Растворы для кислотного химического фрезерования

В настоящее время с этой целью используются несколько видов растворов для химического фрезерования. Самыми простыми из них являются растворы на основе соляной кислоты, так же используются азотнофтористоводородные  кислотные смеси.

Для технологического процесса Боинг, используется более сложный раствор, который может содержать, например:

Так же как и при химической полировке, азотная кислота действует в качестве окислителя, а так же помогает в растворении любой меди или никеля, которые содержаться в сплаве. Соляная кислота так же может использоваться для поддержания удовлетворительной скорости воздействия, при этом присутствие соляной кислоты помогает контролировать степень воздействия и растворяет силициды кремния и магния. Функцией уксусной кислоты является уменьшение испарения соляной кислоты, а фосфаты и оксалаты добавляются для получения более гладкой поверхности. Так же в данном случае могут присутствовать и поверхностно-активные вещества.

Алюминий осаждается из этого раствора в качестве оксифторида. Ингибирование процесса может осуществляться путем добавления к ванне малых количеств титана или оксалата или цитрата. Как и в случае со щелочным раствором, это так же помогает улучшить текстуру осадка. В качестве альтернативного метода удаления растворенных металлов является затравка солями металлов и замораживание на протяжении суток в отстойнике.

В британском аэрокосмическом патенте  описывается  технология, предполагающая сохранение любого содержащегося в растворе осадка в виде суспензии, а так же возможность слива контролируемых объемов раствора для фильтрации, с помощью внешнего фильтра, перед возвращением его в основной резервуар.

При использовании процесса Боинг степень удаления металла составляет 0.3 – 1.5 мил (8-38 микрон)  в минуту, а рабочая температура в данном случае может быть равна до 130ºF (55ºС), при этом выбранная температура должна поддерживаться с погрешностью ± 5ºF (± 3ºС) или, что еще более предпочтительно, ± 2ºF (± 1ºС).

Раствор для химического фрезерования на основе хромовой и серной кислот

Для химического фрезерования можно использовать раствор, содержащий:

который может использоваться для химического фрезерования со скоростью 0.3 – 2.5 мил

(8 - 65 микрон) в час при температуре 90-190ºF (30-90ºС).

Сравнение щелочных и кислотных растворов

На практике щелочные растворы оказываются намного дешевле, а так же не требуют столь дорогостоящего оборудования, как кислотные растворы. С другой стороны они оставляют поверхность более шероховатой  в результате чего та имеет несколько худшие усталостные характеристики. Более того, оптимальные условия для использования раствора этого типа могут сильно варьироваться в зависимости от используемого сплава, т.е. при содержании в щелочной ванне примесей скорость растворения увеличивается более интенсивно, таким образом, кислотные растворы являются более универсальными.

Шероховатость алюминия после химического фрезерования в растворе едкого натра увеличивается с увеличением концентрации раствора, температуры и времени иммерсии. В кислотных растворах данное влияние является менее выраженным.