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化學蝕刻主要的限製

來源:發布時間:2020-08-27 18:48:00點擊率:

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化學蝕刻主要的限製

化學蝕刻隻能以零件原有表麵狀態為基準,累進進行切削。因此經過化學蝕刻加工 後的零件形狀及表麵狀態,與零件原始的形狀與表麵狀態有直接關係^更多的情況是經 化學蝕刻後的加工表麵完全與原來的初始基準表麵狀態保持平行。而成形蝕刻邊緣的幾 何形狀,又主要與材料厚度有關。從這些限製可以看出,化學蝕刻不能用於表麵粗糙的板 材、棒材等來加工形狀複雜的零件D如需要在複雜零件上的某些部位加工出很薄的旗板 或些淺的凸緣時,就必須先用機械的方式將全部幾何外形加工到-定程度,而接下來的 化學蝕刻隻是平行於已加工好的表麵把金屬均勻地蝕刻去掉一層,以達到所要求的厚度 和形狀。同時化學蝕刻無法在所加工的邊緣進行垂直側麵的加工,隻能加工出一個半徑 近似於腐蝕深度的圓弧形狀如圖1 -19(b)所示。采用一些特殊的腐蝕劑,在控製良好的 情況下,可以蝕刻加工出一種斜削邊的形狀如圖1 -19(C)所示。

20

 

圖〗-19化學蝕刻邊緣側邊兒何形狀_限製
u)用化學蝕刻無法加_「:的邊緣;(b)化學蝕刻加_r的正常幾何形狀;

采州特殊腐蝕劑加丄的斜削邊,

圖形防蝕層的粘附力和在加工過程中腐蝕劑成分的變化,會引起的腐蝕係數的改變„ 化學蝕刻邊緣的兒何形狀也會有一定的偏差,有時這個偏蓋還會比較大。所以化學蝕刻 不可以用於加工公差要求很嚴的結構零件。

單純的外形尺寸加工,也就菇常說的化學下料,通常隻有兩種情況才會采用。①對於 材料厚度不大的精巧零件的加工,如各種彈簧片或其他精巧結構件的加工;②對於那些材 料很硬而難於進行機械加:「:的金屬材料進行大尺寸精密下料時的外形加.1:,這些材料往 往是不可能用機械方法進行仿形加工。隨著照相化學蝕刻技術的不斷完善和普及,用於 外形尺寸加工可以做到很髙的幾何外形保真度和化學蝕刻精度。

另一個必須注意的問題,就是化學蝕刻不4用於加X窄而深的凹槽,這是因為在化學 蝕刻反應所產生的氣泡會集聚在防蝕層邊緣的下麵,而這些被堵在防蝕層下麵的氣泡事 實上起了把金屬表麵與腐蝕劑隔開的作用。以致造成一種非常不規則的腐蝕,形成很不 整齊的邊緣,這對於深度大的加工是一件很麻煩的事,雖然-些性能不錯的防蝕材料較 軟,易於使氣泡排出,何當加工到一定深度後,即使采用機械攪拌的方法也不足以使防蝕 層邊緣的氣泡完全排出,對於這種加工有效的方法就是釆用比較費時的手工方法杷閣 形邊緣的防蝕層修平。另一種可能的原因就是腐蝕液表麵張力的作用,這種情況同樣也 會在窄或小半徑表麵造成腐蝕不能迸行的情況。對於深度較大的凹槽加工要求寬度不低 於4mm。對於深度不大的凹槽或圓孔要求寬度或半徑不小於深度的5倍。

如圖1 -20所示,適宜的化學凹槽腐蝕寬度應為4mm,再加上2倍或稍深的腐蝕深 度,化學腐蝕凹槽的大深度一般應為12mm左右,因為在這種情況下,即使凹槽的麵積 較大,但由於寬達Umm左右的防蝕層薄膜,將像裙邊一樣校民地懸伸山來,從而不可避 免地會造成氣泡堆積現象的發生,並使凹槽叫周邊沿出現凹凸不平的質量缺陷。當腐蝕 深度達到一定深度後,即使大幅度地幌動零件或攪拌溶液,也不可能完全消除這種由氣泡 集聚帶來的影響,盡管現在的一些新的防蝕層能保持足夠的柔軟性,可以使牛.成的氣泡立 即逸出。怛是對於要求很深的腐蝕凹槽,要克服這一缺點有效的方法,就是一個簡單易

1r^—i

(〇                     ( b )             { C ) kr-

圖1 -20由於氣泡在防蝕層下麵集聚而引起的切麵側邊質量問題 U)設計要求的截麵幾何形狀;如果取< (2D+4)時,則凹槽邊沿的質童很可能受到損宵; 一條窄而深的切n,其邊沿將受到氣泡集聚現象的影響;

(C)島零件乖莨懸掛進行腐蝕加I .HJ ,丨麵的邊沿將受到類似的氣泡影響。

 

行但很浪費時間的辦法,即在每蝕刻2mm之後,把零件從腐蝕劑中取出來,小心翼翼地用 小刀沿著各腐蝕加工邊沿,將懸伸出來的防蝕層薄膜去掉。

化學腐蝕也廣泛地用來減小管子的壁厚。加T時,通常采用把管子全部浸人腐蝕劑 中的方法7以便從內徑和外徑上同時去掉管壁的金屬。但如果隻允許從管子的內表而去 除金屬時,為了使加」:取得滿意的效果,就要求管子的內徑不能小於某個極限尺寸。例 如,當管子的內徑小於12mm時,由於氣泡、腐蝕劑的渦流以及其他因素的影響,將會加工 出不規則的形狀。因而,對於直徑小於12mm的管子,隻能把管子的兩端堵上,從管子的 外麵去掉多佘的金屬。

化學蝕刻加工的>』個限製楚用丁化學腐蝕方法鑽孔的加工,化學蝕刻鑽孔和機械 方法及電解方法鈷孔都不相同,它不能加T出後兩者所能加工出來的孔形。電解鑽孔由 於不是用腐蝕劑,它是通過一個相當於鑽頭的直管供應電解液來鑽穿非常硬的材料,選擇 合適的工藝方法可以鑽出孔壁平直的孔來。而化學蝕刻鑽孔隻能鑽出不規則的錐形孔。 對於深度化學蝕刻鑽孔由於蝕刻時間長,而使公差增大,所以化學鑽孔除特殊情況外很少 采用。