Разновидности процессов очистки деталей

Поверхностные загрязнения по способу связи с материалом детали можно разделить на две основные группы.

К первой группе относятся загрязнения, механически приставшие к поверхности детали. Эти загрязнения не образуют с материалом детали химических соединений, обычно представляют собой следы жиров и масел, волокна от тары, остатки шлифовальных и полировальных паст, пыль, копоть, частицы абразивных материалов, следы от прикосновения рук, адсорбированные инертные газы.

Ко второй группе относятся загрязнения, образовавшиеся в результате химического взаимодействия материала поверхности детали с окружающей средой. Эти загрязнения представляют собой оксидные пленки, сернистые и хлористые; соединения на поверхности металла, следы выщелачивания стекла. В частности, сюда относятся загрязнения, вызванные процессом атмосферной коррозии, т. е. процессом химического разрушения металлов и сплавов под воздействием загрязненного влажного атмосферного воздуха.

Наличие загрязнений на деталях приводит к ухудшению изоляционных свойств поверхности изоляторов — это вызывает утечки и пробои между электродами; снижению вакуума в приборах, обусловленному интенсивным газовыделением загрязнений в процессе их термического нагрева или электронной и ионной бомбардировки; ухудшению эмиссионных характеристик катодов при их «отравлении» загрязнениями, находящимися на поверхности деталей; изменению электрических характеристик поверхности деталей, например электрического сопротивления, коэффициента вторичной эмиссии электронов, коэффициента излучения и др.; снижению прочности и вакуумной плотности швов, образующихся при соединении деталей и узлов; появлению посторонних частиц в готовых приборах, разрушающих покрытия, вызывающих пробои, повышенное газовыделение и др.; ухудшению качества покрытий, получаемых, например, при нанесении люминесцентных, изоляционных и металлических слоев на недостаточно очищенные поверхности детали.

Для удаления загрязнений поверхность детали подвергают очистке. Очистка обычно состоит из двух операций: обезжиривания и травления.

Обезжиривание — удаление загрязнений, химически не связанных с материалом детали (т.е. загрязнений первой группы). При обезжиривании структура поверхностей детали не изменяется.

Травление — удаление загрязнений, химически связанных с материалом детали, и создание шероховатой структуры поверхности. Травление, производимое с целью удаления с поверхности деталей тонких, обычно невидимых пленок оксидов (часто образующихся в промежутке между отдельными технологическими операциями), называется декапированием.

Полирование — разновидность травления, при которой после удаления загрязнений получается гладкая зеркальная поверхность детали.

При травлении, декапировании и полировании (в отличие от обезжиривания) изменяется структура поверхности, геометрическая форма и размеры очищенной детали — это происходит из-за того, что одновременно с загрязнениями удаляются поверхностные слои материала самой детали.

Полированные детали, в отличие от травленых, после очистки могут длительное время храниться на воздухе, не теряя блеска и не подвергаясь коррозии. Операция травления, обеспечивая высокое качество первичной очистки, может вызвать повторное загрязнение и окисление деталей — это объясняется тем, что протравленная поверхность имеет шероховатую структуру и соответственно высокую сорбционную емкость и химическую активность по отношению к влаге, агрессивным газам и парам, содержащимся в атмосферном воздухе.

Травление целесообразно, когда на детали сразу после очистки наносят какие-либо покрытия (причем прочность сцепления покрытий с деталью тем выше, чем более шероховатой является протравленная поверхность детали).

Полируют обычно детали, к которым предъявляются следующие требования: высокий коэффициент отражения света; низкий коэффициент рассеивания света; низкий коэффициент излучения и соответственно малые потери теплоты; малое газовыделение в вакууме; отсутствие заусенцев и микронеровностей (например,

В электровакуумном производстве применяют механическую, химическую, электрохимическую, ультразвуковую, плазменную и термическую способы очистки.

В принципиальную технологическую схему очистки обычно входят следующие операции:

механическая очистка (гидроабразивная, дробеструйная, шлифование, кварцевание и т.д.);

обезжиривание в органических растворителях или щелочных растворах;

галтовка в суспензии абразивных материалов (галтовка — операция механического удаления с поверхности деталей окалины, заусенцев, грубых неровностей);

химическое или электрохимическое травление (полирование); нейтрализация следов рабочего раствора и пассивация поверхности деталей;

отмывка следов рабочего раствора с поверхности деталей;

промывка деталей в деионизованной (или дистиллированной) воде;

предварительное обезвоживание деталей — погружение их в легкоиспаряющиеся при комнатной температуре вещества (спирт, ацетон) или обдув деталей горячим воздухом;

окончательная сушка деталей;

финишная плазменная очистка деталей.