Способ изготовления капилярных отверстий

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсккСоцалнстнческнкРесттубтти(22) Заявлено 30,05,80 (2 ) 2933452/25-08с присоединением заявки РЙ(51)М. Кл. В 23 Р 1/00 9 твудврвтеввьй кввпвт ССВР ав дваизобрвтвнкй и открытки(71) Заявитель СТИИ ЛЕНИЯ КАПИЛЛЯРНЫХ(54) СПОСОБ И бвтыввемом нзрстие, Затем в Электроэрозией в оцелии изготввливвют о это отверстие помещвюром, равным требуемом нить с цивметаиаметру квпилИзобретение относится к электрофиэическим метоцвм обработки и прецнвзнвчено цля изготовления капиллярных каналов.По основному ввт, св. М 643266 известен способ изготовления капиллярных каналов, согласно которому осуществляют прошивку отверстия электрофнэическим способом, рвзмешвют в отверстии нить с цивметром, равным требуемому цивметру квпиллярного отверстия, произвоцят химите ческое освжцеиие металлического покрытия и уцвляют нить после заполнения пространства межцу ней и внутренней поверхностью отверстия 1.Этот способ позволяет получать квпил 15 лярные отверстия лишь в тонких листовых материалах, Если же изготавливаемый квнвл имеет цлину, намного (в сотни рвз) превосхоцящую его цивметр, обмен рвбо 2 Ь чей жицкости в квнвле сильно эвтруцняется и концентрация освжцвемого металттв, быстро снижается. В результате этого освжаение в канале прекрвшвется и процолжвется лишь у вхоцв в квнвл, гце мвссообмен с окружающей обрвбвтываемое изцелие жицкостью не звтруцнен.Целью изобретения является обеспечение возможности получения цлинномерных канадов.Поставленная цель цостигвется тем, что в рабочую жицкость помещают вспомогвтельный вертиквльно расположенный капилляр, фиксируют высоту поцьемв жицкости в нем, в в процессе освжцения в рабочей жицкости возбужцвют ультразвуковые колебания, причем режим озвучиввния поццерживвют твким, чтобы обеспечить приращение высоты поцьемв жицкости в капилляре поц цействием ультрвзвукв нв величину не менее алины изготввливаемого квнвлв.Способ осуществляется слецуюшим образом.лярного канала, выполненную из материала с низкой аагезией к материалу металлического покрытия, Помещают в рабочую жидкость вертикальный капилляр и фиксируют высоту поцьемв рабочей жицкости в нем, обусловленную действием капиллярных сил. Затем в рабочей жидкости возбуждают ультразвуковые колебания и, варьируя режим озвучивания, устанавливают его таким, чтобы приращение высоты подъе ма жицкости в капилляре было не менее алины изготавливаемого капиллярного канала. Затем изделие вместе с нитью помещают в рабочую жидкость и поц цействием ультразвука осуществляют химическое осажцение металла на внутреннюю порерхность канала, При этом в процессе осажцения контролируют высоту поцьема жицкости в капилляре и регулируют режим озвучивания. После заполнения20пространства межцу нитью и внутренней поверхностью канала нить удаляют и таким образом получают капиллярный канал зацанного диаметра.25В ультразвуковом поле при опрецелен-,ных режимах озвучивания возникает такназываемый ультразвуковой капиллярныйэффект. Этот эффект состоит в том, чтопоц действием ультразвука жицкость вкапилляре интенсивно прокачивается в направлении от излучателя. При этом, если капилляр расположен вертикально,.наблюдается быстрое увеличение высотыи скорости поцьема, Воздействие ультра 35. звука привоцит также к существенномууменьшению толщины пограничного слояи интенсификации процесса диффузии, играющих важную роль в химическом освжцении,При прокачивании жидкости через изготавливаемый канал рабочая среца непрерывно обновляется. В результатеосажцение осуществляется равномерно по .всей цлине канада что обеспечивает воз 45можногть получения протяженных капидлярных каналов.Максимум ультразвукового капиллярного эффекта соответствует максимуму приращения поцьема жидкости в капилляре.Поэтому при заданных условиях .озвучивания (температура жицкости, ее свойства, давление, форма излучателя и т.д.)режим озвучивания (частота интенсивность) целесообразно выбирать и поддерживать соответствующим максимальномупоцьему жидкости в капилляре.Если обусловленное воздействием,.ультразвука приращение высоты поцьема во вспомогательном капилляре не превышает длины изготавливаемого канала, тов некоторых случаях жидкость прокачива ется через иэг от авливаемый к ана л. Т акая ситуация может возникнуть, например,в несмачиваемом рабочем жидкостью ка. нала. В связи с этим режим озвучивания необхоцимо поддерживать таким,чтобы обеспечить приращение высотыподъема жидкости в пробном капиллярена величину, по крайней мере, не менеедлины изготавливаемого канала,Необходимым условием возникновенияультразвукового капиллярного эффектаявляется наличие развитой кавитации уторца капилляра. Для обеспечения этогорежима амплитуда звукового цавленияРА цолжна быть не ниже 5 Рд и ,гцеРА пор - амплитуаа звукового давления,соответствующая порогу кавитации в ра.бочей жидкости.При увеличении звукового давленияэФ 4 ект вначале растет, достигает мак -симума и затем начинает уменьшаться.В зависимости от свойств жидкости,ее температуры, уровня нац излучателем,цввления и частоты колебаний интенсивность, при которой достигается максимумэффекта, существенно меняется.В связи с этим оптимальный режимдолжен определяться в кажцом конкретномсдучае опытным путем и контролироваться при осуществлении процесса. Вспомогательный капилляр является простым инадежным средством определения оптимального режима.Проверку предлагаемого способа проводят на примере осаждения никеля навнутреннюю поверхность отверстия диаметром 1 мм в медном писке, полученного электрофизическим методом. В отверс тии р азм ещают нить из с тек лов од окна диаметром 0,1 мм, покрытую тонкимслоем вакуумной смазки.Эксперименты проводят на частоте41,5 кГц. В качестве вспомогательногоиспользуют стеклянный капилляр с диаметром канала 0,4 мм, внешним диаметром 12 мм и алиной 08 м.Режим варьируется изменением амплитуцы колебаний излучателя А. Осуществляют формообразование канала алиной 50 мм. Результаты прецставленыв таблице, гце б- средний циаметр навходе в канал капилляра; С)д- то же,на глубине 25 мм, т.е. в середине канала; Ъ- приращение высоты поаьемарабочей жидкости в пробном капилляре,обусловленное воздействием ультразвука.формула изоб е н тролируют приращение выжиакости во вспомогатеи обеспечивают величинуращения не менее алиныканала за счет регулироввучиввния,соты поаьема льном капилляре указанного при- изготовленного апня режима озалинств Источники инфор принятые во внимание 1. Авторское свиаете 643266, кл. В 23 Рии ессе бужаают ом кон 3 ри экспертизество СССР1/00, 1975,Составитель М. климовская А лексеенко Техреа М,Рейвес Корректор А. ФеренРеаакт 50 Поцписноеного комитета СССРний и открытийшская нвб., ц. 4/5 аж 1 1 Т ВНИИПИ Госу по целам 5, Москва, ЖЗаказ 22 ст изобрете -35, Ра 13 илиал ППП Патент", г. Ужгороц, ул. Проектная, 4 5 904А =0 соответствует ос вж вению без ультразвука, т,е. по известному способу, который принимают за базовый обьект. При амплитуае, соответствующей мак, ,симуму(75 см), провоцят формообра зование каналов алиной ао 150 мм. В результате установлено, что преалагаемый способ позволяет получать каналы алинойболее чем в 10 раз превосходящей аивметр. При этом поперечные размеры 10 выаерживают с точностью не ниже +0,02 мм по всей алине канале.Как вицно из таблицы, по известному способу невозможно получить протяжен- ные капилляры зваанных размеров, твк 15 как уже при протяженности 50 мм и ц= Способ изготовления капиллярнверстий по авт. св. М 643266, оличаюшийсятем, что,собеспечения возм ожности получениномерных каналов, в рабочую жиапомешают вспомогательный вертикрасположенный капилляр и в процосажаения в рабочей жиакости возультразвуковые колебания, при эт 954 6=0,1 мм аиаметр канала варьируется по его алине от 0,1 ао 0,89 мм.При вмплитуае колебаний излучателя,соответствующей приращению выс отыпоаьема в пробном капилляре на величину.,менее протяженности изготавливаемогоканала, аиаметр варьируется на алине25 мм более, чем в цвв раза, т.е. притаком режиме озвучивания точность ещецовольно низкая.Использование изобретения позволитизготавливать протяженные капиллярныеканалы путем химического осажцения металла на внутреннюю поверхность преаварительно изготовленного электрофизическим способом канала.