Gia công hóa học là gì? Các phương pháp gia công hóa học phổ biến

Khái niệm gia công hóa học là gì? Quy trình cùng các phương pháp gia công hóa học phổ biến hiện nay là gì? Tất cả sẽ được giải đáp qua bài viết dưới đây với những kiến thức đầy đủ nhất! Các bạn hãy cùng theo dõi nhé!

Gia công hóa học là gì?

Gia công hóa học là phương pháp gia công mà vật liệu được tách ra khi tiếp xúc trực tiếp với một chất khắc hóa mạnh. Phương pháp này được ứng dụng rộng rãi từ ngay sau chiến tranh thế giới thứ hai. Xuất hiện lần đầu tiên với sản phẩm của công nghệ sản xuất máy bay. Phương pháp này sử dụng nhiều hóa chất khác nhau để tách vật liệu từ 1 chi tiết gia công với nhiều cách khác nhau.

Quy trình gia công hóa học là gì?

Làm sạch

Công đoạn đầu tiên chính là làm sạch để đảm bảo cho vật liệu được bóc đi đồng đều để mặt gia công được làm hoàn chỉnh.

Tạo lớp bảo vệ

Công đoạn này giúp tạo một lớp phủ bảo vệ lên một số bề mặt của chi tiết. Lớp bảo vệ này được làm bằng vật liệu có khả năng chống ăn mòn của chất khắc axit. Nên nó sẽ được phủ lên những bề mặt không cần gia công. Những vật liệu thường được dùng cho lớp bảo vệ là Neoprene, Polyvinyl Chloride và một số loại Polyme. Việc thực thi lớp bảo vệ có thể bằng nhiều cách như cắt bóc, kháng quang, kháng dung lưới.

Cắt và bóc

Lớp bảo vệ sẽ được phủ lên bề mặt chi tiết bằng cách đắp, sơn hay phun sương với chiều dày khoảng 0,025 – 0,125mm. Sau khi lớp bảo vệ cứng lại, các nhà sản xuất dùng dao cắt và bóc đi lớp bảo vệ tại những chi tiết cần gia công. Tất cả công đoạn cắt lớp bảo vệ đều được thực hiện bằng tay. Phương pháp này thường được áp dụng cho những chi tiết lớn, số lượng sản phẩm ít với độ chính xác không cao.

Kháng quang

Phương pháp kháng quang sử dụng kỹ thuật chụp ảnh cho lớp bảo vệ. Vật liệu trong lớp bảo vệ chứa những hóa chất cảm quang. Vật liệu sẽ được phủ lên bề mặt chi tiết và tiếp nhận ánh sáng qua một âm bản ở vùng cần được khắc hóa. Sau đó, kỹ thuật rửa ảnh được áp dụng để bóc đi các vùng phủ bề mặt của lớp bảo vệ. Kết thúc quá trình sẽ còn lớp bảo vệ trên những bề mặt chi tiết.

Kháng khung lưới

Lớp bảo vệ được gia công vào chi tiết qua một tấm lưới bằng lụa hoặc một tấm thép không gỉ. Đi cùng tấm lưới là một bộ khung giúp những vùng cần khắc hóa không bị ảnh hưởng.

Khắc hóa

Khắc hóa là quá trình bóc vật liệu. Tất cả chi tiết sẽ được nhúng chìm trong dung dịch khắc hóa và những phần không có lớp bảo vệ sẽ bị tác động hóa học. Quá trình được diễn ra để biến vật liệu gia công thành muối hòa tan trong dung dịch khắc hóa. Do đó vật liệu được bóc ra khỏi bề mặt. Sau khi thực hiện xong, bạn cần lấy chi tiết ra khỏi dung dịch khắc hóa và rửa sạch.

Việc lựa chọn chất khắc hóa cũng rất quan trọng, chúng phụ thuộc vào vật liệu của chi tiết gia công, chiều sâu mong muốn và tốc độ bóc vật liệu,… Các chất khắc hóa cũng phải phù hợp với loại chất bảo vệ vì như thế vật liệu của lớp bảo vệ không tác động hóa học bởi chất khắc hóa.

Loại lớp bảo vệ

Loại lớp bảo vệ là công đoạn cuối cùng. Lớp bảo vệ được tách ra khỏi bề mặt chi tiết. Tốc độ bóc vật liệu thường được hiểu chính là tốc độ thấm mm/phút. Đây là tốc độ tác động hóa học vào vật liệu của chi tiết gia công. Chất khắc hóa lúc này được hướng thẳng vào bề mặt. Tốc độ thấm không bị ảnh hưởng bởi diện tích bề mặt. Hãy tham khảo một số tốc độ thấm của vật liệu gia công hóa học dưới đây:

Đối với 1 loại vật liệu gia công cho trước, Hệ số khắc của vật liệu gia công cho trước được xác định theo công thức sau:

Fe = U/d

Trong đó:

• Fe là hệ số khắc
• U là độ dài cắt dưới (mm)
• d là chiều sâu cắt (mm)

Các phương pháp gia công hóa học là gì?

Phay hóa

Phay hóa là phương pháp gia công hóa học đầu tiên được áp dụng. Phay hóa hiện nay được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp hàng không. Chúng áp dụng trong việc bóc vật liệu ở cánh và các thân máy bay nhằm làm giảm trọng lượng. Phay hóa được dùng cho các chi tiết lớn cần bóc đi một lượng vật liệu khá nhiều.

Phay hóa tạo nên độ nhám bề mặt thay đổi theo các vật liệu gia công khác nhau. Độ nhám bề mặt phụ thuộc nhiều vào chiều sâu thấm.

Trình tự các bước trong phay hóa:

(1) Làm sạch chi tiết
(2) Tạo lớp bảo vệ
(3) Cắt và bóc lớp bảo vệ tại vùng cần được khắc hóa
(4) Khắc hóa
(5) Bóc lớp vỏ bảo vệ và làm sạch bề mặt sản phẩm

Tạo phôi hóa

Phương pháp tạo phôi hóa sử dụng việc ăn mòn hóa học để tiến hành cắt những chi tiết kim loại dạng tấm mỏng hoặc những mẫu phức tạp. Phương pháp tạo phôi hóa tạo ra các chi tiết không có bavia, một ưu điểm vượt trội so với các phương pháp truyền thống.

Hai phương pháp được sử dụng nhiều nhất để phủ lớp bảo vệ trong tạo phôi hóa là kháng quang và kháng khung lưới. Kháng quang được sử dụng cho những mẫu nhỏ, phức tạp. Các trường hợp ngoại lệ khác thì dùng kháng khung lưới.

Trình tự các bước tạo phôi hóa

(1) Làm sạch chi tiết
(2) Tạo lớp bảo vệ bằng cách sơn qua khung lưới
(3) Khắc một phần
(4) Khắc toàn bộ
(5) Bóc lớp vỏ bảo vệ và làm sạch bề mặt sản phẩm

Khắc hóa

Đây là một phương pháp gia công hóa học dùng để tạo ra các bảng tên, hình ảnh minh hoạ trên một mặt chất liệu. Sản phẩm này có thể gia công trên máy khắc truyền thống hoặc hiện đại. Phương pháp này tạo ra lớp bảo vệ bằng cách kháng quang hoặc kháng khung lưới.

Trình tự khắc hóa diễn ra như sau:

(1) Làm sạch chi tiết
(2) Tạo lớp bảo vệ bằng cách sơn qua khung lưới
(3) Khắc một phần
(4) Khắc toàn bộ
(5) Bóc lớp vỏ bảo vệ và làm sạch bề mặt sản phẩm
(6) Điền đầy để tạo lớp sơn hay lớp phủ khác trên các vùng chìm được hình thành khi khắc

Gia công quang hóa

Gia công quang hóa là phương pháp tạo lớp phủ được sử dụng để gia công kim loại khi đòi hỏi đúng sai số khắt khe, mẫu rất phức tạp trên những chi tiết phẳng. Gia công quang hóa được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp điện tử. Phương pháp này dùng để sản xuất những mạch phức tạp trên những sản phẩm bán dẫn. Trong đó, mạch tích hợp quy mô lớn trong vi điện tử là thành công nhất.

Bài viết trên đã cung cấp cho các bạn đọc kiến thức đầy đủ nhất về gia công hóa học là gì. Cùng các kiến thức xung quanh như các phương pháp gia công hóa học. Hy vọng rằng với những chia sẻ trên sẽ giúp bạn có thêm nhiều thông tin hơn về phương pháp này nhé!