Устройство для струйного травления плоского изделия

Изобретение относится к химическому травлению струйным методом плоских поверхностей деталей машиностроения, приборостроения и электронной техники и может быть применимо в производстве печатных плат и плоских антенных решеток. Устройство включает первую емкость, в которой расположен держатель изделия, с каждой стороны которого расположен коллектор со струеформирующими элементами, трубопровод для подачи в коллектор раствора травителя из второй емкости, расположенной под первой емкостью. На противоположных стенках по центру первой емкости закреплены направляющие, в которые установлен держатель изделия, выполненный с возможностью возвратно-поступательного движения и вращения изделия относительно своего центра. Каждый коллектор имеет каналы для подачи раствора травителя и воздуха, расположенные радиально, причем каждый канал выполнен с наклоном под углом α от центра к периферии коллектора. Над каждым каналом расположены струеформирующие элементы, выполненные в виде форсунок с диаметром отверстия d, расположенных концентрично относительно центра коллектора. При этом ширина канала коллектора равна 10d, угол наклона α выбран из условия 3°≤α≤5°, причем коллекторы закреплены на стенке первой емкости так, что форсунки одного коллектора симметричны форсункам другого, а расстояние L между ними по горизонтали выбрано из условия 80d≤L≤100d, при этом каждый трубопровод имеет клапан для регулирования напора раствора травителя и натекатель воздуха, а вторая емкость имеет насосы для подачи раствора травителя и выполнена нагреваемой. Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции и повышение эффективности и качества струйного травления плоских поверхностей изделия. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к химическому травлению струйным методом плоских поверхностей деталей машиностроения, приборостроения и электронной техники. Изобретение применимо в производстве печатных плат и плоских антенных решеток.

Известна конвейерная вертикальная установка для струйного травления плоских изделий типа «Фреза» [1]. Установка имеет камеру травления с форсунками, из которых под давлением поступает травитель, на двигающуюся вдоль камеры заготовку.

Недостатками этой установки являются:

- неравномерность подачи раствора травителя;

- сложность конструкции.

Известно устройство струйной химической обработки поверхностей плоских изделий - прототип - [2], которое включает загрузку изделий в емкость и подачу обрабатывающей среды от локальных напорных систем в горизонтально расположенные коллекторы со струеобразующими элементами, обеспечивающими формирование струйных потоков, выполненными с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно обрабатываемых поверхностей.

Основными недостатками такого устройства является:

- сложность конструкции, которая включает в себя блоки механизма для перемещения коллекторов и связанных с ними гофрированных трубопроводов, что приводит к ненадежности работы устройства;

- наличие нескольких коллекторов с каждой стороны требует наличия трубопроводов различной длины, что не позволяет создать одинаковое гидродинамическое давление струй с каждой стороны изделия, что снижает качество травления;

- процесс травления начинается сверху вниз, что приводит к неравномерности травления из-за набегающего потока травителя в нижней части изделия.

Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции и повышение эффективности и качества струйного травления плоских поверхностей изделия за счет возвратно-поступательного движения и вращения изделия относительно своего центра.

Технический результат достигается тем, что устройство для струйного травления плоского изделия включает первую емкость, в которой расположен держатель изделия, с каждой стороны держателя расположен коллектор со струеформирующими элементами, трубопровод для подачи в коллектор раствора травителя из второй емкости, расположенной под первой, держатель изделия выполнен с возможностью возвратно-поступательного движения и вращения изделия относительно своего центра, каждый коллектор закреплен неподвижно на емкости и имеет каналы для подачи раствора травителя и воздуха, расположенные радиально, причем каждый канал имеет наклон под углом α от центра к периферии коллектора, над каждым каналом расположены струеформирующие элементы, выполненные в виде форсунок с диаметром отверстия d, расположенных концентрично относительно центра коллектора, при этом ширина канала коллектора равна 10 d, угол наклона α выбран из условия 3°≤α≤5°, форсунки одного коллектора симметричны форсункам другого, а расстояние L между ними по горизонтали выбрано из условия 80d≤L≤100d, каждый трубопровод имеет клапан для регулирования напора травителя и натекатель воздуха, вторая емкость имеет насосы для подачи травителя, а сама емкость нагрета.

Для нагрева вторая емкость выполнена в виде ванны с полыми стенками, заполненными горячей водой.

Для обеспечения непрерывности процесса травления первая и вторая емкости связаны с помощью соединительного крана, через который раствор травителя стекает из первой емкости во вторую.

Держатель изделия выполнен с возможностью возвратно-поступательного движения, а также вращения изделия относительно своего центра, каналы для подачи раствора и воздуха в коллектор выполнены радиально, что позволяет обеспечить равномерность травления.

Ширина канала коллектора выбрана из условия свободного прохождения травителя к форсункам. Условие выбора угла наклона α обеспечивает одинаковый напор струй травителя в каждой форсунки.

Условие выбора расстояния L между форсунками коллекторов обусловлено оптимальным воздействием факелов на поверхность изделия и определено экспериментально.

Раствор травителя и воздуха в трубопровод подают одновременно для создания однородности потока струй форсунок, образующих факел коллектора.

Нагрев второй емкости повышает скорость травления изделия.

Устройство для струйного травления плоского изделия поясняется чертежами.

На фиг.1 представлено устройство для струйного травления плоского изделия, где

первая емкость 1;

направляющие 2;

держатель изделия 3;

коллектор 4;

струеформирующий элемент, выполненный в виде форсунки 5;

трубопровод 6;

вторая емкость 7;

канал коллектора 8;

клапан для регулирования напора травителя 9;

натекатель воздуха 10;

насос для подачи травителя 11;

привод держателя изделия 12;

электродвигатель 13;

соединительный кран 14,

изделие 15.

На фиг.2 представлен коллектор с форсунками, где

коллектор 4;

струеформирующий элемент, выполненный в виде форсунки 5;

трубопровод 6;

канал коллектора 8.

Пример.

Устройство для струйного травления плоского изделия имеет емкость 1, на стенках которой вертикально по центру закреплены направляющие 2, внутри которых расположен держатель изделия 3 с изделием 15, который может возвратно-поступательно двигать изделие 15 и вращать его относительно своего центра с помощью привода держателя изделия 12 от электродвигателя 13. Привод держателя изделия 12 представляет собой вал с эксцентричной шестерней на конце.

С каждой стороны держателя 3 на емкости 1 закреплен коллектор 4, имеющий 25 форсунок 5 над двеннадцатью каналами 8. Форсунка 5 имеет отверстие диаметром 1 мм. Канал 8 имеет ширину 10 мм и наклон под углом 4° от центра коллектора 4 к периферии. Коллекторы 4 закреплены на емкости 1 так, что форсунки 5 одного симметричны форсункам 5 другого, а расстояние между ними равно 90 мм.

К середине каждого коллектора 4 присоединен трубопровод 6, через который одновременно подается раствор травителя из второй емкости 7 и воздух. Подача раствора травителя регулируется клапаном 9, а воздуха натекателем 10. Раствор травителя из емкости 7 подается в трубопровод 6 насосом 11. Вторая емкость 7 выполнена в виде ванны, стенки которой являются полыми и заполнены горячей водой. Емкость 1 и ванна 7 соединены соединительным краном 14.

Устройство работает следующим образом.

В держатель изделия 3 помещают вертикально плоское изделие 15. Держатель изделия 3 устанавливают в направляющие 2 емкости 1. Включают электродвигатель 13, держатель изделия 3 начинает двигаться вдоль направляющих 2 вверх вниз и соответственно двигать изделие вверх вниз и одновременно вращать его отностительно своего центра. Включают насосы 11 и открывают клапаны 9 и натекатели 10. Из ванны 7 по трубопроводам 6 подогретый раствор травителя и воздух поступают в коллекторы 4 и форсунки 5. Струи форсунок 5 коллектора 4 образуют факел, воздействующий на поверхность изделия. Раствор травителя из емкости 1 через соединительный кран 14 стекает в ванну 7. Время воздействия зависит от поставленной задачи. После окончания процесса травления держатель 3 с изделием вынимают из емкости 1 и проводят продувку каналов коллекторов 4 и форсунок 5 воздухом высокого давления через натекатели 10.

С помощью предлагаемого устройства было проведено травление плоских антенных решеток с большим количеством сквозных отверстий высокой точности. Точность выполнения отверстия составляет 60 микрон. Качество полученных изделий по сравнению с изделиями, изготовленными методом искровой или лазерной обработки, оказалось на 1,5-2 порядка выше. Поскольку обработку вел одновременно по всей поверхности мембраны, производительность возросла примерно в 20 раз.

Источники информации

1. Московкин Л,Н., Ошарин В.И. «Фотохимическое фрезерование». М.: «Машиностроение», 1978 г., с.83-85.

2. Патент RU №2426820, МПК C23G 3/00, C25D 21/08 - прототип.

1. Устройство для струйного травления плоского изделия, включающее первую емкость, в которой расположен держатель изделия, с каждой стороны которого расположен коллектор со струеформирующими элементами, трубопровод для подачи в коллектор раствора травителя из второй емкости, расположенной под первой емкостью, отличающееся тем, что на противоположных стенках по центру первой емкости закреплены направляющие, в которые установлен держатель изделия, выполненный с возможностью возвратно-поступательного движения и вращения изделия относительно своего центра, каждый коллектор имеет каналы для подачи раствора травителя и воздуха, расположенные радиально, причем каждый канал выполнен с наклоном под углом α от центра к периферии коллектора, над каждым каналом расположены струеформирующие элементы, выполненные в виде форсунок с диаметром отверстия d, расположенных концентрично относительно центра коллектора, при этом ширина канала коллектора равна 10d, угол наклона α выбран из условия 3°≤α≤5°, причем коллекторы закреплены на стенке первой емкости так, что форсунки одного коллектора симметричны форсункам другого, а расстояние L между ними по горизонтали выбрано из условия 80d≤L≤100d, при этом каждый трубопровод имеет клапан для регулирования напора раствора травителя и натекатель воздуха, а вторая емкость имеет насосы для подачи раствора травителя и выполнена нагреваемой.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вторая емкость выполнена в виде ванны с полыми стенками, заполненными горячей водой.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что первая и вторая емкости связаны с помощью соединительного крана.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для неразрушающей оценки толщины электролитических покрытий, а также для оптимизации длительности процесса осаждения покрытия.

Изобретение относится к электрическому контактированию плоского изделия в электролитических или химических жидкостных установках непрерывного действия. .

Изобретение относится к химической обработке струйным методом поверхностей размещаемых на подвесках деталей машиностроения и приборостроения и применимо в гальваническом производстве, производстве печатных плат и других производствах, использующих данный метод обработки.

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для лакирования изделий, в частности автомобильных кузовов. .

Изобретение относится к оборудованию для электролитической обработки поверхностей изделий из металлов и металлических сплавов путем оксидирования. .

Изобретение относится к оборудованию для гальванотехники и используется для стабилизации тока источника питания гальванических ванн при нанесении покрытий путем осаждения металлов и сплавов с высокой точностью по толщине слоя.

Изобретение относится к гальванотехнике, в частности к устройствам для микродугового оксидирования поверхностей вентильных металлов. .

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно, к устройствам для электролитического получения цветных металлов в электролизерах с плоскими или пластинообразными электродами, в частности, к устройствам для автоматического контроля массы осаждаемого цинка на катодах электролизной ванны при управлении процессом электролиза.

Изобретение относится к установке для электролитического нанесения металлического покрытия на ленты. .

Изобретение относится к оборудованию для гальванотехники и может быть использовано, например, при микродуговом оксидировании вентильных металлов и их сплавов или при нанесении покрытий путем осаждения металлов и их сплавов.

Изобретение относится к очистке наружных и внутренних поверхностей лопаток турбин в химически активной и газовой средах при высоких давлениях и температурах. .

Изобретение относится к способу травления непрерывно движущейся горячекатаной стальной полосы и установке для его осуществления, позволяющим централизованно управлять всеми операциями травления.

Изобретение относится к очистке стальных изделий от следов свинцовых расплавов, остающихся на изделии после нанесения на них диффузионных покрытий. .

Изобретение относится к травлению горячекатаных полос из кремниевой стали и фильтрации травильных растворов, предназначенных для непрерывного травления этих полос при непрерывной очистке травильного раствора от образованного в нем кремнезема.

Изобретение относится к области эффективного удаления окалины, образующейся в процессе производства стального листа. .

Изобретение относится к химической обработке струйным методом поверхностей размещаемых на подвесках деталей машиностроения и приборостроения и применимо в гальваническом производстве, производстве печатных плат и других производствах, использующих данный метод обработки.

Изобретение относится к очистке поверхности деталей из различных жаропрочных никелевых сплавов, применяемые для изготовления лопаток турбин авиационных двигателей, физико-химическим воздействием растворами, а также к установке для его осуществления.

Изобретение относится к прокатному производству, преимущественно к ремонту непрерывных травильных агрегатов цехов холодной прокатки стальных полос. .

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано при обслуживании и ремонте систем отопления жилых зданий и производственных помещений. .

Изобретение относится к химической обработке металлов и может быть использовано для струйного травления внутренней поверхности труб, например труб для тепловыделяющих элементов из сплавов циркония.
Изобретение относится к области консервации металлических изделий, в частности археологических находок из железа и его сплавов, и может быть использовано в археологии и музейном деле.

Изобретение относится к химическому травлению струйным методом плоских поверхностей деталей машиностроения, приборостроения и электронной техники и может быть применимо в производстве печатных плат и плоских антенных решеток

Наверх