Способ размерного травления деталей из алюминиевых сплавов

 

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 вьфавнивание 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.

СОЮЗ СОВЕТСНИК

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИК

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51)4 С 23 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2)) 3950372/23-02 (22) 08,07.85 (46) 23.02.88. Бюл. ¹ 7 (72) Ю.В.Калинин, В.Д.Бабушкин и С.К.Подкаменский (53) 62).794.44 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 815080, кл, С 23 F 1/08, 1978.

I (54) СПОСОБ РАЗМЕРНОГО ТРАВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ (57) Изобретение относится к размерному травлению крупногабаритных деталей сложной конфигурации из алюминиевых сплавов. Цель изобретения — повышение точности размеров деталей и получение равномерно сглаженных поверхностей. Деталь из 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 I см поверхности детали. При травлении описанным способом в результате происходит выравнивание исходных неровностей плоскости травления, sa счет чего обеспечивается сглаживание поверхности детали.

Предлагаемый способ обеспечивает экономию энергозатрат и повышается скорость травления в ),5 раза sa счет травления в малом объеме раствора.

2 табл.

1375682 .

Изобретение относится к химической обработке металлов, в частности к размерному травлению крупногабаритных алюминиевык деталей сложной фор5 мы, Целью изобретения является повышение точности размеров деталей и получения равномерно сглаженных поверхностей. 10

II p и м е р. 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 протекает более интенсивно с соответственно большим выделением экзотепла, скорость травления утолщенных участков вьнпе, чем скорость травления утоненных участ- 20 ков. В результате, за счет выравнивания температур различных по толщине участков нагретой детали при ее остывании в растворе до полного вы-.равнивания температуры детали и раст- 25 вора, а затем одновременного разогрева детали и раствора в результате экэотепла, выделяющегося при реакции и способного разогревать и поддержи-. вать рассчитанный объем реакции при 30 заданной температуре травления, происходит выравнивание исходных неров-. ностей плоскости травления. Таким образом, обеспечивается сглаживание травления плоскости детали и экономия 35 энергозатрат.

Для осуществления способа требуется щелевидная ванна по объему раство.ра или промышленная ванна с перегород. ками для создания необходимого соот- 40 ношения объема раствора и площади поверхности детали,.

Деталь из алюминиевого сплава нагревают до 90-200 С и погружают в рабочий раствор объемом 1,0-9,0 см на 45

1 см2 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 вьппе 200 С нецелесообразно ввиду предполагаемых структурных изменений в металле детали и нарушения защитных5 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, ч.то приводит к увеличению скорости травления в данной зоне, а в зоне более тонкого металла к уменьшению скорости травления, что приводит к выравниванию неровностей поверхности травления.

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 З на

1 см травимой поверхности детали.

При объеме менее 1,0 см 3 на 1 см недостаточно экзотепла для доведения раствора до заданной температуры в связи с ограничением температуры разогрева детали.

Пример. Состав раствора, г/л:

Na0H 200; Al 5.

Эксперименты проводят на двух образцах из алюминиевого сплава Д16, площадь травления 250 см . Образец l погружают колодным в раствор нагретый до 80 С (по известному способу).

Образец Il:предварительно нагревают до

150+5 С и погружают в холодный раствор объемом, равным 500 см З (по предлагаемому способу). На образцах производят замеры толщины в 12 точках по периметру детали.

Результаты эксперимента приведены в табл.1. 1

Номиналом является заданный размер

I после травления у образца l — 2,35 мм, у образца:!I — - 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.

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 l). При травлении предварительно нагретой детали происходит выравнивание поверхности в различных зонах, а затем равномерное стравливание металла со всей площади травления.

1375682

Т а б л и ц а 1

Образец

Образец 1

Точка замера

Исходная

Оставшая- Отклонеся толщи- ние от на, мм номинала

Исходная

Оставшая- Отклонеся толщина, мм ние от номинатолщина, мм толщина, мм ла

-0,045

-0,025

-0,020

-0,025

-0,040

3,870 2,305

3,685 2,325 О

3,875

2,330

3,860 2,325

3,875 2,310

-0,01

3,870 2,290

3,855 2,280 3,855 2,260

0,060

+0,01

-0,070 4,220 3 15

-0,090

4,223 3,15

От отношения объема раствора к площади поверхности 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 см - целесообразно подо3. гревать раствор, давая первоначальный 10 тепловой импульс и повышая таким образом производительность процесса.

Эксперименты показали, что после достижения. раствором температуры 50 С скорость разогрева раствора за счет экзотепла реакции составляет 1-2 С/ми:

При изменении объема раствора и соответствующем изменении температуры детали условия эффекта выравнивания поверхности детали не изменяются, 20 только с повышением 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 ис- 30 пользовать меньшие объемы раствора.

3,870 2,315 -0,035

Предложенный способ размерного химического травления обеспечивает выравнивание поверхности травления без сквозного протрава тонких стенок деталей и клиновидности по вертикали с выравниванием исходнык неровностей плоскости детали; экономию раствора и энергозатрат на его разогрев и поддержание температуры травления вследствие использования минимально необходимых 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 иэ алюминиевых сплавов, преимущественно крупногабаритных сложной конфигурации, путем обработки в растворе при повышенной температуре, о т л и— ч а ю щ и й.с я 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 которого составляет 1,0-9,0 смЗ на

1 см площади поверхности детали.

4,235 . 3,15

4,235 . 3,15

4,230 3,15

4,420 3 15

4,205 3,14

4,210 3 15

4„250 3,16! 375682

Продолжение табл. 1

Образец 11

Точка замер бтклоне щвяЗь 855 21265 Ов085 4 210 3, 15

3,860 2,285 -0,065

4,250 . 3,15

3,865 2,310 -0,040 4,230 3,15

12

Таблица 2

Температура раствора перед погружением детали, С

190

150

1,5

175

2,0

200

2,5

290

90

3,0

4,0

100

5 0

110

6,0

130

7,0

150

170,8,0

190

9,0.50

Составитель В.Олейниченко

Техред Л.Сердюкова

Редактор Г.Волкова

Корректор А.Ильин

Заказ 746/27 .Тираж 990

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подпи сно е

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

Объем раствора на см поверхности, см

Температура детали, С

Исходная толщина, мм

Иставшая ся толщи на, мм