В Травленая нержавеющая сталь это погружение металлических деталей в травильный раствор, состоящий из различных химических компонентов. После определенного периода реакции при комнатной температуре или при нагревании травимый металл медленно растворяется и в конечном итоге достигает необходимой глубины травления, так что на поверхности металлических деталей появляется декоративный текст или узоры с вогнутым и выпуклым трехмерным ощущением. .
Процесс травления – это саморастворение металла в химическом растворе, процесс коррозии. Этот процесс растворения может осуществляться по химическим механизмам или по электрохимическим механизмам, но поскольку растворы металлов и травление представляют собой обычные растворы кислот, щелочей и электролитов. Поэтому химическое травление металлов следует проводить по механизму электрохимического растворения.
Технология травления
Технология обработки, использующая эрозию поверхности металла для удаления металла с металлической поверхности.
(1) Электролитическое травление
Используя мастер-форму в качестве проводящего катода и электролит в качестве среды, травление концентрируется на обрабатываемой части.
(2) Химическое травление
Метод, при котором используется химически стойкая пленка для удаления эрозии травления и концентрации воздействия на нужной детали.
Процесс фототравления
Технология обработки, которая равномерно формирует слой светочувствительной химически стойкой пленки (фоторезиста) на поверхности металла, а затем подвергает исходное изображение воздействию ультрафиолета и т. д., а затем выполняет обработку изображения для формирования слоя покрытия из химически стойкой пленки. желаемой формы. Затем открытая часть подвергается химической или электрохимической коррозии раствором кислоты или щелочи в ванне травления для растворения металла.
(3) Характеристики технологии химического травления
• Никакие инструменты, такие как электроды и мастера, не требуются, поэтому нет необходимости в затратах на техническое обслуживание этих инструментов.
• Время, необходимое от планирования до производства, невелико, и возможна краткосрочная обработка.
• Обработка не влияет на физические и механические свойства материала.
• Обработка не ограничена формой, площадью или весом.
• Обработка не ограничивается твердостью или хрупкостью.
• Обработке подлежат все металлы (железо, нержавеющая сталь, алюминиевые сплавы, медные сплавы, никелевые сплавы, титан и сплавы Стеллера).
• Возможна высокоточная обработка.
• Можно применять сложную, нерегулярную и прерывистую обработку проектирования.
• Эффективность обработки хороша для большой площади, но ее эффективность хуже, чем у механической обработки на небольшой площади.
• При горизонтальной резке легко добиться высокой точности, но нелегко добиться такой же точности механической обработки по глубине и в вертикальном направлении.
• Состав обрабатываемого объекта должен быть однородным. Неровные материалы нелегко обработать гладко.
Диапазон толщины травления
Вообще говоря, диапазон обработки травлением металла составляет 0.02-1.5 мм. Для материалов толщиной более 1.5 время обработки травлением очень велико, а стоимость очень высока. Не рекомендуется использовать технологию обработки травлением. Можно выбрать штамповку, резку проволокой или лазер. Но если есть потребность в полугравировке, нужна технология обработки травлением!
Преимущества и характеристики обработки травлением
Обработка травленой нержавеющей стали имеет большую производственную мощность, чем обработка штамповкой, более высокую эффективность, короткий цикл исследований и разработок и быструю скорость регулировки. Самая большая особенность: его можно гравировать наполовину, а на одном и том же материале можно создавать различные эффекты высоты. Чаще всего используются логотипы и различные изысканные узоры, которых невозможно достичь с помощью технологии штамповки!
Выбор и использование нескольких материалов для обработки травления нержавеющей стали
Выбор материала из нержавеющей стали
Многие переменные факторы отражают характеристики коррозионной среды, а именно химические вещества и их концентрации, атмосферные условия, температуру и время, поэтому, если точные свойства среды не известны, трудно использовать и выбирать материалы. Однако в качестве руководства для выбора можно использовать следующее:
Тип 304 — широко используемый материал. Он может противостоять общей ржавчине в конструкции, выдерживать коррозию в средах пищевой промышленности (но высокотемпературные условия, содержащие концентрированные кислоты и хлоридные компоненты, могут вызвать коррозию) и выдерживать органические соединения, красители и широкий спектр неорганических соединений.
Тип 304L (низкоуглеродистый) обладает хорошей устойчивостью к азотной кислоте и устойчив к серной кислоте при умеренных температурах и концентрациях. Он широко используется в качестве резервуаров для хранения сжиженного газа, низкотемпературного оборудования (304N), посуды и других потребительских товаров, кухонного оборудования, больничного оборудования, транспортных средств и оборудования для очистки сточных вод.
Тип 316 содержит немного больше никеля, чем тип 304, и 2–3% молибдена. Он обладает лучшей коррозионной стойкостью, чем тип 304, особенно в хлоридных средах, которые имеют тенденцию вызывать первичную коррозию. Тип 316 был разработан для использования в сульфитных пульпах из-за его устойчивости к соединениям серной кислоты. Более того, его использование было расширено для обработки многих химикатов в перерабатывающей промышленности.
Тип 317 содержит 3–4% молибдена (также самый высокий уровень, полученный в этой серии) и содержит больше хрома, чем тип 316, который имеет более высокую стойкость к точечной и щелевой коррозии.
Тип 430 имеет меньшее содержание сплавов, чем тип 304, используется для полировки декоративных изделий в мягкой атмосфере, а также может использоваться в оборудовании для обработки азотной кислоты и пищевой промышленности.
Тип 410 имеет наименьшее содержание легирующих элементов из трех нержавеющих сталей общего назначения и выбирается для деталей, несущих большие нагрузки, требующих сочетания прочности и коррозионной стойкости, таких как крепежные детали. Тип 410 устойчив к коррозии в мягкой атмосфере, влаге и многих мягких химических средах.
Тип 2205 превосходит типы 304 и 316, поскольку обладает высокой стойкостью к хлоридному коррозионному растрескиванию под напряжением и имеет примерно в два раза большую прочность. Лист из нержавеющей стали 316, труба из нержавеющей стали 316, полоса из нержавеющей стали 316.
Материал из травленой нержавеющей стали 304 H-TA означает
Это относится к требованиям к плоскостности травленой нержавеющей стали. H представляет собой твердость, а минимальная твердость японского импорта составляет 370 или выше. ТА представляет собой обработку для снятия напряжений, что означает, что обработка отжигом добавляется в процессе производства. TA = TENSION ANNEALED FINISH, который изготавливается самим Nichikin и имеет требования к плоскостности.
Например: SUS304-CSP-H не имеет соответствующих требований к плоскостности, SUS304CSP-H -TA имеет требования к плоскостности, а материалы TA широко используются в прецизионных аксессуарах, таких как автомобили, мобильные телефоны, оптика и оборудование!
Метод обработки травления металла
(1) Операция маскировки
Большинство форм имеют сложную форму, и поверхность, которую необходимо протравить, редко бывает просто плоской. Вместо этого существуют трехмерные плоскости, двумерные изогнутые поверхности, трехмерные изогнутые поверхности и глубокие плоские изогнутые поверхности. Во время обработки обрабатываемая поверхность и необрабатываемая поверхность должны быть разделены, а необрабатываемая поверхность должна быть полностью защищена от коррозии.
Для разделения обрабатываемых и необрабатываемых участков необрабатываемую зону покрывают химически стойкими покрытиями или лентами, что называется маскировкой.
Поскольку химикат, используемый для травления, представляет собой водный раствор, любые открытые небольшие зазоры или отверстия будут проникать, поэтому маскировка должна быть идеальной, поэтому ее необходимо повторять несколько раз, а необходимое время операции составляет 30–40% времени. общее время операции.
Например: SUS304-CSP-H не имеет соответствующих требований к плоскостности, SUS304CSP-H -TA имеет требования к плоскостности, а материалы TA широко используются в прецизионных аксессуарах, таких как автомобили, мобильные телефоны, оптика и оборудование!
(2) Операция формирования рисунка
В обрабатываемом диапазоне операция нанесения покрытия выполняется в соответствии со схемой обработки, и части, подлежащие травлению, отделяются от тех, которые не подлежат травлению. Эта операция включает в себя фотографирование, китайский метод, метод добавления мяса, метод грушевой кожицы и т. д. Из-за различных объектов обработки или процедур обработки следует выбирать соответствующий метод работы.
(3) Операция травления
Химическое вещество заливают или погружают в открытую форму, подлежащую обработке, и только открытая часть растворяется и удаляется. Используемый раствор представляет собой кислый водный раствор, а концентрацию разбавляют до контролируемого диапазона.
Чем выше концентрация, чем выше температура, чем выше скорость травления и чем дольше время контакта между травильным раствором и обрабатываемой поверхностью, тем больше времени проводится травление. После травления химикат, прикрепленный ко всей форме, промывается водой, нейтрализуется водным щелочным раствором и, наконец, полностью высушивается.
(4) Постобработка
После травления форма еще не может быть отправлена. Краску или скотч, использованные для маскировки, необходимо удалить. Также необходимо убедиться, равномерно ли травление. Например, если травление получается неравномерным из-за плохой сварки или материала формы, его необходимо подрезать.
При необходимости удалить узорное покрытие на протравленной поверхности, оставив только маскировку необработанной поверхности, а затем провести операцию легкого травления или пескоструйную обработку, чтобы протравленная поверхность стала однородной и блестящей.
• Пескоструйная обработка
Пескоструйная очистка — это метод использования силы воздуха или воды и воздуха для распыления твердых частиц, похожих на песок, на металлическую поверхность с образованием на поверхности мелкошероховатого состояния, напоминающего матовое стекло.
Травление – это метод химической обработки поверхности, который иногда влияет на внешний вид готового изделия. Пескоструйная очистка – это физический метод решения проблем, которые трудно решить химическими методами.
Можно разделить на
- (1) Полный блеск (100%): стеклянные бусины.
- (2) Полуглянцевый (50%): 50% стекло + 50% корунд.
- (3) Матовый (0%): корунд (песок оксида алюминия)
Из-за различных используемых смол и различий в условиях литья под давлением сложно полностью отрегулировать блеск за один процесс пескоструйной обработки, поэтому его необходимо повторять много раз.
Что следует знать об операциях травления пресс-форм
• Офорт
Кожаные изделия имеют различные оттенки. В ходе производственного процесса образовавшиеся морщины будут выглядеть мягкими. Эта морщинка является прототипом так называемого «травления». Разработанный метод воспроизведения этой текстуры в пластиковых изделиях – обработка травлением. Это также:
- ◎ Травление линий: точки или линии непрерывно собираются.
- ◎ Травление ткани: в качестве прототипа использована ткань.
- ◎ Травление по дереву: трубка, представленная деревом
- ◎ Травление узоров: собираются геометрические узоры.
- ◎ Травление кожицы груши: например, матовое стекло, с матовой поверхностью.
- ◎ Буквы и цифры используются для обозначения масштаба массы или контейнеров.
Вещи, имеющие плоскую форму и представляющие собой черно-белую рукопись, могут быть обработаны методом травления.
Травление кожицы груши чаще используется на пластиковых формах, то есть рисунок груши (мелкий рисунок) и рисунок кожи (грубый рисунок).
Большинство металлов и сплавов не реагируют с молекулярным азотом при высоких температурах, но атомарный азот может реагировать со многими сталями. И проникает в сталь, образуя хрупкий поверхностный слой нитрида. В этих реакциях могут участвовать железо, алюминий, титан, хром и другие легирующие элементы. Основным источником атомарного азота является разложение аммиака.
Разложение аммиака происходит в конвертерах аммиака, нагревателях установок по производству аммиака и печах азотирования, работающих при температуре 371°С~593°С и одной атмосфере ~10.5 кг/мм2. В этих атмосферах карбид хрома появляется в стали с низким содержанием хрома. Он может подвергаться коррозии под действием атомарного азота с образованием нитрида хрома и высвобождением углерода для реакции с водородом с образованием метана.
Как уже говорилось выше, в это время или в одном из них могут образоваться белые пятна и трещины. Однако если содержание хрома превышает 12%, карбиды в этих сталях более стабильны, чем нитрид хрома, поэтому предыдущая реакция не произойдет, поэтому нержавеющую сталь теперь используют в высокотемпературных средах горячего аммиака.
Состояние нержавеющей стали в аммиаке зависит от температуры, давления, концентрации газа, содержания хрома и никеля. Результаты полевых экспериментов показывают, что скорость коррозии (измененная глубина металла или глубина науглероживания) ферритной или мартенситной нержавеющей стали выше, чем у аустенитной нержавеющей стали, и чем выше содержание никеля в последней, тем лучше коррозионная стойкость.
Скорость коррозии увеличивается с увеличением содержания. Аустенитная нержавеющая сталь сильно корродирует в парах высокотемпературного рассола, а фтор оказывает более сильное коррозионное действие, чем хлор. Для нержавеющей стали с высоким содержанием Ni-Cr верхний предел температуры в сухом газе составляет 249°C для фтора и 316°C для хлора.
Проблемы, на которые следует обратить внимание при травлении
Зона обработки:
Площадь обработки г.
Резка:
При резке деталей из нержавеющей стали применяются ножницы, плазменная резка, распиловка и т. д. Механическая обработка:
Детали из нержавеющей стали также следует защищать во время механической обработки, например токарной и фрезерной обработки. По окончании работы следует очистить поверхность заготовки от масла, железных опилок и другого мусора.
Формирование обработки:
В процессе прокатки и гибки следует принимать эффективные меры, чтобы избежать царапин и складок на поверхности деталей из нержавеющей стали.
Уменьшите боковую эрозию и выступы, а также улучшите коэффициент обработки травления.
Боковая эрозия приводит к образованию выступов. Обычно, чем дольше печатная плата находится в растворе для травления (или при использовании старомодной травильной машины с поворотом влево-вправо), тем серьезнее боковая эрозия. Боковая эрозия серьезно влияет на точность печатных проводников, а сильная боковая эрозия сделает невозможным изготовление тонких проводников.
При уменьшении боковой эрозии и выступов коэффициент травления увеличивается. Высокий коэффициент травления указывает на способность сохранять тонкие проводники, делая протравленные проводники близкими к исходному размеру.
Независимо от того, является ли гальванический резист для травления сплавом олова-свинца, оловом, сплавом олова-никеля или никелем, чрезмерные выступы могут привести к короткому замыканию проводников. Поскольку выступы легко сломать, между двумя точками проводника образуется электрический мост.
Улучшите согласованность скорости обработки травления между платами.
При непрерывном травлении платы, чем более стабильна скорость обработки травления, тем более равномерно протравлена плата. Для достижения этого требования необходимо обеспечить, чтобы раствор для травления всегда оставался в наилучшем состоянии на протяжении всего процесса травления. Это требует выбора травильных растворов, которые легко регенерировать и компенсировать, а скорость травления легко контролировать.
Подбирать процессы и оборудование, способные обеспечить постоянные условия работы и автоматический контроль различных параметров раствора. Это достигается путем контроля количества растворенной меди, значения pH, концентрации раствора, температуры, равномерности расхода раствора (система распыления или качание форсунки и форсунки) и т. д.
Улучшите равномерность скорости обработки травления по всей поверхности платы.
Равномерность травления верхней и нижней поверхностей платы и различных участков на поверхности платы определяется равномерностью расхода травителя по поверхности платы. В процессе травления скорости травления верхней и нижней поверхностей платы часто не совпадают.
Вообще говоря, скорость травления нижней поверхности платы выше, чем скорость травления верхней поверхности платы. Поскольку на верхней поверхности платы скапливается раствор, реакция травления ослабляется.
Неравномерное травление верхней и нижней поверхностей платы можно решить, отрегулировав давление распыления верхних и нижних сопел. Распространенной проблемой при травлении печатных плат является то, что сложно одновременно чисто протравить всю поверхность платы. Край доски травится быстрее, чем центр.
Эффективной мерой является использование системы распыления и покачивание насадки. Дальнейшее улучшение может быть достигнуто за счет изменения давления распыления в центре и на краю платы и периодического травления переднего и заднего концов платы для достижения равномерного травления всей поверхности платы.
Опасность травления нержавеющей стали и химических паров для операторов
Коррозионные материалы, используемые в этом специальном методе химического травления, оказывают большое влияние на здоровье операторов. Два важных аспекта травления металла наносят вред здоровью человека.
1. Влияние раствора для травления
Травление металлов проводят в сильнокислотных или сильнощелочных агрессивных растворах. В коррозионном растворе титана и высоколегированной стали также будут присутствовать фториды, особенно большое количество фторидов будет использоваться при травлении титана, что оказывает большее влияние на здоровье человека.
Эти коррозионные растворы могут легко вытравить металлические материалы и, очевидно, также разъедают или разрушают клетки тканей человека. Поэтому крайне важно контролировать состав и концентрацию агрессивных веществ на производстве.
Весь персонал, занимающийся химическим травлением или связанными с ним работами, должен быть полностью обучен и носить необходимую рабочую одежду в соответствии с характером работы и требованиями работы, чтобы предотвратить причинение вреда персоналу разбрызгиванием сильных кислот и щелочей. Такие несчастные случаи вызваны разбрызгиванием коррозионной жидкости или случайным разбрызгиванием или опрокидыванием при приготовлении коррозионной жидкости или переноске кислоты.
Это означает, что большое количество сильных кислот, таких как серная кислота, азотная кислота, соляная кислота и плавиковая кислота, выходят из-под контроля и представляют угрозу для операторов и другого персонала.
Пока мы серьезно относимся к мерам предосторожности на производстве, серьезные аварии случаются редко. Но это не значит, что мы можем ослабить бдительность. Многие несчастные случаи часто случаются, когда мы думаем, что они не произойдут, и если такие несчастные случаи происходят, последствия часто бывают очень серьезными.
2. Воздействие и обработка различных травильных газов и дымов.
В процессе травления металла образуется большое количество кислотного или щелочного тумана. Эти пары не причинят никакого вреда поверхности человеческого тела, но нанесут вред дыхательной системе человека, даже очень серьезный ущерб. Поэтому при проведении травильной обработки особое внимание следует уделять надежности вытяжных сооружений в травильном помещении.
Упомянутая здесь надежность вытяжных устройств не просто выбрасывает кислотные и щелочные туманы непосредственно в окружающую среду, но и должна быть удалена после нейтрализационной обработки.
В противном случае необработанный кислотный туман и щелочной туман будут выбрасываться напрямую, что также нанесет вред окружающему персоналу, серьезно загрязнит атмосферу и нанесет ущерб окружающей среде. Для тех процессов травления, которые склонны к сильной утечке коррозионного газа, для дистанционного управления коррозией можно использовать закрытую комнату травления.
Ниже приведены распространенные коррозионные агенты, вредные для здоровья человека. Газы оксидов азота, образующиеся при травлении, полировке и других процессах металлов, не только наносят серьезный вред персоналу, но также оказывают серьезное воздействие на окружающую среду и атмосферу.
Коррозионная опасность алюминиевых сплавов: попадание брызг на кожу, лицо, глаза и т. д.
Существует два типа опасности тумана:
(1) Водород, образующийся при травлении. Хотя водород безвреден для человеческого организма и окружающей среды, высокие концентрации водорода склонны к взрыву;
(2) Щелочной туман, образующийся во время травления: поскольку концентрация NaOH в щелочном коррозионном растворе алюминия высока, а процесс травления проводится при высоких температурах, образуется большое количество щелочного тумана. Щелочной туман образует в воздухе аэрозоли и остается там в течение длительного времени.
Вдыхание человеческого тела серьезно повредит дыхательную систему. В то же время эти щелочные туманы, попадающие в окружающую среду, также вызывают вторичное загрязнение экологии окружающей среды.
Коррозионная опасность стальных/никелевых сплавов: Сильная коррозионная жидкость попадает на кожу, лицо, глаза и т. д. В то же время плавиковая кислота особенно опасна для организма человека.
Опасность тумана: Коррозионные и удушливые туманы наносят вред как производителям, так и окружающей среде. Оксиды азота и туман HCl, образующиеся при травлении, очень разрушительны для атмосферы, а также представляют угрозу для дыхательной и нервной системы человека.
Опасность коррозионных агентов медных сплавов: брызги коррозионной жидкости на коже, лице, глазах и т. д. Выбросы высоковалентного железа и его вдыхание организмом человека наносят большой вред.
Опасность тумана: едкий и удушливый туман нанесет вред производителям и окружающей среде.
Различные коррозионные агенты, используемые при химическом травлении, а также различные коррозийные и токсичные газы, образующиеся в процессе травления, гораздо более вредны для человеческого организма, чем перечисленные выше, и эти коррозийные и токсичные газы еще более вредны для окружающей среды и атмосферы после того, как они выбрасывается в воздух.
Поэтому, когда мы еще проектируем установку химического травления, мы должны учитывать вред этих негативных факторов для организма человека и окружающей среды. Мы занимаемся этой работой не только ради получения прибыли, но, что более важно, для защиты здоровья персонала и хорошей экологической среды.
3. Опасности и обращение с соляной кислотой для персонала
Высокие концентрации соляной кислоты оказывают раздражающее действие на слизистую оболочку носа и конъюнктиву, что вызывает помутнение роговицы, охриплость голоса, удушье, боль в груди, ринит, кашель, а иногда и кровь в мокроте.
Туман соляной кислоты может вызвать сильную боль в веках и коже. При возникновении несчастного случая пострадавшего следует немедленно вывести на свежий воздух для получения кислорода, прочистить глаза и нос, прополоскать рот 2%-ной содовой водой.
При попадании концентрированной соляной кислоты на кожу ее следует немедленно промыть большим количеством воды в течение 5-10 минут, а обожженную поверхность приложить к содовому раствору. В тяжелых случаях пострадавшего следует немедленно отправить в больницу для лечения. Предельно допустимая концентрация соляной кислоты в воздухе составляет 5 мг/м3.
4. Опасности и обращение с H3PO4 для работников
Пары H3PO4 могут вызывать атрофию слизистой оболочки носа, оказывать сильное разъедающее действие на кожу, вызывать воспаление кожи и повреждение мышц и даже вызывать системное отравление. Максимально допустимое количество H3PO4 в воздухе составляет 1мг/м3. При случайном прикосновении к коже во время работы ее следует немедленно промыть большим количеством воды.
После промывания H3PO4 его обычно можно нанести на пораженный участок раствором красной ртути или генцианвиолета. В тяжелых случаях его следует отправить в больницу для лечения.
5. Обычно используемые материалы для травления металла.
SUS304 SUS301 Описание механических свойств: Для процесса травления характеристики материала SUS304 больше подходят для обработки травлением. SUS301 тверже и во время травления будет иметь такие дефекты, как заусенцы и неровные стенки отверстий.
Производство травленой нержавеющей стали