Способ изготовления матрицы для получения образцовых мер шероховатости поверхности

 

Союз Советск»в

Социалист»час»ив

Ресяубаин

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОР СК©МУ 4ЗИДВТЕЛЬСТВУ (iu865993

{5! ) Дополнительное к ввт. св»д-ву (22)Заявлено 02.01.80 (21) 2900567/22-02 (5E)N. Кл.

С 25 0 1/10 с присоединением заяви» М— (23)Приоритет

Пжуаеретввнаиб авютат

СССР ае дами «мбретеняй в юпрнти11

Опубликовано 23.09.81. бюллетень М35

Дата опубликования описания 25.09.81 (53) И К 621. .357.6(088.8) (72) Авторы изобретения

А.И. Левинзон н В.А. Ганицкая (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАТРИЦЫ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

ОБРАЗЦОВЫХ МЕР ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ изобретение относится к гальванопластическому изготовлению копий, в частности прецизионных деталей, что представляет интерес для приборостроительной и машиностроительной промышленности.

Известен способ изготовления формы, которая может быть использована в качестве матрицы для гальванопластического изготовления деталей, вклю36 чающий склеивание гальванопластической копии со стальным основанием 11. .

Недостаток этого способа заключается в том, что он не позволяет избежать искажения плоскостности поверхности матрицы по сравнению с оригиналом, так как клей за счет усадкн и внутренних напряжений, возникающих при его отверждении, вызывает деформацию гальванопластической копии матрицы °

Наиболее близким к предлагаемому .по технической сущности является способ изготовления матрицы для получения мер шероховатости поверхности, включающий склеивание гальванопластической копии, полученной с оригинала образцовой меры шероховатости,, с упрочняющей подложкой (2) .

Однако этот способ получения матрицы также не.лишен недостатка, так как возможно искажение плоскости поверхности матрицы при относительно малой ее толщине (0,4-0,6 мм), нз-за деформации, возникающей прн склеивании, и отделении матрицы от оригинала, а также эа счет сложности токаподвода к матрице.

Цель изобретения — повышение точ.э ности воспроизведения плоскостности поверхности оригинала образцовой меры шероховатости и упрощение токопровода.

Поставленная цель достигается способом, включающим склеивание гальванонластической копии. полученной с оригинала образцовой меры шероховатости, с унрочняющей подложкой хими8659

20-25

35-40

35-50

25 чески стойким клеем, перед склеиванием на гальванопластическую копию наносят демпфирующий подслой толшиной

2S-30 мкм, состоящий из полиметилфенилоксановой смолы и медного порошка, а в состав химически стойкого клея вводят мелкодисперсный медный порошок., Технология изготовления матриц для получения образцовых мер шероховатос" ти включает следующие операции:

1. Обезжиривание осуществляют пу" тем протирки поверхности оригинала ватой, смоченной бензином. Затем производят электрохимическое обезжиривание (катодное) рабочей поверхности оригинала, смонтированного в специальное приспособление.

Обезжиривание производят в электролите состава, г/л;

Натрий едкий

Сода кальцинированная

Тринатрийфосфат при следующих показателях:

Температура, С 60-70

Плотность тока, А/дм 10

Продолжительность, мин 3-5 о

Затем осуществляют тщательную промывку в теплой и холодной воде.

2. Химическую активацию поверх30 ности оригинала проводят s 10%-ном растворе серной кислоты в течение

0,5 мин при комнатной температуре, затем, матрицы промывают в холодной воде.

Нанесение разделительного слоя про- 35 изводят в растворе, содержащем

2-3 г/л двухромовокислого калия в течение 1-2 мин, после чего осуществляют промывку поверхности оригинала в дистиллированной воде.

3. Никелирование осуществляют при

60 С в электролите состава, г/л:

Никель сульфаминовокислый (четырехводный) 150-580

Никель хлористый 12-15 45

Кислота борная 35-40

Сахарин 0,10-0,15

Жидкость "Прогресс" 0,6

В течение первых 30 мин протекания процесса плотность тока устанав- 50 ливают равной 0,5 А/дм, Дальнейшее никелирование осуществляются при плотности тока 2 А/дм . Суммарная толщина слоя никеля 20-35 мкм; внутренние напРяжения от 80 до +80кгс/см, 55

4. После никелирования и промывки в холодной воде производят затяжку медью в ванне меднения при плот

93. 4

«асти тока 2 А/дм в течение 5 мин.

За1ем на приспособление монтируют экранировочный колпачок и производят дальнейшее меднение, Электролит имеет состав, г/л:

Медь сернокислая 200-250

Кислота серная 50-75 при следующих показателях:

Плотность тока, А/дм0- 3-5

Температура,ОС 18-25

Толщина слоя меди, мм 0,95-1,00

5. Демонтаж оригинала с осажденным слоем производят после промывки.

Поверхность осажденного слоя тщательно высушивают путем обдувки сжатым воздухом. Затем производят легкую зачистку поверхности осажденной меди шлифовальной шкуркой, чтобы при накладывании латунной подложки на згчии3енный слой не наблюдалось просветов, 6. Нанесение демнфирующего подслоя на осажденными слой производят составом, вес,ч:

Лак КО-08

«ГОСТ 35081-78) (сухой остаток лака 30-347.) 1

Медный порошок HN 1

Режим полимеризации:

Температура, Ñ 50-60

Продолжительность, ч 4

Толщина слоя, мкм 25-30

7. Приклеивание подложки к осажден.ному слою. Поверхность латунной подложки перед, склеиванием обдувают злектрокорундом 9 били Р 8, а затем производят обезжиривание поверхности подложки ацетоном. Склеивание производят клеевой композицией следующего состава, вес.ч:

Эпоксидная смола — ЭД 20 — 10

Полиэфир МГФ 9-1

Полиэтиленполиамин (ПЭПА) !,2"1,4

Медный порошок ПИ 10

8. Отверждение проводят в режиме: сначала при 18-23 С, в течение 1 ч, за-о тем при 55-60 С, в течение 7 ч. Сушку производят в специальном приспособлении, обеспечивающем строгую центровку подложки и оригинала.

9. Снятие "заика" по периметру копии (подрезка торца) производят на специальном приспособлении. Отделение ,копии со склеенной подложкой от оригинала осуществляют при равномерном распределении усилия отрыва по всему периметру отделения копии от оригинала °

865993

И=-2

N=0,5

ОИШ-О, 1 ТреугольHbIH

И=1,5 ай=О 5

N--4

Ьй=* !

ОИШ-О, 4 и -4

ЬИ=2

0,40 И=-1,5 ьй-) И=5

h И=2

ОИШ-О, 8

0,80 N )

bN=0,5 й=-!

ЬЙ=О,5 й=-5

@И=2

М=б

ЬИЗ

ОИШ-T-I,5 Трапецеидальный

N=-2

1,5 ай=!

И -5

ЬЙ*=.З

И 3

ЬИ2 й-б йй 2

ОИШ-Т-9

9,0 Й=)

ЬИ=0,5

И -),5 ай=2

П р и м е ч а н и е: и — отклонение формы всей поверхности от идеальной плоскости в интерференционных кольцах:

+ означает выпуклость поверхность (бугор);. — означает вогнутость поверхности (яма ;

bN †местн ошибка или отклонение отдельных участков поверхности от формы всей поверхности.

10. Удаление заусенцев по периметру к опии производят механическим путем. Полученная копия является матГ рицей для последующего получения методом гальванопластики образцовых мер .шероховатости поверхности.

Снижение механического воздей ствия клея на гальванопластическую копию обусловлено введением демпфирующего подслоя, содержащего полиметилфенилсилоксановую смолу и медный порошок. который воспринимает на себя,возникающие внутренние напряжения при отверждении клея. За счет, этого ослабевает деформация поверхности гальванопластической копии матрицы.

Сближение коэффициентов линейного расширения различных элементов матрицы также позволяет уменьшить дефор- Э! мации поверхности гальванопластиче ской: копии матрицы под действием сил, возникающих при температурных перепадах, неизбежных в процессе изготовления деталей методом гальванопластики. Сбли- у жение коэффициентов линейного расширения в демпфирующем подслое и клеевом слое достигается введением в них мелкодисперсного медного порошка.

Пример, После предварительной подготовки поверхности металлического оригинала (полировки до )1**

0,08 по ГОСТ 2789-73 нанесения на нее углублений трапецеидального или треугольного профиля глубиной от

0,1 до 35 мкм обезжиривания, активации, промывки), на нее осаждают слой никеля толщиной 50 мкм и слой меди толщиной 400-450 мкм, на которые затем наносят дополнительный демпфирующий слой: 1 вес.ч. ЗЗЖ-ного раствора полиметилфенилсилоксановой смолы в толуоле и 2 вес.ч. медного порошка, толщиной 25-30 мкм и склеивают .эпоксидной токопроводящей композицией с упрочняющей латунной подложкой.

Состав клея, вес.ч.: Смола эпоксидная ЭД-20 100

Полиэфир ИГФ-9 15-20

Иедный порошок 100

Полиэтилеиполиамин 11-) 3

Данные по воспроизведению плоскостности поверхности оригинала полученной матрнцы приведены в таблице.

Как видно из данных, представленных в таблице, плоскостность поверхности полученной матрицы практически не отличается от оригинала, точность воспроизведения плоскостности не превышает первого интерференционного кольца.

Использование предлагаемого изоб.ретения при изготовлении образцовых мер шероховатости позволяет получить экономический эффект 85 тыс.руб. в год.

Формула изобретения

Способ изготовления матрицы для получения образцовых мер шероховатости поверхности, включающий склеивание гальванопластической копии, полученной с оригинала, с упрочняющей подложкой химически стойким клеем, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с це:

65993 8 лью повышения точности воспроизведения плоскостности поверхности оригинапа и упрощения токоподвода, перед склеиванием на гальванопластическую копию наносят демпфирующий подслой толщиной 25-30 мкм, состоящий из.полиметилфенилсилоксановой смолы и медного порошка, а в состав химически стойкого клея вводят мелкодисперсный медный порошок.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Легэдыня Л.И. и др. Применение гальванопластики при изготовлении деталей технологической оснастки на

Рижском опытном заводе технологической оснастки„ Рига. "Институт научно-технической информации и пропаганды", 1970, с. 37-38, 48-49.

2. Rubert И.P. EIectroformed surzo

face roughness comparator standards, ." t nd, Finish. and Surface Coa t", ч. 25, 1973, И 300, р. 4 6.

Составитель В. Кузнецов

"У22 Ь ",- ЗБЖ

Заказ 8011/43 Тираж 707 Поднисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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