第九章其它加工方法课件.ppt

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1、第九章其它加工方法第一节化学加工化学加工（ChemicalMachining简称CHM）是利用酸、碱、盐等化学溶液对金属产生化学反应，使金属腐蚀溶解，改变工件尺寸和形状（以至表面性能）的一种加工方法。它分为两种：1、成形加工：1）化学铣（又称化学刻蚀），2）光化学腐蚀加工。2）表面加工：1）化学抛光，2）化学镀膜1一、化学铣削加工（一）化学铣削的原理、特点和应用范围2化学铣削（CHM）,实质上是较大面积和较深尺寸上的化学刻蚀（ChemicalEtching）。过程：将不需加工的部分用耐腐蚀性涂层保护起来，需加工的部分暴露出来，浸入到化学溶液中

2、进行腐蚀，使金属按特定的部位溶解去除，达到加工的目的。化学铣削的特点：1）可加工任何难加工的材料，不受材料强度、硬度的限制，如：铝合金、钼合金、钛合金、镁合金、不锈钢；2）适于大面积加工33）加工过程不产生应力、裂纹、毛刺等缺陷，Ra2.5~1.54）操作简单化学铣削的缺点：1）不适用于加工窄、深槽或型孔；2）不能去除原零件的标面缺陷，滑痕等3）腐蚀液对设备、人有害，注意保护。应用范围：1）大面积表面减薄加工，2）在厚度小于1.5mm薄壁零件上加工型孔4（二）化学铣削工艺过程表面与处理：去油污、氧化膜；在相应腐蚀液中预腐蚀；喷砂处理，形成一定

3、的粗糙度。保护层：氯丁橡胶、丁基橡胶、丁苯橡胶。0.2mm厚5二、光化学腐蚀加工光化学腐蚀加工简称光化学加工（OpticalChemicalMachining缩写OCM）,是化学照相制版和光刻（化学腐蚀）相结合的一种精密微细加工技术。它与化学刻蚀（化学铣削）加工的主要区别在于：它不是靠人工刻形、划线，而是用感光照相来确定工件表面要刻蚀的图形、线条。（一）照相制版的原理和工艺1、照相制版的原理照相制版将将图形摄影到底片上，经光化学反应，将图象复制到涂有感光胶的铜板或锌板上，经坚膜固化处理，使感光胶具有一定的抗蚀能力，经化学腐蚀，即可得到所需图形

4、的金属板。62、工艺过程（1）原图和照相（2）金属板和感光胶的涂复7（3）曝光、显影和坚膜（4）固化；（5）腐蚀8（二）光刻加工的原理和工艺1、光刻的原理、特点及应用范围光刻，是利用光致抗蚀剂的光化学反应的特点，将掩模板上的图形精确的复制在涂有光致抗蚀剂的衬底上，再利用光致抗蚀剂的耐腐蚀特性，对衬底表面进行腐蚀，获得所需的图形。使用于电路布线板、晶闸管元件等的制作。2、光刻的工艺过程1）原图和掩模板的制备，2）涂复光致抗蚀剂，3）曝光，4）腐蚀，5）去胶。910三、化学抛光（ChemicalPolish简称CP）原理：在硝酸或磷酸的溶液中，在

5、一定的条件下，使工件表面氧化，此氧化层又能逐渐溶入溶液。表面微凸的地方比表面微凹的地方氧化、溶解的快，使工件表面逐渐整平。特点：大面积、薄壁件、低刚度、复杂型面的抛光。缺点：比电解抛光效果差。11四、化学镀膜（一）目的：在金属、非金属表面镀上一层金属。（二）原理：在金属盐溶液中加入一种化学还原剂，将镀液中的金属离子还原后沉积在被镀零件的表面。（三）特点：1、镀层均匀。2、被镀工件可以为任何材料，包括非导体材料：如玻璃、陶瓷、塑料。3、不需电源，设备简单4、镀液一般可连续需使用，再生使用。12（四）应用1、镀铜，用硫酸铜；2、镀镍，用氯化镍；3

6、、镀铬，用溴化铬；4、镀钴，用氯化钴。还原剂，用磷酸钠、次硫酸钠、酒石酸纳、葡萄糖等。13第二节等离子体加工一、基本原理等离子体加工又称为等离子弧加工（PlasmaArcMachining缩写为PAM），是利用电弧放电使气体电离成过热的等离子气体流束，靠局部熔化及气化去除材料。等离子体被称为物质存在的第四种状态。等离子体，是高温电离的气体，它由气体原子或分子在高温下获得能量电离后，离解成带正电荷的离子和带负电荷的自由电子所组成，整体的正负离子数目和正负电荷数值仍相等，所以称之为等离子体。14等离子体具有极高的能量密度的原因：（1）机械压缩效应

7、：电弧通过喷嘴时，通道对电弧产生机械压缩作用；（2）热收缩效应：喷嘴内通入冷却水，使靠近内壁的气体电离度急剧下降，导电性差，电弧中心导电性好，电弧电流被迫在电弧中心高温区通过，使电弧的有效截面缩小，电流密度大大增加，这就是热收缩效应。高速等离子气体流量越大，压力越大，冷却越充分，则热收缩效应越强烈。（3）磁收缩效应：由于电弧周围存在磁场，迫使电弧产生强烈的收缩作用，使电弧中心电流密度更大。15由于上述3个作用的结果，使等离体温度高达11000~28000度，速度约800~2000m/s，高于声速，具有很强的冲击力。图9-12中：1、钨电极接负

8、极，工件接正极——等离子电弧加工，使用于金属材料的加工、切割及焊接；2、钨电极接负极，喷嘴接正极——等离子体射流加工，使用于各种材料喷镀及热处理加工等。1617二、