Kas ir ķīmiskā kodināšana?
(1) Ķīmiskās kodināšanas principi un raksturojums
Ķīmiskā kodināšana ir procesa metode, kas apstrādājamās detaļas pakļauj ķīmiskai videi, kur notiek ķīmiska reakcija, izraisot detaļas materiāla koroziju un izšķīšanu, tādējādi iegūstot vajadzīgo formu un izmēru. Ķīmiskās kodināšanas laikā apstrādājamās detaļas virsmas daļas, kuras nav jāapstrādā, vispirms jāpārklāj ar korozijizturīgu pārklājumu. Pēc tam sagatave tiek iegremdēta kodināšanas šķīdumā vai kodināšanas šķīdums tiek uzklāts uz sagataves virsmas, noņemot pielaidi no atklātajām zonām, lai sasniegtu apstrādes mērķi.
Ķīmiskā kodināšana var apstrādāt gan metāliskus, gan nemetāliskus (piemēram, stiklu, šīferi utt.) materiālus, to neietekmē apstrādājamā materiāla cietība, un tā neizraisa fiziskas izmaiņas. Pēc apstrādes virsma ir bez šķembām, nedeformējas un neuzrāda darba sacietēšanu. Jebkuru virsmu, kurā var iekļūt kodināšanas šķīdums, var apstrādāt, padarot to piemērotu virsmām, kuras ir grūti mehāniski apstrādāt. Apstrādes laikā nav nepieciešamas skavas. Tā kā kodināšanas šķīdums un tvaiki piesārņo vidi un ir kaitīgi iekārtām un cilvēku veselībai, apstrādes laikā ir jāveic atbilstoši aizsardzības pasākumi.
Ķīmisko kodināšanu galvenokārt izmanto veidņu ražošanā, lai apstrādātu modeļus, dizainus un tekstu uz plastmasas veidņu dobumu virsmas, un foto{0}}kodināšana ir visplašāk izmantotā.
Fotoattēlu-kodināšana ietver vajadzīgā attēla fotografēšanu uz fotonegatīva, un pēc tam attēls uz negatīva tiek dublēts uz veidnes dobuma darba virsmas, kas pārklāta ar gaismjutīgu emulsiju (emulsiju), izmantojot fotoķīmisku reakciju. Eksponētais plēves slānis kļūst ūdenī nešķīstošs un palielinās tā izturība pret koroziju. Neeksponētais filmas slānis ir ūdenī{3}}šķīstošs; pēc mazgāšanas ar ūdeni, lai noņemtu neeksponēto plēves slāni, daļa metāla tiek pakļauta. Iegremdējot kodināšanas šķīdumā, tiek iegūti nepieciešamie raksti un dizaini.
(2) Ķīmiskais kodināšanas process
Fotoattēlu{0}}kodināšanas process ir šāds:
Original Drawing -> Photography -> Reverse Mounting of Negative -> Hardening of Film -> De-coating -> Etching ->Apgriešana.
① Oriģināls zīmējums un fotogrāfijaNepieciešamā grafika un teksts tiek uzzīmēti uz papīra noteiktā proporcijā, kas veido oriģinālo zīmējumu. Pēc tam, izmantojot specializētu fototehniku, tiek nofotografēts oriģinālais zīmējums, lai samazinātu to līdz vajadzīgajam izmēram uz fotonegatīva. Filmas piemērs, kas izgatavots teksta kodināšanai uz ziepju kastes dobuma, ir parādīts 6-3. attēlā.
② Gaismas jutīga emulsijaIr daudz formulu gaismjutīgām emulsijām, un visbiežāk tiek izmantota polivinilspirta (PVA) gaismjutīgā emulsija. Gaismas jutīgās emulsijas darbības princips ir šāds:
Polivinilspirts un amonija dihromāts savā starpā ķīmiski nereaģē. Polivinilspirtu raksturo tas, ka tas viegli šķīst ūdenī, bezkrāsains, caurspīdīgs un tam piemīt adhezīvas īpašības. Pēc ūdens iztvaikošanas tas veido plānu plēvi, bet to var noņemt, noskalojot vai noslaukot ar ūdeni. Amonija dihromāts ir gaismjutīgs materiāls, kas pēc gaismas iedarbības, sensibilizācijas un attīstības kļūst grūti izšķīst ūdenī. Tas apvienojas ar polivinilspirta maisījumu, veidojot plānu plēvi, kas samērā stingri pielīp pie veidnes virsmas. Neeksponētās daļas, kas joprojām ir galvenokārt polivinilspirts, var noņemt, noskalojot ar ūdeni un noslaukot ar absorbējošu kokvilnu. Gaismas jutīgajai emulsijas plēvei, kas pielipusi veidnes virsmai, pēc sacietēšanas ir noteikts izturības pret koroziju līmenis, kas aizsargā metālu no korozijas.
③ Kodinātās virsmas tīrīšanaPirms emulsijas uzklāšanas veidnes virsma ir jānotīra. Mazajām veidnēm eļļu var noņemt, karsējot tās 10% NaOH šķīdumā, pēc tam noskalojot ar tīru ūdeni.
Lielākām veidnēm tās vispirms vāra 10% NaOH šķīdumā un noskalo, bet pēc tam vēlreiz noskalo ar verdošu ūdeni. Pēc tīrīšanas veidni pirms emulsijas uzklāšanas jācep elektriskajā krāsnī līdz aptuveni 50 grādiem; pretējā gadījumā gaismjutīgā emulsija var viegli nolobīties. Iztīrītais veidnes dobums ir parādīts 6-4 attēlā.
④ Emulsijas uzklāšanaEmulsiju var uzklāt, izsmidzinot tumšā telpā sarkanā gaismā. Pelējuma apgabali, kuriem nepieciešama gaismjutīga attēlveidošana, ir jāizsmidzina atkārtoti, intervālam starp slāņiem atkarībā no istabas temperatūras -īsāku, ja temperatūra ir augstāka, un garāku, ja temperatūra ir zemāka. Jārūpējas, lai nodrošinātu vienmērīgu pārklājumu. Veidnes dobums pēc emulsijas uzklāšanas ir parādīts 6-5 attēlā.
⑤ Fotogrāfiskā negatīva pievienošanaUzklājiet sagatavoto fotonegatīvu plakaniski uz iegravētās virsmas, izlīdziniet virsmu, piespiediet negatīvu ar stikla gabalu, padarot to perpendikulāri virsmai, un nostipriniet negatīvu ar caurspīdīgu līmlenti. Noapaļotām vai izliektām vietām negatīva pielīmēšanai var izmantot baltu vazelīnu. Veidojot veidnes dobumu, ir jāņem vērā plēves iepriekšēja piestiprināšanas ērtība; ja nepieciešams, dobumu var veidot kā ieliktņa konstrukciju. Veidnes dobums pēc plēves piestiprināšanas ir parādīts 6-6 attēlā.
⑥ EkspozīcijaApstrādājamās detaļas laukums, kas ir pārklāts un kuram ir pievienots negatīvs, tiek pakļauts ultravioletās gaismas avotam (piemēram, dzīvsudraba lampai), lai atbilstoši attēlam padarītu jutīgu gaismjutīgo emulsijas plēvi uz sagataves virsmas. Šī procesa laikā gaismas avota novietojums ir jāpielāgo, lai nodrošinātu vienmērīgu gaismas jutīgās zonas ekspozīciju. Ekspozīcijas ilgums tiek noteikts, pamatojoties uz praktisko pieredzi.
⑦ Izstrāde un skalošanaEksponēto sagatavi iegremdē 40 līdz 50 grādu karstā ūdenī uz apmēram 30 sekundēm, ļaujot neeksponētajai emulsijas plēves daļai izšķīst ūdenī. Pēc noņemšanas uz virsmas pilina sārmaini violetu krāsu un vienmērīgi izkliedē attīstībai. Kad parādās skaidrs raksts, tas tiek noskalots ar tīru ūdeni un neatklātās daļas tiek noslaucītas ar absorbējošu kokvilnu. Visbeidzot to žāvē ar karstu gaisu, kā parādīts 6-7. attēlā.
⑧ Plēves sacietēšana un remontsIzstrādāto veidnes dobumu ievieto elektriskā nemainīgas temperatūras žāvēšanas krāsnī 150 līdz 200 grādu temperatūrā un cep 5 līdz 20 minūtes, lai uzlabotu plēves adhēzijas izturību un izturību pret koroziju. Ja uz dobuma virsmas ir palikusi emulsijas plēve, kas nav pilnībā noņemta, to var tīru nogriezt ar naža galu. Trūkstošie plēves laukumi ir jālabo, izmantojot drukas tinti.
⑨ Ne{0}}iegravēto zonu aizsardzībaVietas, kurās nav nepieciešams kodināt, jāaizsargā ar plēvi, kā parādīts 6-8. attēlā.
⑩ kodināšanaDažādiem materiāliem jāizvēlas dažādi kodināšanas risinājumi. Tērauda veidņu dobumiem parasti izmanto dzelzs hlorīda ūdens šķīdumu, un to var uzklāt iegremdējot vai izsmidzinot. Ja dzelzs hlorīda ūdens šķīdumam pievieno atbilstošu daudzumu vara sulfāta pulvera, lai izveidotu pastu, un pēc tam uzklāj uz dobuma virsmas (pārklājuma biezums no 0,2 līdz 0,4 mm), sānu iespiešanos var samazināt. Lai novērstu apakšējo griezumu (sānu kodināšanu), kodinātājam var pievienot arī aizsarglīdzekli vai arī kolofonija pulveri var notīrīt ar suku un iestrādāt atklātā raksta sānu sienās. Kodināšanas temperatūra ir no 50 līdz 60 grādiem. Atkarībā no rakstu un zīmējumu blīvuma un dziļuma kodināšana parasti jāveic 1 līdz 3 reizes ar parasto kodināšanas dziļumu 0,3 mm.
⑪ Pārklājuma noņemšana- un apdareIegravētais veidnes dobums tiek notīrīts ar lakas šķīdinātāju un rūpniecisko spirtu. Teksta nospieduma iegūšanai, lai pārbaudītu kodināšanas efektu, var izmantot plastilīnu, kā parādīts 6-9. attēlā. Visas bojātās vietas tiek lokāli retušētas un pēc tam pakļautas sekundārai kodināšanai vai mehāniskai remontam. Pēc kodināšanas pabeigšanas gaismjutīgā emulsija, kas pielipusi pie virsmas, jānomazgā ar NaOH šķīdumu, lai nodedzinātu aizsargkārtu, pēc tam vairākas reizes noskalojiet ar ūdeni. Pēc tam to žāvē ar ventilatoru un pārklāj ar eļļas plēvi, tādējādi pabeidzot visu procesu. Teksts uz gatavās veidnes dobuma sadaļas ir parādīts 6-10 attēlā. Ražošanas vietas apstrādes video var atrast mapē "Case Videos" zem faila "Drying Text.mp4" Ķīnas universitātes MOOC resursu bibliotēkas "Pelējuma ražošanas tehnoloģija" (kursa numurs: 0802SUST006).
