Фотопечать. Фотохимическое изготовление изображений

62. Покрытия и виды покрытий

Покрытиемназываетсядополнительныйслойиздругогометаллаили несколькихслоевразныхматериалов,нанесенныхнаповерхностьдеталидля придания ее поверхности свойств, отличных от свойств основного материала. Взависимостиотназначенияразличаютпокрытиязащитные,защитно-декоративные и специальные.

Защитныепокрытияпредназначаютсядлязащитыизделияоткоррозии (кадмиевые, цинковые, оловянные и оксидные покрытия).

Защитно-декоративныепокрытиянарядусзащитойизделийоткоррозии придаютемукрасивыйвнешнийвид(медь-никель-хром, никель-хром, никелевые, золотые, серебряные).

Специальныепокрытияпридаютповерхностямизделийспецифические свойства,напримерповышаютизоляционнуюспособность,увеличивают поверхностную электропроводность, повышают паяемость, отражают способность с одновременнойзащитойоткоррозии(серебро,золото,палладиевые,радиевые, хромовые) и т.д.

Покрытия наносят на металлы, керамику, стекло и пластмассы. Вкачествематериалапокрытийслужатметаллы,окислы,солиметаллов, пластмассы, лаки и краски. Толщинапокрытийлежитвинтервалеотдесятыхдолейдосотен микрометров.

ДляРЭСодноизглавныхназначенийпокрытий–обеспечение работоспособностивразличныхусловияхэксплуатации.Условияэксплуатации классифицируются следующим образом:

- легкие (Л) – в закрытых отапливаемых помещениях

- средние (С) – в закрытых неотапливаемых помещениях

- жесткие (Ж) – на открытом воздухе под навесом (-50 – +50є С), влажность до 90% при +40є С

- особо жесткие (ОЖ) – на открытом воздухе в морском климате.

При выборе материала металлических защитных покрытий нужно стремиться недопускатьобразованиягальваническихпар,вызывающихэлектрохимическую коррозию основного металла детали.

Классификациипокрытийпроизводитсяпоматериалупленкииспособуее нанесения.

По материалу пленки различают покрытия:

– металлические;

– неметаллические;

– лакокрасочные.

По способу нанесения различают:

– непосредственное;

– гальваническое;

– химическое.

 

63. Металлические покрытия

Металлическиепокрытияпредставляютсобойтонкийслойметалла, наносимогоназащищаемуюдеталь.Привыборематериаламеталлических защитныхпокрытийнужнонедопускатьобразованиягальваническихпар, вызывающих коррозию основного металла детали.

Различают анодные и катодные покрытия.

Если основной металл детали в паре с металлом покрытий является анодом, то естьимеетболеевысокийпотенциал,топокрытиеназываетсяанодным.В окружающей среде в этом случае металл покрытия является более активным, так как имеет более отрицательный потенциал и разрушается раньше чем материал детали.

Если основной металл имеет более низкий по отношению к металлу покрытия электрохимическийпотенциал,топокрытиеназываетсякатодным.Таблицаэлектрохимическихпотенциалов:Na = -2,75 В,Al = -1,3 В,Zn = -0,76 В,Fe = -0,44 В,Ni = -0,25 В,Sn = -0,13 В,Cu = +0,134 В,Ag = +0,8 В

Способынанесенияметаллическихпокрытий:окунаниеврасплавленные металлы,гальваническоеосаждение,катодноераспыление,испарениеввакууме, ионное осаждение, распыление расплавленного материала.

Путемокунаниячащевсегопроизводятлужениедеталей.Металлические покрытиянадеталяхсреднихразмеровосуществляютвосновном электрохимическим путем, при котором металла покрытия осаждается на детали из специально приготовленного электролита. Катодомпри гальванических покрытиях является деталь, анодом – пластина из металла покрытия. В микроэлектронике чаще применяют катодное распыление, испарение в вакууме, ионное осаждение.

Защитныепокрытиядеталейизсталей.Типовыепокрытия–цинкование, кадмирование,хромирование.Никелевоепокрытиенеприменяется,таккакне обеспечивает электрохимической защиты. Цинкование используетсядлязащиты деталей,эксплуатируемых в условиях промышленной атмосферы. Детали,предназначенныедляэксплуатациивусловияхморскогоклимата покрывают кадмием. Покрытияхромомпридаютповерхностистальныхдеталейповышенную твердость и устойчивость киспарению. Из-запористостиСr покрытия наносятна подслой меди. Покрытиядеталейизмедныхсплавов.Деталиизмедныхсплавовобычно покрываютметаллическими пленками недлязащиты отатмосфернойкоррозии, а для придания поверхности повышенной электропроводности, а при необходимости – паяемости. Наиболее часто в этих целях используется серебро.

Вдекоративныхцеляхобычноприменяютникелевоепокрытие, обеспечивающее,крометого,электрохимическуюзащиту.Деталиизбронзы используют, как правило, без покрытия.

 

Фотогравированиемможнонаноситьизображениенаоснованиеизлюбых

материалов. Применяют два способа:

1.Фотопечатание;

2.Фотохимический.

Фотопечатныйспособсостоитвтом,чтоизображениеснегативапутем

светокопированияпереноситсяназаготовку,покрытуюфотоимульсией.

Подготовленныезаготовкиукладываютнакопировальнуюустановкуслоем

эмульсиивверх,нанееукладываютвыполненныефотографическимспособом

негатив и включают освещение.

После экспонирования заготовки помещают в ванну с раствором анилиновой краски на 1–2 минуты (~25 г/л). Окрашенные заготовки проявляют в холодной воде. Необлученные участки эмульсии вымываются и на поверхности заготовки остается окрашенное изображение.

Фотохимический способ во многом аналогичен фотопечатному, но отличается отнеготем,чтоможнополучитьрельефноеизображениеназаготовкахиз алюминия,латуниилистали.Рисунокможетбытьполученввидевыступов основного металла на стравленноми окрашенномполешкалы иливвиде впадин, которые затем окрашиваются краской необходимого цвета.

Процесснанесениярисунковинадписейприфотохимическомспособе состоит из следующих операций:

– подготовка поверхности заготовки;

– нанесение светочувствительной кислотостойкой эмульсии;

– нанесение рисунка на эмульсию путем светокопирования;

– проявление рисунка;

– закрепление рисунка в муфельной печи при t=300–400 C;

–электрохимическоеилихимическоетравлениеместзаготовок,не защищенных кислотоупорной эмульсией;

– отделочные операции и т.д.

Получениевыпуклыхиливогнутыхизображенийзависитоттого, засвечивается при экспонировании изображение или фон