5. Травление цветных металлов

Медь и ее сплавы

Окалина большой толщины хорошо травиться в концентрированной серной кислоте, в которой растравливание металла почти не происходит. Присутствие в растворе небольшого количества нитратов или хроматов ускоряет растворение металла.

Поэтому часто обработку медных деталей ведут в две стадии:

1. в серной кислоте 200–250 г/л при 50–80 °С для удаления толстого слоя окалины;

2. в смеси кислот серной и азотной с добавками хлоридов для получения светлой полублестящей поверхности.

Такие растворы пригодны и для травления латуни. Бронзы же, особенно бериллевые, травятся в них очень неравномерно. Для них применяют растворы на основе едкого натра (450–600 г/л) и азотнокислого аммония (100–200 г/л) при температуре 135-145 °С.

Для осветления бронз применяют смесь соляной и плавиковой кислот; смесь серной кислоты и хромового ангидрида.

Матовую поверхность меди получают обработкой в смеси азотной кислоты 300 г/л, серной 200 г/л, хлористого натра 2 г/л, сернокислого цинка 2 г/л.

Эффективным ингибитором травления меди является бензотриазол (около 1 г/л).

Алюминий и его сплавы.

Часто используют 5–10% растворы щелочей, т.к. алюминий амфотерный металл. Для увеличения службы растворов в них вводят комплексообразователи – глюконат натрия или хелаты (до накопления в них 100–150 г/л алюминия вместо 35 г/л в отсутствии добавки).

В качестве ингибитора можно использовать агар-агар 9–10 г/л, хлористый кальций 15 г/л.

Травление литейных сплавов проводят в смеси концентрированных азотной и плавиковых кислот.

Осветление алюминия проводят в азотной кислоте для деформируемых сплавов, в хромовом ангидриде для деталей со сварными швами.

6. Активация и пассивация перед покрытием

Активацию проводят непосредственно перед нанесением гальванических покрытий с целью повышения прочности сцепления покрытия с основой за счет удаления с поверхности деталей тонких оксидных пленок и выявления структуры металла. Время активации короткое: он нескольких секунд до 1–1,5 минуты.

Для стальных деталей применяют растворы серной или соляной кислоты или их смесь.

Иногда на металле перед покрытием необходимо создать тонкий оксидный слой определенной структуры и пористости. Например: перед хромированием детали подвергают анодной обработке в растворе хроматирования 0,5–1 мин.

7. Химическое и электрохимическое фрезерование

Процессы травления используют не только для очистки поверхности металлов, снятия продуктов коррозии, но и для ряда специальных целей – получения рельефных изображений, клеймения деталей, при изготовлении печатных плат, интегральных схем.

Развитие техники, связанное с применением деталей малых размеров и сложной конфигурации, выявило целесообразность использования для их изготовления процессов травления: химического или электрохимического фрезерования.

Если на поверхность металла фотохимическим или другим способом нанесено изображение, причем одни участки защищены стойким слом, то можно провести травление незащищенных участков на определенную глубину или насквозь, получив таким образом заготовки или конечные детали.

Подобная химическая операция имеет преимущества перед механическим:

• одновременно из одной заготовки можно получить целый ряд деталей, часто даже разной конфигурации;

• химический процесс не зависит от твердости металла;

• Не нужно специального сложного оборудования и станков;

• Изготовление деталей не сопровождается изменением поверхностного слоя в отличие от пластической деформации.

Растворы для химического фрезерования характеризуются скоростью травления и емкостью, т.е. количеством растворенного в единице объема металла, при котором раствор становиться неработоспособным.

Для стали применяют растворы:

1. Серная кислота 500–550 г/л, соляная кислота 40–50.

2. Азотная кислота 600–650, соляная кислота 250–300, хлорное железо 70–75.

Для меди:

1. Хлорное железо 75–80.

2. Хлорная медь 200–250 .

3. Хлористый аммоний 180–200, хлористый натрий 130–150.

При электрохимическом фрезеровании используют плотности тока 3–5 А/дм² иногда до 10 А/дм².