Изготовление корпусов наращиванием металла

В зависимости от конфигурации корпуса используются неразъемные и разъемные (состоящие из нескольких частей) неразрушаемые формы. Неразъемные применяются в том случае, если их можно удалить за счет конусности или постоянства поперечного сечения по всей длине волноводного корпуса.

Разъемные формы необходимы, если наращенный волноводный корпус нельзя снять сразу со всей оправки.

Неразрушаемые формы применяются в тех случаях, когда конфигурация волноводного корпуса позволяет удалить оправку целиком или по частям без нарушения формы и размеров снятого узла и формы.

Сложность изготовления разъемных форм заключается в том, что надо обеспечить с большой точностью взаимную перпендикулярность и правильную ориентацию всех деталей формы.

Разъемные формы собираются в приспособлении, которое должно быть простым, надежным в эксплуатации и обеспечивать крепление деталей форм, а также контакт между токопроводящими деталями приспособления и формы.

После установки в приспособление и обезжиривания формы в этиловом спирте производится операция наращивания. Наносимый гальванический осадок должен быть плотным, однородным на всей поверхности формы, мелкокристаллическим, механически прочным и обладать малым электрическим сопротивлением.

Для получения токонесущей поверхности волновода па оправку гальванически наращивается серебро, которое затем покрывается медью. Наращивание меди производится в колодцевых ваннах с перемешиванием и непрерывной фильтрацией электролитов при вращении катодной и анодной штанг со скоростью 10 об/мин.

Время наращивания зависит от требуемой толщины. Для 2— 4 миллиметрового покрытия оно лежит в пределах 25—40 ч. Аноды завешиваются в бязевых чехлах. Соотношение катодной и анодной поверхности 1:3. Оправки должны загружаться на электролиз под током.

Перед повторным завешиванием оправки производят ее травление и течение 3 сек в азотной кислоте с последующей промывкой в холодной воде, которое необходимо для удаления пленки окислов с поверхности-осадка

Удаление неразрушаемых оправок из наращенного волноводного корпуса производится одним из следующих способов.

Если оправка изготовлена из нержавеющей стали или титановых сплавов, в результате плохого сцепления покрытия с этими металлами производится поверхностное отделение.. При этом снятие полноводных корпусов с форм осуществляется на ручном приспособлении или гидравлическом прессе не позднее, чем через 24 ч после наращивания.

Если форма разъемная, то ее отделяют по частям, в зависимости от конструкции. При извлечении форм используются приспособления, чтобы обеспечить направление движения формы.

Когда оправка изготовлена из инвара, а волноводный корпус—из меди или серебра, разница коэффициентов теплового расширения формы и осадка достаточно велика, что позволяет при нагревании корпуса удалить форму с малыми усилиями и без деформаций. Нагревание применяется и для удаления форм из нержавеющей стали.

Для облегчения удаления форм из волноводов малого сечения используется напыление первоначального слоя металла на форму с последующим гальваническим серебрением и меднением. После напыления толщина слоя серебра увеличивается до 3—5 мкм в цианистом электролите, затем производится меднение.

Напыление первоначального слоя серебра на форму позволяет облегчить удаление формы из волноводного корпуса ввиду малой адгезии покрытия к металлу формы и получить высокое качество токонесущей поверхности.

С помощью возвратных форм можно получить волноводные корпуса по 2-му классу точности. Основной причиной их неточности (помимо неточности формы) является сжатие корпуса в момент извлечения оправки. Чистота токонесущей поверхности корпуса несколько ниже чистоты поверхности формы за счет появления микронеровностей в процессе извлечения (примерно на один класс).

Там, где геометрия изготавливаемых волноводных корпусов не допускает изъятия оправок, применяются разрушаемые (невозвратные) формы. Они изготавливаются в основном из алюминия марок АО и АОО и его сплавов (например, Д16, Д7) или церробенда. Удаление их производится вытравливанием или выплавлением. Если для изготовления формы используются алюминиевые сплавы, то для их растворения используют щелочи.

При изготовлении волноводов миллиметрового диапазона скорость травления мала (вследствие малой поверхности взаимодействия и трудности удаления отходов растворения), а время на выполнение процесса велико. Длительная выдержка токонесущей поверхности в щелочи приводит к образованию на ней раковин, что вызывает ухудшение электрических параметров волноводного корпуса и его брак.

Уменьшение растравливания достигается использованием пустотелых оправок. При этом процесс травления идет относительно равномерно. Скорость растворения оправки можно увеличить повышением температуры щелочи до 150—250° С. Применение для форм сплавов алюминия, содержащих медь, ускоряет процесс растворения.

При использовании для изготовления разрушаемых форм сплавов, имеющих низкую температуру плавления, точность размеров и чистота токонесущей поверхности волноводных корпусов ниже, чем у корпусов, полученных на формах, из алюминиевых сплавов.

Применение невозвратных форм из легкоплавких сплавов затруднительно из-за сложности полного удаления сплава из полученного волноводного корпуса.

В качестве материала для невозвратной формы используют воск. Для того чтобы поверхность восковой формы была токопроводящей, ее покрывают тонким слоем химически осажденного серебра.

Качество волноводного корпуса, изготовленного электролитическим наращиванием, зависит от точности модели и плотности тока при осаждении: чем ниже плотность тока, тем плотнее осадок и меньше внутренние напряжения. В зависимости от площади покрываемой поверхности и требуемой толщины осадка процесс осаждения продолжается от нескольких часов до нескольких суток, обеспечивая высокую точность геометрических размеров, чистоту токонесущей поверхности. Метод электролитического наращивания позволяет получить волноводные устройства с хорошими электрическими характеристиками. Однако их прочностные характеристики (вибропрочность, прочность на изгиб и т. д.) очень низкие.

Для устранения этого недостатка применяется последующая заливка полученных волноводных корпусов эпоксидными смолами или спрессовывание пресс-материалами. Процесс заключается в следующем. На форму производят наращивание осадка—вначале серебра, затем меди. Изменяя плотность тока, добиваются, чтобы внешняя поверхность полученного волноводного корпуса была шероховатой

Это необходимо для улучшения сцепления эпоксидной смолы или пресс-материала с осажденным металлом. Затем на поверхность корпуса, полученного электроосаждением, наносят слой БФ-4 и высушивают при комнатной температуре. Он является промежуточным слоем между "металлом покрытия и эпоксидной смолой или пресс-материалами и необходим для лучшего сцепления между ними.

Обработанный таким образом корпус спрессовывается пресс-материалом в пресс-форме или заливается эпоксидным компаундом. После отверждения диэлектрика изделие извлекают из пресс-формы, удаляют из него форму, на которую производилось гальваническое наращивание, и производят механическую обработку внешней поверхности корпуса (обрубка литника, сверление крепежных отверстий и т д.).

Дата добавления: 2015-07-20