Способ размерного травления деталей из алюминиевых сплавов Советский патент 1988 года по МПК C23F1/00 

Изобретение относится к химической обработке металлов, в частности к размерному травлению крупногабаритных алюминиевых деталей сложной формы.

Целью изобретения является повышение точности размеров деталей и получения равномерно сглаженных поверхностей,

Пример. Нагретые детали опускают в холодный раствор необходимого для реакции объема за счет того, что теплоемкость утолщенных участков вы - ше, а значит отдача тепла раствору больше и реакция протекае т более интенсивно с соответственно большим выделением экзотепла, скорость травления утолщенных участков выше, чем скорость травления утоненных участ- ков, В результате, за счет выравнивания температур различных по толщине участков нагретой детали при ее остывании в растворе до полного выравнивания температуры детали и раст- вора, а затем одновременного разогрева детали и раствора в результате экзотепла, вьщеляющегося при реакции и способного разогревать и поддерживать рассчитанный объем реакции при заданной температуре травления, происходит выравнивание исходных неров г ностей плоскости травления Таким об- разом, обеспечивается сглаживание травления плоскости детали и экономия энергозатрат.

Для осуществления способа требуется щелевидная ванна по объему раствора или промьшшенная ванна с перегородками для создания необходимого соот- ношения объема раствора и площади поверхности детали«р

Деталь из алюминиевого сплава нагревают до 90-200°С и погружают в рабочий раствор объемом 1,0-9,0 см 1 см поверхности детали. Выбранный диапазон температур нагрева детали обуславливается следующим: при температуре менее 90°С не происходит разогревания раствора нужного объема до заданной технологической температуры, нагревание детали до температуры вьш1е 200° С нецелесообразно ввиду предполагаемых структуршях изменений в металле детали и нарушения защитных покрытий.

После погружения нагретой детали в раствор температура детали и раство ра уравновешивается. В результате нагрева в местах утолщения детали накапливается больше тепла, и поэтому после погружения детали раствор около утолщенной поверхности прогревается сильнее, что приводит к увеличению скорости травления в данной зоне, а в зоне более тонкого металла к уменьшению скорости травления, что приводит к выравниванию неровностей поверхности травленияо

Обеспечение нагрева раствора за счет тепла, выделяемого в результате реакции травления, осуществляется объемом раствора, в котором травят деталь Отношение объема раствора к 1 см поверхности детали установлено согласно проведенным экспериментам: оно должно составлять 1,0-9,0 см на 1 см травимой поверхности детали При объеме менее 1,0 см на I см недостаточно экзотепла для доведения раствора до заданной температуры в связи с ограничением температуры разогрева детали,

Пример, Состав раствора, г/л: NaOH 200; Al 5,

Эксперименты проводят на двух образцах из алюминиевого сплава Д16, площадь травления 250 см , Образец 1 погружают холодным в раствор нагретый (по известному способу). Образец П предварительно нагревают до 150t5°C и погружают в холодный раствор объемом, равным 500 см (по предлагаемому способу). На образцах производят замеры толщины в 12 точках по периметру детали.

Результаты эксперимента приведены в табл,I, {

Номиналом является заданный размер после травления у образца 1 - 2,35 мм у образца И - 3,15 мм. Номинальные размеры назначены для определения отклонений по толщине в замеряемых точках после травления.

Точки 1-5 - верхняя зона образцов, а 7-11 - нижняя,

i.

Из табл., 1 видно,что при погружении

холодной детали в горячий раствор при травлении образуется клин, так как в нижней части образца металла стравливается больше, чем в верхней зоне (образец 1). При травлении предварительно нагретой детали происходит выравнивание поверхности в различных зонах, а затем равномерное стравливание металла со всей площади травления

От отношения объема раствора к площади повзрхности травления зависит температура детали и раствора перед погружением.

Результаты приведены в табл.2.

Из табл.2 видно, что при объемах раствора на 1 см поверхности от 2,5 до 9,0 целесообразно подогревать раствор, давая первоначальный тепловой импульс и повьппая таким образом производительность процессао Эксперименты показали, что после достижения раствором температуры 50°С

скорость разогрева раствора за счет экзотепла реакции составляет 1-2°С/м

При изменении объема раствора и соответствуницем изменении температуры детали условия эффекта выравнивания поверхности детали не изменяются только с повьшением температуры детали выравнивание происходит быстрее

Увеличение объема раствора обеспечивает возможность длительного его использования вследствие сохранения его работоспособности, что целесообразно использовать в линиях травления.

При одноразовой доводке деталей больших габаритов целесообразнее использовать меньпгае объемы раствора.

824

Предложенный способ размерного химического травления обеспечивает выравнивание поверхности травления без сквозного протрава тонких стенок деталей и клиновидности по вертикали с выравниванием исходных неровностей плоскости детали; экономию раствора и энергозатрат на его разогрев и поддержание температуры травления вследствие использования минимально необ- ходиьб 1х объемов травления; повышение производительности труда в связи с увеличением в 1,5 раза скорости травления в малом объеме раствора.

Формула изобретения

Способ размерного травления деталей из алюминиевых сплавов, преимущественно крупногабаритных сложной конфигурации, путем обработки в растворе при повышенной температуре, отличающийся тем, что, с целью повышения точности размеров деталей и получения равномерно сглаженной поверхности, перед погружением в раствор деталь нагревают до 90-200°С, а обработку ведут в растворе, объем ко- торого составляет 1,0-9,0 см на 1 см площади поверхности детали.

Таблица 1

Изобретение относится к размерному травлению крупногабаритных деталей сложной конфигурации из алюминиевых сплавово Цель изобретения - повышение точности размеров деталей и получение равномерно сглаженных поверхностей Деталь кз алюминиевого сплава сложной конфигурации нагревают до 90-200°С, затем погружают в раствор комнатной температуры, содержащий гидрооксид натрия и алюминий. Объем раствора определяют из расчета 1,0-9,0 см на 1 см поверхности детали. При травлении описанным способом в результате происходит вьфавни- вание исходных неровностей плоскости травления, за счет чего обеспечивается сглаживание поверхности детали, Предлагаемый способ обеспечивает экономию энергозатрат и повьшается скорость травления в 1,5 раза за счет травления в малом объеме раствора. 2 табл.

1

2 3

4 5 6 7 8 9

О О

О

О

-0,01

О

+0,01

О

О

Таблица 2