Способ местного травления изделий Советский патент 1989 года по МПК C23F1/02 

Изобретение относится к местному техническому травлению изделий из неферромагиитнь х материалов, например из алюминиевых или медных сплавов и может быть использовано в машиностроении, приборостроении и др.

Целью изобретения является упроще- ние местного травления труднодоступных участков во внутренних полостях деталей из неферромагнитных материа- .

лов.

На фиг. 1 приведена схема модельной установки; на фиг. 2 - канал, сечение; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - узел I на фиг.З; на фиг. 5 - медная трубка; на фиг. 6- то же, разрез Б-Б, узел II.

Для применения способа сначала рассчитывают или экспериментально определяют конфигурацию магнитного поля, необходимую для удержания пленки магнитной жидкости на заданных участках поверхности. Затем эти участки покрывают пленкой магнитной жидкости. Для нанесения пленки магнитной жидкости на труднодоступные участки поверхности используют, например, следующие прием, С помощью меняющего со временем магнитного поля необходимый объем магнитной жидкости или содержащую магнитную жидкость капсулу, с разрушаемой впоследствии рболочкой, подводят к заданному участку поверхности. Возможна также подача магнитной жидкости

сл

05

ел

о эо

31

Б виде эмульсин магнитной жидкости в какой-либо нейтральной среде, подава мой к заданному участку поверхности. Капли магнитной жидкости собираются на поверхности с помощью соответствующим образом распределеиного магни него поля. Затем создают определенно заранее распределение напряженности магнитного поля в пространстве, в результате чего пленка магнитной жидкости покрывает заданные участки по- верхпости.

Магнитные жидкости представляют собой суспензии в различных дисперсионных средах высокодисперсных (50- 500 А) ферр1)магпитных частиц, стаби- лизироиа и ых поверхпостпо-активными веществами. Эти жидкое и взаимодействуют с магнитным полем, в частности могут удерживаться пеодиородным магнитным полем а тиердой поверхности при обтекании ее вязкой немагнитной жидкостью и перемещаться по поверхности меняющимся со временем магнитным полем, В одном из иарИсИП ов способа магнитную жидкосчь применяют для защиты (маскирования) участков поверхностп, не подлежащих транлоп1ш от соприкоснове1П1я с тргшильным jiacT- вором. В этом варианте rujcjie покрытия заданных участков поперхности auuiT- ной пленкой магнитно жидкости поверхность подвергают иоздейстнию травильного раствора. В процессе травления форма, размеры и расположение астков поверхности, защ111цаем)е магнитной жидкостью, могут измепя п, путем изменения конфигу11ации виешпс;го магнитного поля. Необходимыми условиями применения описываемого варианта способа являются иеразрушаемсзсть магнитной жидкости травильным раст- пором и несмешиваемость травильного раствора и дисперсионной среды, используемой для изготовления магнитной жидкости. Примерами магнитных жидкостей несмешивающихся с кислотами и щелочами и неразрущаемых ими могут служить, наприь;ер, маг)и1тные жидкости на фторорганической, кремнийор- ганической основе, а также на основе различных масел.

В другом BajniaHTe способа магнитную жидкость приготавливают на осно- ие необходимого для oбpaбaтывae oгo материала трарильпого раствора, В ка- юстве таких магпитш.п; ,кос1ей мо- Г ут (;ит1) ;(, на основе соля8 А

ной кислоты растворов аммиака,Магнитную жидкость используют в качестве травильного раствора. Травящую маг- нитную жидкость под действием меняющегося со временем по заданному закону магнитного поля перемещают по поверхности и удерживают на участках, подлежащих травлению. При этом

в процессе травления можно менять форму, размеры и расположение участков поверхности, подвергаемых травлению, меняя конфигурацию магнитного поля.

Пример, Схема модельной установки (фиг. I), реализующая вариант предлагаемого способа включает канал 1 из алюминия, внутренняя поверхность которого обрабатьшается и

постоянный магнит, стрелками показано направление движения травильного раствора.

Используют П-образный канал прямоугольного поперечного сечения, выполненный из алюминия толщиной стенок 2 мм (фиг. 1), Размеры участка между подводящими коленами составляют мм . Под расположенным горизонтально участком 15-100 мм располагают-постоянный магнит, имеющий форму параллелепипеда размерами 5 23х 5А мм , однородно намагниченный параллельно ребру длиной 5А мм. Ребра магппта длиной 5 и 25 мм параллельны ребрам средней частн канала длиной 15 и 100 мм соответственно, Индукция магнитного поля на внутренней поперхности канала в центре прилегающей к стенке канала грани

магнита составляет 70 мТл,

Травление осуществляют следующим образс М,

Магнитную жидкость на основе пет- фтороктана в количестве 2 мл диспергируют в воде и эмульсию заливают (прокачивают) в обрабатываемый канал,Через 2 мин (время расслоения) воду удаляют и в канал подают травильный раствор,

Травление проводят при 20°С, Для удале1П1я иьщеляющегося газа и обновления травильного раствора последний прокачивают с объемным расходом 0,4 мл/с. После травления в течение 5 мин магнит перемещают параллельно ребру длиной 25 мм на 5 мм. Через 10 мин после начала травления обработку заканчивают. В результате получают выступ, сечение которого плос

костью, проходящей через центры граней магнита 5vr25 мм, параллельно грани 25ч54 мм.(фиг. 2). Максимальная высота выступа составляет 0,5 мм.

П р и м е р 2. По другому варианту cHOcoGa травление осуществляют следующим образом.

Травильную магнитную жидкость в количестве 5 мл диспергируют в четы- реххлористом углероде и полученную эмульсию получают по обрабатываемой трубке со среднеобъемной скоростью 2 мм/с. Эмульсию расслаивают в поле

На внешнюю поверхность медной труб-ю постоянного магнита, четыреххлористый ки диаметром 12 мм с толщиной стенок углерод удаляют продувкой воздухом мм (фиг. 5 и 6)

па

2 мм (фиг. 5 и ь; в центральной части среднего участка прикрепляют систему, состоящую из восьми постоянных магнитов, имеющих форму прямоугольных раллелепипедов размерами мм однородно намагниченных параллельно меньшему ребру и встречно ориентированных. Индукция магнитного поля в центре наименьшей грани составляет 200 мТл. Расстояние между магнитами составляет 1,05 мм. Травление осуществляют действием магнитной жидкости на основе воды, содержащей растворимый аммиак. Жидкость имеет следующие характеристики М,22 кА/м, концентрация аммиака 2,5 моль/л.

Травильную магнитную жидкость получают по следующей методике. 14,4 FeSO -7112.0 растворяют в 40 мл воды, отдельно 22,2 г GHjO растворяют в 40 мл воды, затем растворы объединяют. При интенсивном перемешивании к раствору солей железа подают 27 мл 25%-ного раствора аммиака. Через 5 мин перемешивание прекращают, осадок магнетита отделяют декантацией на постоянном магните и промывают дистиллированной водой до нейтральной реакции на постоянном магните. К влажному осадку магнетита добавляют 9 г олеата калия и смесь нагревают в течение 30 мин при 90°С при перемешивании. К полученной магнитной жидкости после охлаждения приливают 6,8 25/о-ного раствора аммиака и объем жидкости доводят дистиллированной водой до АО мп.

в течение 20 с. Процесс травления про- проводят при 20°С в течение 30 мин. Затем магнит удаляют, а по трубке 15 прокачивают воду со скоростью 15 мн/с для отмыва истощенной магнитной жидкости с продуктами растворения меди.

Операцию повторяют трижды.

В результате обработки получены 20 углубления длиной 51 мм в направлении оси канала и глубиной 0,4 мм. Формула изобретения

1 . Способ местного травления изде- 25 ЛИЙ, включающий формирование участков поверхности, подлежащих травлению, и их химическое взаимодействие с травителем, отличающнй- с я тем, что, с целью упрощения про- -30 цесса травления труднодоступных поверхностей во внутренних полостях деталей из неферромагнитных материалов, процесс ведут при контактировании отдельных участков поверхности 35 с магнитной жидкостью под воздействием неоднородного магнитного поля,

2.Способ поп, 1, отличающий с я тем, что процесс осуществляют путем соприкосновения изде40 ЛИЙ с травителем при контактировании магнитной жидкости с участками поверхности, не подлежащими травлению,

3,Способ поп, 1, отличающийся тем, что процесс ведут

45 при контактировании участков поверхности, подлежащей травлению, с магнитной жидкостью, содержащей трави- тель.

Намагниченность насыщения соста 1ляет 22 кЛ/м.

Травильную магнитную жидкость в количестве 5 мл диспергируют в четы- реххлористом углероде и полученную эмульсию получают по обрабатываемой трубке со среднеобъемной скоростью 2 мм/с. Эмульсию расслаивают в поле

постоянного магнита, четыреххлористы углерод удаляют продувкой воздухом

-ю постоянного магнита, четыреххлористый углерод удаляют продувкой воздухом

н .

в течение 20 с. Процесс травления про- проводят при 20°С в течение 30 мин. Затем магнит удаляют, а по трубке 15 прокачивают воду со скоростью 15 мн/с для отмыва истощенной магнитной жидкости с продуктами растворения меди.

Операцию повторяют трижды.

В результате обработки получены 20 углубления длиной 51 мм в направлении оси канала и глубиной 0,4 мм. Формула изобретения

1 . Способ местного травления изде- 25 ЛИЙ, включающий формирование участков поверхности, подлежащих травлению, и их химическое взаимодействие с травителем, отличающнй- с я тем, что, с целью упрощения про- -30 цесса травления труднодоступных поверхностей во внутренних полостях деталей из неферромагнитных материалов, процесс ведут при контактировании отдельных участков поверхности 35 с магнитной жидкостью под воздействием неоднородного магнитного поля,

2.Способ поп, 1, отличающий с я тем, что процесс осуществляют путем соприкосновения изде40 ЛИЙ с травителем при контактировании магнитной жидкости с участками поверхности, не подлежащими травлению,

3,Способ поп, 1, отличающийся тем, что процесс ведут

45 при контактировании участков поверхности, подлежащей травлению, с магнитной жидкостью, содержащей трави- тель.

Изобретение относится к местному химическому травлению деталей из неферромагнитных материалов, например из алюминиевых или медных сплавов. Целью изобретения является упрощение процесса травления труднодоступных поверхностей во внутренних полостях деталей. Способ включает формирование участков поверхности, подлежащих травлению и химическое взаимодействие с травителем, при этом процесс ведут при контактировании отдельных участков поверхности с магнитной жидкостью под воздействием неоднородного магнитного поля. Способ может быть осуществлен как при контактировании магнитной жидкости, играющей роль маски, с нетравимыми участками, так и при контактировании травимых участков магнитной жидкостью, содержащей травитель. Использование магнитной жидкости позволяет упростить травление труднодоступных участков. 2 з.п.ф-лы. 6 ил.

Vft

Д

-Е1

/t-A

Фие.2

фуе.З

ФиеЛ

3

ФигЛ

Фие.5

w

02

Ь

41u

I

i

Составитель В. Медведев Редактор И. Чи-улич Техред Л.ОлийныкКорректор М. Максимишинец

Заказ 6351/23

Ти{заж 942

ВНИШГИ Гос; дарствениого комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

i91

A

1

ч

h

Подписное