DIY 電気化学フライス加工。 ケミカルミリング（輪郭エッチング）。 組み合わせた処理方法

材料を処理する化学的方法は、次のような理由で材料の層の除去が行われると呼ばれます。 化学反応加工エリア内。 利点 化学的方法処理：ａ）比較的高い反応速度によって保証される高い生産性、主として、処理される表面の領域のサイズおよびその形状に対する生産性の依存性がないこと。 b) 特に硬いまたは粘性のある材料を処理する能力。 c) 加工中の機械的および熱的影響が極めて低いため、剛性の低い部品を十分に高い精度と表面品質で加工することが可能になります。

寸法ディープエッチング (ケミカルミリング) が最も一般的な方法です 化学処理。 この方法は、薄肉部品の複雑な形状の表面を加工したり、長さに沿って厚さが滑らかに変化する管状部品やシートを取得したり、多数の部品を加工する場合に使用することをお勧めします。 小さな部品または大きな丸いブランク。 処理領域の数（円筒管表面の穿孔）。 この方法により、負荷のない領域または軽負荷の領域で余分な材料を局所的に除去することにより、航空機およびミサイルの強度と剛性を損なうことなく全体の重量を軽減できます。 米国では、化学粉砕の使用により、超音速爆撃機の翼の重量を 270 kg 削減することができました。 この方法を使用すると、新しい構造要素 (たとえば、さまざまな厚さのシート 1) を作成できます。 ケミカルミリングは製造現場でも使用されています プリント回路 無線電子機器。 この場合、片面または両面を銅箔で覆った絶縁材料で作られたパネルから、回路によって指定された領域をエッチングによって除去します。

ケミカルミリングの技術プロセスは次の操作で構成されます。

1. 部品の表面に保護コーティングがしっかりと確実に接着するように、ケミカルミリング用の部品を準備します。 のために アルミニウム合金この準備は、B70 ガソリンで脱脂することによって行われます。 苛性ソーダ４５～５５ｇ／ｌおよびフッ化ナトリウム４５～５５ｇ／ｌを含む浴中で６０～７０℃の温度で１０～１５分間ライトエッチングして、クラッド層を除去する。 温水と冷水で洗浄し、硝酸で清澄し、その後洗浄し、乾燥させます。 ステンレスおよびチタン合金の場合、部品はフッ化水素酸 (50 ～ 60 g/l) および硝酸 (150 ～ 160 g/l) の酸を含む浴、または電気的に 450 ～ 460 °C に加熱された浴中でエッチングしてスケールを除去することによって準備されます。で 苛性ソーダ硝酸ナトリウム（２０％）を加えて洗浄、乾燥し、洗浄と乾燥を繰り返しながら脱脂、ライトエッチングを行った。

2. 申請 保護コーティングエッチングの対象とならないワークピースの領域に適用します。 これは、特別なオーバーレイ、耐薬品性の接着タイプのテンプレートを取り付けるか、またはほとんどの場合、 ペイントコーティング通常、パークロロビニルワニスとエナメル、ポリアミドワニス、および非オプレンゴムをベースとした材料が使用されます。 したがって、アルミニウム合金の場合はエナメル PKhV510V、溶剤 RS1 TU MKhP184852、チタン合金の場合はエナメル KhV16 TU MKhPK-51257、溶剤 R5 TU MKhP219150、接着剤 AK20、シンナー RVD を推奨します。 これらのコーティングの金属への密着性を高めるために、表面が事前に陽極酸化されることがあります。 ペイントコーティングは、エッチング領域をテンプレートで予備保護するか、浴に浸漬して、ブラシまたはスプレーガンで塗布されます。 後者の場合は乾燥した状態で 保護フィルム輪郭をマークし、切断して除去します。

3. 薬液溶解は、以下に準拠した槽内で行われます。 温度体制。 アルミニウムおよびマグネシウム合金のケミカルミリングは、苛性アルカリ溶液中で行われます。 鋼、チタン、特殊耐熱合金、ステンレス合金 - 強鉱酸溶液中。

4. エナメル保護コーティングを施したアルミニウム合金製部品のエッチング後の洗浄は、水洗によって行われます。 流水 50+70°Cの温度で、保護コーティングをより熱い流水に浸します。

70～90℃で、酢酸エチルとガソリン（2:1）の溶液中でナイフや柔らかいブラシを使って保護コーティングを手作業で除去します。 次に、それらは清澄されるか、軽くエッチングされ、乾燥されます。

ケミカルミリング後の表面の品質は、ワークピース表面の初期粗さとエッチングモードによって決まります。 通常、元の表面の清浄度より 1 ～ 2 グレード低くなります。 エッチング後、ワークピース上に以前から存在していた欠陥はすべて除去されます。 (リスク、傷、凹凸) は深さを保ちながらも広がり、より滑らかな状態になります。 エッチングの深さが深くなるほど、これらの変化はより顕著になります。 表面の品質は、ワークピースの入手方法とその熱処理にも影響されます。 圧延された材料が与える より良い表面スタンプまたはプレスと比較して。 鋳造ワークピースの凹凸が顕著な高い表面粗さが得られます。

表面粗さは、材料の構造、粒子サイズ、粒子の方向によって影響されます。 時効硬化アルミニウムシートは、よりグレードの高い表面仕上げを備えています。 組織の粒度が粗い場合（金属が焼きなまされた場合など）、最終的に加工された表面には大きな粗さ、凹凸、でこぼこが生じます。 細粒構造は化学処理に最も適していると考えられます。 エッチング中の水素化の場合、その後の加熱により水素の除去が促進されるため、炭素鋼ワークピースを硬化前にケミカルミリングで処理することをお勧めします。 ただし、薄肉鋼部品は化学処理の前に硬化することをお勧めします。 熱処理変形の原因となります。 ケミカルミリングで加工された表面はエッチングにより常に多少緩んでいるため、この方法では部品の疲労特性が大幅に低下します。 このことを考慮すると、繰り返し負荷がかかる部品ではケミカルミリング後に研磨を行う必要があります。

ケミカルミリング精度±0.05mm。 深さ、輪郭に沿って +0.08 mm 以上。 切り欠き壁の曲率半径は深さに等しい。 ケミカルミリングは通常 4 ～ 6 mm の深さまで実行されますが、場合によっては 12 mm までの深さまで実行されます。 加工深さが深くなると、面品位や加工精度が急激に劣化します。 エッチング後のシートの最終的な最小厚さは 0.05 mm であるため、ケミカルミリングを使用して非常に薄いブリッジを備えた部品を反りなく加工できます。部品を溶液に徐々に浸すことで円錐の加工を実行できます。 両面をエッチングする必要がある場合は、放出されたガスが表面から自由に上昇できるようにワークピースを垂直に配置するか、最初に片面、次にもう一方の面の 2 段階でエッチングする必要があります。 ワークを垂直に設置すると、切り欠きの上端に気泡が入り込み加工が悪くなるため、第２の方法が好ましい。 深いカットを行う場合は、通常のプロセスを妨げるガスを処理表面から除去するために特別な手段 (振動など) を使用する必要があります。 加工中の深さとエッチングの制御は、浸漬によって行われます。対照サンプルの準備と同時に、指示ブラケットまたは電子などの厚さゲージを使用して寸法を直接制御し、自動重量制御によって寸法を制御します。

ケミカルミリングの生産性は、材料の深さの除去速度によって決まります。 エッチング速度は、溶液温度の上昇に伴って 10℃ごとに約 50 ～ 60% 増加します。また、溶液の種類、その濃度、純度にも依存します。 圧縮空気を使用して、エッチングプロセス中に溶液を撹拌できます。 エッチングプロセスは発熱反応によって決定されるため、圧縮空気の供給により多少冷却されますが、基本的にはバス内に水コイルを配置することで一定の温度が確保されます。

ディップエッチングには多くの欠点があります。 肉体労働、一部内訳 保護フィルム未処理の表面に。 多数の部品を加工する場合には、ノズルからアルカリを供給するジェットエッチング法が有力です。

ケミカルミリングの生産性を高める手段は、周波数 15 ～ 40 kHz の超音波振動を使用することです。 この場合、加工生産性は 1.5 ～ 2.5 倍、最大 10 mm/h まで向上します。 化学処理プロセスは、次のものにさらされることによっても大幅に加速されます。 赤外線指示されたアクション。 これらの条件下では、金属は所定の加熱回路に沿って強力な加熱にさらされ、残りの領域は冷たいため実質的に溶解しないため、保護コーティングを施す必要はありません。

エッチング時間は、対照サンプルで実験的に決定されます。 酸洗されたワークピースは酸洗機から取り出され、洗浄されます。 冷水そして、エマルジョン、塗料、接着剤を除去するために、BF4 を 200 g/l の苛性ソーダを含む溶液中で 60 ～ 80 °C の温度で処理します。 完成した部品は徹底的に洗浄され、空気の流れの中で乾燥されます。

試薬の溶解効果としては、エッチングによる皮膜の予備除去によりワークの荒加工条件を改善することも挙げられます。 エッチングの前に、ワークピースにサンドブラストをかけてスケールを除去します。 チタン合金は、硝酸 16%、フッ化水素酸 5%、水 79% からなる試薬でエッチングされます。 海外の文献によると、この目的のために塩浴でのエッチングが使用され、続いて水で洗浄され、最後に表面をきれいにするために酸性エッチング液で再エッチングされる。

技術環境の化学効果は、従来の切断プロセスを改善するためにも使用されます。 化学と化学の組み合わせに基づいた材料加工方法 機械的な影響。 すでに習得されている方法の例としては、超硬合金の研削や化学研磨などの化学機械的方法が挙げられます。

K.: テクノロジー、1989. - 191 p.
ISBN 5-335-00257-3
ダウンロード(直接リンク) : sputnik_galvanika.djvu 前へ 1 .. 8 > .. >> 次へ

電気化学的フライス加工では、ステンシルを使用して塗布される耐酸性塗料で保護コーティングを作成できます。 エッチング液この場合、それは 150 g/l の塩化ナトリウムと 150 g/l から構成されます。 硝酸。 エッチングは、100 ～ 150 A/dm2 の電流密度でアノードで発生します。 銅板は陰極として使用されます。 プロセスが終了した後、陰極は浴から取り出されます。

電気化学ミリング化学的なものと比べて高精度が異なります。

アルミニウムおよびその合金の前処理

アルミニウムへの電解コーティングの強力な接着を確保するために、亜鉛、鉄、またはニッケルの中間層がアルミニウムの表面に塗布されます（表 21）。

化学研磨および電気化学研磨

滑らかな金属表面は、化学研磨または電気化学 (陽極) 研磨によって得ることができます (表 22、23)。 これらのプロセスを利用することで、機械研磨の代替が可能となります。

アルミニウムを酸化する場合、光沢のある表面を実現するには、機械研磨だけでは十分ではなく、その後、化学研磨または電気研磨が必要です。

21. アルミニウムの前処理ソリューション

オルトリン酸 氷酢酸 オルトリン酸

280-290 15-30 1-6

アシッドオレンジ * 入手方法:

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ピン留めされた表面

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500-IfXX) 250-550 30-80

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オルトープス f 水銀酸 クロム酸

※PSマイニング製品は同一洗濯機6A/dm2で洗浄処理しています。

トロケミカル研磨 研磨中 貴金属化学的または電気化学的方法では、損失が完全に排除されます。 電気化学的および化学的研磨は、電気めっき前の準備作業であるだけでなく、最終段階でも使用できます。 技術的プロセス。 アルミニウムに最も広く使用されています。 電解研磨はより経済的です。<ими-ческое.

電解研磨プロセスの電流密度と持続時間は、製品の形状、サイズ、材質に応じて選択されます。

コーティングプロセス技術

電解質と処理モードの選択

金属コーティングの品質は、堆積物の構造、その厚さ、製品表面の分布の均一性によって特徴付けられます。 沈殿物の構造は、溶液の組成とpH、金属と一緒に放出される水素、電気分解モード - 温度の影響を受けます。

スキー研磨

M41
SS付き
密度
„|§..
カソード

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炭素

アイル
15-18
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12XI8H9T、svshscho

1-5
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スチール製 12Х18Н97
H：錆びている

スタイル 12Х18Н9Т アルミニウムおよび 3-5 20-50 - (アルミニウム) ステンレスから

0.5-5.0 20-50 1.60-1.61 銅またはエビンからその上に銅

温度、ホック密度、スイングの有無、ろ過など。

沈殿物の構造を改善するために、さまざまな有機添加物（接着剤、ゼラチン、サッカリンなど）を電解質に導入し、溶液から錯塩を沈殿させ、温度を上昇させ、連続濾過を使用するなどします。放出された水素は、沈殿物に吸収され、脆弱性と多孔性が増大し、いわゆる孔食点が発生する原因となります。 堆積物の品質に対する水素の影響を減らすために、プロセス中に部品を振ったり、酸化剤を導入したり、温度を上げたりします。堆積物の多孔率は、厚さが増すにつれて減少します。

表面および表面上の堆積物の均一な分布は、電解液の散逸能力に依存します。アルカリ電解質とシアン化物電解質の散逸能力は最も優れており、酸性電解質の散逸能力ははるかに低く、クロム電解質の散逸能力は最も劣ります。

電解質を選択するときは、製品の構成と製品に課せられる要件を考慮する必要があります。 たとえば、単純な形状の製品をコーティングする場合、構成が単純な電極を使用して作業できます >-

加熱、換気、濾過を必要としない室内。 商品をカバーするとき 複雑な形状錯金属塩の溶液を使用する必要があります。 内部および届きにくい表面のコーティング用 - 内部および追加のアノード、濾過、混合。 受け取る 光沢のあるコーティング- 複雑な光沢形成およびレベリング添加剤を含む電解質など。

技術プロセスの一般的なスキーム

塗装工程は、準備、塗装、仕上げという一連の作業から構成されます。 準備操作には以下が含まれます 機械加工[部品、有機溶剤による脱脂、化学的または電気化学的脱脂、エッチング、研磨。 最終コーティング処理には、脱水、光沢仕上げ、不動態化、含浸、研磨、ブラッシングが含まれます。 各操作の後

この興味深い処理方法について読みました。 CNCマシンに実装したいです:)

『機械工学における技術エンジニアのハンドブック』 (Babichev A.P.) という本から:

電気化学的寸法加工は、工具とワークピースが直接接触せずに、圧力下で電極間のギャップに供給された電解液を通って電流が流れるときの、金属の陽極（電気化学的）溶解現象に基づいています。 したがって、この方法の別名は陽極化学処理です。

加工プロセス中、ツール電極は陰極となり、ワークピースは陽極になります。 電極ツールは速度 Vn で徐々に移動します。 電解質は電極間ギャップに供給されます。 電解液の激しい移動により、陽極溶解プロセスの安定した生産性の高いプロセス、作業ギャップからの溶解生成物の除去、および処理プロセス中に発生する熱の除去が保証されます。 金属が陽極ワークピースから除去されると、陰極ツールが供給されます。

電極間ギャップが小さいほど、陽極溶解速度が速くなり、加工精度が向上します。 しかし、ギャップが減少するにつれて、その調整プロセスはより複雑になり、電解液の圧送に対する抵抗が増加し、故障が発生して処理される表面に損傷を与える可能性があります。 小さな隙間に充填されるガスが増加するため、陽極溶解速度が低下します。 選ぶべき

最適な金属除去速度と成形精度が達成されるギャップ サイズです。

ECMの高い技術性能を得るには、電解液が対応している必要があります。 以下の要件: 電流効率を低下させる副反応を完全または部分的に排除し、未処理の表面の溶解を除き、加工ゾーンのみでワーク金属を陽極溶解します。 高い局所性特性があり、加工中のワーク表面のすべての領域での流れを確保します。 電流計算された値。

最も一般的な電解質は、無機塩化物塩、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硫酸塩の中性溶液です。 これらの塩は安価であり、作業員には無害です。 幅広い用途塩化ナトリウム水溶液を受け取りました（ 食塩) NaCl は、溶液中の塩化ナトリウムを継続的に減少させることにより、低コストで長期的な性能が保証されます。

ECM の設置には、電解液を洗浄するためのフィルターが必要です。

穴の真円度も良く満足です。 しかし、漏斗の形状は好ましくありません。

次に、医療用の針を通して電解質を注入してみます。

K.: テクノロジー、1989. - 191 p.
ISBN 5-335-00257-3
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電気化学的フライス加工では、ステンシルを使用して塗布される耐酸性塗料で保護コーティングを作成できます。 この場合のエッチング溶液は、150 g/l の塩化ナトリウムと 150 g/l の硝酸から構成されます。 エッチングは、100 ～ 150 A/dm2 の電流密度でアノードで発生します。 銅板は陰極として使用されます。 プロセスが終了した後、陰極は浴から取り出されます。

電解ミリングは化学ミリングに比べて精度が高くなります。

アルミニウムおよびその合金の前処理

アルミニウムへの電解コーティングの強力な接着を確保するために、亜鉛、鉄、またはニッケルの中間層がアルミニウムの表面に塗布されます（表 21）。

化学研磨および電気化学研磨

滑らかな金属表面は、化学研磨または電気化学 (陽極) 研磨によって得ることができます (表 22、23)。 これらのプロセスを利用することで、機械研磨の代替が可能となります。

アルミニウムを酸化する場合、光沢のある表面を実現するには、機械研磨だけでは十分ではなく、その後、化学研磨または電気研磨が必要です。

21. アルミニウムの前処理ソリューション

オルトリン酸 氷酢酸 オルトリン酸

280-290 15-30 1-6

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ピン留めされた表面

1次治療と中間治療

ラトゥーラ。 と

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トリエタン！ ラミン

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オルトープス f 水銀酸 クロム酸

※PSマイニング製品は同一洗濯機6A/dm2で洗浄処理しています。

トロケミカル研磨 化学的または電気化学的方法で貴金属を研磨する場合、その損失は完全に排除されます。 電気化学的および化学的研磨は、電気めっき前の準備操作であるだけでなく、技術プロセスの最終段階でもあります。 アルミニウムに最も広く使用されています。 電解研磨はより経済的です。<ими-ческое.

電解研磨プロセスの電流密度と持続時間は、製品の形状、サイズ、材質に応じて選択されます。

コーティングプロセス技術

電解質と処理モードの選択

金属コーティングの品質は、堆積物の構造、その厚さ、製品表面の分布の均一性によって特徴付けられます。 沈殿物の構造は、溶液の組成とpH、金属と一緒に放出される水素、電気分解モード - 温度の影響を受けます。

スキー研磨

M41
SS付き
密度
„|§..
カソード

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15-18
1,63-1,72
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10-100

スチール製 12Х18Н97
H：錆びている

スタイル 12Х18Н9Т アルミニウムおよび 3-5 20-50 - (アルミニウム) ステンレスから

0.5-5.0 20-50 1.60-1.61 銅またはエビンからその上に銅

温度、ホック密度、スイングの有無、ろ過など。

沈殿物の構造を改善するために、さまざまな有機添加物（接着剤、ゼラチン、サッカリンなど）を電解質に導入し、溶液から錯塩を沈殿させ、温度を上昇させ、連続濾過を使用するなどします。放出された水素は、沈殿物に吸収され、脆弱性と多孔性が増大し、いわゆる孔食点が発生する原因となります。 堆積物の品質に対する水素の影響を減らすために、プロセス中に部品を振ったり、酸化剤を導入したり、温度を上げたりします。堆積物の多孔率は、厚さが増すにつれて減少します。

表面および表面上の堆積物の均一な分布は、電解液の散逸能力に依存します。アルカリ電解質とシアン化物電解質の散逸能力は最も優れており、酸性電解質の散逸能力ははるかに低く、クロム電解質の散逸能力は最も劣ります。

電解質を選択するときは、製品の構成と製品に課せられる要件を考慮する必要があります。 たとえば、単純な形状の製品をコーティングする場合、構成が単純な電極を使用して作業できます >-

加熱、換気、濾過を必要としない室内。 複雑な形状の製品をコーティングする場合は、複合金属塩の溶液を使用する必要があります。 内部および届きにくい表面のコーティング用 - 内部および追加のアノード、濾過、混合。 光沢のあるコーティングを得るには、複雑な光沢形成およびレベリング添加剤を含む電解質などを使用します。

技術プロセスの一般的なスキーム

塗装工程は、準備、塗装、仕上げという一連の作業から構成されます。 準備作業には、部品の機械的処理、有機溶剤での脱脂、化学的または電気化学的脱脂、エッチング、研磨などが含まれます。 最終コーティング処理には、脱水、光沢仕上げ、不動態化、含浸、研磨、ブラッシングが含まれます。 各操作の後