化学加工

杰克·莱 CNC加工专家

专长于 CNC铣削, CNC车削, 3D打印, 聚氨酯铸造, 和 钣金加工 服务。


介绍
非传统制造过程被定义为一组过程,这些过程通过涉及机械、热、电或化学能或这些能量的组合的各种技术去除多余的材料,但不使用锋利的切削工具,因为它需要用于传统制造过程。
极硬和脆性材料难以加工 传统加工工艺 例如车削、钻孔、成型和铣削。非传统机加工工艺,也称为先进制造工艺,用于传统机加工工艺由于以下特殊原因不可行、令人满意或不经济的情况。

  • 非常坚硬易碎的材料难以用传统加工夹紧
  • 当工件太柔或太细时
  • 当零件的形状过于复杂时

已经开发了几种类型的非传统加工工艺以满足额外的加工条件要求。如果这些工艺运用得当,与非传统机加工工艺相比,它们具有许多优势。本节介绍常见的非传统加工工艺。
化学加工(CM)介绍
化学加工 (CM) 是通过强化学试剂(蚀刻剂)控制工件材料的溶解(蚀刻)。在 CM 中,通过将工件浸入化学试剂或蚀刻剂中,从工件的选定区域去除材料;如酸和碱溶液。材料通过微观电化学电池作用去除,如金属腐蚀或化学溶解中发生的那样。这种受控的化学溶解将同时蚀刻所有暴露的表面,即使材料去除的渗透率可能仅为 0.0025–0.1 毫米/分钟。基本的定制加工有多种形式:凹槽、轮廓的化学铣削、整体金属去除、用于蚀刻薄板的化学冲裁;微电子中使用光敏抗蚀剂进行蚀刻的光化学加工(PCM);使用弱化学试剂(有时使用远程电动辅助)进行抛光或去毛刺的化学或电化学抛光,以及使用单一化学活性射流的化学射流加工。化学加工过程的示意图如图 6 所示。

化学研磨

在化学铣削中,浅腔会在板材、薄板、锻件和挤压件上产生。化学研磨工艺中使用的两种关键材料是蚀刻剂和掩蔽剂。蚀刻剂是保持在化学成分和温度受控范围内的酸性或碱性溶液。 Maskants 是专门设计的弹性体产品,可以用手剥离并且对苛刻的蚀刻剂具有化学耐受性。

化学研磨的步骤

  • 残余应力消除:如果待加工零件有前道加工的残余应力,应首先消除这些应力,以防止化学铣削后翘曲。
  • 准备:表面经过彻底脱脂和清洁,以确保掩蔽材料的良好附着力和均匀的材料去除。
  • 掩蔽:应用掩蔽材料(涂层或保护区域不被蚀刻)。
  • 蚀刻:暴露的表面用蚀刻剂进行化学加工。
  • 去掩蔽:加工后,应彻底清洗零件,以防止与任何蚀刻剂残留物发生进一步反应或暴露于任何蚀刻剂残留物。然后去除其余的掩蔽材料,并清洁和检查零件。

应用:

化学铣削在航空航天工业中用于去除大型飞机部件导弹蒙皮面板(图 7)和机身挤压部件的浅层材料。

图 7:通过化学铣削勾勒出导弹蒙皮截面轮廓以提高零件的刚度重量比(Kalpakjain & Schmid)