Устройство для электрохимической обработки микроленты

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 н вторсномм свидетельств

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3486267/22-02 (22) 23.06.82. (46) 30.09.83.6юл. и 36 (72) Т.А.Воронина, С.Н.Сироткин и С.В ° Гаврилов (71) Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности (53) 621 ° 357.7(088.8) (56),1. Авторское свидетельство СССР

1t 337437, кл. С 25. О 7706, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР:

It 7292896, кл. С 25 D 7/06, 1978.

3..Авторское свидетельство СССР .11 775189, кл. C 25 D 7/06,- 1979. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МИКРОЛЕНТЫ, содер-, жащее ряд электрохимических ячеек, разделенных диэлектрическими перегородками, и электроды, о т л и -. ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества обработки путем .

„„SU„„1044683 A зов С 25 О 7/06.; С 25 F 7ypp; выравнивания плотности тока по "ширине ленты, каждый электрод выпол вен в виде тела, образованного двумя совмешенными поверхностями параболической формы, Развернутыми относительно друг друга на 90, причем от.ношение минимального расстояния от .поверхности электрода до плоскости ленты к максимальному расстоянию .- определено по зависимости э . р gg(g) g2 где М„,„, М „ расстояние, см

- ширина ленты, см;

< - толщина ленты, см; половина длины ячейки, см;

P. - удельное сопротивление металла микроленты, Ом.см; .

Э. - плотность тока, А/см2;

0 - напряжение на ванне, В.

Р I распределения плотности тока по ширине ленты и заострение кромок ленты

I из- за неравномерного Распределения плотности тока по ширине ленты. " °

Цель изобретения - повышение качества обработки путем выравнивания плотности тока по ширине ленты.

Указанная цель достигается. тем, что в устройстве для электрохимической обработки микроленты, содержащем ряд электрохимических ячеек, Разделенных диэлектрическими перегородками и электроды; каждый из электродов выполнен в виде, тела, образованного двумя совмещенными поверхностями параболической формы, развернутыми относительно друг друга на 90, причем отношение минимального расстояния поверхности электрода до плоскости ленты к максимальному расстоянию определено по зависимости гдеМм„н иМ „ расстояние, см; . сх — ширина ленты, см;, d - -толщина ленты, см;

0 - половина длины ячейки, см; у удельное. сопротивление металла микроленты Ом.см; .Э - плотность тока, А/см2;

0 - напряжение на ванне, В.

Выполнение электрода в виде тела, образованного двумя совмещенными по- верхностями параболической формы, развернутыми относительно друг друга на 90О, когда отношение минимального расстояния электрода до-поверхности микроленты в середине электрохимической ячейки к максимальному pac" стоянию около перегородок определено по зависимости

М,з с,+ ЦР2. — =1

1"макс " О обеспечивает равномерное распределение плотности тока по длине и ширине микроленты и, следовательно, повышает качество обработки поверхности.

Выполнение электродов длиной и высотой равными ширине микроленты споеобствует установлению соотно- . шения между минимальным М„щ и мак1 104468

Изобретение относится к устройст- 1 вам для электрохимической обработки изделий и может быть использовано ,при электрохимическом полировании, травлении микроленты и других плоских изделий микронных толщин с биполярным подводом электрического тока.

Известно устройство для электрохимической обработки микроленты, вы.полненное в виде двух электрохимических ячеек, разделенных перегородкой, с биполярным подводом электрического тока через плоские, электроды 1 .

Однако распределение плотности тока по длине и ширине изделия неравномерно, а следовательно, качество обработки поверхности низкое, ïðîизводительность процесса невысокая,. так как на 60-804 длины рабочей зоны: плотность тока ниже оптимальной и эти участки являются нерабочими, наблюдаются значительные утечки тока в перегородках, так как в этих

25 местах плотность тока в 3-5 раз выше оптимальной, кроме того, заостряются кромки ленты из-за неравномер-. ного распределения плотности тока. по ширине ленты.

Известно также устройство для электрохимической обработки ленты,. с в котором электрод выполнен угловым, причем угол при вершине можно изменять в зависимости от свойств материала и режима обработки (2 3 З5

Однако указанное устройство не позволяет получить высокого качест.ва при обработке микроленты вследствие неравномерного распределения . плотности тока по длине и ширине мик- 40 . роленты, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство 53 ), . для электрохимической обработки мик- 45 роленты, содержащее ряд электрохимических.ячеек, разделенных диэлек- трическими перегородками, электроды

1 .выполненные параболическими из- упругих металлических пластин, форма ко". 50 торых определена механизмом управле- ния по зависимости

R(x ) Ь („z 2p (a+ d") О

0 cad 86 " аУ4 " В В

55 . Недостатками известного устрой-. . ства являются снижение качества об. Работки вследствие неравномерного.1 0446 сймальным 1й„„, расстояниями от электрода до поверхности микроленты и созданию равномерного распределе" ния плотности тока как по длине, так и по ширине микроленты, т.е. повышению качества обработки поверхности.

На фиг. 1 и 2 приведена схема ус ройства.

Устройство для электрохимической обработки микроленты содержит элек- 10 трод 1, выполненный в виде тела,. об-. разованного двумя совмещенными плос" костями 2 и 3 параболической формы, развернутыми относительно друг друга на угол ot, 90,. при этом длина элек 15

О трода равна его высоте..г

Устройство работает следующим об". разом.

Обрабатываемую ленту 4 (фиг.2 ) эа-, 20 правляют через проводные каналы 5. По приведенному соотношению расчитывают минимальное и максимальное расстояния электрода до поверхности мимроленты. Устанавливают в электрохими- 25 ческие ячейки электроды 1, длина и высота которых равна ширине ленты.

Подают на электроды. напряжение и

83: 4 осуществляют электрохимическую об- . работку.

Испытывают устройство для электрохимической обработки микроленты толщиной 2 мкм, шириной 4 см из сплава. 36НХТЮ с. удельным сопротивлением

10 Ом-см.

Электрохимическую обработку проводят при плотности тока Э 0,6 A/ñì, напряжении на ванне 6 11. в сернофосфорном электролите состава, вес. :

H S0 41; Н РО .27; H 0 32, с удельнйм сопротивлением 3,12. Ом см..Элект- . роды по длине и выооте равны ширине ленты, т.е. 4 см.

Оценивают распределение плотности: тока по длине и ширине ленты по сравнению с прототипом.

Качество обработки поверхности оце: нивают по равномерности съема металла, по повышению класса чистоты ленты,отражательной способности до и после электрохимической обработки.

Замеры производят в пяти точках, равномерно расположенных no длине ленты в ячейке, и в пяти точках,.равномерно расположенных по ширине лен .ты (таблица).

1о4469З

1 !

1 I

1 ! !

I

I

4»

1 ь

СЧ

СЧ

Cl

CV

СЧ

«й СЧ

» ° Ф ь ь ь

Cl

О\ ь

Cl ь

EFI

» ь м сч

° ь Ю ь ь ь ь О ь

Ю

Cl О ь

CV CV

» ь ь., ь

Cl О

»

Cl ь л

«О

»

Ю м сч

Ф » ь ь

СЧ

1 СЧ

° с о о ь

Cl сО

С». ь.

Cl О

СЧ CV

» » ь ь

I I

1 Ч !

CV CV

Ю Ю ь ь, «D ь О . ь

Cl ь

К) л

СЧ СЧ

М ° с ь ь ь

О( сО

Ю ь, Ю ь О

»

CV СЧ

В ° ь ь ь ь

CD О

° \

CD ь О

v

hC

СЧ

М м

CV

Ю м

СЧ СЧ

° с ь ь

I

I !

1

1

1

1 !

I

I

1 . ! !

I !

1 о

1Х

Ю . о о а

z 8 4

o g. с е o v

О Ъ1

X. C

Q . 15 Q

Э а 3 а

C Ю X а

X E о о а х»

>х х

Э X

z a

М X X И х

Э

I .Э о о е с

z З

К lo z

I» Эи с и е z а х

z х

«К о

CL о

Э X а v

1»

З

1о i

Э е с

z X Э

l«X

Ь е о

a. C о

1 и зх о а о

:ь

3 и

Э о

Iи

4х о

X a х

Q X v о. э в и

Э Х а с х эх о.

«С

О.

I»

Q

45 с

Э о

Э

Щ с

CC е а

1о х о

Q о

I и

Q а

Щ

Qj

I+

r Щ.

В, а

C о

Э

X х

C о

v

45

v

З

X

Э с

1и о

I о с

X I !

Р 45 I

О а

Z l3 оа!

С 1VV I

ВХ 1

О О

X 1» I .а о

X I

Э, 1l-V I

Ю Q I

36 а

l5 15

a z

i 1

О X

-о

45 Li I

С, О

C,X4

Ф Э 1

1- Ю.

Э I-

X l5 I

Щ

X 54

Э а1 у4! С I и

- Э .I5 Z

Y X

О Э

1- Z Э 1 х с

Э Э с х

Э X 1

:сса .е z а 9 I с

o z

I5 I а э

Х I

Q X I

* с

Z CtI

Э I

СО!

Э C I

Э X

a I»

СИ! оо!

О X

C О. 1

Э

Э а 1 зо! х с

1 !

5 З I

С» 1

О .!

Э I" I

З v.l

z x

М У с

Э 45 I

I-VI

z o

Z l5

45 Х а

СЭ X 1

jX . ) Щ Э»4

Y I 1 . х ! о

jI» I» 1

1 «I 1

1а 1

1З вЂ” л-

X I I

j. Э < 1 O I

jQ I

1 X Ь вЂ” — 4

I 1

ja I х 1И.1

О

jC 1 — — 1

1 1

I .а

З 1

Э 4 . I !

ГТ ":

С

Х I Х4 —.

У .1

j01 ! .1 с> а I I

1Х 1

Q I С !.О 1

I (Э I

1 1 с

С 1

j0C I !!

1 1

1 I

ы

j 1

1 !

O ь 5ь

14 Е Сч м+м

О СЧ

hl л

% O м сч ь Z%à сч хе

Е м сч ь сч

СЧ Л

Ю м сч и

СЧ $ 6I м ф м ь иь

СЧ 4« СЧ

° 1 а м м

CV C4 л

Ю.

CV СЧ.

Ф хФ

i/i g IA

° g A

C4 $ СЧ

СЧ CV л

° »

СЧ СЧ

СЧ СЧ

CV C4 ь сч ь ь ь сч О

° Ф ь ь о ь О V3"

» ь .ь

О а

«О ОЪ ь а

m a

0Ъ Ch

1044683

Р I I

У ° 4

О 1 1

Ф- 1

1 1

Рб О!

Л ф ) I

I c I I

1 О t

Z 1 1

1 X !

-а)—

X 1 I

Я I 1! Q 1

1 О). 1

c !

to!

1 1! I 1 +44 з

О

I»

Ф о

1

1

1

1

1 2

I Ю

Ф1 ll..

I Р

1 Р

1 М о

1 С»

1

1

1

1 X м

1 ХХ

I ©.

I Щ

Р о с

Ф» о

) U з

I .Р

I. и

1 Л

3 .1! 1

X -I

Ц I

IQ 1

Ig I

)- ) I

Э 1

X ) Х 1

Ol 1

% I

С) О

CL I

) I

l) 1

I

I! 1

1

° 1 Ю

1 З

1 Z х

I Ю

) I б

1

1.1

I

I

) I

1

I 1

1 I

I 1

I . I

1 1

I Ч- 1

x !

I I

1 I

1 1

1 4- I

1 б

1 1

Ф вЂ” -1

1 Ф

I 1

1 1

) «О 1

) 1

I . 1

Ф.Ф .

1 I

1 I

I I

О 1

1 .: °

° 4

1 1 ! 1

I 1

I О.б

1 1

I I

11

1 б

1 1.

I O)

1 I

I 1

CV .1 е

1

СЧ 1

° ) I

I

СЧ 1 е

I

СЧ ) ° ) I

I

СЧ 1

° ) 1

1

СЧ I

) I

1

СЧ I

««

1

СЧ 1 е 1

1

CV I

1

) CV I

° Ф

) 1

) . о

В

I о

«Х

3 РР 1

Z I

OO CL I ф C I

I.

044683

9 1 Из .данных таблицы следует, что плотность тока, замеренная в пяти

I точках по длине и по ширине ленты,. при обработке предлагаемым устройством одинакова по всей поверхности ленты в зоне обработки и равна, .0,600 A/ñè, При использовании уст" . ройства по прототипу плотность по длине одинакова и составляет

0,600 А/см2, à по ширине ленты плотность тока расспределяется неравномерно и составляет на кромках ленты

1,210-1,220 А!см, в то время как в середине, ленты плотность тока состав ляет 0,600 А/см2.

Съем металла предлагаемым устройством одинаков как по длине, так и по ширине ленты в ячейке и составляет 0,2 мкм; устройством по прототипу съем металла по длине ленты одинаков и составляет 0,2 мкм, à по ширине ленты съем не одинаковый и .сос гавляет в середине ленты (точка О)

0,2 мкм, а на кромках ленты (точки Ь и Х 0,4 мкм, что приводит к заост рению кромок.

- Отражательная способность поверхности ленты после обработки предлага емым устройством одинакова как по длине, так и по ширине ленты и составляет 954; устройством по прототипу по длине ленты отражательная спо" собность одинакова и составляет 933, а по ширине ленты различается - в середине ленты 954, а на кромках

85-86 .

Поверхность ленты после обработки предлагаемым устройством имеет 1210 класс чистоты как по длине, так и по .ширине ленты, после обработки устройством по прототипу класс чистоты поверхности ленты по длине одинаков

111, а по ширине различается - в середине ленты 12 V, а на кромках 10V.

Применение предлагаемого устройст. ва позволяет обеспечить равномерное распределение плотности тока как по длине, так и по ширине ленты и за счет. этого повысить качество обработки поверхности : чистота поверхности повышается на 1 класс по всей обраба, тываемой поверхности, отражательная способность - в 1,10-1,12 раза по всей поверхности ленты. Кроме того, обеспечивается равномерйый съем ме" талла по длине и ширине ленты и тем самым исключается заострение кромок пенты.

0Н""ПИ Заказ 7467/23

Тираж 643 Подписное

В

Филиал ППП,".Патент", r.Óæãîðîä,ул.Проектная,4