O que é ataque químico?
(1) Princípios e Características da Gravura Química
A gravação química é um método de processo que expõe as peças que necessitam de processamento a um meio químico, onde ocorre uma reação química, fazendo com que o material da peça corroa e se dissolva, obtendo assim a forma e o tamanho necessários. Durante o ataque químico, as partes da superfície da peça que não serão processadas devem primeiro ser cobertas com um revestimento-resistente à corrosão. Em seguida, a peça é imersa na solução de ataque ou a solução de ataque é aplicada na superfície da peça, removendo a margem das áreas expostas para atingir o objetivo de processamento.
A gravação química pode processar materiais metálicos e não{0}}metálicos (como vidro, ardósia, etc.), não é afetada pela dureza do material que está sendo processado e não causa alterações físicas. Após o processamento, a superfície fica livre de rebarbas, não deforma e não apresenta endurecimento por trabalho. Qualquer superfície que a solução de ataque possa penetrar pode ser processada, tornando-a adequada para superfícies que são difíceis de usinar mecanicamente. Não são necessários grampos durante o processamento. Como a solução de ataque e o vapor poluem o meio ambiente e são prejudiciais aos equipamentos e à saúde humana, devem ser tomadas medidas de proteção adequadas durante o processamento.
A gravação química é usada principalmente na fabricação de moldes para processar padrões, desenhos e texto na superfície de cavidades de moldes de plástico, sendo a foto-a gravação mais amplamente utilizada.
A foto-gravação envolve fotografar a imagem necessária em um negativo fotográfico e, em seguida, a imagem no negativo é duplicada na superfície de trabalho da cavidade do molde revestida com uma emulsão fotossensível (emulsão) por meio de uma reação fotoquímica. A camada de película exposta torna-se insolúvel em água e a sua resistência à corrosão é aumentada. A camada de filme não exposta é-solúvel em água; após a lavagem com água para remover a camada de filme não exposta, parte do metal fica exposta. Através da imersão na solução de gravação, são obtidos os padrões e desenhos necessários.
(2) Processo de Gravura Química
O processo de-gravação de foto é o seguinte:
Original Drawing -> Photography -> Reverse Mounting of Negative -> Hardening of Film -> De-coating -> Etching ->Aparar.
① Desenho e Fotografia OriginalO gráfico e o texto necessários são desenhados no papel em uma determinada proporção, que constitui o desenho original. Em seguida, utilizando equipamento fotográfico especializado, o desenho original é fotografado para reduzi-lo ao tamanho desejado no negativo fotográfico. Um exemplo de filme feito para gravação de texto na cavidade de uma saboneteira é mostrado na Figura 6-3.
② Emulsão fotossensívelExistem muitas fórmulas para emulsões fotossensíveis, sendo a emulsão fotossensível de álcool polivinílico (PVA) a mais comumente usada. O princípio de funcionamento da emulsão fotossensível é o seguinte:
O álcool polivinílico e o dicromato de amônio não sofrem reação química entre si. O álcool polivinílico caracteriza-se por ser facilmente solúvel em água, incolor, transparente e possuir propriedades adesivas. Depois que a água evapora, ela forma uma película fina, mas pode ser removida enxaguando ou enxugando com água. O dicromato de amônio é um material fotossensível que, após exposição à luz, sensibilização e revelação, torna-se difícil de dissolver em água. Ele se combina com a mistura de álcool polivinílico para formar uma película fina que adere com relativa firmeza à superfície do molde. As partes não expostas, que ainda são predominantemente de álcool polivinílico, podem ser removidas enxaguando com água e esfregando com algodão absorvente. O filme de emulsão fotossensível aderido à superfície do molde, após a cura, possui certo nível de resistência à corrosão, protegendo o metal da corrosão.
③ Limpeza da superfície gravadaA superfície do molde deve ser limpa antes de aplicar a emulsão. Para moldes pequenos, o óleo pode ser removido aquecendo-os em uma solução de NaOH a 10%, seguido de enxágue com água limpa.
Para moldes maiores, eles são primeiro fervidos em uma solução de NaOH a 10% e enxaguados, e depois enxaguados novamente com água fervente. Após a limpeza, o molde deve ser cozido em forno elétrico a cerca de 50 graus antes da aplicação da emulsão; caso contrário, a emulsão fotossensível pode descascar facilmente. A cavidade do molde limpa é mostrada na Figura 6-4.
④ Aplicando a EmulsãoA emulsão pode ser aplicada por pulverização sob luz vermelha em uma câmara escura. As áreas do molde que requerem imagens fotossensíveis devem ser pulverizadas repetidamente, com o intervalo entre demãos dependendo da temperatura ambiente-mais curto para temperaturas mais altas e mais longo para temperaturas mais baixas. Deve-se ter cuidado para garantir um revestimento uniforme. A cavidade do molde após a aplicação da emulsão é mostrada na Figura 6-5.
⑤ Anexando o Negativo FotográficoColoque o negativo fotográfico preparado sobre a superfície a ser gravada, nivele a superfície, pressione o negativo com um pedaço de vidro, deixando-o perpendicular à superfície, e fixe o negativo com fita adesiva transparente. Para áreas arredondadas ou curvas, pode-se usar vaselina branca para aderir o negativo. O projeto da cavidade do molde deve considerar previamente a conveniência de fixação do filme; se necessário, a cavidade pode ser concebida como uma estrutura de inserção. A cavidade do molde após a fixação do filme é mostrada na Figura 6-6.
⑥ ExposiçãoA área da peça que foi revestida e teve o negativo anexado é exposta a uma fonte de luz ultravioleta (como uma lâmpada de mercúrio) para sensibilizar o filme de emulsão fotossensível na superfície da peça de acordo com a imagem. Durante este processo, a posição da fonte de luz deve ser ajustada para garantir a exposição uniforme da área fotossensível. A duração da exposição é determinada com base na experiência prática.
⑦ Desenvolvimento e enxágueA peça exposta é imersa em água quente a 40 a 50 graus por cerca de 30 segundos, permitindo que a parte não exposta do filme de emulsão se dissolva na água. Após a remoção, o corante violeta alcalino é colocado na superfície e espalhado uniformemente para revelação. Assim que aparecer um padrão claro, ele é enxaguado com água limpa e as partes não expostas são enxugadas com algodão absorvente. Por fim, é seco com ar quente, conforme mostra a Figura 6-7.
⑧ Endurecimento e reparo de filmeA cavidade do molde desenvolvida é colocada em um forno elétrico de secagem com temperatura constante de 150 a 200 graus e cozida por 5 a 20 minutos para melhorar a força de adesão e a resistência à corrosão do filme. Se houver algum filme de emulsão remanescente na superfície da cavidade que não tenha sido completamente removido, ele poderá ser aparado com a ponta de uma faca. As áreas faltantes do filme devem ser reparadas com tinta de impressão.
⑨ Proteção de áreas-não gravadasAs áreas que não necessitam de ataque químico devem ser protegidas com filme, conforme mostrado na Figura 6-8.
⑩ GravuraDiferentes soluções de gravação devem ser selecionadas para diferentes materiais. Para cavidades de moldes de aço, a solução aquosa de cloreto férrico é comumente usada e pode ser aplicada por imersão ou pulverização. Se uma quantidade apropriada de pó de sulfato de cobre for adicionada à solução aquosa de cloreto férrico para formar uma pasta e depois aplicada à superfície da cavidade (espessura do revestimento de 0,2 a 0,4 mm), a penetração lateral pode ser reduzida. Para evitar cortes inferiores (decapagem lateral), um agente protetor também pode ser adicionado ao condicionador, ou pó de colofónia pode ser escovado e incorporado nas paredes laterais do padrão exposto. A temperatura de gravação é de 50 a 60 graus. Dependendo da densidade e profundidade dos padrões e desenhos, a gravação geralmente precisa ser realizada de 1 a 3 vezes, com uma profundidade de gravação típica de 0,3 mm.
⑪ Des-revestimento e acabamentoA cavidade do molde gravada é limpa com solvente de laca e álcool industrial. A plasticina pode ser usada para fazer uma impressão do texto para verificar o efeito da gravação, conforme mostrado na Figura 6-9. Quaisquer áreas defeituosas são retocadas localmente e depois submetidas a ataque químico secundário ou reparo mecânico. Após a conclusão do condicionamento, a emulsão fotossensível aderida à superfície deve ser lavada com uma solução de NaOH para queimar a camada protetora, seguida de enxágue várias vezes com água. Em seguida, é seco com ventilador e revestido com uma película de óleo, completando assim todo o processo. O texto na seção acabada da cavidade do molde é mostrado na Figura 6-10. Um vídeo de processamento do local de produção pode ser encontrado na pasta "Case Videos" no arquivo "Drying Text.mp4" na biblioteca de recursos do MOOC "Mold Manufacturing Technology" da China University (Número do curso: 0802SUST006).
