Способ изготовления изделий с капиллярными каналами

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЭДЕЛИЙС КАПИЛЛЯРНЫМИ КАНАЛАМИ(57) Использование:. в производстве металлических изделий, в частности фильер преимущественно с капиллярами некруглогосечения, применяемых для получения волоИзобретение относится к производству,металлически изделий в частности к изго-;товлению фильер с капиллярами для получения волокон преимущественно некруглогосечения.Известен способ изготовления капилляров фильер механическим путем с помощьюразвертки и последующей чистовой обработки поверхности (заявка Японии 1 ч. 6368326, кл. В 23 Р 15/16/И 01.О 4/02).Однако данный способ не позволяетполучать капилляры большой длины и малого сечения вследствии ограниченной стойкости примгняемого для этих целейинструмента,Известен также электрохимическийспособ получения каналов для охлаждения,например в со 1 лах, при котором формирование канала идет последоьательными образованием стенок ка.ала слоямиосаждаемого элекгролитич:.ски металла изаполнением образуемой внутренней полости легкоплавким материагом с хорошей кон. Сущность ет получение о ной поверхнос заполнение и вом, доработку несение мет последующим ного состава и рительно на на электроизоля впоследствии, дут вдоль кана цией удаления или до нее. изобретения: способ включаткрытых канавок на наружти металлических заготовок, х электропроводным состаповерхности заготовки, нааллического покрытия с удалением электропроводз канавок. При этом предваружную поверхность наносят ционный слой, удаляемый а доработку поверхности вевки, одновременно с операэлектроизоляционного слоя лектропроводностью (патент Франции М083964, кл. В 23 Р 15/00, С 23 В 7/00).Однако данный способ также не может обеспечить полукой точностью и чхности,Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ получения каналов, применяемый при изготовлении лопаток турбин и заключающийся в получении канавок в металлической основе, их заполнении электропроводным составом, нанесении металлического по-крытия на открытую поверхность канавки и последующем удалении заполняющего состава путем нагрева (заявка Франции й.2202755, кл. В 23 Р 15/04, Е 01 О 5/18 Е 04 О 29/30).Однако данный способ не может обеспечить высокую чистоту обработки капиллярных каналов четырех- или треугольного сечений и длиной сторон менее 0,1 мм, а также высокую точность углов из-за деформации и налипания оазл 1 ягченного электро10 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 проводного полимера на обрабатываемыйинструмент и сопрягаемые поверхности.Цель изобретения - достижение высокой точности и чистоты обработки поверхности капиллярных каналов, имеющих 5некруглое поперечное сечение в фильерахдля получения волокон, а также повышениепроизводительности способа и снижениематериальных затрат при его проведении.Цель достигается тем, что в способе изготовления капиллярных каналов, включающем получение открытых канавок нанаружной поверхности металлических заготовок, заполнение их электропроводным составом, доработку поверхности заготовки 15по чистоте и нанесение металлического покрытия с последующим удалением заполняющего состава из канавок, формированиеканавок ведут через предварительно нанесенный на поверхность заготовки электроизоляционный слой, который впоследствииудаляют одновременно с механической до;работкой поверхности заготовки, проводимой вдоль канавки, или перед ней,Сравнение заявляемого решения с прототипом позволило выявить наличие такихотличительных признаков как нанесение наповерхность заготовки электроизоляционного слоя, через который ведут формирование канавок, и его последующее удалениеодновременно с механической. доработкойповерхности, проводимой вдоль канавки.или перед ней что позволяет сделать выводс соответствии технического решения критерию "новизна". Сравнение заявляемогорешения не только с прототипом, но и сдругими техническими решениями в даннойобласти техники не позволило выявить в нихпризнаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделатьвывод о соответствии критерию "существенные отличия",Способ реализуется следующим образом.На поверхность металлической заготовки наносят электроизоляционное покрытие,Затем любым известным методом в поверхностном слое заготовки через покрытиеформируют канавки необходимых форм иразмеров, обеспечивая требуемую чистотустенок канавки и геометрию Используя заготовку в качестве катода канавки заполняют злектроли 1 ическим методом металлом,который по химическим или злектрохимическим свойствам отличается от металла заготовки. Так как вся поверхность заготовкипокрыта электроизоляционным покрытием,то металл осаждается только в канавках,При этом процес заполнения канавок идетзначительно быстрее и качественнее. так как устраняется влияние краевых эффектов при электролизе, Локализация процессарезко сокращает расход материалов и электроэнергии, Далее поверхность заготовки подвергают механической обработке, Электроизоляционное покрытие можно удалитьпредварительно химическим методом или совместить процесс мехобработки и удаления покрытия, Цель механической обработки, в качестве которой возможноприменение операций шлифования, полирования или других чистовых методов обработки, - окончательное формирование размеров канавки и обеспечение необходимой чистоты поверхности металла, эаполнившего канавку, Обработка проводится вдоль канавки. При этом удаляются излишки металла, заполнившего канавку. а также прилегающий к канавке поверхностный слой металла основы, в котором наблюдаются изменения после формирования канавок. Так как обработка ведется вдоль канавки, тов этом случае исключается намаэывание одного металла на другой вследствие разницы в физико-механических свойствах металла заготовки и металла, заполнившего канавку. Это позволяет получать капилляры с высокой чистотой стенок, Внутренние углы при этом не имеют радиусов, а стенки прямолинейны. Так как поверхность заготовки изолировалась перед заполнением канавок, то это позволяет сохранить базы для мехобработки и с достаточной точностью регулировать глубину канавки, а также обрабатывать не всю поверхность заготовки, а только область канавки, Далее на поверхность заготовки наносится электролитический слой металла, закрывающий канавку, с образованием еще одной стенки капилляра и формирующий окончательные размеры заготовки. После этого заготовку разрезают на участки необходимой длины и удаляют металл, заполняющий канавку путем травления,Таким образом, получают капиллярпоследовательным формированием стенок с необходимой чистотой внутренней поверхности и высокой точностью его различных параметров при незначительных затратахтруда, энергии и материалов.П р и м е р. На заготовку цилиндрической формы длиной 150 мм и диаметром 30 мм из стали ЗОХ 13 нанесли злектроизоляционное покрытие из химически стойкой эмали толщиной 30 мкм. Затем резцом вдоль образующей нанесли 20 канавок треугольной формы глубиной в металле заготовки в 0,1 мм и углом при вершине в 60", Затем канавки заполнили электролити,еской медью. После этого химически удалили1779525 Составитель В.БаранцевТехред М.Моргентал Корректор С Лукач Редактор Заказ 4409 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-иадательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 злектроизоляционный слой и алмазным кругом обработали канавки вдоль образующей, удаляя излишки меди и прилегающий слой металла заготовки, При этом окончательно быласформирована глубина канавки 5 в 0,06 мм и два оставшихся угла, сопряженных с поверхностью по 60 каждый. Для этой обработки использовались базовые по:верхности, применявшиеся.при нанесении канавок на поверхность, После механиче ского полирования мест обработки тоже в направлении вдоль канавок на всю поверх-нос-,ь заготовки, кроме торцев, было нанесено электролитическое хромовое покрытие толщиной 500 мкм. После термообработки и 15 доводки поверхности заготовка была разрезана на диски толщиной по 5 мм, торцы которых были отшлифованы и отполированы, Затем химически растворили медь в канавках и получили 20 капилляров 20 треугольной формы в одном диске с углами при вершине в 60 и сторонами в 0,07 мм. Разница в длине сторон капилляров не превышала 3 мкм. а разница в величине углов 2", Чистота поверхности стенок капилляра 25 после вскрытия была Я = 0,063,Применение предлагаемого способа позволяет повысить точность и чистоту обработки внутренней поверхности капилляра, а также снизить себестоимость изготовления фильер с такими капиллярами.Формула изобретения. Способ изготовления изделий с капиллярными каналами, преимущественно фильерных пластин, включающий получение открытых канавок на наружной поверхности металлических заготовок, заполнение канавок электропроводным составом, доработку поверхности заготовки, нанесение металлического покрытия на заготовку с последующим удалением заполняющего составаиэканавок, отличающийся тем, что. с целью повышения точности и чистоты обработки внутренней поверхности капилляров некруглого сечения, повышения производительности и снижения материальных затрат, предварительно на поверхность заготовки наносят электроизоляционный слой, доработку поверхности заготовки ведут вдоль канавок, причем электроиэоляционный слой удаляют одновременно с доработкой или перед ней.