第十一章 其它加工  第一节  化学加工 第二节  等离子体加工  第三节  磨料流加工  第四节  铝合金微弧氧化表面陶瓷化处理技术  第一节  化学加工 化学加工：       利用酸、碱、盐等化学溶液对金属产生化学反应，使金属腐蚀溶解，改变工件尺寸和形状(以至表面性能)的一种加工方法。 成形加工：          化学铣切(化学蚀刻)          光化学腐蚀加工法 表面加工：         化学抛光         化学镀膜 第一节  化学加工  一、化学铣切加工  二、光化学腐蚀加工 三、化学抛光  四、化学镀膜  第一节  化学加工 一、化学铣切加工  ⒈化学铣切加工的原理、特点  ⒉化学铣切工艺过程  ⒊化学铣切的应用范围  第一节  化学加工 一、化学铣切加工 ⒈化学铣切加工的原理、特点 ⑴化学铣切加工的原理：       把工件非加工表面用耐腐蚀性涂层保护起来，需要加工的表面露出来，浸入到化学溶液中进行腐蚀，使金属按特定的部位溶解去除，达到加工目的。     第一节  化学加工 ⑵化学铣切的特点：   ①优点：    1)可加工任何金属材料    2)适于大面积加工，可同时加工多件。    3)不会产生应力、裂纹、毛刺等缺陷，表面粗糙度可           达Ra2.5—1.25μm    4)加工操作技术比较简单。    ②缺点：    1)不适宜加工窄而深的槽和型孔等。    2)原材料中缺陷和表面不平度、划痕等不易消除。    3)腐蚀液对设备和人体有危害。      第一节  化学加工 ⒉化学铣切工艺过程：         表面预处理→涂保护层→固化→刻线→腐蚀→清洗→去保护层    ⑴涂覆           表面去油→去锈、氧化膜→涂防护层（0.2㎜）→固化   保护层：    氯丁橡胶    丁基橡胶    丁苯橡胶  涂复的方法：                刷涂                喷涂         浸涂  第一节  化学加工 ⑵刻形或划线 刻形： 根据样板的形状和尺寸，把待加工表面的涂层去掉，以便进行腐蚀加工。 刻形的方法： 用手术刀沿样板轮廓切开保护层，再把不要的部分剥掉。                  K=2H／(W2—W1)=H／B                                     H=KB K—腐蚀系数  H—腐蚀深度 B—侧面腐蚀宽度 W1—刻形尺寸 W2—最终腐蚀尺寸 第一节  化学加工 ⑶腐蚀  NaOH、FeCl3、HNO3＋HCl、HNO3＋H2SO4＋H3PO4  第一节  化学加工 ⒊化学铣切的应用范围：        1)大件减薄        2)厚度小于1.5mm薄壁复杂形孔   第一节  化学加工 二、光化学腐蚀加工 照相化学腐蚀法 光化学：         照相制版、光刻、光电成形法总称。  ⒈照相制版的原理和工艺  ⒉光刻加工的原理和工艺    第一节  化学加工 ⒈照相制版的原理和工艺       ⑴照相制版的原理：         感光胶→照相→ 坚膜        ⑵工艺过程：                    第一节  化学加工     ①原图和照相          原图放大→照相缩小          照相底片一般采用涂有卤化银的感光版。      ②金属版和感光胶的涂复               金属版多采用微晶锌版和纯铜版        感光胶：           聚乙烯醇、骨胶、明胶。       第一节  化学加工 第一节  化学加工 ③曝光、显影和坚膜          紫外光照射感光  第一节  化学加工 ④固化  ⑤腐蚀   第一节  化学加工 保护剂：腐蚀坡度                  乙烯基硫脲和二硫化甲脒                  有粉腐蚀：松香粉。 第一节  化学加工 第一节  化学加工 ⒉光刻加工的原理和工艺     ⑴光刻加工的原理、特点和应用范围 光刻： 利用光致抗蚀剂的光化学反应特点，将掩模版上的图形精确地印制在 涂有光致抗蚀剂的衬底表面，再利用光致抗蚀剂的耐腐蚀特性，对衬 底表甲进行腐蚀，可获得极为复杂的精细图形。 特点：       精度甚高，其尺寸精度可达到0.01-0.005mm。 应用： 集成电路制造              精密零部件 刻线尺、刻度盘、光栅、细孔金属网板、电路布线板、晶闸管元 件等。  第一节  化学加工 ⑵光刻的工艺过程 原图→掩模———————↓ 衬底加工→涂胶→前烘→曝光→显影→坚膜→腐蚀→去胶  第一节  化学加工 第二节  等离子体加工  ⒈基本原理：      等离子弧加工       利用电弧放电使气体电离成过热的等离子气体流束，靠局部熔化及气化来去除材料的。      等离子弧加工有时叫做等离子体电弧加工或等离子体电弧切割 第二节  等离子体加工       等离子体是高温电离的气体，它由气体原子或分子在高温下获得能量电离之后，离解成带正电荷的离子和带负电荷的自由电子所组成，整体的正负离子数目和正负电荷数值仍相等，因此称为等离子体。   第二节  等离子体加工 等离子体具有极高的能量密度是由下列三种效应造成的：        ⑴机械压缩效应       ⑵热收缩效应    ⑶磁收缩效应 ⑴机械压缩效应       电弧在被迫通过喷嘴通道喷出时，通道对电弧产生机械压缩作用。     喷嘴通道的直径和长度对机械压缩效应的影响很大。 第二节  等离子体加工 ⑵热收缩效应          因冷却而形成的电弧截面缩小作用，就是热收缩效应。          喷嘴内部通人冷却水，使喷嘴内壁受到冷却，温度降低，因而靠近内壁的气体电离度急剧下降，导电性差，电弧中心导电性好，电离度高，电弧电流被迫在电弧中心高温区通过，使电弧的有效截面缩小，电流密度大大增加。           一般高速等离子气体流量越大，压力越大，冷却愈充分，则热收缩效应愈强烈。 第二节  等离子体加工 ⑶磁收缩效应            由于电弧电流周围磁场的作用，迫使电弧产生强烈的收缩作用，使电弧变得更细，电弧区中心电流密度更大，电弧更稳定而不扩散。        三种压缩效应的综合作用，等离子体的能量高度集中，电流密度、等离子体电弧的温度都很高，达到11000—28000℃(普通电弧仅5000—8000℃)，气体的电离度也随着剧增，并以极高的速度(约800-2000m／s，比声速还高)从喷嘴孔喷出，具有很大的动能和冲击力，当达到金属表面时，可以释放出大量的热能，加热和熔化金属，并将熔化了的金属材料吹除。  第二节  等离子体加工 等离子弧不但具有温度高、能量密度大的优点，而且焰流可以控制。适当的调节功率大小、气体类型、气体流量、进给速度和火焰角度，以及喷射距离等，可以利用一个电极加工不同厚度和多种材料。  第二节  等离子体加工 ⒉材料去除速度和加工精度      等离子体切割的速度是很高的，      成形切割      厚度为25mm的铝板时的切割速度为760mm／min，厚度为6.4mm钢板的切割速度为4060mm／min，采用水喷时可增加碳钢的切割速度，对厚度为5mm的钢板，切割速度为6100mm／min。    切边的斜度一般为
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