(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЖНЙЯ МАТРИЦЫ ДЛЯ ГОЛУЧЕНИЯ ОБРАЗЦОВЫХ МЕР ИЕРОХОВАТОСТЙ ПОВЕРХШСТИ(54) METHOD OF MANUFACTURING A MATRIX TO GOLUSHENA SAMPLE MEASURES AND SURFACE JEROCOLATIVITY
. : . I Изобретение относитс к гальваншшастическому изготовлению копий, в чйстйости прецизионных деталей, что представл ет интерес дл приборостроительной и машиностроительной еннос тИ. Известен способ изготовлени формы , котора может быть использована в качестве матрицы дл гальванопластического изготовлени деталей, вклю чающий склеивание гальванопластической копии со стальным основанием t3 Недостаток этого способа закхвеча- етс в том, что он не позвол ет избежать искажени плоскбстности поверхности матрицы по сравнению с ори гиналом, так как клей за счет усадки и внутренних напр жений, возникающих при его отверждении, вызывает деформ цию гальванопластической Копии матри цы. Наиболее близким к предлагаемому .по технической сущности вл етс спо соб изготовлени матрицы дл получени мер шероховатости поверхности, включакшщй склеивание гальванопластической копии, полученной с оригинала образцовой Mej№i шероховатости,, с шрочн кщей подложкой ГзЗОднако этот способ получени матрицы также не лишен недостатка, так как возмойою искажение плоскости поверхности матрицы при относительно малой ее толвд1не (0,4-0,6 мм), -из-за деформации, возникающей при склеивании , и отделении матрицы от оригинала, а также за счет сложности токоподвода к матрице. Цель изобретени - повышение точ- ности воспроизведени плоскостности поверхности оригинала образцовой меры шероховатости и упрсжение токопровода . Поставленна цель достигаетс способом , включающим склеивание гальванопластической копим, полученной с оригинала образцов uvl меры шероховатости , с упрочн ющей подложкой химически стойким клеем, перед склеиванием на гальванопластическую копию нанос т дe mфиpyющий подслой толщин 25-30 мкм, состо щий из полиметилфе нилоксановой смолы и медного порошк а в состав химически стойкого кле ввод т мелкодисперсный медный порош Технологи изготовлени матриц д получени образцовых мер шероховато ти включает следующие операции: 1.Обезжиривание осуществл ют п тем протирки поверхности оригинала ватой, смоченной бензином. Затем пр извод т электрохимическое обезжирив ние (катодное) рабочей поверхности оригинала, смонтированного в специальное приспособление. Обезжиривание производ т в электролите состава, г/л; Натрий едкий20-25 Сода кальцинированна 35-40 Тринатрийфосфат . 35-50 при следующих показател х: Температура,°С 60-70 Плотность тока, А/дм 10 Продолжительность, .. мин3-5 Затем осуществл ют тщательную промывку в теплой и холодной воде. 2.Химическую активацию поверхности оригинала провод т в 10%-ном растворе серной кислоты в течение 0,5 мин при комнатной температуре, затем, матрицы промывают в холодной воде. Нанесение разделительного сло п извод т в растворе, содержащем 2-3 г/л двухромовокислого кали в течение 1-2 мин, после чего осуществл ют промывку поверхности оригинала в дистиллированной воде. 3.Никелирование осуществл ют пр Б электролите состава, г/л: Никель сульфаминовокислый (четырехводный) 150-580 Никель хлористый 12-15 Кислота борна Сахарин0,10-0,15 Жидкость Прогресс 0,6 В течение первых 30 мин протекани процесса плотность тока устанав ливают равной 0,5 А/дм. Дальнейшее никелирование осуществл ютс при плотности тока 2 , Суммарна толщина сло никел 20-35 мкм; внут ренние напр жени от -jBO до fSO кгс 4. После никелировани и промывки в холодной воде производ т зат ж ку медью в ванне меднени при плот |ности тока 2 А/дм в течение 5 мин. Загем на приспособление монтируют экранировочный колпачок и производ т дальнейшее меднение.. Электролит имеет состав, г/л: Медь сернокисла 200-250 Кислота серна 50-75 при следуюпщх показател х: Плотность тока, 3-5 Температура,С 18-25 Толщина сло меди, мм 0,95-1,00 5.Демонтаж оригинала с оса аденным слоем производ т после промывки. Поверхность осажденного сло тщательно высушивают путем обдувки сжатым воздухом. Затем производ т легкую зачистку поверхности осажденной меди шлифовальной шкуркой, чтобы при накладывании латунной подложки на згчишенный слой не наблюдалось просветов . 6.Нанесение демпфирующего подсло на осажденный слой производ т составом, вес.ч: Лак KO-OS froCT 15081-78) (сухой остаток лака 30-34%) Медный порошок ПМ Режим полимеризации: Температура,с Продолжительность, ч Толщина сло , мкм 7.Приклеивание подложки к осажденному слою. Поверхность латунной подложки перед склеиванием обдувают электрокорундом № 6 или № 8, а затем производ т обезжиривание поверхности подложки ацетоном. Склеивание производ т клеевой композицией следующего состава,. вес.ч: Эпоксидна смола - ЭД Полиэфир МГФ Полиэтиленполиамин 1,2-1,4 10 Медный порошок IM 8.Отверждение провод т в режиме: сначала при 18-23°С, в течение 1 ч, затем при 55-60°С, в течение 7 ч. Сушку производ т в специальном приспособлении , обеспечивающем строгую центровку подложки и оригинала. 9. Сн тие замка по периметру копии (подрезка торца) производ т на специальном приспособлении. Отделение .копии со склеенной подложкой от оригинала осуществл ют при равномерном распределении усили отрьша по всему периметру отделени копии от оригинала . 10. Удаление заусенцев по периметру к 5ПИИ производ т механическим путем. Полученна копи вл етс мат рицей дл последующего получени методом гальванопластики образцовых мер .шероховатости поверхности. Снижение механического воздействи кле на гальванопластическую копию обусловлено введением демпфирующего подсло , соде ржаЩего полиметилфенилсилоксановую смолу и медный порошок, который воспринимает на себ .во зникакицие-внутренние напр жеНИН при отверждении кле . За счет этого ослабевает деформаци поверхности гальванопластической копии матрицы. Сближение коэффициентов линейного расширени различных элементов ма рицы также позвол ет уменьшить дефор мации поверхности гальванопластическо копии матрицы под действием сил, возни кающих при температурных перепадах, не избежных в процессе изготовлени дет лей методом гальванопластики. Сближение коэффициентов линейного расшир ни в демпфирующем подслое и клеевом Примечание : NйМ + 3 слое достигаетс введением в них мелкодисперсного медного порошка. Пример.. После предварительной подготовки поверхности металлического оригинала (полировки до Rj, 0,08 по ГОСТ 2789-73 нанесени на нее углублений трапецеидального ипи треугольного профил глубиной от 0,1 до 35 мкм обезжиривани , ахтивации , промьшки), на нее осаждают слой никел толощной 50 мкм и слой меди толщиной 400-450 мкм, на которые затем нанос т дополнительный демпфирующий слой: I вес.ч. 33%-ного раствора полиметилфенилсилоксановой смолы в толуоле и 2 вес.ч. медного Порошка, ТОЛВД1НОЙ 25-30 мкм и склеивают эпоксидной токопровод щей композицией с упрочн ющей латунной подложкой. Состав кле , вес.ч.: ; Смола эпоксидна ЭД-20 100 Полиэфир МГФ-915-20 Медный порошокЮО Полиэтиленполиамин 11-13 Данные по воспроизведению плоскостности поверхности оригинала полученной матрицы приведены в таблице. отклонение формы всей поверхности от идеальной плоскости в интерференционных кольцах: означает выпуклость поверхность (бугор);. означает вогнутость поверхности ( ма|; местна ошибка шш отклонение отдельных участков поверхности от формы всей поверхности .. :. I The invention relates to galvanic-sharpening copies, in precision parts, which is of interest for instrument-making and machine-building. A known method of making a mold that can be used as a matrix for the electroforming manufacture of parts includes gluing the electroplating copy to the steel base t3. The disadvantage of this method is that it does not allow to distort the flatness of the matrix surface compared to the original. , as glue due to shrinkage and internal stresses arising during its curing, causes deformation of the galvanoplastic copy of the matrix. The closest to the proposed technical essence is a method of fabricating a matrix for obtaining measures of surface roughness, including gluing a galvanoplastic copy obtained from an original exemplary surface roughness, as well as this method of obtaining a matrix is also not without drawback, as a possible distortion of the plane of the surface of the matrix with its relatively small tolerance (0.4-0.6 mm), due to the deformation that occurs during gluing and separation of the matrix from the original, as well as due to the layer Nost current supply to the matrix. The purpose of the invention is to improve the accuracy of reproducing the flatness of the surface of the original of an exemplary measure of roughness and to prevent conductor. The goal is achieved by a method that includes bonding an electroforming unit, obtained from an original uvl specimen of roughness, with a reinforcing substrate with a chemical resistant glue, before gluing a diffusing substrate of thicknesses of 25-30 microns, which consists of a polymethylphenol resin, into a mold and put out a polyurethane adhesive. fine copper powder is introduced into the composition of chemically resistant glue. Matrix manufacturing techniques for obtaining exemplary roughness measures include the following operations: 1. Degreasing suschestvl dissolved claim wiping the surface of the original cotton wool soaked with petrol. Then, electrochemical degreasing (cathodic) of the working surface of the original, mounted in a special device, is performed. Degreasing is carried out in the electrolyte composition, g / l; Sodium caustic20-25 Soda calcined 35-40 Trisodium phosphate. 35-50 at the following indicators: Temperature, ° C 60-70 Current density, A / dm 10 Duration, min.3-5 Then, thorough rinsing is carried out in warm and cold water. 2. Chemical activation of the surface of the original is carried out in a 10% solution of sulfuric acid for 0.5 min at room temperature, then the matrix is washed in cold water. The separation layer is applied in a solution containing 2-3 g / l of potassium dichromate for 1-2 minutes, after which the surface of the original is washed in distilled water. 3. Nickel plating is carried out using electrolyte composition B, g / l: Nickel sulfamic acid (four-water) 150-580 Nickel chloride 12-15 Bourne acid Saccharin 0.10-0.15 Liquid Progress 0.6 During the first 30 minutes of the process flow set to 0.5 A / dm. Further nickel plating is carried out at a current density of 2, The total thickness of the nickel layer is 20-35 µm; internal voltages from –jBO to fSO kgf 4. After nickel plating and washing in cold water, copper is applied in a copper bath at a current density of 2 A / dm for 5 min. A zagam is mounted on a device with a screening cap and further copper plating is performed. The electrolyte has the composition, g / l: Copper sulfate 200-250 Sulfuric acid 50-75 at the following indices: Current density, 3-5 Temperature, C 18-25 Layer thickness copper, mm 0.95-1.00 5. The original with a deposited layer is dismantled after washing. The surface of the deposited layer is thoroughly dried by blowing with compressed air. Then, the surface of the precipitated copper is easily cleaned with a sandpaper, so that when the brass substrate is applied to the thickened layer, no gaps are observed. 6. Applying a damping sublayer to the deposited layer is produced by composition, parts by weight: Lacquer KO-OS froCT 15081-78) (dry lacquer residue 30-34%) Copper PM powder Polymerisation mode: Temperature, s Duration, h Thickness of layer, µm 7. Sticking the substrate to the deposited layer. The surface of the brass substrate is bonded with electrocorundum No. 6 or No. 8 before gluing, and then the surface of the substrate is degreased with acetone. Gluing is made by adhesive composition of the following composition. weight.h: Epoxy resin - ED Polyester MGF Polyethylenepolyamine 1.2-1.4 10 Copper powder IM 8. The curing is carried out in the mode: first at 18-23 ° C, for 1 h, then at 55-60 ° C for 7 hours. Drying is carried out in a special device that ensures strict alignment of the substrate and the original. 9. Removing the lock around the perimeter of the copy (butt trimming) is performed on a special device. The separation of the copy with the glued substrate from the original is carried out with a uniform distribution of the effort across the entire perimeter of the separation of the copy from the original. 10. The removal of burrs along the perimeter to the 5PII is carried out mechanically. The resulting copy is a matrix for subsequent electroforming of exemplary measures for surface roughness. The decrease in the mechanical action of the adhesive on the galvanoplastic copy is due to the introduction of a damping sublayer containing polymethylphenylsiloxane resin and copper powder, which is perceived by the internal stress of the adhesive when it is cured. Due to this, the deformation of the surface of the electroplating matrix is weakened. The convergence of the linear expansion coefficients of the various elements of the Maritime also reduces the deformation of the surface by electroforming the copy of the matrix under the action of forces arising from temperature changes that are not avoided in the process of making details by the method of electroforming. Convergence of linear expansion coefficients in the damping sublayer and adhesive Note: NyM + 3 layer is achieved by the introduction of fine copper powder into them. Example .. After preliminary preparation of the surface of the metal original (polishing to Rj, 0.08 according to GOST 2789-73, application of recesses of trapezoidal or triangular profiles with a depth of 0.1 to 35 µm in depth for degreasing, achivation, strips), a layer of nickel is deposited on it thick 50 microns and a layer of copper with a thickness of 400-450 microns, on which an additional damping layer is then applied: I weight.h. 33% solution of polymethylphenylsiloxane resin in toluene and 2 weight.h. Copper Powder, TOLVD1NOY 25-30 microns and stick together with an epoxy conductive composition with a reinforcing brass substrate. Composition of glue, parts:; ED-20 epoxy resin 100 Polyester MGF-915-20 Copper powder SOO Polyethylenepolyamine 11-13 Data on reproducing the flatness of the surface of the original of the resulting matrix are shown in the table. the deviation of the shape of the entire surface from the ideal plane in the interference rings: means the convexity of the surface (bump) ;. means the concavity of the surface (ma |; local error is the deviation of certain areas of the surface from the shape of the entire surface.
Как видно из данных, представленных в таблице, плоскостность поверхности полученной матрицы практически не отличаетс от оригинала, точность воспроизведени плоскостности не превышает первого интерференционного кольца.As can be seen from the data presented in the table, the flatness of the surface of the obtained matrix practically does not differ from the original, the accuracy of flatness reproduction does not exceed the first interference ring.
Использование предлагаемого изоб .ретени при изготовлении образцовых мер шероховатости позвол ет получить экономический эффект 85 тыс.руб. в год.The use of the proposed invention in the manufacture of exemplary roughness measures allows an economic effect of 85 thousand rubles to be obtained. in year.