Водный раствор для электрохимической обработки тугоплавких металлов
ОПИСАН И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (! i! 537I08
Союз Советских
Социалистических
Реснублнк (61) Дополнительное к авт. свиЛ-ву (22) Заявлено 07.03.75 (21) 2111704/01 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 30.11.76. Бюллетень № 44
Дата опубликования описания 21.12.76 (51) М. Кл.- С 09К 13/00//
С 25F 3/08
Государственный нвмнтет
Совета вйнннстрвв CCCP ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.9.047.7:
: 621.3. 035.447 (088.8) (72) Авторы изобретения
Г. К. Балдин и E. В. Исаенков (71) Заявитель (54) ВОДНЫЙ РАСТВОР
ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ТУГОПЛАВКИХ
МЕТАЛЛОВ
Изобретение относится к электрохимической обработке тугоплавких металлов, в частности к размерной электрохимической обработке молибдена.
В различных областях электронного приборостроения широко применяют детали, изготовленные из молибдена. К таким деталям предъявляют высокие требования по точности изготовления, чистоте поверхности, наличию дефектов на обрабатываемой поверхности. Механическая обработка подобных деталей приводит к появлению большого числа заусенцев, образованию деформированных слоев, низкой чистоте поверхности, что снижает работоспособность и качество электронных приборов.
Применение размерной электрохимической обработки позволяет устранить недостатки, присущие механической обработке.
Известен раствор для электрохимической обработки тугоплавких металлов, например вольфрама, содержащий едкое кали и соль многоосновной кар боновой кислоты, например калий лимоннокислый трехзамещенный, (1).
Наиболее близким к изобретению по составу компонентов является известный водный раствор для электрохимической обработки твердых сплавов, содержащий едкий натр (до
200 г/л), натрий азотнокислый и натрий уксуснокислый (2).
Однако известные растворы содержат в своем составе значительное количество едкой щелочи, что представляет большую опасность для обслуживающего персонала как во время приготовления раствора, так и во время его эксплуатации. Кроме того, при их использовании на поверхности молибдена образуется темно-бурая окисная пленка переменного состава. Это снижает чистоту обрабатываемых поверхностей деталей, вызывает необходимость введения операции удаления окисного слоя в растворах сильных кислот, едких щелочей, перекиси водорода и т. д., что значительно ухудшает условия и безопасность труда, 1 снижает производительность, качество и точность электрохимической обработки, требует дополнительных мер по защите оборудования от коррозии.
2о С целью повышения степени чистоты поверхности и предотвращения образования окисных слоев на поверхности молибдена предложенный раствор дополнительно содержит калий или натрий лимоннокислый трехзамещенный при следующем соотношении компонентов (вес. %):
Натрий уксуснокислый 10 — 20
Калий или натрий лимоннокислый трехзамещенный 5 — 10
30 Вода Остальное
537108
8,0
25,0
1,0
1,5
8,0
Таблица 1
Содержание (вес. Og) в водном растворе
Компонент
Натрий уксуснокислый
Натрий лимоннокислый
Калий лимоннокислый
Вода
85
77
Таблица 2
4,000
4,000
4,000 — 0,009 — 0,009 — 0,009
+8, +1, -+2 — 2,— 6,— 5
+8, +6, +3 +10, +8, -+3 — 2,— 3,— 5 — 1,— 2,— 6
5,000
3,000
7,000
4,000
7,000
5,000 небольшой блеск
Рекомендуемые параметры процесса обработки: температура 18 — 50 С; плотность тока
0,1 — 2,0 А/см, нацряжение 1,0 — 3,0 В; скорость протока раствора 0,5 — 5,0 м/сек; межэлектродный зазор 0,5 — 3,0 мм; скорость обработки 1 — 16 мам/мин. Процесс можно вести .как постоянным, так и импульсным током.
Пример. Готовят три водных раствора для электрохимической обработки тугоплавких металлов. Их рецептуры представлены в табл. 1.
Процесс обработки всеми тремя растворами ведут при следующих условиях:
Показатель, единица измерения
Оптимальный диаметр по чертежу (при длине свыше 400 мм),.им
Допуск по диаметру, мм
Отклонение от номинального размера, мкм: до ЭХО после ЭХО
Разброс размеров, мкм: до ЭХО после ЭХО
Чистота гаоверхности: до ЭХО после ЭХО
Характер обработанной поверхности
Данные табл. 2 показывают, что все детали, обработанные в предлагаемых растворах, находятся в пределах допуска по наружному диаметру по 1-ому классу точности, чистота обработки поверхности повышается по сравнению с механической обработкой на
2 класса, происходит выравнивание размеров детали.
После обработки свыше 500 подобных деталей рН раствора практически не меняется изза буферирующето действия смеси уксуснокислых и лимоннокислых солей, что устраняет необходимость корректировки раствора.
Коррозии механических частей электрохимической установки и оснастки не обнаружено в течение 12 месяцев работы.
Отсутствие окисных пленок на поверхности анода объясняется тем, что в предлагаемом водном растворе потенциал выделения кислорода значительно смещается в отрицательную рН,раствора
Температура, С
Плотность тока, А/см
Напряжение, В
5 Скорость обработки, мкм/мин
Скорость протока раствора;
tM/ñåê 2,0
Межэлектродный зазор, мм 1,5
Продолжительность обработки раствором
10 № 1 190 сек, № 2 — 200 сек, № 3 — 230 сек.
После обработки замеряют отклонения размеров деталей от номинальных рычажным микрометром МР (ГОСТ 4381 — 68), аттестованными концевыми плоскопараллельными мера15 ми длины (ГОСТ 9038 — 59) в трех точках детали — на расстоянии 15 — 20 м м от концов и в середине.
Чистоту обработки поверхности замеряют на микроскопе МИС-11. Характер обработан20 ной .поверхности и наличие заусенцев оценивают под микроскопом МБС-1 при восьмикратном увеличении.
Результаты обследования деталей после электрохимической обработки (ЭХО) приве25 дены в табл. 2, Деталь после обработки раствором, Мв 7 g7, 7
g9 79 \, 9
Заусенцев и окисного слоя нет, етороиу с ростом концентрации, калия или натрия лимоннокислого (от +3,2В до +1,5В); выделяющийся кислород разрыхляет и снимает слой окислов, тогда как в известных рас30 творах на поверхности молибдена образуется полупроводниковая пленка, на .рост которой и идет подаваемая энергия, а потенциал выделения кислорода не достигается.
35 Формула изобретения
Водный раствор для электрохимической обработки тугоплавких металлов, содержащий натрий уксуснокислый, отличающийся
40 тем, что, с целью повышения степени чистоты поверхности и предотвращения образования окисных слоев на поверхности молибдена, он дополнительно содержит калий или натрий лимоннокислый трехзамещенный при следующем
45 соотношении компонентов (вес. /ц):
537108
Составитель Б. Бобок
Редактор Н. Хубларова
Техред М. Семенов
Корректор Л. Денискииа
Заказ 2692/6 Изд. М 1827 Тираж 830 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Натрий уксуснокислый 10 — 20
Калий или натрий лимоннокислый трехзамещенный 5 — 10
Вода Остальное
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Авт. св. № 210598, кл. С 23В 3/00, 1967.
2. Авт. св. № 298693, кл, С 23В 3/02, 1969.
