Kimyasal aşındırma nedir?
(1) Kimyasal Dağlamanın Prensipleri ve Özellikleri
Kimyasal gravür, işlenmesi gereken parçaları kimyasal bir ortama maruz bırakan, burada kimyasal bir reaksiyonun meydana geldiği, parçanın malzemesinin paslanmasına ve çözülmesine neden olan, böylece gerekli şekil ve boyutu elde eden bir işlem yöntemidir. Kimyasal aşındırma sırasında, iş parçası yüzeyinin işlenmeyen kısımları öncelikle korozyona-dirençli bir kaplama ile kaplanmalıdır. Daha sonra, iş parçası aşındırma çözeltisine daldırılır veya aşındırma çözeltisi iş parçası yüzeyine uygulanır ve işleme hedefine ulaşmak için açıkta kalan alanlardan pay alınır.
Kimyasal aşındırma hem metalik hem de -metalik olmayan (cam, arduvaz vb. gibi) malzemeleri işleyebilir, işlenen malzemenin sertliğinden etkilenmez ve fiziksel değişikliklere neden olmaz. İşlemden sonra yüzey çapaksız olur, deforme olmaz ve çalışma sertleşmesi göstermez. Aşındırma solüsyonunun nüfuz edebileceği her türlü yüzey işlenebilir, bu da onu mekanik olarak işlenmesi zor olan yüzeyler için uygun hale getirir. İşleme sırasında kelepçeye gerek yoktur. Aşındırma çözeltisi ve buharı çevreyi kirlettiğinden, ekipmana ve insan sağlığına zararlı olduğundan, işleme sırasında uygun koruyucu önlemlerin alınması gerekir.
Kimyasal gravür esas olarak kalıp imalatında plastik kalıp boşluklarının yüzeyindeki desenleri, tasarımları ve metni işlemek için kullanılır; foto-gravür en yaygın kullanılanıdır.
Foto{0}}gravür, gerekli görüntünün bir fotoğraf negatifi üzerine fotoğraflanmasını içerir ve daha sonra negatif üzerindeki görüntü, bir fotokimyasal reaksiyon yoluyla ışığa duyarlı bir emülsiyon (emülsiyon) ile kaplanmış kalıp boşluğunun çalışma yüzeyi üzerine kopyalanır. Açıkta kalan film tabakası suda çözünmez hale gelir ve korozyon direnci artar. Pozlanmayan film tabakası suda-çözünür; açıkta kalmayan film tabakasını çıkarmak için suyla yıkadıktan sonra metalin bir kısmı açığa çıkar. Aşındırma çözeltisine daldırılarak gerekli desen ve tasarımlar elde edilir.
(2) Kimyasal Aşındırma İşlemi
Fotoğraf-gravür süreci aşağıdaki gibidir:
Original Drawing -> Photography -> Reverse Mounting of Negative -> Hardening of Film -> De-coating -> Etching ->Kırpma.
① Orijinal Çizim ve FotoğrafGerekli grafik ve metin belirli bir orana göre kağıda çizilir ve orijinal çizimi oluşturur. Daha sonra, özel fotoğraf ekipmanı kullanılarak, orijinal çizimin fotoğrafı çekilerek fotoğraf negatifi üzerinde gerekli boyuta küçültülür. Bir sabun kutusunun boşluğuna yazı yazmak için yapılan filmin bir örneği Şekil 6-3'te gösterilmektedir.
② Işığa Duyarlı EmülsiyonIşığa duyarlı emülsiyonlar için birçok formül vardır; en yaygın olarak kullanılan polivinil alkol (PVA) ışığa duyarlı emülsiyondur. Işığa duyarlı emülsiyonun çalışma prensibi aşağıdaki gibidir:
Polivinil alkol ve amonyum dikromat birbirleriyle kimyasal reaksiyona girmez. Polivinil alkol, suda kolayca çözünebilen, renksiz, şeffaf ve yapışkan özelliğe sahip olmasıyla karakterize edilir. Su buharlaştıktan sonra ince bir film oluşturur ancak suyla durulanarak veya silinerek çıkarılabilir. Amonyum dikromat ışığa maruz kaldıktan, duyarlılaştıktan ve geliştirildikten sonra suda çözünmesi zorlaşan ışığa duyarlı bir malzemedir. Kalıp yüzeyine nispeten sıkı bir şekilde yapışan ince bir film oluşturmak için polivinil alkol karışımıyla birleşir. Halen ağırlıklı olarak polivinil alkolden oluşan açıkta kalan kısımlar, suyla durulanarak ve emici pamukla silinerek çıkarılabilir. Kürlendikten sonra kalıp yüzeyine yapıştırılan ışığa duyarlı emülsiyon filmi, metali korozyondan koruyan belirli bir düzeyde korozyon direncine sahiptir.
③ Kazınmış Yüzeyin TemizlenmesiEmülsiyon uygulanmadan önce kalıp yüzeyi temizlenmelidir. Küçük kalıplar için yağ, %10 NaOH çözeltisinde ısıtılıp ardından temiz su ile durulanarak çıkarılabilir.
Daha büyük kalıplar için önce %10’luk NaOH çözeltisinde kaynatılıp durulanır, ardından tekrar kaynar su ile durulanır. Temizlendikten sonra emülsiyon uygulanmadan önce kalıp elektrikli fırında yaklaşık 50 dereceye kadar pişirilmelidir; aksi takdirde ışığa duyarlı emülsiyon kolaylıkla soyulabilir. Temizlenen kalıp boşluğu Şekil 6-4'te gösterilmektedir.
④ Emülsiyonun UygulanmasıEmülsiyon karanlık odada kırmızı ışık altında püskürtülerek uygulanabilir. Kalıbın ışığa duyarlı görüntüleme gerektiren bölgelerine, oda sıcaklığına bağlı olarak katlar arasındaki aralık-daha yüksek sıcaklıklar için daha kısa, daha düşük sıcaklıklar için daha uzun olacak şekilde tekrar tekrar püskürtülmelidir. Düzgün kaplamanın sağlanmasına dikkat edilmelidir. Emülsiyon uygulamasından sonraki kalıp boşluğu Şekil 6-5'te gösterilmektedir.
⑤ Fotoğraf Negatifinin TakılmasıHazırlanan fotoğraf negatifini kazınacak yüzeye düz bir şekilde yerleştirin, yüzeyi düzleştirin, negatifi bir cam parçasıyla yüzeye dik olacak şekilde bastırın ve negatifi şeffaf yapışkan bantla sabitleyin. Yuvarlak veya kavisli alanlar için, negatifi yapıştırmak amacıyla beyaz vazelin kullanılabilir. Kalıp boşluğunun tasarımı, filmin önceden yapıştırılmasının rahatlığını dikkate almalıdır; Gerektiğinde boşluk, geçmeli bir yapı olarak tasarlanabilir. Filmin yapıştırılmasından sonraki kalıp boşluğu Şekil 6-6'da gösterilmektedir.
⑥ PozlamaKaplanmış ve negatifi eklenmiş iş parçası alanı, iş parçası yüzeyindeki ışığa duyarlı emülsiyon filmini görüntüye göre hassaslaştırmak için bir ultraviyole ışık kaynağına (cıva lambası gibi) maruz bırakılır. Bu işlem sırasında, ışığa duyarlı alanın eşit şekilde maruz kalmasını sağlamak için ışık kaynağının konumu ayarlanmalıdır. Maruz kalma süresi pratik deneyime göre belirlenir.
⑦ Geliştirme ve DurulamaAçıkta kalan iş parçası, yaklaşık 30 saniye boyunca 40 ila 50 derecede sıcak suya daldırılır ve emülsiyon filminin açıkta kalan kısmının suda çözünmesine izin verilir. Çıkarıldıktan sonra alkalin menekşe boyası yüzeye damlatılır ve geliştirme için eşit şekilde yayılır. Net bir desen oluştuğunda temiz su ile durulanır ve açıkta kalan kısımlar emici pamukla silinir. Son olarak Şekil 6-7'de gösterildiği gibi sıcak hava ile kurutulur.
⑧ Film Sertleştirme ve OnarımıGeliştirilen kalıp boşluğu 150 ila 200 derece sıcaklıktaki elektrikli sabit sıcaklıktaki kurutma fırınına yerleştirilerek 5 ila 5 dakika arasında pişirilir. Filmin yapışma mukavemetini ve korozyon direncini arttırmak için 20 dakika. Kavite yüzeyinde tamamen çıkarılmamış herhangi bir emülsiyon filmi kalmışsa, bıçağın ucuyla temiz bir şekilde kesilebilir. Eksik film alanları matbaa mürekkebi kullanılarak onarılmalıdır.
⑨ Kazınmamış- Alanların KorunmasıDağlama gerektirmeyen alanlar, Şekil 6-8'de gösterildiği gibi bir filmle korunmalıdır.
⑩ DağlamaFarklı malzemeler için farklı aşındırma çözümleri seçilmelidir. Çelik kalıp boşlukları için ferrik klorür sulu çözeltisi yaygın olarak kullanılır ve daldırma veya püskürtme yoluyla uygulanabilir. Bir macun oluşturmak için ferrik klorür sulu çözeltisine uygun miktarda bakır sülfat tozu eklenirse ve daha sonra boşluk yüzeyine uygulanırsa (kaplama kalınlığı 0,2 ila 0,4 mm), yan penetrasyon azaltılabilir. Alttan kesmeyi (yan aşındırma) önlemek için aşındırıcıya koruyucu bir madde de eklenebilir veya reçine tozu fırçalanarak açıkta kalan desenin yan duvarlarına gömülebilir. Aşındırma sıcaklığı 50 ila 60 derecedir. Desenlerin ve tasarımların yoğunluğuna ve derinliğine bağlı olarak, aşındırmanın genellikle 0,3 mm'lik tipik aşındırma derinliğiyle 1 ila 3 kez yapılması gerekir.
⑪-Kaplama ve BitirmeKazınmış kalıp boşluğu cila solventi ve endüstriyel alkolle silinerek temizlenir. Şekil 6-9'da gösterildiği gibi gravür etkisini kontrol etmek amacıyla metnin bir ölçüsünü almak için hamuru kullanılabilir. Kusurlu alanlar yerel olarak rötuşlanır ve daha sonra ikincil aşındırma veya mekanik onarıma tabi tutulur. Aşındırma tamamlandıktan sonra, yüzeye yapışan ışığa duyarlı emülsiyon, koruyucu tabakayı yakmak için bir NaOH çözeltisi ile yıkanmalı, ardından birkaç kez su ile durulanmalıdır. Daha sonra fan ile kurutularak yağ filmi ile kaplanarak tüm süreç tamamlanır. Bitmiş kalıp boşluğu bölümündeki metin Şekil 6-10'da gösterilmektedir. Bir üretim tesisi işleme videosu, Çin Üniversitesi MOOC "Kalıp İmalat Teknolojisi" (Kurs Numarası: 0802SUST006) kaynak kütüphanesindeki "Kurutma Metni.mp4" dosyası altındaki "Vaka Videoları" klasöründe bulunabilir.
