Раствор для снятия заусенцев и "грата" с поверхности изделий из меди и медных сплавов
Владельцы патента RU 2412279:
Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" (RU)
Предлагаемое изобретение относится к химической обработке поверхности меди и медных сплавов после механической обработки и может быть использовано в радиотехнической промышленности, приборостроении, авиационной промышленности и в других областях народного хозяйства. Раствор для снятия заусенцев и грата с изделий из меди и медных сплавов содержит, г/л: 1600-2000 ортофосфорной кислоты, 210-250 калия азотнокислого, 20-25 серной кислоты, 80-100 аммония надсернокислого. Технический результат - снятие заусенцев и грата химическим способом после лазерной обработки с изделий из меди и ее сплавов с минимальным съемом металла по толщине. 2 табл.
Изобретение относится к химической обработке поверхности меди и медных сплавов после механической обработки и может быть использовано в радиотехнической промышленности, приборостроении, авиационной промышленности и в других областях народного хозяйства.
Известен «Раствор для химического полирования меди и ее сплавов» [SU 1211338 А, опубл. 15.02.1986]. Он содержит ортофосфорную кислоту, перекись водорода, соляную кислоту и 2,6-ди-трет-бутил-4-N,N-диметиламинометилфенол (агидол-2) при следующем соотношении компонентов, мл/л:
| Ортофосфорная кислота (85%-ная) | 20-40 |
| Перекись водорода (30%-ная) | 600-950 |
| Соляная кислота (36%-ная) | 2-4 |
| 2,6-Ди-трет-бутил-4-N,N-диметиламинометилфенол г/л | 0,02-0,04 |
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому раствору является раствор [RU №2303079 С1, опубликовано 20.07.2007], включающий ортофосфорную кислоту, соль азотной кислоты, калий марганцовокислый, причем в качестве соли азотной кислоты - аммоний азотнокислый, при следующем соотношении компонентов, г/л:
| Ортофосфорная кислота | 1400-1500 |
| Аммоний азотнокислый | 200-280 |
| Калий марганцовокислый | 10-15 |
Температура обработки 25°С, время обработки 5 мин.
Раствор химического полирования готовят путем последовательного растворения в ортофосфорной кислоте (плотность 1,72 кг/дм3) аммония азотнокислого и калия марганцовокислого при температуре 40-50°С.
Недостатком известных растворов является невозможность снять «грат» с изделий из меди и медных сплавов после их лазерной обработки.
Технической задачей изобретения является создание раствора для снятия заусенцев и «грата» химическим способом после лазерной обработки с изделий из меди и ее сплавов с минимальным съемом металла по толщине.
Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что раствор для снятия заусенцев и «грата» с изделий из меди и медных сплавов включает кислоту ортофосфорную (ГОСТ 6552-80) и соль азотной кислот.
Новым в предлагаемом растворе для снятия заусенцев и «грата» с изделий из меди и медных сплавов то, что в качестве соли азотной кислоты он содержит калий азотнокислый (ГОСТ 4217-77), а также он содержит серную кислоту (ГОСТ 4204-77) и аммоний надсернокислый (ГОСТ 20478-75) при следующем соотношении компонентов, г/л:
| Ортофосфорная кислота | 1600-2000 |
| Серная кислота | 20-25 |
| Калий азотнокислый | 210-250 |
| Аммоний надсернокислый | 80-100 |
Температура обработки 55-60°С, время обработки 8-10 мин.
При обработке в предлагаемом растворе изделий из меди и ее сплавов удаляются заусенцы и плотный слой «грата», образовавшийся на кромках изделия после лазерной резки.
Для приготовления раствора для снятия заусенцев и «грата» с меди и ее сплавов последовательно смешивают ортофосфорную и серную кислоту, а затем в этой смеси последовательно растворяют калий азотнокислый и аммоний надсернокислый.
В таблице 1 приведены примеры концентраций предлагаемого раствора для снятия заусенцев и «грата» с поверхности изделий из меди и медных сплавов, а также прототип
| Таблица 1 | ||||||
| №№ пп | Компоненты | ГОСТ | Раствор прототип | Предлагаемый раствор, пример 1 | Предлагаемый раствор, пример 2 | Предлагаемый раствор, пример 3 |
| 1 | Ортофосфорная кислота | 6552-80 | 1400-1500 | 1600 | 1750 | 2000 |
| 2 | Аммоний азотнокислый | 22867-77 | 200-280 | - | - | - |
| 3 | Серная кислота | 4204-77 | - | 20 | 23 | 25 |
| 4 | Калий азотнокислый | 4217-77 | - | 210 | 230 | 250 |
| 5 | Калий марганцовокислый | 20490-75 | 10-15 | - | - | - |
| 6 | Аммоний надсернокислый | 20478-75 | - | 80 | 90 | 100 |
Пример 1.
Проводилась обработка изделий толщиной 0,5 мм, изготовленных из меди марки M1 и латуни марки Л-63 на лазерной установке в растворе состава, г/л:
| Ортофосфорная кислота | 1600 |
| Серная кислота | 20 |
| Калий азотнокислый | 210 |
| Аммоний надсернокислый | 80 |
Режим обработки: температура 55°С, время обработки 8 мин.
После обработки изделий они имели блестящую поверхность, на кромках отсутствовал слой «грата», съем металла по толщине изделия составил 4 мкм.
Пример 2.
Проводилась обработка изделий толщиной 0,5 мм, изготовленных из меди марки M1 и бронзы марки БрБ2 на лазерной установке в растворе состава, г/л:
| Кислота ортофосфорная | 1750 |
| Кислота серная | 23 |
| Калий азотнокислый | 230 |
| Аммоний надсернокислый | 90 |
Режим обработки: температура 55°С, время обработки 8 мин.
После обработки изделий они имели блестящую поверхность, на кромках отсутствовал слой «грата», съем металла по толщине изделия составил 3 мкм.
Пример 3.
Проводилась обработка изделий толщиной 0,5 мм, изготовленных из меди марки M1 и бронзы марки БрБ2 на лазерной установке в растворе состава, г/л:
| Кислота ортофосфорная | 2000 |
| Кислота серная | 25 |
| Калий азотнокислый | 250 |
| Аммоний надсернокислый | 100 |
Режим обработки: температура 60°С, время обработки 8 мин.
После обработки изделий они имели блестящую поверхность, на кромках отсутствовал слой «грата», съем металла по толщине изделия составил 5 мкм.
Данные о действии раствора представлены в таблице 2.
| Таблица 2 | ||||||
| Результаты обработки поверхности меди и медных сплавов в растворе-прототипе и в предлагаемом растворе | ||||||
| №№ пп | Показатель | Металл | Раствор-прототип | Предлагаемый раствор, пример 1 | Предлагаемый раствор, пример 2 | Предлагаемый раствор, пример 3 |
| 1 | Шероховатость обработанной поверхности Ra, мкм | Медь | 0,289 | 0,280 | 0,278 | 0,260 |
| Латунь | 0,297 | 0,290 | 0,285 | 0,280 | ||
| Бронза | - | 0,295 | 0,289 | 0,278 | ||
| 2 | Отражательная способность поверхности относительно эталона-зеркала, % | Медь | 80 | 82 | 85 | 87 |
| Латунь | 93 | 95 | 95 | 97 | ||
| Бронза | - | 90 | 92 | 95 | ||
| 3 | Температура раствора, °С | 20-40 | 55-60 | |||
| 4 | Съем металла по толщине, мкм | - | 3 | 4 | 5 |
Из приведенных в таблице 2 примеров видно, что предлагаемый раствор по сравнению с прототипом позволяет уменьшить шероховатость поверхности на 4-10%, увеличить отражательную способность в 1.1 раза на меди и латуни. Кроме того, позволяет получить такие же результаты на бронзе.
Раствор для снятия заусенцев и грата с поверхности изделий из меди и медных сплавов, включающий ортофосфорную кислоту и соль азотной кислоты, отличающийся тем, что он дополнительно содержит серную кислоту и аммоний надсернокислый, а в качестве соли азотной кислоты - калий азотнокислый при следующем соотношении компонентов, г/л:
| ортофосфорная кислота | 1600-2000 |
| серная кислота | 20-25 |
| калий азотнокислый | 210-250 |
| аммоний надсернокислый | 80-100 |
