>ilpl3233 та способа являются церазруц(аемость магнитной жидкости травильным раствором и несмешинаемость травильного раствора и дисперсионной среды, ис- 45 пользуемой для изготовления магнитной жидкости, Примерами л>аг3131тных Ж31дкостей несмешивающихся с кислотами и щелочами и неразрушасл(ых ими могут служить, например, маг>3нтные жидкости на фтороргапической, крем3шйорганической основе, а также на основе различных м,>сел.

В другом на 3. иа нто с посо ба л(а гнптную жидкост3, приготавлпв;(ют на осно55 во необходимогс для (брабат>.3ваел(ого л(атериаг3>3 3 p;13«I>13..33ot.о 3>а(:твора ° В ка1естве таких м;(гнн TIII,ã: 1113Kocтей мо1 gT с>1 >I IITь >33!!13(((" тl1 33 I ос11(>13 е соля ной 3(tti=>toTI,I растворов аммиака, Магнитную жидкость используют в качестве травильного раствора. Травящую магнитную жидкость под действием меняю(цегося со временем по заданному закону магнитного поля перемещают по поверхности и удерживают на участках, подлежащих травлению, При этом в процессе травления можно менять форму, размеры и расположение участков поверхности, подвергаемых травлению, меняя конфигурацию магнитного поля.

Пример 1. Схема модельной установки (фиг, 1), реализующая вариант предлагаемого способа включает канал 1 из алюминия, внутренняя поверхность которого обрабатывается и постоянный магнит, стрелками показано направление движения травильного раствора, Используют П-образный канал прямоугольного поперечного сечения, выполненный из алюминия толщиной стенок

2 мм (фиг, 1). Размеры участка между подводящими коленами составляют

20315 >100 мм, Под расположенным гоэ

Х ризоцтально участком 15 ° 100 мм располага от- постоянный магнит, имеющий форму параллелепипеда размерами э

5 25к54 мм, однородно намагниченный параллельно ребру длиной 54 мм, Ребра ма 3-1н(та длиной 5 и 25 мм параллельны ребрам средней части канала длиной 15 и 100 мм соответственно, Индукция магнитного поля на внутреш(ей по IepxttocTv канала в центре прилегающей к стенке канала грани магнита составляет 70 мТл.

Tp;3I3»e333Ie осуществляют следующим образом, Магнитную жидкость на основе петфтороктана в количестве 2 мл диспергируют в воде и эмульсию заливают (прокачивают) в обрабатываемый канал. Через 2 мин (время расслоения) воду уцаляют и в канал подают травильный раствор.

Травление проводят при 20 С, Для о, удалеш(я выделяющегося газа и обновления травильного раствора последний прокачивают с объемным расходом

03 4 м>3/с . После травления в течение

5 мип магнит перемещают параллельно ребру,цли31ой 25 мм на 5 мм, Через

10 мин после начала травления обработку заканчивают. В результате получают выступ, сечение которого плос15165 тель, костью, проходящей через центры граней магнит» 5м25 им, параллельно грани 25 54 мм .(фиг, 2) . Максииальz ная высота выступа составляет

0,5 мм °

П р е р 2. По другому варианту способа травление осуществляют следующим образом, На внешнюю поверхность медной труб-10 ки диаметром 12 ми с толщиной стенок

2 мм (фиг. 5 и 6) в центральной части среднего участка прикрепляют систему, состоящую из восьми постоянных магнитов имеющих форму прямоугольных па- 15

1 раллелепипедов размерами 5 10 20 мм однородно намагниченных параллельно меньшему ребру и встречно ориентированных, Индукция магнитного поля в центре наименьшей грани составляет 20

200 мТл, Расстояние между магнитами составляет 1,05 мм, Травление осуществляют действием магнитной жидкости на основе воды, содержащей растворимый аммиак. Жидкость имеет следующие 25 характеристики Yi,=22 кА/и, концентрация аммиака 2,5 мопь/л.

Травильную магнитную жидкость поЗО лучают по следующей методике, 14,4

FeS0 7Н 0 растворяют в 40 мл воды, 4 Z отдельно 22, 2 r FeC1 6HzO растворяют в 40 мл воды, затем растворы объединяют. При интенсивном переиешивании к раствору сопеи железа подают 27 мп 85

257-ного раствора аммиака. Через 5 мин перемешивание прекращают, осадок магнетита отдепякт декантацией на постоянном магните и промывают дистиллированной водой до нейтральной реакции 40 на постоянном магните. К влажному осадку магнетита добавляют 9 г олеата калия и смесь нагревают в течение о

30 мин при 90 С при перемешивании. К полученной иагнитнои жидкости после е 45 охлаждения приливают 6,8 257.-ного раствора аммиака и объем жидкости доводят дистиллированной водой до 40 мл.

08 6

Памагниченность насыщения составляет

2? к Л/и, Травильную магнитную жидкость в количестве 5 мп диспергируют в четыреххлористои углероде и полученную эмульсию получают по обрабатываемой трубке со среднеобъеиной скоростью

2 мм/с. Эмульсию расслаивают в поле постоянного магнита, четыреххлористый углерод удаляют продувкой воздухом в течение 20 с. Процесс травления пропроводят при 20 С в течение 30 мин.

Затем магнит удаляют, а по трубке прокачивают воду со скоростью 15 мм/с для отмыва истощенной магнитной жидкости с продуктами растворения меди, Операцию повторяют трижлы.

В результате обработки получены углубления длиной 51 мм в направлении оси канала и глубиной 0,4 мм.

Ф о р и у л а и з обретения

1, Способ местного травления изделий, включающий формирование участков поверхности, подлежащих травлению, и их химическое взаимодействие с травителем, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения процесса травления труднодоступных поверхностей во внутренних полостях деталей из неферромагнитных материалов, процесс ведут при контактировании отдельных участков поверхности с магнитной жидкостью под воздействием неоднородного магнитного поля.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что процесс осуществляют путем соприкосновения изделий с травителем при контактировании магнитной жидкости с участками поверхности, не подлежащими травлению.

3. Способ по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что процесс ведут при контактировании участков поверхности, подлежащей травлению, с магнитной жидкостью, содержащей трави1516508

l5I 6508

Фие.5

1516508 ь

Ъ

Составитель В. Медведев

Техред Л.Олийнык Корректор М, Максимишинец

Редактор И, Рогулич

Заказ 6351/25

Т»раа 942

Подписное

BHI1HITii i ocóäàðñтвенвого комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101