Комбинированные методы изготовления штрихов и знаков

Категория:
Граверное дело


Комбинированные методы изготовления штрихов и знаков

Основным недостатком фотографического нанесения штрихов и знаков является необходимость закрытия нежного слоя с изображениями штрихов защитным стеклом или пленкой и невозможность получения абсолютно прозрачных штрихов.

При изготовлении ослабителей света к установкам, измеряющим высокие яркостные температуры, на очищенную, металлическую фольгу толщиной 30—50 мкм наносится светочувствительный слой (поливиниловый спирт, позитивный фоторезист на основе нафтохинондиазидов), качество которого тщательно контролируется. Экспонирование рисунка негатива производится источником света от лампы СВДШ-50, а проявление светочувствительного слоя осуществляется в 0,4%-ном растворе едкого кали, после чего слой при температуре 140°С в течение часа термически дубится и затем незащищенные фоторезистом участки фольги гальванически покрываются никелем, служащим защитой при травлении. Удалив 20—30%-ным раствором едкого натра слой фоторезиста и защитив кислостойким лаком обратную сторону фольги, приступают к химическому и анодному травлению.

Схема последовательности выполнения операции изготовления сеток и трафаретов наращиванием металла на токопроводящие изображения показана на рис. 109. В качестве светочувствительного слоя используют светочувствительное вещество — поливи-нилцианама? (ВВЦ —эфир поливинилового спирта и коричной кислоты), которое экспонируется со стороны подложки и через трафарет-оригинал. Затем наращивают металл (медь, никель). Этот метод позволяет получать одиночные трафареты, сквозные сетки и таблицы с толщиной линий до 25—30 мкм с размером элементов до 30 мкм.

Для получения сложного рисунка на деталях из тонколистовых металлов технологический процесс начинают с изготовления чертежа оригинала в увеличенном виде. При этом особое внимание уделяется компактному расположению элементов по полю чертежа с учетом растравления металла. С оригинала обычным фотографическим методом изготовляют негатив, а затем путем контактного копирования на фотопленку марки ВТ-30 печатают нужное число рабочих позитивов. Технологический процесс изготовления деталей из стальной фольги включает следующие операции: приготовление копировального слоя; изготовление копий (подготовка фольги, полив, копирование, проявление); подготовка копий к травлению (химическое и тепловое дубление, ретушь, нанесение токопроводящей массы и защита обратной стороны заготовки); электрохимическое травление и снятие защитного слоя; контроль готовых деталей. Фольгу нарезают пластинками нужного размера и приклеивают клеем БФ-4 к стеклу. Для плотного прилегания к стеклу заготовку из фольги резиновым роликом прикатывают, а затем механическим и химическим способами чистят поверхность, на которую будет нанесен светочувствительный слой (эмульсия). Экспонирование осуществляется под ртутно-кварцевой лампой СВДШ-1000, расположенной на расстоянии 500—700 мм от светочувствительного слоя.

Рис. 1. Технологическая схема последовательности изготовления трафаретов: а — получение проводящего изображения 1 на стекле 2\ б — полив ПВЦ 3 и экспонирование через стекло; в, г — проявление изображения и наращивание металла 4; д — повторный полйв ПВЦ и экспонирование; е — проявление; ж — повторное наращнвание металла; з — удаление ПВЦ; и — снятие трафарета со стекла

Для придания эмульсионному слою кислотостойкости копии подвергают химическому и тепловому’дублению. Для теплового дубления промытые и высушенные детали помещают в муфельную печь и нагревают до температуры 290-310 °С, пока цвет слоя эмульсии не станет золотисто-коричневым. Подвод тока для осуществления операции травления производят по токопроводящему слою, которым приклеивают детали к стеклу. Токопроводящую массу получают смешиванием мелкодисперсного графита с клеем БФ-4 до консистенции, удобной для пульверизаторного напыления.

При травлении отверстий в стальных деталях происходит электрохимическое растворение стали. Края протравленных мест становятся очень острыми, поэтому для выравнивания отверстий время травления увеличивается. Размер растравки детали учитывают при изготовлении оригинала.

В телевизионных передающих трубках типа суперортикон и видикон применяют металлические сетки с мелкой структурой, имеющие 8—60 отверстий на миллиметр с толщиной кружка 4 — 12 мкм и прозрачностью 50—85%. Такие сетки бывают медные, медно-никелево-паллади’рованные и медно-никелевые с шагом 0,016—0,2 мм, натянутые на кольца диаметром 10—80 мм и имеющие 30—200 тыс. отверстий. Неравномерность сеток на шагу не должна превышать ±0,8 мкм, а для некоторых сеток неравномерность должна быть не более ±0,1 мкм.

Технологический процесс изготовления мелкоструктурных сеток состоит из следующих операций: выбор и заточка алмазных резцов, изготовление матриц растров и мелкоструктурных сеток, монтаж и натяжение сеток на кольца. Для деления матриц сеток применяют делительные машины повышенной точностью с автоматической подачей стола и резца. Прежде чем приступить к делению таблицы растров, производят тщательную отладку делительной машины, которая сводится к проверке отсутствия люфтов в местах сопряжения деталей. Проверяется качество работы микровинта и маточной гайки, ход каретки с резцедержателем, автоматический узел подачи стола. По окончании отладки на машине закрепляется алмазный резец, режущей кромкой к делимой заготовке, после чего на предметный стол машины устанавливается контрольная пластина с нанесенным покрытием. Вращая алмазный резец по часовой стрелке или против, находят такое положение последнего, когда вся ширина режущей кромки будет касаться заготовки и равномерно снимать слой серебра. Одновременно с настройкой резца производят подбор нагрузки на резец. Нагрузка должна быть подобрана так, чтобы резец не царапал стекло и одновременно чисто снимал слой покрытия. По окончании настройки резца необходимо нанести несколько контрольных штрихов для определения качества перемещения стола.

Контрольные штрихи должны иметь ровный край и ширину 1,5—2,5 мкм. Скорость вращения резца 1—4 см/с, давление до 2 МПа, затем машина настраивается на заданную длину штриха и шаг. Штрих должен быть чистым, слой покрытия полностью снят, края ровными по всей длине штриха, а ширина штриха 2—3 мкм.

Убедившись в хорошем качестве штриха, стеклянную заготовку с металлическим покрытием укрепляют на столике делительной машины и производят деление в одном направлении. Поделив пластинку на заданную величину, машину останавливают и разворачивают пластину на 90° относительно первоначального.положения и ведут деление в новом направлении.

Полученные после деления стеклянной пластины риски имеют незначительную глубину. Более глубокую риску с ровным однородным без сколов краем делением по стеклу получить невозможно из-за различных размеров нагрузок алмазного резца на единицу поверхности покрытия. Для получения ровной и глубокой риски поделенное стекло протравливается в парах фтористоводородной (HF) кислоты. Серебряное покрытие стекла хорошо выдерживает действие плавиковой кислоты и предохраняет не вскрытую резцом поверхность стеклянной пластины. Травление ведут в парах 70—80%-ной фтористоводородной кислоты. За время травления образуется риска глубиной 0,3—0,8 мкм. Глубина и ширина год-4 ной риски зависит от концентрации паров кислоты и времени травления.

Установка для травления представляет собой две винипла-стовых емкости, соединенных между собой винипластовым гъатруб-ком. В один бачок наливается фтористоводородная кислота, другой бачок служит для смешивания паров с инертным газом. Инертный газ—азот — подается в ба’чок с фтористоводородной кислотой с определенным давлением. Азот вытесняет пары кислоты HF во второй бачок к конусообразному выходу с решеткой. На решетку рисунком вниз устанавливается пластинка и производится травление в парах кислоты.

При концентрации фтористоводородной кислоты 70—80 % время травления составляет 0,5—2 с; процесс проводят при комнатной температуре. Приведенный режим травления позволяет получать сетки с наименьшим блеском и фоном. Травлением в течение 1 — 4 с в парах 40%-ной плавиковой кислоты получается блеск и фон сеток наибольший.

После травления в парах плавиковой кислоты заготовки для нейтрализации промываются в 2%-ном растворе едкого натрия, а затем в проточной воде. Слой серебра снимается концентрированной азотной кислотой, и растры вновь промываются в проточной воде, а затем в дистиллированной воде; после промывки растры сушатся обеспыленным чистым воздухом. Готовые растры контролируют под микроскопом при 100х или 400х увеличении. При образовании на стекле растра микроцарапин, растр подполиро-^ывается в течение 2—3 мин и направляется на следующую операцию — металлизацию рисок.

При прогревании металла в вакууме до 300—500 °С палладий выделяет адсорбированный водород. Твердый палладий способен поглощать до 940 объемов водорода по отношению к своему объему. Напыление палладия в риски производится на вакуумной установке. Расстояние между растром и палладиевой пластиной,’ расположенных горизонтально, должно составлять 30—50 мм. Можно производить напыление палладия на растры, расположенные вертикально по обе стороны от палладйевой’пластины. Расстояние растров от палладиевой пластины подбирается экспериментально в зависимости от необходимой плотности слоя.

Напыленный на растр тонкий слой палладия стирают под углом в 45° по направлению к штрихам чистой оленьей замшей, смоченной в “спирте. По краям матрицы оставляют слой палладия шириной 5—7 мм, который служит контактной рамкой при электролитическом осаждении металлов. При затирании напыленного слоя оленьей замшей палладий залегает в рисках. Для получения нужного заполнения рисок процесс напыления повторяется 2—3 раза. Давление в вакууме, электрический ток и время напыления поддерживаются так, чтобы слой палладия был светло-серого цвета и имел среднюю плотность’. Толщина напыленного слоя палладия составляет 0,001—0,003 мкм.

Нанесенный слой палладия служит как укрепляющее вещество для электролитического наращивания сетки. При получении сеток гальванопластикой не безразлично, какова будет в рисках толщина слоя палладия,- его сопротивление и прозрачность.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум