[1]Изобретение относится к электрохимическим и электрофизическим методам обработки
металлов, в частности к электрохимической размерной обработке (ЭХО) меди и ее сплавов.
[2]Известно, что для обработки меди и ее сплавов используется 10 -25% раствор
хлорида натрия. Однако качество обработанной поверхности при этом неудовлетворительное
(матовая, неровная поверхность). Известно, что для обработки меди и ее
сплавов с целью полировки поверхности изделий чаще всего применяются электролиты
на основе фосфорной кислоты (от. 600 до 1400 г/л). Однако коррозионная активность
этих электролитов достаточно высока, чтобы использовать их с целью электрохимической
обработки меди и ее сплавов.
[3]Известен электролит для размерной обработки
меди и ее сплавов, содержащий (мас.%)
[4]Нитрат натрия15-20
Нитрат аммония 5-7 Натрий лимоннокислый 1-2 Вода Остальное
[5]Однако качество обработанной поверхности неудовлетворительное (матовая, с частичными
нерастравленными участками поверхность).
[6]Наиболее близким по технической сущности
и достигаемому результату, то есть прототипом, является электролит следующего состава, мае, %:
[9]Фтористый натрий0,6-0,8
[13]Однако проведение электрохимической обработки меди в данном электролите не
обеспечивает высокого качества обработанной поверхности (получается ровная, но матовая
поверхность ,5 MKM). Кроме того, величина производительности при электрохимической
обработке в данном электролите невелика.
[14]Целью изобретения является улучшение
качества обработки поверхности с одноСЛ
[20]временным увеличением производительности ЭХО.
[21]Поставленная цель достигается тем, что в известный электролит, содержащий нитрат
аммония, хлорид натрия и воду, дополнительно вводят гептиламин при следующем соотношении компонентов,
мас.%:
[22]Хлорид щелочного металла4-6
Нитрат аммония . 13-17 Гептиламин 10-20 Вода Остальное
Известны электролиты 4,5, где нитрат аммония вводится С целью улучшения качества
обработанной поверхности, а также с целью увеличения производительности 5.
[23]Известно большое число электролитов, в состав которых вводят хлориды с целью
интенсификации процесса ЭХО 1.
[24]Известны электролиты, содержащие
амины 6: моноэтаноламин 7, смесь моно- и триэтаноламина 8 и триэтаноламин 9.
[25]По 7 добавки сернокислого магния и моноэтаноламина вводятся для повышения
локализации процесса (повышение точности формообразования).
[26]По 8 введение моно- и триэтаноламина способствует повышению стабильности и
производительности ЭХО. Присутствие в электролите аминов, способствует по мнению
авторов 8 предотвращению Образования пленки из вторичных продуктов
процесса и связанного с этим изменением сопротивления поверхностного слоя на катоде-инструменте .
[27]Присутствие триэтаноламина, по мнению авторов 9, способствует повышению
точности ЭХО из-за стабилизации протекания процесса ЭХО за счет изменения повер-
хностного натяжения- раствора и уменьшения газовыделения.:
[28]В предлагаемом техническом решении хлорид щелочного металла также вводится
с целью повышения производительности процесса ЭХО и меди и ее сплавов. Нитрат
аммония вводится для улучшения качества поверхности, что происходит, по нашему
мнению, за счет некоторого пассивирующе- го его действия на медь и ее сплавы, а также
и для повышения производительности за счет химического взаимодействия иона аммония
с медью и образования при этом комплексных частиц, хорошо растворимых в растворе электролита. .
[29]Гептиламин вводится для обеспечения полировки меди (и ее сплавов), что достигается
из-за адсорбции гептиламина на обрабатываемой поверхности и образованием
при этом комплексных частиц, включающих
[30]как медь и гептиламин, так и катионы щелочных
металлов с образованием гетерокомп- лексов меди. Проведение процесса ЭХО в
растворах, содержащих только неорганиче- ские соли (хлорид щелочного металла и нитрат
аммония) или попарное сочетание гептиламина и одной из вышеуказанных солей
не приводит к желаемым результатам.
[31]Таким образом, у заявляемого техниче-
ского решения появились свойства, не совпадающие со свойствами известных
решений - одновременное увеличение производительности и точности формообразования
и улучшение качества обработанной поверхности.
[32]Электролит готовился следующим образом:
необходимые количества хлорида натрия и нитрата аммония последовательно
растворялись в расчетном количестве воды. После этого добавляли требуемое количество гептиламина.
[33]Пример. Для приготовления 1 кг раствора № 2 (табл. 1) 50 г NaCI и 150 г
МЩМОз растворяли 650 мл воды. В пол- ученный раствор добавили 193,1 мл гептиламина
(плотностью 0,777 г/см3). Раствор перемешивали.
[34]Примеры приготовления/растворов
электролитов с заявленными концентраци- ями компонентов, а также с концентрациями
, выходящими за граничные интервалы, аналогичны приведенному выше.
[35]Испытания электролита проводили на электродах, изготовленных из меди на уста-
новкё с протоком электролита 10.
[36]Условия проведения испытаний: Сила тока в начале
[37]обработки125-140 мА Межэлектродный
[38]зазор0,4-1,0 мм
Напряжение на . электродах 2-2.4 В Площадь исследуемых
электродов 0,1см2 Входное давление
[40]Результаты испытаний приведены в таблице.
[41]Таким образом, из приведенных в таблице
данных следует, что использование предполагаемого электролита в заявляемых
соотношениях (примеры 2-8) позволяет достигнуть поставленную цель, а именно улучшение
качества обработки поверхности с одновременным увеличением производительности
процесса ЭХО. Уменьшение или увеличение концентрации хлорида натрия
(или калия) (примеры 9,10), нитрата аммония (примеры 11,12) и гептиламина (примеры 13,
[42]14) приводит к ухудшению качества обработанной поверхности.
[44]
