Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ФОЛЬГИ

Изобретение относится к области электроэрозионной обработки металлов, в частности к способам изготовления сложнопрофилированных изделий из фольги, применяемых в конструкциях электронной техники, например, таких как рамочные контактные элементы для корпусов микросхем, экраны СВЧ-блоков, элементы антенно-щелевых решеток.

Для изготовления деталей из фольги известно использование метода вырубки с помощью штампов (Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. - 6-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1979. - 520 с.). Однако применение данного способа требует расширения допуска на изготовление изделия, что не всегда допустимо по условиям работы изделия.

Известен способ обработки кромок изделий реализуемый, например, с помощью устройства (патент РФ №1404220, В23Н 1/00, 1986 г.), в соответствие с которым при обработке фольговых пластин, собранных в пакет, происходит свариваемость кромок деталей, операция по разделению которых крайне трудоемка и часто приводит к образованию дефектов.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ изготовления деталей из алюминиевой фольги (патент РФ №2246383, В23Н 1/00, 9/00, 2003 г.), заключающийся в том, что между заготовками из фольги, собираемыми и закрепляемыми с помощью обкладок из листового металла, размещают конденсаторную бумагу, отделяя каждый слой фольги друг от друга, а процесс обработки кромки деталей ведут с помощью проволочного электрода, запитанного импульсным напряжением с микросекундной длительностью импульса.

Недостатком способа является то, что вследствие выделения высокой температуры при вырезке деталей по данному способу в обрабатываемом пакете имеет место обугливание конденсаторной бумаги в зоне резки и ее «приклеивание» к деталям за счет процесса «выпотевания» полимерного пропиточного состава, содержащегося в слое конденсаторной бумаги. При этом процесс удаления продуктов термодеструкции и «приклеенных» бумажных слоев после электроэрозионной обработки является трудоемким и часто приводит к возникновению брака (деформации и разрушению деталей) вследствие приложения механических воздействий для их очистки.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является то, что способ позволяет проводить электроэрозионную обработку заготовок из фольги, собранных в пакет с высокой точностью за счет исключения влияния разделительного слоя на фольгу в зоне электроэрозионной резки, а также обеспечивает упрощение стадии разделения фольговых деталей из пакета с получением качественных деталей из фольги.

Способ изготовления деталей из фольги включает сборку в пакет заготовок из фольги с формированием между ними разделительных слоев, закрепление заготовок в пакете с помощью обкладок из листового металла, электроэрозионную обработку изготавливаемых деталей по кромкам в пакете с помощью проволочного электрода и разделение пакета на фольговые детали, при этом разделительные слои при сборке пакета формируют нанесением мелкодисперсного порошка диэлектрика на поверхность каждой заготовки из фольги.

Для осуществления способа на поверхности заготовок из фольги наносят слой мелкодисперсного диэлектрика (например, талька, порошка фторопласта или аэросила) путем помещения заготовок в емкость, заполненную диэлектриком.

Обработанные таким образом заготовки собирают в пакет между двумя обкладками из листового металла толщиной 2…3 мм, который фиксируют с помощью крепежных элементов, обеспечивающих электрический контакт между обрабатываемыми деталями и обкладками, например, с помощью заклепок, устанавливаемых с шагом, обеспечивающим необходимую формоустойчивость пакету при обработке. В пакете просверливают отверстие в начальной точке обработки, пропускают через отверстие проволочный электрод, на который подается импульсное напряжение с микросекундной длительностью. Проводимая электроэрозионная обработка, характеризуемая импульсным характером подводимой энергии, приводит к выделению большой тепловой мощности в зоне обработки. В этой зоне температура достигает больших значений.

Наличие разделительного слоя диэлектрика не приводит к свариванию кромок фольговых деталей.

После проведенной обработки удаление мелкодисперсного диэлектрика с поверхности деталей осуществляется в приспособлении этажерочной конструкции, которое подвергается воздействию барботируемого водного раствора, содержащего синтетическое моющее средство типа МС-8, с последующей промывкой в проточной воде. Такая очистка не требует дополнительных механических воздействий на детали, что исключает возникновение брака, проявляющегося в виде деформации и разрушения тонких конструктивных элементов детали. При этом разделительный слой свободно удаляется с поверхностей деталей, не вызывая их разрушения и деформации.

Реализация способа может быть пояснена на следующем примере изготовления элементов антенно-щелевых решеток - антенного излучающего полотна.

На заготовки из латунной фольги толщиной 0,15 мм наносят слой мелкодисперсного диэлектрика - порошка аэросила путем поочередного их помещения в емкость, заполненную данным диэлектриком. Обработанные таким образом заготовки собирают в пакет (по 10-12 штук в пакете) между двумя обкладками из листовой латуни толщиной 2…2,5 мм, который фиксируют с помощью крепежных элементов - заклепок, устанавливаемых по контуру пакета. Данные крепежные элементы обеспечивают электрический контакт между обрабатываемыми заготовками и обкладками. В пакете выполняют отверстия в зонах щелевых излучающих пазов и в зоне внешней кромки детали. Электроэрозионную обработку начинают проводить, формируя щелевые излучающие пазы, пропуская электрод-проволоку в отверстия, расположенные в данных зонах, запитывая его импульсным напряжением с микросекундной длительностью импульса. После выполнения операций по формированию излучающих пазов проводят электроэрозионную обработку по внешнему контуру. Разделяют пакет на отдельные детали, устанавливают их в приспособление этажерочной конструкции, которое помещают в среду барботируемого водного раствора с синтетическим моющим средством МС-8 на 1-2 минуты, после чего промывают в проточной воде. Слой порошка аэросила легко удаляется с поверхности деталей, не вызывая их разрушения и деформации. Полученные детали не требуют дальнейшей обработки их кромок.

Способ позволяет изготавливать детали из фольги различных металлов и сплавов с высокой точностью и производительностью и исключает образование дефектов на завершающей стадии технологического процесса - разделения фольговых деталей из пакета.