化学蚀刻最主要的限制

时间:2017-9-22 作者:dlz0099 分享到:

化学蚀刻最主要的限制

化学蚀刻只能以零件原有表面状态为基准,累进进行切削。因此经过化学蚀刻加工 后的零件形状及表面状态,与零件原始的形状与表面状态有直接关系^更多的情况是经 化学蚀刻后的加工表面完全与原来的初始基准表面状态保持平行。而成形蚀刻边缘的几 何形状,又主要与材料厚度有关。从这些限制可以看出,化学蚀刻不能用于表面粗糙的板 材、棒材等来加工形状复杂的零件D如需要在复杂零件上的某些部位加工出很薄的旗板 或些浅的凸缘时,就必须先用机械的方式将全部几何外形加工到-定程度,而接下来的 化学蚀刻只是平行于已加工好的表面把金属均勻地蚀刻去掉一层,以达到所要求的厚度 和形状。同时化学蚀刻无法在所加工的边缘进行垂直侧面的加工,只能加工出一个半径 近似于腐蚀深度的圆弧形状如图1 -19(b)所示。采用一些特殊的腐蚀剂,在控制良好的 情况下,可以蚀刻加工出一种斜削边的形状如图1 -19(C)所示。

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图〗-19化学蚀刻边缘侧边儿何形状_限制
u)用化学蚀刻无法加_「:的边缘;(b)化学蚀刻加_r的正常几何形状;

采州特殊腐蚀剂加丄的斜削边,

图形防蚀层的粘附力和在加工过程中腐蚀剂成分的变化,会引起的腐蚀系数的改变„ 化学蚀刻边缘的儿何形状也会有一定的偏差,有时这个偏盖还会比较大。所以化学蚀刻 不可以用于加工公差要求很严的结构零件。

单纯的外形尺寸加工,也就菇常说的化学下料,通常只有两种情况才会采用。①对于 材料厚度不大的精巧零件的加工,如各种弹簧片或其他精巧结构件的加工;②对于那些材 料很硬而难于进行机械加:「:的金属材料进行大尺寸精密下料时的外形加.1:,这些材料往 往是不可能用机械方法进行仿形加工。随着照相化学蚀刻技术的不断完善和普及,用于 外形尺寸加工可以做到很髙的几何外形保真度和化学蚀刻精度。

另一个必须注意的问题,就是化学蚀刻不4用于加X窄而深的凹槽,这是因为在化学 蚀刻反应所产生的气泡会集聚在防蚀层边缘的下面,而这些被堵在防蚀层下面的气泡事 实上起了把金属表面与腐蚀剂隔开的作用。以致造成一种非常不规则的腐蚀,形成很不 整齐的边缘,这对于深度大的加工是一件很麻烦的事,虽然-些性能不错的防蚀材料较 软,易于使气泡排出,何当加工到一定深度后,即使采用机械搅拌的方法也不足以使防蚀 层边缘的气泡完全排出,对于这种加工最有效的方法就是釆用比较费时的手工方法杷阁 形边缘的防蚀层修平。另一种可能的原因就是腐蚀液表面张力的作用,这种情况同样也 会在窄或小半径表面造成腐蚀不能迸行的情况。对于深度较大的凹槽加工要求宽度不低 于4mm。对于深度不大的凹槽或圆孔要求宽度或半径不小于深度的5倍。

如图1 -20所示,适宜的化学凹槽腐蚀宽度应为4mm,再加上2倍或稍深的腐蚀深 度,化学腐蚀凹槽的最大深度一般应为12mm左右,因为在这种情况下,即使凹槽的面积 较大,但由于宽达Umm左右的防蚀层薄膜,将像裙边一样校民地悬伸山来,从而不可避 免地会造成气泡堆积现象的发生,并使凹槽叫周边沿出现凹凸不平的质量缺陷。当腐蚀 深度达到一定深度后,即使大幅度地幌动零件或搅拌溶液,也不可能完全消除这种由气泡 集聚带来的影响,尽管现在的一些新的防蚀层能保持足够的柔软性,可以使牛.成的气泡立 即逸出。怛是对于要求很深的腐蚀凹槽,要克服这一缺点最有效的方法,就是一个简单易

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(〇                     ( b )             { C ) kr-

图1 -20由于气泡在防蚀层下面集聚而引起的切面侧边质量问题 U)设计要求的截面几何形状;如果取< (2D+4)时,则凹槽边沿的质童很可能受到损宵; 一条窄而深的切n,其边沿将受到气泡集聚现象的影响;

(C)岛零件乖莨悬挂进行腐蚀加I .HJ ,丨面的边沿将受到类似的气泡影响。

 

行但很浪费时间的办法,即在每蚀刻2mm之后,把零件从腐蚀剂中取出来,小心翼翼地用 小刀沿着各腐蚀加工边沿,将悬伸出来的防蚀层薄膜去掉。

化学腐蚀也广泛地用来减小管子的壁厚。加T时,通常采用把管子全部浸人腐蚀剂 中的方法7以便从内径和外径上同时去掉管壁的金属。但如果只允许从管子的内表而去 除金属时,为了使加」:取得满意的效果,就要求管子的内径不能小于某个极限尺寸。例 如,当管子的内径小于12mm时,由于气泡、腐蚀剂的涡流以及其他因素的影响,将会加工 出不规则的形状。因而,对于直径小于12mm的管子,只能把管子的两端堵上,从管子的 外面去掉多佘的金属。

化学蚀刻加工的>』个限制楚用丁化学腐蚀方法钻孔的加工,化学蚀刻钻孔和机械 方法及电解方法钴孔都不相同,它不能加T出后两者所能加工出来的孔形。电解钻孔由 于不是用腐蚀剂,它是通过一个相当于钻头的直管供应电解液来钻穿非常硬的材料,选择 合适的工艺方法可以钻出孔壁平直的孔来。而化学蚀刻钻孔只能钻出不规则的锥形孔。 对于深度化学蚀刻钻孔由于蚀刻时间长,而使公差增大,所以化学钻孔除特殊情况外很少 采用。

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