Способ нанесения микрорельефана поверхность алюминия и егосплавов

ОПИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик)М.Кл.з 603 Г 7 2) Заявле 6,10.78 (21) 2675740/28-10 с присоединением заявк сударственный квмит(23) Приори по делам изобретений 3) Опублико 45) Дата опу но 07,01,81. Бюллетень3) УДК 655.22(088,8) ткрытии ликования описания 09.. Пучко В, Ф. Каширин Коноплева 1) Заявител 54) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ МИКРОРЕЛЬЕФА ПОВЕРХНОСТЬ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВ лткм). Кро:мея неровными, контрастные нанесения миюминия и его ереносе фотозаготовки сдублением, ем в растворе абая контрасозволяет пол,муаровых п ва микрорельеастности изоопособу тертечение 20 - растворе гидцией 25 - 40% осветля ют,в о нано- клас- шлить обИзобретение относится к фотомеханической репродукции печатных форм и может быть,использовано при исследовании напряженно-деформи 1 рованного состояния при холодной и горячей упругой и пластической 5 деформации алюминиевых сплавов в лабораторных и промьвшленных условиях.Для .исследования, напряженно-деформированного состояния методом муаровых полос материалов из алюминия и его опла О вов при высоких температурах до 500 С на,плоскую поверхность исследуемой детали наносят микрорельеф (расстр),в,виде ли,нейных канавок заданной глубины и шага путем вытравливания канавок без дополни тельного окрашивания поверхности, так как существующие эмульоии и красители разрушаются при,вьесонсих температурах,Известны способы нанесения растра, заключающиеся в том, что после нанесения 20 линейного растра .на образец путем переноса фотоизображения на его,поверхность образец помещают в ванну с кислотой и производится травление незасвеченных участков,:при этом время травления,подбирается 25 экспериментально в зависимости от концентрации кислоты, а после травлвция образец промывают в проточной воде (11.Недостатком, известных способов является получение канавок плотностью только до 4 линий на мм (шаг 250 того, края канавок получаютс что не позволяет получить муаровые полосы.Известны также способы крорельефа на поверхность ал сплавов, заключающиеся в п изображения на поверюность последующим окраакиванием термообработкой и травлени гидрата окиси натрия 121. Недостатком является слность изображения, что не пчить:качественные картинылос.С целью улучшения качестфа путсм повышения контрбражения по предлагаемомумообра ботку проводят,в25 мин, а травлеине ведут врата окиси натрия концентрав течение 2 - 5 мин, а затемазотной кислоте.Способ осуществляют следующимзом,Поверюность образцсят расстр, доводится доса шероховатости с нфовальных шкурок. 3794595 Продолжительность солевой термообработни,лин Концентрация едкого натра, % Времятравления, .л(ик Контрастность растра 25 10 25 24 40 40 20 25 25 25 разца обезжиривают окисью магния и нацентрифуге наносят слой фотоэмульсии.На высохший фотоэмульсионный слойэкспонируют изображение,растра при освещении ксеоновой лампой и производят проявление, путем промывки, водой, В процессепроявления незасвеченные участки эмульсии растворяют в воде, а засвеченные,вследствие фотоадгезии, прочно соединяются с поверхностью металла,После окрашивалия, промывки .и дубления производится термообработка в расплаве солей (54% К 1 х 10, и 45% 1 х 1 а 1 х 10)при температуре 200 С в течение 20 -25 л 1 ин. Эта операция проводиться для повышения стойкости фотоэмульсионной сетки к воздействию едкого натра, После солевой обработки и охлаждения травят прикомнатной температуре в насыщенном растворе гидрата окиси натрия концентрацией25 - 40% в течение 2 - 5 мин и осветляют в5%-пой азотистой кислоте.После химико-термической обработкина поверхности металла образуется микрорельеф в виде канавок глубиной 15 -40 нкм. В процессе деформирования канавки сохраняются, если они нанесены на свободную поверхность или находятся на контактной поверхности, где контактные силытрения не превьипают 2 - 3 кгс/Аль, а контактные удельные давления не превышают15 - 20 кгс/лоР. Процесс экспонированиядля получения контраста микрорельефа(растра),на поверхности за счет направленного освещения представлен,на чертеже.Источник света 5 (ксеноновую лампу)располагают в плоскоспи, перпендикулярной к направлению ливий (канавок) А растра таким образом, чтобы пучок света,с,параллельными лучами был направлен подуглом а = 10 - 20 к поверхности образцаВ. При таком уасположении источника света выступающие поверхности В освещены,а канавки А,нахо 1 дятся в тени, Этим приемом досвигается высокая контрастностьизобр ажения.Способ осуществляют следующим образом. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Поверхность для нанесения растра обрабатывают на фрезерноя или строгальном станках до чистоты поверхности 5 - 6класса шероховатости по ГОСТ 2789-59,Затем поверхность доводят с использованием шлифовальных шкурок М 40, М 28,М 20 до чистоты 7 - 8 класса шероховатости, обезжиривают окисью магния с,последующей промывкой в проточной воде.Образец закоспляют в центре дискацентрифуги иполивают подготовленную поверхность эмульсией на основе поливинилового спирта. Вращают диск соскоростью 120 в 2 об/мин в течение 3 -5 лин до полного, высыхания фотоэмульси:и,На высохший эмульоионный слой на,кладывают эмульсионной стороной пленку,на которую нанесен линейный распр, имеющий шаг 50 - 100 мкл, и прижимают к поверхности образца стеклом. Экспонирование производят ксеноновой лампой ДКСТ 2000 в течение 1,8 - 2 мин, Экспонирован,ный образец промывают проточной водой3 - 5 мин. Проявленный образец помещаютэмульсионным слоем в раствор метилвиолета на 1 - 2. лаин. Затем образец промывают в проточной воде. После этого образец опускают на 1 - 2 мин в 5% -,ный раствор хромового ангидрида и нагревают втермостате до 150 - 200 С для повышенияэффекта дубления,Образец помещают на 20 - 25 лтин врасплав солей (54% К 1 х 10 а и 46% 1 х 1 а 1 х 10)при температуре 200 С, После солевой обработки образец охлаждают на воздухе докомнатной температуры, остатии солейсмывают проточной,водой. Травление производят в насыщенном растворе гидратаокиси натрия концентрацией 25 - 40% прикомнатной температуре,в течение 2 - 5 мини промывают в проточной,воде. Далее поверхность протирают 5% иным растворомазотной кислоты.Контраст изображения определяетсяпродолжительностью солевой термообработки, концентрацией едкого натра и временем травления. Данные по испытаниюспособа приведены .в табл. 1.Таблица 1 Перетрав. растраХаотичные углубления, изображение отсутствуетУдовлетворительная ХорошаяПеретрав растра.Формула изо бр ет ения Способ получениямикрорельефа наповерхностизаготовки Показатели качества микрорельефа.Контрастность растра при шаге 40 - 100 мкм Хорошая, удовлетво- рительная п,т я ,7Заказ 228/211 Изд. М 225 Тираж 541 Подписное1 ШО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ип. Харьк, фил. пред. Патен Как показывают даиные, приведенные в табл. 1, сниженне продолжительностями солевой обработки умвньшает прочность засвеченных учасгков и они разрушаюгся в п 1 роцеосе травления гидратом оииси награ, Увеличение времени травления также,приводит к разрушению засвеченных участков. Отклонение от предложенных режимов термообработки вызывает перетрав расгра, приводиг,к появлению хаотично располо женных углублений, при этом изображение отсутствует.Характеристика качества растра, полу ченного травлением данным способом, приведена в табл. 2.15 30Использование способа, нанесения миирорельефа позволяет получить растр хорошей и удовлетворительной контрастности с шагом 40 - 100 мкм, который может быть использован при высоких температурах лри исследовании напряженно-деформированного состояния,в процессах обрабогки металлов давлением, при исследовании усло;вий работы при повышенных температурах деталей и узлов общего машиностроения и 40 .в друпих областях науки и техники, изучающих условия формоиэменения материалов с использованием методов конечных деформаций (например, метод муар).Кроме того, изобретение может быть использовано,в полиграфической лромышленности в технологии изготовления печатных форм офсетной печати и для печатных схем.Технико-экономическая эффективность предложенного способа обусловливается тем, что технология, получения микрорельефа значительно упрощается, нет необходимости в строительстве и эксплуатации дорогостоящих вакуумных установок. Способ нанесения микрорельефа на поверхность алюминия и его сплавов, заключающийся в переносе фотоизображения на поверхность ваготовии с последующим окрашиванием, дублением, термообработкой ,в расплаве солей и гравлением:в растворе лидрата окиси натрия, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества микрорельефа путем повышения контрастности изображения,:в нем термообработку проводят в течение 20 - 25 мин при температуре 200, а травление ведут в раство,ре гидрата окиси натрия конценграцией 25 - 40% в течение 2 - 5 мин, а затем осветляют в азотной кислоте. Источиики информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Полухин П. И. и др, Деформации и напряжения при обработке металлов давлением, 1974, с. 207.2. Авторское ,свидетельство СССР152796, кл. 6 03 г 5/02, 1962 (прототип),