ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА СОЗДАНИЯ ЗАЩИТНЫХ СЛОЕВ В ТЕХНОЛОГИИ ХУДОЖЕСТВЕННОГО ТРАВЛЕНИЯ МЕТАЛЛА Шеметов Е.С.,Лешер В.Ю.

Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова


Номер: 4-3
Год: 2014
Страницы: 40-41
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

дизайн, травление металла, технология, design, metal etching, technology

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

Описание технологии и особенностей процесса создания изображений методом травления металла. Усовершенствование технологий традиционных технологий художественной обработки металлов с позиций их соответствия современным производственным и маркетинговым требованиям.

Текст научной статьи

Традиционные технологии получения изображений на металлических изделиях методом травления предполагают использование большой доли ручного труда. В Магнитогорском государственном университете при подготовке инженеров-технологов художественной обработки металлов, осуществляется исследование путей усовершенствования традиционных технологий художественной обработки металлов. В частности определено, что современные актуальные изделия - это, как правило, изделия оригинальные, изготовленные небольшими сериями, т.е. авторские изделия. Как правило, технологии, оснастка и оборудование, применяемые для изготовления авторских изделий должны обеспечивать быструю, гибкую, изменяющуюся под требования автора технологию. В таких условиях играет определенную роль гибкость процесса проектирования и изготовления - возможность быстро менять форму, размеры и другие параметры изделия. Это достигается связью процесса проектирования и технологии изготовления. В современных условиях данное требование может быть обеспечено использованием компьютерных технологий, как в процессе проектирования, так и в технологическом процессе. Для обеспечения качества изделий имеет значение и такой параметр технологии как разрешающая способность - величина и точность элементов, которые с помощью данной технологии можно обеспечить. При организации производства имеет значение объем затрат на организацию выпуска изделий. Сюда относятся затраты на материалы, оборудование, оснастку, затраты на энергоресурсы и оплату труда исполнителей. В современных условиях значительную роль играет фактор времени - срок от проектирования до начала изготовления изделия. Значительную роль играет организация процесса проектирования и его связь с технологическим процессом изготовления изделий или их элементов. Основываясь на сказанном выше, мы определили критерии для анализа технологий с точки зрения их соответствия требованиям авторского, малосерийного производства. 1. Время (время подготовки производства и изготовления изделия). 2. Разрешение (разрешающая способность технологии). 3. Затраты (затраты на организацию производства: оборудование, энергия, трудозатраты). 4. Компьютеризация (возможности применения компьютерного проектирования и управления технологическим процессом). 5. Гибкость (быстрая перенастройка технологического процесса). Исходя из перечисленных критериев была проанализирована и усовершенствована технология создания защитного слоя при травлении изображения на металле. Существующие традиционные технологии травления связаны с большой долей ручного труда и большими затратами времени. Как правило, они отличается невозможностью передачи мелких деталей изображений, недостаточной четкостью текстов, высокой трудоемкостью. В настоящее время в различных отраслях промышленности (электроника, производство электронных компонентов, металлообработка) разработаны технологии автоматизации нанесения изображений. При этом они различаются по стоимости оборудования, возможностям изготовления серийных изделий и т.д. Радиолюбителями для изготовления плат печатного монтажа используется технология создания защитного слоя на медной поверхности платы с помощью переноса тонера лазерного принтера. Эта технология описана во многих публикациях и широко применяется на практике, однако, как правило, с ее помощью не удается получить достаточно качественное защитное покрытие металла, поскольку параметры технологии не определены. Нами были проведены исследования, позволившие уточнить параметры технологии и улучшить качество защитного слоя. Определялись: материал подложки для переноса тонера, температура нагрева, давление и время нагрева. Во-первых, была найдена оптимальная подложка для печати на лазерном принтере, отвечающая необходимым требованиям - тонер должен достаточно хорошо удерживаться на ее поверхности, но в то же время при переносе полностью переходить на металл и легко отделяться от подложки. Было определено, что наиболее полно отвечает указанным условиям подложка от самоклеющейся пленки «ORACAL». Для того, чтобы тонер достаточно прочно держался на подложке, ее необходимо протереть мягкой хлопчатобумажной тканью, не оставляющей ворса. Определение точной температуры нагрева заготовки при переносе вызвано необходимостью получить наиболее качественный и точный отпечаток. Перегрев приводит к растеканию тонера по поверхности заготовки и нарушению границ контуров рисунков, недогрев - к отслаиванию тонера от поверхности металла. Исследование проводилось на вулканизационном прессе «ROMANOFF». Для переноса использовалась пластина из латуни 0,5 мм. В результате эксперимента была определена оптимальная температура нагрева - 120○ С. Температура переноса зависит от тонера, которым напечатано изображение. Поэтому необходимо уточнение параметров нагрева, учитывающее особенности конкретного используемого принтера и тонера. Время нагрева зависит от особенностей тонера, материала и толщины заготовки. В нашем случае время варьировалось от 4 до 5 минут. На качество перенесенного изображения оказывает влияние также давление, оказываемое пластинами пресса при переносе тонера. С одной стороны, необходимо обеспечить полное прилегание отпечатка к заготовке, с другой, излишнее давление приводит к раздавливанию тонера на поверхности заготовки. Для компенсации микронеровностей был использован лист силиконовой резины толщиной 3 мм (может быть использован силиконовый коврик, применяемый для выпекания кулинарных изделий). Применение эластичной прокладки позволило обеспечить равномерное прилегание отпечатка к заготовке при невысоком давлении пресса. Травление осуществлялось в растворе медного купороса и поваренной соли. Лучшие результаты дает процесс электротравления в растворе поваренной соли. Общий расчет времени, необходимого для изготовления изделия описанным методом включает в себя подготовку изображения на компьютере, печать изображения, перенос тонера и травление и при разных условиях может быть в пределах 30 - 40 мин. Использование определенных в нашем исследовании параметров переноса тонера при проведении лабораторных работ позволило значительно повысить качество получаемых изделий и уменьшить количество брака.

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.