Шта је хемијско гравирање?
(1) Принципи и карактеристике хемијског нагризања
Хемијско нагризање је процесна метода која излаже делове који захтевају обраду хемијском медијуму, где долази до хемијске реакције, узрокујући кородирање и растварање материјала дела, чиме се добија потребан облик и величина. Током хемијског гравирања, делове површине радног предмета који се не обрађују треба прво прекрити премазом отпорним на корозију-. Затим се радни предмет потапа у раствор за јеткање или се раствор за једкање наноси на површину радног предмета, уклањајући прилив са изложених подручја да би се постигао циљ обраде.
Хемијско нагризање може да обрађује и металне и не{0}}металне (као што су стакло, шкриљци итд.) материјале, на њега не утиче тврдоћа материјала који се обрађује и не изазива физичке промене. Након обраде, површина је очишћена од неравнина, не деформише се и не показује радно очвршћавање. Било која површина у коју раствор за гравирање може да продре може се обрадити, што га чини погодним за површине које је тешко механички обрађивати. Током обраде нису потребне стезаљке. Пошто раствор за нагризање и пара загађују животну средину и штетни су за опрему и здравље људи, приликом обраде морају се предузети одговарајуће заштитне мере.
Хемијско гравирање се углавном користи у производњи калупа за обраду узорака, дизајна и текста на површини пластичних шупљина калупа, при чему је фото{0}}једкање најшире коришћено.
Фото{0}}једкање подразумева фотографисање потребне слике на фотографски негатив, а затим се слика на негативу фотохемијском реакцијом дуплира на радну површину шупљине калупа обложену фотоосетљивом емулзијом (емулзијом). Изложени слој филма постаје нерастворљив у води и његова отпорност на корозију се повећава. Неекспонирани слој филма је -растворљив у води; након прања водом да би се уклонио неекспонирани слој филма, део метала је изложен. Потапањем у раствор за нагризање добијају се потребни узорци и дизајни.
(2) Процес хемијског нагризања
Процес{0}}урезивања фотографија је следећи:
Original Drawing -> Photography -> Reverse Mounting of Negative -> Hardening of Film -> De-coating -> Etching ->Тримминг.
① Оригинални цртеж и фотографијаПотребна графика и текст се цртају на папиру у одређеној пропорцији која чини оригинални цртеж. Затим се помоћу специјализоване фотографске опреме оригинални цртеж фотографише како би се смањио на потребну величину на фотографском негативу. Пример филма направљеног за урезивање текста на шупљини кутије за сапун приказан је на слици 6-3.
② Фотосензитивна емулзијаПостоји много формула за фотоосетљиве емулзије, при чему је фотоосетљива емулзија поливинил алкохола (ПВА) најчешће коришћена. Принцип рада фотоосетљиве емулзије је следећи:
Поливинил алкохол и амонијум дихромат не подлежу хемијској реакцији једни са другима. Поливинил алкохол се одликује лако растворљивим у води, безбојним, провидним и лепљивим својствима. Након што вода испари, формира танак филм, али се може уклонити испирањем или брисањем водом. Амонијум дихромат је фотоосетљив материјал, који након излагања светлости, сензибилизације и развоја, постаје тешко растворљив у води. Комбинује се са мешавином поливинил алкохола да би се формирао танак филм који је релативно чврсто причвршћен за површину калупа. Неосветљени делови, који су још увек претежно поливинил алкохол, могу се уклонити испирањем водом и брисањем упијајућим памуком. Фотоосетљиви емулзиони филм прилепљен на површину калупа, након очвршћавања, поседује одређени ниво отпорности на корозију, штитећи метал од корозије.
③ Чишћење урезане површинеПовршина калупа мора бити очишћена пре наношења емулзије. За мале калупе, уље се може уклонити загревањем у 10% раствору НаОХ, након чега следи испирање чистом водом.
За веће калупе прво се кувају у 10% раствору НаОХ и испиру, а затим поново испиру кључалом водом. Након чишћења, калуп треба испећи у електричној пећи на око 50 степени пре наношења емулзије; у супротном, фотоосетљива емулзија може лако да се одлепи. Очишћена шупљина калупа је приказана на слици 6-4.
④ Наношење емулзијеЕмулзија се може нанети прскањем под црвеним светлом у тамној просторији. Подручја калупа за које је потребна фотоосетљива слика треба више пута прскати, са интервалом између слојева у зависности од собне температуре-мањим за више температуре и дужим за ниже температуре. Мора се водити рачуна да се обезбеди уједначен премаз. Шупљина калупа након наношења емулзије приказана је на слици 6-5.
⑤ Причвршћивање фотографског негативаПрипремљени фотографски негатив положите равно на површину коју треба угравирати, изравнати површину, притиснути негатив комадом стакла, чинећи га окомитим на површину, и причврстити негатив провидном лепљивом траком. За заобљене или закривљене површине, бели вазелин се може користити за лепљење негатива. Дизајн шупљине калупа треба да узме у обзир погодност претходног причвршћивања филма; ако је потребно, шупљина се може дизајнирати као структура уметка. Шупљина калупа након причвршћивања филма приказана је на слици 6-6.
⑥ ЕкспозицијаПодручје радног предмета које је премазано и на које је причвршћен негатив изложен је извору ултраљубичастог светла (као што је живина лампа) да би се сензибилизирао фотоосетљиви емулзиони филм на површини радног предмета у складу са сликом. Током овог процеса, положај извора светлости треба да се подеси како би се обезбедила уједначена експозиција фотоосетљиве области. Трајање излагања се одређује на основу практичног искуства.
⑦ Развој и испирањеИзложени радни предмет се урања у топлу воду на 40 до 50 степени на око 30 секунди, дозвољавајући неекспонираном делу емулзионог филма да се раствори у води. Након уклањања, алкална љубичаста боја се испушта на површину и равномерно се расипа ради развоја. Када се појави јасан узорак, испире се чистом водом, а неосветљени делови се бришу упијајућим памуком. На крају се осуши топлим ваздухом, као што је приказано на слици 6-7.
⑧ Очвршћавање и поправка филмаРазвијена шупљина калупа ставља се у електричну пећницу за сушење константне температуре на 150 до 200 степени и пече 5 до 20 минута за побољшање чврстоће пријањања и отпорности филма на корозију. Ако на површини шупљине остане емулзиони филм који није у потпуности уклоњен, може се очистити врхом ножа. Недостајућа подручја филма треба поправити коришћењем штампарске боје.
⑨ Заштита не-урезаних областиПодручја која не захтевају гравирање треба заштитити филмом, као што је приказано на слици 6-8.
⑩ ЕтцхингЗа различите материјале треба изабрати различита решења за гравирање. За шупљине челичних калупа, водени раствор гвожђе хлорида се обично користи и може се нанети потапањем или прскањем. Ако се одговарајућа количина праха бакар сулфата дода у водени раствор гвожђе хлорида да би се формирала паста, а затим нанесе на површину шупљине (дебљина премаза од 0,2 до 0,4 мм), бочна пенетрација се може смањити. Да би се спречило подрезивање (бочно нагризање), заштитно средство се такође може додати нагризају, или се прах колофонијума може четкати и уградити у бочне зидове изложене шаре. Температура нагризања је 50 до 60 степени. У зависности од густине и дубине шара и дизајна, гравирање генерално треба да се изврши 1 до 3 пута, са типичном дубином гравирања од 0,3 мм.
⑪ Де-премаз и завршна обрадаУрезана шупљина калупа се чисти растварачем за лак и индустријским алкохолом. Пластелин се може користити за узимање отиска текста да би се проверио ефекат гравирања, као што је приказано на слици 6-9. Све дефектне области се локално ретуширају, а затим се подвргавају секундарном нагризању или механичкој поправци. Након што је нагризање завршено, фотоосетљиву емулзију прилепену на површину треба испрати раствором НаОХ да би се сагорео заштитни слој, а затим испрати неколико пута водом. Затим се суши вентилатором и премазује уљним филмом, чиме је комплетан процес завршен. Текст на готовом пресеку шупљине калупа је приказан на слици 6-10. Видео за обраду локације производње се може наћи у фасцикли „Видео снимци случаја“ под датотеком „Дриинг Тект.мп4“ у библиотеци ресурса Кинеског универзитета МООЦ „Технологија производње калупа“ (број предмета: 0802СУСТ006).
