化學(xué)加工 3 B) I6 z' g/ k
開放分類: 工業(yè)
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8 i0 U( O, f7 P2 Z3 W) ?% [, z 化學(xué)加工是利用酸、堿或鹽的溶液對工件材料的腐蝕溶解作用,以獲得所需形狀、尺寸或表面狀態(tài)的工件的特種加工。- C6 J2 `0 ^4 H, @! v% d+ {
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化學(xué)加工使用的腐蝕液成分取決于被加工材料的性質(zhì),常用的腐蝕液有硫酸、磷酸、硝酸和三氯化鐵等的水溶液;對于鋁及其合金則使用氫氧化鈉溶液?;瘜W(xué)加工主要分為化學(xué)銑削、光化學(xué)加工和化學(xué)表面處理三種方法。
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# F8 { ~6 k: O) b. P化學(xué)加工的應(yīng)用較早,14世紀末已利用化學(xué)腐蝕的方法,來蝕刻武士的鎧甲和刀、劍等兵器表面的花紋和標(biāo)記。19世紀20年代,法國的涅普斯利用精制瀝青的感光性能,發(fā)明了日光膠板蝕刻法。不久又出現(xiàn)了照相制版法,促進了印刷工業(yè)和光化學(xué)加工的發(fā)展。
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; K$ a' l+ p: i4 |2 P3 u到了20世紀,化學(xué)加工的應(yīng)用范圍顯著擴大。第二次世界大戰(zhàn)期間,人們開始用光化學(xué)加工方法制造印刷電路。50年代初,美國采用化學(xué)銑削方法來減輕飛機構(gòu)件的重量。50年代末,光化學(xué)加工開始廣泛用于精密、復(fù)雜薄片零件的制造。60年代,光刻已大量用于半導(dǎo)體器件和集成電路的生產(chǎn)。3 F; w8 e1 y, K" C; }, O/ h
; ^+ C. u: ]% P) c8 @# Y5 ?化學(xué)銑削是把工件表面不需要加工的部分用耐腐蝕涂層保護起來,然后將工件浸入適當(dāng)成分的化學(xué)溶液中,露出的工件加工表面與化學(xué)溶液產(chǎn)生反應(yīng),材料不斷地被溶解去除。工件材料溶解的速度一般為0.02~0.03毫米/分,經(jīng)一定時間達到預(yù)定的深度后,取出工件,便獲得所需要的形狀。1 ~. B1 I3 c" y7 `3 c; @
0 N* z2 ~8 J4 s3 K- [/ k化學(xué)銑削的工藝過程包括:工件表面預(yù)處理、涂保護膠、固化、刻型、腐蝕、清洗和去保護層等工序。保護膠一般用氯丁橡膠或丁基橡膠等;刻型一般用小刀沿樣板輪廓切開保護層,并使之剝除。
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0 j" N2 V1 C" X7 r7 y化學(xué)銑削適合于在薄板、薄壁零件表面上加工出淺的凹面和凹槽,如飛機的整體加強壁板、蜂窩結(jié)構(gòu)面板、蒙皮和機翼前緣板等?;瘜W(xué)銑削也可用于減小鍛件、鑄件和擠壓件局部尺寸的厚度,以及蝕刻圖案等,加工深度一般小于13毫米。
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8 A5 f& C+ t9 o) X化學(xué)銑削的優(yōu)點是工藝和設(shè)備簡單、操作方便和投資少,缺點是加工精度不高,一般為±0.05~±0.15毫米;而且在保護層下的側(cè)面方向上也會產(chǎn)生溶解,并在加工底面和側(cè)面間形成圓弧狀,難以加工出尖角或深槽;化學(xué)銑削不適合于加工疏松的鑄件和焊接的表面。隨著數(shù)字控制技術(shù)的發(fā)展,化學(xué)銑削的某些應(yīng)用領(lǐng)域已被數(shù)字控制銑削所代替。: p6 ]5 Z4 m) l; Z" v8 E; S- l
$ D! ]4 i4 `% I; T2 j8 v7 S光化學(xué)加工是照相復(fù)制和化學(xué)腐蝕相結(jié)合的技術(shù),在工件表面加工出精密復(fù)雜的凹凸圖形,或形狀復(fù)雜的薄片零件的化學(xué)加工法。它包括光刻、照相制版、化學(xué)沖切(或稱化學(xué)落料)和化學(xué)雕刻等。其加工原理是先在薄片形工件兩表面涂上一層感光膠;再將兩片具有所需加工圖形的照相底片對應(yīng)地覆置在工件兩表面的感光膠上,進行曝光和顯影,感光膠受光照射后變成耐腐蝕性物質(zhì),在工件表面形成相應(yīng)的加工圖形;然后將工件浸入(或噴射)化學(xué)腐蝕液中,由于耐腐蝕涂層能保護其下面的金屬不受腐蝕溶解,從而可獲得所需要的加工圖形或形狀。' N1 J) q2 w# T" J
: A! r' t/ D3 A6 p光化學(xué)加工的用途較廣。其中化學(xué)沖切主要用于各種復(fù)雜微細形狀的薄片(厚度一般為0.025~0.5毫米)零件的加工,特別是對于機械沖切有困難的薄片零件更為適合。這種方法可用于制造電視機顯像管障板(每平方厘米表面有5000個小孔)、薄片彈簧、精密濾網(wǎng)、微電機轉(zhuǎn)子和定子、射流元件、液晶顯示板、鐘表小齒輪、印刷電路、應(yīng)變片和樣板等。! [1 e4 @! f' Z# x$ O# q; d
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化學(xué)雕刻主要用于制作標(biāo)牌和面版;光刻主要用于制造晶體管、集成電路或大規(guī)模集成電路;照相制版主要用于生產(chǎn)各種印刷版。 |