Композиция для получения разделительного слоя при гальванопластическом изготовлении изделий

Композиция для получения разделительного слоя при гальванопластическом изготовлении изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к гальванопластике, а именно к подготовке поверхности модели перед осаждением металла, формирующего изделие. Цель изобретения - облегчение отделения изделий, уменьшение шероховатости их поверхности и повышение точности геометрических размеров. По изобретению для создания разделительного слоя используют композицию, представляющую собой суспензию порошка графита в растворе перфторэфирокислоты в хладоне 113 при содержании графита 130 - 180 г/л. Композиция обеспечивает легкость отделения от модели, исключает шероховатость поверхности полученного изделия и обеспечивает точность геометрических размеров в пределах допуска. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) Щ) щ) С 25 D 1/22! э г(. (сы ч, D të 6 : О f

Госуд@ старинный номитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4272048/23-02 (22) .30.06 ° 87 (46) 30.06.90. Бюл. Р 24 (71) Научно-производственное объединение по механизации и автоматизации производства машин для хлопководства

"Технолог" (72) Л.С.Маркмап, Я.Б.Фазылов и A.М.Сатановский (53) 621.357.6 (088.8) (56) Вячеславов П.ti. и Волянюк Г.А.

Электролитическое формование. Л.:

Машиностроение, 1979, с. 36.

Казначей Б.Я. Гальванопластика в промышленности. — Местпромиздат, 1955, с. 42.

Изобретение относится к гальванопластике, а именно к подготовке поверхности модели перед осаждением в процессе гальванопластического изготовления изделий и может быть использовано, например, при изготовлении сложнопрофильного прецизионного шлифовального инструмента.

Цель изобретения — облегчение отделения изделий, уменьшение шероховатости их поверхности и повышение точности геометрических размеров.

Композиция для получения разделительного слоя включает суспензию по2 (54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ РАЗДЕЛИТЕЛЬНОГО СЛОЯ ПРИ ГАЛЪВАНОПЛАСТИЧЕСКОМ ИЗГОТОВЛЕНИИ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к гальванопластике, а именно к подготовке поверхности модели перед осаждением металла, формирующего изделие, Цель изобретения — облегчение отделения изделий, уменьшение шероховатости их поверхности и повышение точности геометрических размеров. По изобретению для создания разделительного слоя используют композицию, представляю- щую собой суспензию порошка графита в растворе перфторэфирокислоты в хладоне 113 при содержании графита

130-180 г/л. Композиция обеспечивает

И легкость отделения изделия от модели, ! исключает шероховатость поверхности полученного изделия и обеспечивает точность геометрических размеров в пределах допуска. 1 табл. рошка граФита в растворе перфторэфи- рокислоты в хладоне 113 при содержа нии графита 130-180 г/л.

Приготавливают композицию следующим образом.

Берут 1/2 навески предварительно высушенного от влаги графита марки

"П" (ГОСТ 8295-73) из расчета 130180 г/л и загружают в стекляную емкость. Затем в емкость с графитом наливают раствор перфторэфирокислоты в хладоне 113, например, смазочную композицию марки 6 СФК-180-05 ТУ 6-.

02-2-602-79 в количестве 2/3 объема, 1574685

В ходе испытаний свойств разделительного слоя, полученного из композиций известного и предложенного составов, изменяли концентрацию графита в растворителе от 100 до 200 г/л.

Разделительный слой из указанных композиций формировали на рабочих моделях сложнопрофильных деталей, в частности на корпусе. алмазного правящего фасонного ролика с точностью геометрических размеров в пределах

3-5 мкм, выполненного иэ оргстекла, в также на мОделях-представителях (пластина оргстекла толщиной 10 мм).

55 емкость закрывают плотной .крышкой с встроенной мешалкой и перемешивают содержимое в течение 10-15 мин до образования устойчивой суспензии.

После чего в емкость загружают вторую половину навески графита и раствор перфторэфирокислоты в хладоне 113 доливают до 1 л. Затеи крьппку емкости закрывают и содержимое перемешивают еще 5 мин.

Ilo окончании смешения композицию сливают в тару иэ стекла,. нержавеющей стали или алюминия и плотно закрывают

1 пробкой. 1 5

В таком виде композиция готова к работе и может наноситься традиционными методами на модели из незлектропроводного материала.

Перед нанесением композиции содер- 20 жимое тары следует взболтать.

В процессе хранения композиции допускается частичное расслоение суспензии.

Пример. Испытания проводили 25 на этапе подготовки поверхности модели под гальваническое осаждение металла в процессе изготовления сложнопрофильных деталей методом гальванопластики, в частности, алмазных правящих роликов.

Состав композиции представляет собой суспензию, содержащую взвесь графита марки "П" (ГОСТ 8295-73) в растворе перфторэфирокислоты, например, смазочной композиции марки

6 ФСК-180-05 ТУ 6-02-2-602-79 в хладоне 113 ГОСТ 23844-79 при содержании графита в растворителе 130-180 г/л.

Для сравнительных испытаний в ка.— честве известной (базовой) композиции была взята суспензия в виде взвеси графита марки "П" (ГОСТ 8295-73) в ацетоне, при содержании графита

200-300 г/л.

Процесс формирования разделительного слоя включал следующие операции: подготовку поверхности модели, в том числе химическое обезжиривание, декапирование с промежуточными и последу.ющими промывками в теплой и холодной проточной воде, промывка в дистиллиро= ванной воде до полного смачивания поверхности, сушка до полного удаления влаги; нанесение композиции на модель методом окунания; выдержку в композиции в течение 30 с; сушку на воздухе в течение 3-5 мин.

Физико-механические свойства разделительного слоя определяли по следующим параметрам: толщина пленки с использованием рычажного микрометра

ГОСТ 4381-80 (точносуь измерений

1 мкм); внешний вид пленки с .помощью микроскопа МБС-9 при 30-50-кратном увеличении; удельное электросопротивление пленки с использованием моста постоянного тока Р-333; сцепление слоя с основой на образце-представителе путем сгибания подложки.

Эксплуатационные свойства разделительного слоя определяли на рабочих моделях после формирования гальванокопии толциной 1,0 мм из никелевого сульфаматного электролита с последующим отделением копии от модели путем деформации последней (нагрев модели о до 80-100 С) по следуюцим параметрам: отделяемость гальванокопии от модели (качественный критерий); внешний вид формируемой поверхности визуально; точность геометрических размеров гальванокопии (по чертежу модели с помощью универсального измерительного микроскопа марки УИМ-23).

Данные испытаний приведены в.таблице.

Иэ данных таблицы следует, что разделительный слой (при толщине пленки в пределах 6-10 мкм), полученный иэ композиции предложенного состава, при содержании графита в количестве 130-180 г/л обладает хорошими физико-механическими и эксплуатационными свойствами, обеспечивающими высокую точность геометрических размеров формуемой поверхности гальванокопии в жестких пределах допуска (3-5 мкм).

При этом снижение концентрации графита приводит к уменьшению толщины пленки, в результате чего из-за дефектов целостности последней проис1574685 (Результаты сравнительных испытаний физико-механических и эксплуатационных свойств разделительного слоя

Содеркание графита в композиции, г/л (по типу растворителя) Параметр

11О

A* в**

2ь** 3

13О.

150

180

200

Внешний вид Рыхлый пленки слой графита

Рыхлый Плотная, Рыхлый Плотная, слой сплош- слой сплошграфита ная графита ная

Рьилый Плотная, слой сплошная графита

Рыхлая, сплошПлотная, дефекты

Рыхлый слой графита сплошности ная

Толщина пленки, мкм

Удельное электросопротивление

5 10 5 10 пленки ., Ом/см

Сцепление слоя с подложкой е

3 10 3 10

3.10 3.10

2 ° !О

3 10

5 ° 10

5 ° 10

Практи- Хорочески шее

Практи- Хорочески шее

Практи- Хорочески шее

Практически

Удовлетворительное

Практи- Хорочески шее отсутству". отсутствует отсутствует отсутствует отсутствует

Отделяемость гальванокопии от модели

Легкая Затруд- Легкая Легкая Легкая Легкая Легкая Легкая Легкая Легкая нен ходит частичное сращивание осаждаеМого металла с поверхностью модели, что затрудняет отделение гальванокопии.

Кроме того, из-за недостаточного контакта частиц графита между собой при распределении их в пленке связующего увеличивается электросопротивление разделительного слоя, что ухудшает условия для прохождения электрического тока и, следовательно, условия осаждения металла.

Изменение же концентрации графита

f в сторону его увеличения от оптимального количества приводит также к ухудшению свойств ра эделительного слоя. Это обусловлено тем, что толщина слоя графита превышает толщину пленки связующего, в результате чего часть графита (его избыточное количество), находящаяся в несвязанном или частично связанном состоянии, способствует разрыхленрпо пленки. При этом снижается сцепление разделительного слоя с основой (моделью), а также увеличивается шероховатость формуемой поверхности гальванокопии за счет часуич11ого переноса несвязанно- . го графита на копию. Данное обстоятельство приводит к искажению геометрических размеров, что не позволяет изготавливать прецизионные дета ли в жестких пределах допуска.

Ра зделительный слой, полученный из композиции известного состава по комплексу своих свойств также не может быть использован при изготовлении высокоточных (прецизионных) гальванокопий в жестких пределах допуска.

Указанные преимущества позволят использовать изобретение при гальванопластическом изготовлении различ15 ных изделий.

Формула изобретения

2О Композиция для получения разделительного слоя при гальванопластическом изготовлении изделия, содержащая графит и растворитель, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью облег75 чения отделения изделий, уменьшения шероховатости их поверхности и повышения точности геометрических размеров, в качестве растворителя она содержит раствор перфторэфирокислоты в хладоне 113 при содержании. графита

130 — 180 г/л.

6 7 8 9 1О 11

1574685

Продолжение таблицы

I арканив графита в компаэи

Параметр

200 ая в л в A Б А в

2" "*

Наличие бугристостей, темных

На отДефекты поверхности

Дефекты спловЧастичный педельных участках имеется ности (наличие сквозных ренос графита на коотсутствуют пятен, частичmapoxoватость перенос графита на коперенос графита на когальванокопии пню отверстий, трещин) ный перенос графита на копню лию пню

Отклонениее

Отклонение

Отклоне- В предение от лах додопуска пуска чертежа чертежа (3-5 мкм) В преде- Отклонелах до- ние от пуска цапуска чертежа ертежч (3-5 мкм) Отклонение от

Отклонениее от до-. пуска чертежа от допуска от допуска чертежа допуска чертежа чертежа

П р и и в ч а н и е. Данные таблицы — среднестатистический показатель 3-х ана, логичных испытаний (измерений).

* — композиция известного состава (растворитель — ацетон) е* - композиция предложенного состава (растворитель — связующее — раствор смазочной композиции 6 СКФ-180-05 ТУ 6-02-2-602-79 в хладане 113)

*а* покрытие не образуется иэ"за отсутствия связи между частицами графита

Составитель Л.Казакова

Техред M.Äèäûê

Редактор Л.Пчолинская

Корректор Н.Король

Заказ 1760 Тираж 547 Подписное

ВНИИПИ

НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент" r.Óæãoðo . Г жгород, ул. агарина, lut

Внещний вид формуемой поверхности

Точность геометрических размеров формуемой поверхности

В йределах допуска чертежа (3-5 мкм) Наличие бугристостей, перенос графита на коДефекты поверхнасти отсутствуют

Наличие гофр, бугристостей, перенос графита на копию

Наличие бугристостир значительный

В пределах допуска чертежа (3-5 мкм) Наличие бугристостей, значительный