A Aço inoxidável gravado consiste na imersão das peças metálicas em uma solução de ataque químico composta por vários componentes químicos. Após um certo período de reação à temperatura ambiente ou sob aquecimento, o metal a ser gravado se dissolve lentamente e eventualmente atinge a profundidade de gravação necessária, de modo que a superfície das peças metálicas revela textos ou padrões decorativos com um sentido tridimensional côncavo e convexo .
O processo de gravação é a autodissolução do metal em uma solução química, o processo de corrosão. Este processo de dissolução pode ser realizado de acordo com mecanismos químicos ou mecanismos eletroquímicos, mas como as soluções metálicas e a corrosão são todas soluções gerais de ácidos, álcalis e eletrólitos. Portanto, o ataque químico de metais deve ser realizado de acordo com o mecanismo de dissolução eletroquímica.
Tecnologia de Gravura
Uma tecnologia de processamento que utiliza a erosão da superfície metálica para remover o metal da superfície metálica.
(1) Gravura Eletrolítica
Usando o molde mestre como cátodo condutor e o eletrólito como meio, a gravação é concentrada na peça de processamento.
(2) Gravura Química
Método que utiliza um filme resistente a produtos químicos para remover a erosão do ataque químico e concentrar a ação na peça desejada.
Processo de fotogravação
Uma tecnologia de processamento que forma uma camada de filme fotossensível resistente a produtos químicos (fotorresiste) uniformemente na superfície do metal e, em seguida, expõe a imagem original à luz ultravioleta, etc., e então realiza tratamento de imagem para formar uma camada de revestimento de filme resistente a produtos químicos da forma desejada. Em seguida, a parte exposta é corroída química ou eletroquimicamente pela solução ácida ou alcalina no banho de corrosão para dissolver o metal.
(3) Características da Tecnologia de Gravura Química
• Não são necessárias ferramentas como eletrodos e mestres, portanto não há necessidade de custos de manutenção para essas ferramentas.
• O tempo necessário desde o planeamento até à produção é curto e o processamento a curto prazo é possível.
• As propriedades físicas e mecânicas do material não são afetadas pelo processamento.
• O processamento não é limitado por formato, área ou peso.
• O processamento não é limitado pela dureza ou fragilidade.
• Todos os metais (ferro, aço inoxidável, liga de alumínio, liga de cobre, liga de níquel, titânio e liga Steller) podem ser processados.
• É possível um processamento de alta precisão.
• Processamento de projeto complexo, irregular e descontínuo pode ser aplicado.
• A eficiência do processamento é boa para uma área grande, mas a sua eficiência é pior do que a do processamento mecânico para uma área pequena.
• O corte horizontal é fácil de obter alta precisão, mas não é fácil obter a mesma precisão do processamento mecânico em profundidade e na direção vertical.
• A composição do objeto processado deve ser uniforme. Não é fácil processar materiais irregulares sem problemas.
Faixa de Espessura do Processamento de Gravura
De modo geral, a faixa de processamento de gravação de metal está entre 0.02-1.5 mm. Para materiais com espessura superior a 1.5, o tempo de processamento da gravação é muito longo e o custo é muito alto. Não é recomendado usar tecnologia de processamento de gravação. Estampagem, corte de fio ou laser podem ser selecionados. Mas se houver necessidade de meia gravação, será necessária uma tecnologia de processamento de gravação!
Vantagens e características do processamento de gravação
O processamento de aço inoxidável gravado tem uma capacidade de produção maior do que o processamento de estampagem, maior eficiência, ciclo curto de P&D e velocidade de ajuste rápida. A maior característica é: pode ser semi-gravado, podendo ser feitos diferentes efeitos de altura no mesmo material. Os usos mais comuns são LOGOTIPO e vários padrões requintados, efeitos que a tecnologia de estampagem não consegue alcançar!
Seleção e uso de vários materiais de processamento de gravação em aço inoxidável
Seleção de material de aço inoxidável
Muitos factores variáveis representam as características do meio corrosivo, nomeadamente produtos químicos e suas concentrações, condições atmosféricas, temperatura e tempo, por isso, se as propriedades exactas do meio não forem compreendidas, é difícil utilizar e seleccionar materiais. No entanto, o seguinte pode ser usado como guia para seleção:
O tipo 304 é um material amplamente utilizado. Ele pode resistir à ferrugem geral na construção, à corrosão de meios de processamento de alimentos (mas condições de alta temperatura contendo ácidos concentrados e componentes de cloreto podem causar corrosão) e pode resistir a compostos orgânicos, corantes e uma ampla variedade de compostos inorgânicos.
O tipo 304L (baixo carbono) tem boa resistência ao ácido nítrico e é durável ao ácido sulfúrico em temperaturas e concentrações moderadas. É amplamente utilizado como tanques de armazenamento de gás líquido, equipamentos de baixa temperatura (304N), utensílios e outros produtos de consumo, equipamentos de cozinha, equipamentos hospitalares, veículos e equipamentos de tratamento de águas residuais.
O Tipo 316 contém um pouco mais de níquel que o Tipo 304 e 2%-3% de molibdênio. Possui melhor resistência à corrosão que o Tipo 304, especialmente em meios de cloreto que tendem a causar corrosão primária. O tipo 316 foi desenvolvido para uso em despolpadores de sulfito devido à sua resistência a compostos de ácido sulfúrico. Além disso, seu uso foi estendido para lidar com muitos produtos químicos na indústria de processos.
O Tipo 317 contém 3%-4% de molibdênio (também o nível mais alto obtido nesta série) e contém mais cromo do que o Tipo 316, que tem maior resistência à corrosão por picadas e frestas.
O Tipo 430 tem um teor de liga menor do que o Tipo 304, é usado para aplicações decorativas de alto polimento em atmosferas amenas e também pode ser usado em ácido nítrico e equipamentos de processamento de alimentos.
O tipo 410 tem o menor teor de liga dos três aços inoxidáveis de uso geral e é selecionado para peças de alta carga que exigem uma combinação de resistência e resistência à corrosão, como fixadores. O tipo 410 resiste à corrosão em atmosferas amenas, umidade e muitos meios químicos suaves.
O tipo 2205 é superior aos tipos 304 e 316 porque tem alta resistência à corrosão sob tensão por cloreto e tem cerca de duas vezes mais resistência. Placa de aço inoxidável 316, tubo de aço inoxidável 316, tira de aço inoxidável 316.
Material de aço inoxidável gravado 304 H-TA significa
Refere-se aos requisitos de planicidade do aço inoxidável gravado. H representa a dureza, e a dureza mínima das importações japonesas é 370 ou superior. TA representa tratamento de alívio de tensões, o que significa que um tratamento de recozimento é adicionado durante o processo de produção. TA = TENSION ANEALED FINISH, que é fabricado pela própria Nichikin e possui requisitos de planicidade.
Por exemplo: SUS304-CSP-H não possui requisitos de planicidade relevantes, SUS304CSP-H -TA possui requisitos de planicidade e os materiais TA são amplamente utilizados em acessórios de precisão, como automóveis, telefones celulares, óptica e máquinas!
Método de processamento de gravação de metal
(1) Operação de Mascaramento
A maioria dos moldes tem formas complexas e a superfície que precisa ser gravada raramente é apenas uma superfície plana. Em vez disso, existem planos tridimensionais, superfícies curvas bidimensionais, superfícies curvas tridimensionais e superfícies curvas planas profundas. Durante o processamento, a superfície de processamento e a superfície de não processamento devem ser separadas, e a superfície de não processamento deve ser completamente protegida contra corrosão.
Para separar as áreas de processamento e não processamento, a área não processamento é coberta com revestimentos ou fitas resistentes a produtos químicos, o que é chamado de mascaramento.
Como o produto químico usado para o ataque químico é uma solução aquosa, quaisquer pequenas lacunas ou furos expostos irão invadir, portanto o mascaramento deve ser perfeito, por isso deve ser repetido várias vezes, e o tempo de operação necessário é responsável por 30% ~ 40% do tempo total de operação.
Por exemplo: SUS304-CSP-H não possui requisitos de planicidade relevantes, SUS304CSP-H -TA possui requisitos de planicidade e os materiais TA são amplamente utilizados em acessórios de precisão, como automóveis, telefones celulares, óptica e máquinas!
(2) Operação de formação de padrões
Na faixa a ser processada, a operação de revestimento é realizada de acordo com o padrão de processamento, e as peças a serem gravadas são separadas daquelas que não serão gravadas. Esta operação inclui fotografia, método da China, método de adição de carne, método de casca de pêra, etc. Devido aos diferentes objetos de processamento ou procedimentos de processamento, o método de operação deve ser selecionado adequadamente.
(3) Operação de Gravura
O produto químico é derramado ou imerso no molde exposto a ser processado, e apenas a parte exposta é dissolvida e removida. A solução utilizada é uma solução aquosa ácida e a concentração é diluída até uma faixa controlável.
Quanto maior a concentração, maior a temperatura, mais rápida a velocidade de gravação e quanto maior o tempo de contato entre a solução de gravação e a superfície de processamento, mais gravação é feita. Após o ataque químico, o produto químico fixado em todo o molde é lavado com água, neutralizado com solução aquosa alcalina e finalmente totalmente seco.
(4) Pós-processamento
Após a gravação, o molde ainda não pode ser enviado. A tinta ou fita usada para mascarar deve ser removida. Também é necessário confirmar se a gravação é uniforme. Por exemplo, se a gravação for irregular devido a má soldagem ou material do molde, ela deverá ser aparada.
Se necessário, remova o revestimento padrão da superfície gravada, deixando apenas o mascaramento da superfície não processada e, em seguida, execute uma operação de decapagem levemente gravada ou jato de areia para tornar a superfície gravada uniforme e brilhante.
• Jato de areia
O jato de areia é um método de usar o poder do ar ou da água e do ar para pulverizar partículas duras semelhantes a areia na superfície do metal para formar um estado áspero fino semelhante a vidro fosco na superfície.
A gravação é um método químico de tratamento de superfície que às vezes afeta a aparência do produto acabado. O jato de areia é um método físico para resolver problemas difíceis de resolver com métodos químicos.
Pode ser dividido em
- (1) Brilho total (100%): contas de vidro
- (2) Semibrilho (50%): 50% vidro + 50% corindo
- (3) Fosco (0%): corindo (areia de óxido de alumínio)
Devido aos diferentes materiais de resina utilizados e às diferenças nas condições de moldagem por injeção, é difícil ajustar completamente o brilho com um único processo de jato de areia, por isso deve ser repetido várias vezes.
O que você deve saber sobre operações de gravação em molde
• Gravura
Os produtos de couro têm vários toques. Durante o processo de fabricação, as rugas formadas apresentarão aspecto suave. Essa ruga é o protótipo da chamada “gravura”. O método desenvolvido para reproduzir essa textura em produtos plásticos é o processamento por ataque químico. Há também:
- ◎ Gravação de linha: pontos ou linhas são reunidos continuamente
- ◎ Gravura em tecido: o tecido é usado como protótipo
- ◎ Gravura em madeira: o tubo apresentado pela madeira
- ◎ Gravura de padrões: padrões geométricos são reunidos
- ◎ Gravura em casca de pêra: como vidro fosco, com superfície fosca
- ◎ Letras e números são usados para indicar a escala de massa ou recipientes
Coisas com formato plano e que podem ser representadas por um manuscrito em preto e branco podem ser processadas por água-forte.
A gravação em pele de pêra é mais comumente usada em moldes de plástico, ou seja, padrão de pêra (padrão fino) e padrão de couro (padrão grosso).
A maioria dos metais e ligas não reage ao nitrogênio molecular em altas temperaturas, mas o nitrogênio atômico pode reagir com muitos aços. E penetre no aço para formar uma camada superficial de nitreto frágil. Ferro, alumínio, titânio, cromo e outros elementos de liga podem participar dessas reações. A principal fonte de nitrogênio atômico é a decomposição da amônia.
A decomposição da amônia ocorre em conversores de amônia, aquecedores para plantas de produção de amônia e fornos de nitretação operando a 371°C~593°C e uma atmosfera ~10.5Kg/mm2. Nessas atmosferas, o carboneto de cromo aparece em aços com baixo teor de cromo. Pode ser corroído pelo nitrogênio atômico para produzir nitreto de cromo e liberar carbono para reagir com o hidrogênio para produzir metano.
Como mencionado acima, manchas brancas e rachaduras podem ser geradas neste momento ou em um deles. Porém, se o teor de cromo ultrapassar 12%, os carbonetos nesses aços são mais estáveis que o nitreto de cromo, portanto a reação anterior não ocorrerá, então o aço inoxidável agora é usado em ambientes de alta temperatura de amônia quente.
O estado do aço inoxidável na amônia depende da temperatura, pressão, concentração de gás e teor de cromo e níquel. Resultados experimentais de campo mostram que a taxa de corrosão (profundidade de metal alterada ou profundidade de carburação) do aço inoxidável ferrítico ou martensítico é maior do que a do aço inoxidável austenítico, e quanto maior o teor de níquel deste último, melhor será a resistência à corrosão.
A taxa de corrosão aumenta com o aumento do conteúdo. Aço inoxidável austenítico é severamente corroído em vapor de salmoura de alta temperatura, e o flúor tem um efeito corrosivo maior que o cloro. Para aço inoxidável com alto teor de Ni-Cr, o limite superior de temperatura no gás seco é 249°C para flúor e 316°C para cloro.
Problemas a serem observados durante o processamento de gravação
Área de Processamento:
A área de processamento de
corte:
O corte de peças de aço inoxidável adota cisalhamento, corte a plasma, serragem, etc. Processamento mecânico:
As peças de aço inoxidável também devem ser protegidas durante a usinagem, como torneamento e fresamento. Quando o trabalho estiver concluído, o óleo, limalha de ferro e outros detritos na superfície da peça de trabalho devem ser limpos.
Processamento de formação:
Durante o processo de laminação e dobra, devem ser tomadas medidas eficazes para evitar arranhões e vincos na superfície das peças de aço inoxidável.
Reduza a erosão lateral e as saliências e melhore o coeficiente de processamento de gravação
A erosão lateral produz saliências. Normalmente, quanto mais tempo a placa impressa fica na solução de gravação (ou usando uma máquina de gravação antiquada da esquerda para a direita), mais grave é a erosão lateral. A erosão lateral afeta seriamente a precisão dos condutores impressos, e a erosão lateral severa tornará impossível a fabricação de condutores finos.
Quando a erosão lateral e as saliências são reduzidas, o coeficiente de corrosão aumenta. Um alto coeficiente de corrosão indica a capacidade de manter condutores finos, tornando os condutores gravados próximos do tamanho original.
Quer a resistência à gravação de galvanoplastia seja uma liga de estanho-chumbo, estanho, liga de estanho-níquel ou níquel, saliências excessivas causarão curto-circuito nos condutores. Como as saliências são fáceis de quebrar, uma ponte elétrica é formada entre os dois pontos do condutor.
Melhore a consistência da taxa de processamento de gravação entre placas
Na gravação contínua de placas, quanto mais consistente for a taxa de processamento de gravação, mais uniformemente gravada a placa poderá ser obtida. Para atingir este requisito, é necessário garantir que a solução de ataque químico seja sempre mantida no melhor estado de ataque químico durante todo o processo de ataque químico. Isto requer a seleção de soluções de ataque que sejam fáceis de regenerar e compensar, e que a taxa de ataque seja fácil de controlar.
Selecione processos e equipamentos que possam fornecer condições operacionais constantes e controle automático de vários parâmetros da solução. Isto é conseguido controlando a quantidade de cobre dissolvido, valor de pH, concentração da solução, temperatura, uniformidade do fluxo da solução (sistema de pulverização ou bico e oscilação do bico), etc.
Melhore a uniformidade da taxa de processamento de gravação em toda a superfície da placa
A uniformidade de gravação das superfícies superior e inferior da placa e de várias partes na superfície da placa é determinada pela uniformidade da taxa de fluxo do agente de gravação na superfície da placa. Durante o processo de gravação, as taxas de gravação das superfícies superior e inferior da placa são frequentemente inconsistentes.
De modo geral, a taxa de gravação da superfície inferior da placa é maior do que a da superfície superior da placa. Como há acúmulo de solução na superfície superior da placa, a reação de ataque químico é enfraquecida.
A corrosão irregular das superfícies superior e inferior da placa pode ser resolvida ajustando a pressão de pulverização dos bicos superiores e inferiores. Um problema comum com a gravação de placas de circuito impresso é que é difícil gravar de forma limpa toda a superfície da placa ao mesmo tempo. A borda da placa grava mais rápido que o centro da placa.
Usar um sistema de pulverização e balançar o bico é uma medida eficaz. Melhorias adicionais podem ser alcançadas tornando a pressão de pulverização no centro e na borda da placa diferente e gravando intermitentemente as extremidades frontal e traseira da placa para obter uma gravação uniforme de toda a superfície da placa.
Perigos da gravação em aço inoxidável e vapores químicos para os operadores
Os materiais corrosivos utilizados neste método especial de processamento de ataque químico terão um grande impacto na saúde dos operadores. Dois aspectos importantes da gravação em metal prejudicarão a saúde humana.
1. O impacto da solução de gravação
A gravação de metal é realizada em soluções corrosivas fortemente ácidas ou alcalinas fortes. Também haverá fluoretos na solução corrosiva do titânio e do aço de alta liga, principalmente uma grande quantidade de fluoretos será utilizada na gravação do titânio, que tem maior impacto na saúde humana.
Estas soluções corrosivas podem facilmente desgastar materiais metálicos e, obviamente, também corroerão ou destruirão células de tecidos humanos. Portanto, é extremamente importante controlar a composição e concentração de agentes corrosivos na produção.
Todo o pessoal envolvido no ataque químico ou trabalho relacionado deve ser totalmente treinado e usar roupas de trabalho necessárias de acordo com a natureza do trabalho e os requisitos do trabalho para evitar que respingos de ácidos e álcalis fortes causem danos ao pessoal. Tais acidentes são causados por respingos de líquidos corrosivos ou respingos ou tombamento acidental ao preparar líquidos corrosivos ou transportar ácidos,
o que significa que uma grande quantidade de ácidos fortes, como ácido sulfúrico, ácido nítrico, ácido clorídrico e ácido fluorídrico, estão fora de controle e representam uma ameaça para os operadores e outro pessoal.
Contanto que levemos a sério as precauções na produção, raramente ocorrem acidentes graves. Mas isto não significa que possamos relaxar a nossa vigilância. Muitos acidentes acontecem muitas vezes quando pensamos que não acontecerão e, quando tais acidentes acontecem, as consequências são muitas vezes muito graves.
2. O impacto e tratamento de vários gases e vapores de corrosão
Uma grande quantidade de névoa ácida ou alcalina será produzida durante o processo de gravação do metal. Esses vapores não causarão nenhum dano à superfície do corpo humano, mas causarão danos ao sistema respiratório humano, até mesmo danos muito graves. Portanto, ao realizar o processamento de gravação, atenção especial deve ser dada à confiabilidade das instalações de exaustão na sala de gravação.
A confiabilidade das instalações de exaustão mencionadas aqui não descarrega simplesmente essas névoas ácidas e alcalinas diretamente no ambiente circundante, mas devem ser descarregadas após o tratamento de neutralização.
Caso contrário, a névoa ácida não tratada e a névoa alcalina serão descarregadas diretamente, o que também causará danos ao pessoal ao redor, poluirá gravemente a atmosfera e danificará o meio ambiente. Para os processos de gravação que são propensos a forte escape de gás corrosivo, uma sala de gravação fechada pode ser usada para corrosão por controle remoto.
A seguir estão agentes corrosivos comuns que são prejudiciais à saúde humana. Os gases de óxido de nitrogênio produzidos em processos de gravação, polimento e outros processos de metal não só causam sérios danos ao pessoal, mas também têm sérios efeitos no meio ambiente e na atmosfera.
Perigos corrosivos das ligas de alumínio: respingos na pele, rosto, olhos, etc.
Existem dois tipos de perigos de névoa:
(1) Hidrogênio gerado durante a gravação. Embora o hidrogênio seja inofensivo ao corpo humano e ao meio ambiente, altas concentrações de hidrogênio são propensas à explosão;
(2) Névoa alcalina gerada durante a gravação: Como a concentração de NaOH na solução alcalina corrosiva de alumínio é alta e o processo de gravação é realizado sob altas temperaturas, uma grande quantidade de névoa alcalina será gerada. A névoa alcalina formará aerossóis no ar e permanecerá por muito tempo.
A inalação do corpo humano danificará gravemente o sistema respiratório. Ao mesmo tempo, estas névoas alcalinas lançadas no meio ambiente também causarão poluição secundária à ecologia do meio ambiente circundante.
Perigos corrosivos das ligas de aço/níquel: Salpicos de líquidos corrosivos fortes na pele, rosto, olhos, etc. Ao mesmo tempo, o ácido fluorídrico é particularmente perigoso para o corpo humano.
Perigos da névoa: Névoas corrosivas e sufocantes causarão danos aos produtores e ao meio ambiente. Os óxidos de nitrogênio e a névoa de HCl produzidos pela gravação são muito destrutivos para a atmosfera e também colocam em perigo o sistema respiratório e o sistema nervoso humanos.
Perigos de agentes corrosivos de ligas de cobre: respingos de líquidos corrosivos na pele, rosto, olhos, etc. A emissão de ferro de alta valência e a inalação pelo corpo humano causarão grandes danos
Perigos da névoa: névoa corrosiva e sufocante causará danos aos produtores e ao meio ambiente
Os vários agentes corrosivos utilizados na gravação química e os vários gases corrosivos e tóxicos produzidos durante o processo de gravação são muito mais prejudiciais ao corpo humano do que os listados acima, e estes gases corrosivos e tóxicos são ainda mais prejudiciais ao ambiente e à atmosfera depois de serem lançado no ar.
Portanto, quando ainda estamos projetando uma planta de ataque químico, devemos considerar os danos desses fatores negativos ao corpo humano e ao meio ambiente. Estamos empenhados neste trabalho não apenas com fins lucrativos, mas, mais importante ainda, para proteger a saúde do pessoal e um bom ambiente ecológico.
3. Perigos e tratamento do ácido clorídrico para o pessoal
Altas concentrações de ácido clorídrico têm efeito irritante na mucosa nasal e na conjuntiva, causando turbidez da córnea, rouquidão, asfixia, dor no peito, rinite, tosse e, às vezes, sangue na expectoração.
A névoa de ácido clorídrico pode causar fortes dores nas pálpebras e na pele. Se ocorrer um acidente, os feridos devem ser imediatamente levados para o ar fresco para obter oxigênio, os olhos e o nariz devem ser limpos e o enxaguatório bucal deve ser enxaguado com água com gás a 2%.
Se ácido clorídrico concentrado respingar na pele, ela deve ser imediatamente enxaguada com bastante água por 5 a 10 minutos, e deve-se aplicar pasta de soda na superfície queimada. Casos graves devem ser enviados ao hospital para tratamento imediatamente. A concentração máxima permitida de ácido clorídrico no ar é de 5 mg/m3.
4. Perigos e tratamento do H3PO4 para os trabalhadores
O vapor H3PO4 pode causar atrofia da mucosa nasal, tem forte efeito corrosivo na pele, pode causar inflamação da pele e danos musculares e até causar intoxicação sistêmica. A quantidade máxima permitida de H3PO4 no ar é 1mg/m3. Se a pele for tocada acidentalmente durante o trabalho, ela deve ser imediatamente enxaguada com água em abundância.
Depois de lavar o H3PO4, ele geralmente pode ser aplicado na área afetada com mercúrio vermelho ou solução de violeta genciana. Em casos graves, deve ser encaminhado ao hospital para tratamento.
5. Materiais de gravação de metal comumente usados
SUS304 SUS301 Introdução às propriedades mecânicas: Para o processo de gravação, o desempenho do material SUS304 é mais adequado para o processamento de gravação. O SUS301 é mais duro e apresentará defeitos como rebarbas e furos ásperos durante a gravação.
Produção de aço inoxidável gravado