Способ крепления деталей в электрическом поле

СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ, включающий размещение закрепляемых деталей на опорной поверхности электростатического зажимного устройства с нанесением на эту поверхность электровязкой жидкости, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения надежности крепления, на поверхность закрепляемых деталей, обращенную к опорной поверхности электростатического зажимного устройства, наносят пленку антистатического лака типа АСЛ-31 - АСЛ-36 и подвергают сушке при 18 - 30^oС в течение 15 - 25 мин.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности станкостроения и может быть широко использовано для крепления деталей на фрезерных, полировальных, шлифовальных станках, а также в электротехнике или виброиспытаниях для крепления проводящих или диэлектрических изделий, и может быть использовано в оптической промышленности при обработке стекол и линз различной конфигурации, и касается создания надежных, простых и точных способов крепления широкого ассортимента деталей.
Известен способ крепления деталей в электрическом поле путем нанесения на опорную поверхность электростатического зажимного устройства пленки электровязкой жидкости, размещения на этой пленке закрепляемого объекта и подачу электрического напряжения на электроды электростатического зажимного устройства.
Данный способ крепления деталей в электрическом поле обладает широкой областью использования и позволяет закреплять проводящие (магнитные и немагнитные материалы) и некоторые диэлектрические материалы (асбоцемент, влажный текстолит).
Однако надежность известного способа крепления деталей все еще остается недостаточной. Так, например, при креплении проводящих деталей в процессе эксплуатации неизбежны дефекты сплошности окисной пленки, закрывающей электроды, что приводит к электрическому пробою. В свою очередь, электрический пробой вызывает мгновенное падение напряжения в системе, что приводит к раскреплению детали в процессе обработки, чреватому тяжелыми последствиями. Низкая надежность известного способа крепления деталей в электрическом поле обуславливается также и зависимостью усилия закрепления от состояния рабочей (опорной) поверхности детали. Это требует соблюдения особых условий хранения деталей и проведения ряда мероприятий по подготовке опорной поверхности, что весьма неудобно, дорого и не всегда может быть соблюдено. Так, например, для текстолита усилие закрепления колеблется в широких пределах и остается все же недостаточным для надежной обработки детали. Кроме того, область использования известного способа крепления деталей в электрическом поле остается довольно узкой, так как закреплению подвергаются из диэлектрических материалов только асбоцемент и в меньшей мере текстолит. Целый ряд широко используемых в промышленности и весьма трудно закрепляемых другими известными способами материалов (стекло, керамика и пр.) не могут крепиться по известному способу.
Целью предлагаемого изобретения является расширение области использования и улучшение надежности работы способа крепления деталей в электрическом поле.
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе крепления деталей путем нанесения на опорную поверхность электростатического зажимного устройства пленки электровязкой жидкости, размещения на ней закрепляемого объекта и подачи напряжения на электроды электростатического зажимного устройства, на закрепляемую поверхность предварительно наносят пленку антистатического лака и подвергают сушке при 18-30^оС в течение 15-25 мин.
Нанесение пленки антистатического лака значительно расширяет область использования способа крепления деталей в электрическом поле, так как позволяет надежно закреплять широкий ассортимент механолабильных и хрупких диэлектрических материалов, трудно закрепляемых другими известными способами (стекло, керамика и пр.), а также существенно повышает надежность предлагаемого способа крепления при работе с проводящими материалами, так как режимы сушки нанесенного антистатического лака обеспечивают сплошность пленки на опорной поверхности детали и теперь неизбежные дефекты окисной пленки, закрывающей электроды, не приводят к электрическому пробою, так как проводящий материал закрепляемой детали дополнительно защищен пленкой антистатического лака.
В качестве антистатического лака (АСЛ) могут быть взяты, например, АСЛ-31 на основе полиметакриловой и полистиролсульфокислоты концентрацией 58 и 42% соответственно, АСЛ-35 на основе полиметакриловой и полиакриламидизобутиленсульфокислоты концентрацией 30 и 70% соответственно.
Предлагаемый способ крепления деталей в электрическом поле. В качестве антистатического лака были взяты АСЛ-31 и АСЛ-35, для чего 3% сухого вещества АСЛ-31 и 5% сухого вещества АСЛ-35 растворялись в этиловом спирте. Пленка антистатического лака предварительно наносилась на закрепляемую поверхность обрабатываемой детали методом окунания и подвергалась сушке при 18-30^оС в течение 15-25 мин. Были взяты три режима, подтверждающие граничные и средние значения указанных режимов сушки: при 18^оС 25 мин, при 23^оС 20 мин, при 30^оС 15 мин.
Для всех режимов сушки нанесенного антистатического лака были получены обеспечение постоянства диапазона требуемых электрофизических характеристик и сохранение сплошности пленки на опорной поверхности закрепляемой детали.
Затем на опорную поверхность электростатического зажимного устройства наносилась пленка электровязкой жидкости. В качестве электровязкой жидкости может быть взята, например, текучая композиция, реагирующая на действие электрического поля. На этой пленке электровязкой жидкости был размещен своей опорной поверхностью с предварительно нанесенной пленкой антистатического лака закрепляемый объект, после чего на электроды электростатического зажимного устройства подавалось электрическое напряжение.
Испытывались проводящие и диэлектрические материалы различной формы. Для сравнения проводились испытания крепления деталей в электрическом поле по известному способу.
Сравнение результатов испытаний позволяет сделать следующие выводы.
Повышается надежность крепления деталей в электрическом поле за счет обеспечения постоянства диапазона требуемых электрофизических характеристик опорной поверхности (пленки антистатического лака) при работе с проводящими и диэлектрическими материалами.
Повышается надежность способа крепления проводящих деталей в электрическом поле вследствие исключения частых электрических пробоев, возникающих из-за появления в процессе эксплуатации дефектов окисной пленки, закрывающей электроды, так как проводящий материал закрепляемой детали дополнительно защищен пленкой антистатического лака.
Значительно повышается удельное усилие сдвига при креплении по предлагаемому изобретению: для проводящих материалов в среднем в два раза (от 150-180 гс/см² в известном способе до 250 360 гс/см² по предлагаемому способу; для диэлектрических материалов: для текстолита повышается более чем в двадцать раз (с 5 10 гс/см² в известном способе до 210 290 г/см² по предлагаемому изобретению), для других диэлектрических материалов (стекло, керамика) от нуля при работе по известному способу до 230 330 гс/см² при работе по предлагаемому способу.
Повышение удельного усилия сдвига также увеличивает надежность способа крепления деталей в электрическом поле и обеспечивает возможность расширения области использования.
Способ прост и неэнергоемок в аппаратурном оформлении. Удаление пленки антистатического лака не вызывает труда и может быть выполнено по окончании обработки детали. В качестве достоинства способа следует отметить, что в случае возможности пленка антистатического лака может быть оставлена на детали, предохраняя ее от внешних воздействий, а также может служить в дальнейшем для предотвращения накопления статического электричества, выполняя тем самым побочно весьма полезную функцию.
СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ, включающий размещение закрепляемых деталей на опорной поверхности электростатического зажимного устройства с нанесением на эту поверхность электровязкой жидкости, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения надежности крепления, на поверхность закрепляемых деталей, обращенную к опорной поверхности электростатического зажимного устройства, наносят пленку антистатического лака типа АСЛ-31 - АСЛ-36 и подвергают сушке при 18 - 30^oС в течение 15 - 25 мин.