Báo Cáo Thí Nghiệm Kỹ Thuật Chế Tạo 3 Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh

BÀI 1: GIA CÔNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG HÓA ..............2
1.1 MỤC ĐÍCH : .........................................................................................2
1.2 QUY TRÌNH THỰC HIỆN ..................................................................2
1.3 Báo cáo thí nghiệm ................................................................................3
BÀI 2: GIA CÔNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG HÓA ....................5
2.1 MỤC ĐÍCH : ............................................................................................5
2.2 QUY TRÌNH THỰC HIỆN .....................................................................5
Bài 3: THÍ NGHIỆM GIA CÔNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP XI MẠ
ĐIỆN ...............................................................................................................10
3.1 Mục đích: ................................................................................................10
3.2 Thiết bị, dụng cụ và nguyên vật liệu cần chuẩn bị: ...............................10
3.3 Quy trình thực hiện: ...............................................................................10
3.4 Nhận xét: ................................................................................................15

1


BÀI 1: GIA CÔNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG HÓA
1.1 MỤC ĐÍCH :
- Giúp sinh viên hiểu và thực hiện được quy trình cơ bản về tạo mặt nạ
lên bề mặt kim loại bằng phương pháp ép nhiệt và ăn mòn kim loại.
1.2 QUY TRÌNH THỰC HIỆN
1.2.1 Thiết bị
- Thiệt bị ép nhiệt
- Giấy nhám mịn (P1200)
- Giấy A4
- Bao chứa chất ăn mòn ( sắt clorua )
- Khay thủy tinh
1.2.2 Nguyên vật liệu
- Tấm đồng
- Chất ăn mòn sắt clorua

- Nước
1.2.3 Công tác chuẩn bị
- Sinh viên tìm hiểu rõ các bước làm thí nghiệm và nhận vật liệu từ thầy
hướng dẫn
1.2.4 Tiến hành thí nghiệm
 Thí nghiệm lần 1:
- Bước 1 : Làm sạch bề mặt đồng bằng giấy nhám
- Bước 2 : Đặt tờ giấy có in hình lên bề mặt tấm đồng vừa gia công và
cố định chúng bằng cách gói vào tờ giấy A4.Rồi đem đi ủi nhiệt bằng
bàn ủi cho đến nhiệt độ khoảng 750-800C

2


- Bước 3 : Sau khi ủi, rửa miếng đồng bằng nước và nhẹ nhàng bóc lớp
giấy ra.
- Bước 4 : Ngâm tấm đồng vào dung dịch Clorua sắt và lắc nhẹ cho đến
khi phần đồng bên ngoài mặt nạ bị ăn mòn hoàn toàn, ta thu được sản
phẩm mong muốn.
-

Hình 1. Phíp đồng sau khi được rửa sạch
1.3 Báo cáo thí nghiệm
1.3.1 Nhận xét
- Sau khi bóc lớp giấy sản phẩm nhận được tương đối tốt về bề mặt .
- Lý do:
 Quá trình ủi nhiệt khá kĩ nên lớp kim loại phủ khá đều trên phíp
đồng.
 Trong quá trình rửa bằng nước, sử dụng lực tay hơi mạnh khi
bóc lớp giấy dẫn đến tróc những đường viền.

3


1.3.2 Nhận xét sau 7 ngày:
- Sau 7 ngày để ngoài môi trường không khí , lớp kim loại không thấy
hiện tượng bị oxi hóa

Hình 2. Phíp đồng sau 7 ngày thí nghiệm
1.3.3 Muốn gia công nhanh hơn cần phải thực hiện thêm
những bước gì?
- Tăng tỉ lệ nồng độ trong hỗn hợp.
- Cần lắc dung dịch nhanh hơn để phản ứng xảy ra nhanh hơn.
- Làm thật sạch lớp đồng ôxít trước khi gia công.
1.3.4 Để tăng độ chính xác của sản phầm cần có những
biện pháp nào?
- Làm sạch bề mặt gia công.
- Khi dung giấy nhám chà phíp đồng cần lưu ý chà đều, đảm bảo bề mặt
mặt phíp phẳng đều, đảm cho giấy in nhiệt tiếp xúc đều với bề mặt
phíp.
- Khi kim loại đã ăn mòn cần tiến hành rửa phôi ngay lập tức, không nên
để lâu.
4


- Nhiệt độ và thời gian gia nhiệt cũng góp phần tăng chất lượng bề mặt
gia công. Nhóm đã thực hiện thí nghiệm lần 1 thất bại 1 phần là do thời
gian gia nhiệt chưa đủ dẫn tới nhiệt độ chưa đạt tới mức yêu cầu.
- Thời gian ăn mòn lâu thì chất lượng bề mặt vật liệu cũng như độ chính
xác tăng lên.

BÀI 2: GIA CÔNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG HÓA
2.1 MỤC ĐÍCH :
- Nhằm giúp sinh viên hiểu và thực hành được việc tạo ra logo bách
khoa bằng phương pháp quang học ăn mòn hóa học.
2.2 QUY TRÌNH THỰC HIỆN
2.2.1 Thiết bị
-

Thiết bị chiếu tia UV
Thiết bị sấy
Thiết bị phủ
Hộp chứa hóa chất (Na2CO3)
Hộp chứa chất ăn mòn (Sắt clorua)
Găng tay nilon
Giấy nhám (1200)

2.2.2 Nguyên vật liệu
-

Phíp đồng
Tấm in nhiệt
Tấm cảm quang
Chất ăn mòn sắt clorua
Chất rửa bản phim Cabonat Natri

5


Hình 2.2.1 Nguyên vật liệu
2.3 Tiến hành thí nghiệm

- Bước 1: Làm sạch bề mặt miếng đồng bằng giấy nhám P1200.
- Bước 2: Phủ đều tấm cảm quang lên bề mặt đồng đã làm sạch, đồng
thời lột lớp keo trên tâm cảm quang.

Hình 2.3.1: Miếng đồng được phủ tấm cảm quang lên
- Bước 3: Lăn nhiệt tấm đồng để miếng phim dính chặt vào tấm đồng.
Cán nhiệt 2 lần với nhiệt độ khoảng 80oC.
- Bước 4: Ép chân không và chiếu tia UV trong 40s tấm đồng để logo
Bách Khoa in trên mặt .
- Bước 5: Sau đó ta ngâm vào dung dịch clorua sắt đến khi phần kim loại
ngoài tấm cảm quang bị ăn ngoài hoài toàn

6


Hình 2.3.2: Ngâm tấm đồng với clorua sắt

- Bước 6: Rửa tấm đồng lại bằng nước :

7


- Hình 2.3.3: Sau khi tầm đồng được rưa lại bằng nước
- Bước 7: Lột tấm cảm quang

8


2.4 Báo cáo thí nghiệm
2.4.1 Nhận xét

- Chưa hoàn thành sản phẩm như mong muốn
Nguyên nhân:
- Làm sạch miếng đồng chưa tốt, dẫn tới bề mặt miếng đông chưa đều.
- Thời gian chiếu tia UV chưa đúng
- Quá trình ép nhiệt chưa đủ lâu
Cách khắc phục:
⁺ Tăng độ bóng bề mặt gia công.
⁺ Ép kĩ để chất cảm quang dính chắt với bề mặt của đồng.
⁺ Cần giám sát kĩ quá trình rửa bằng dung dịch NaHCO3 để tránh bề
mặt .bị bong ra nhiều.
⁺ Cho lượng FeCl3 hợp lí để quá trình xảy ra phản ứng hiểu quả hơn.
- Sau 7 ngày : Sản phẩm có hiện tượng ngả màu của lớp đồng còn lại
2.4.2 Muốn gia công nhanh hơn cần phải thực hiện thêm những bước gì ?
- Tăng tỉ lệ % muối trong hỗn hợp muối dùng để gia công
- Trong quá ngâm trong dung dịch Sắt clorua
2.4.3 Để tăng độ chính xác của sản phầm cần có những biện pháp nào?
- Thời gian ăn mòn kim loại càng lâu thì chất lượng bề mặt vật liệu cũng
như độ chính xác tăng lên, nên ta có thể pha muối loãng, tuy nhiên nếu
thời gian gia công lâu quá thì rất mất thời gian.
- Chuẩn bị phôi kĩ lưỡng: làm sạch bề mặt gia công, sau khi làm sạch
tránh tiếp xúc nhiều với không khí.
- Khi kim loại đã ăn mòn cần tiến hành rửa phôi ngay lập tức, không nên
để lâu.
9


- Thời gian chiếu tia phù hợp tăng chất lượng bề mặt gia công, tuy nhiên
nhóm thực hiện ít thí nghiệm nên chưa xác định thời gian nào là hợp lí
nhất để chiếu tia UV.
Bài 3: THÍ NGHIỆM GIA CÔNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP XI MẠ

ĐIỆN
3.1 Mục đích:
nhằm giúp sinh viên hiểu được nguyên lý và phương pháp gia công bằng
phương pháp xi mạ điện.
3.2 Thiết bị, dụng cụ và nguyên vật liệu cần chuẩn bị:
a. Thiết bị:
 Nguồn điện 1 chiều
 Vôn kế, ampa kế
 Máy mài để làm sạch bề mặt
 Miếng xốp bông để làm sạch bụi còn bám trên sau khi mài
 Giấy nhám mịn P1200
 Bể chứa dung dịch CuSO4
 Giá đở phôi
 Găng tay
b. Nguyên vật liệu:
 Long đền
 Dung dịch CuSO4 và kim loại để mạ (tấm đồng)
 Dung dịch xcuts
3.3 Quy trình thực hiện:
Bước 1: Mài long đền:
10


Hình 1: Mài long đền bằng máy mài cầm tay
- Dùng máy mài làm sạch bề mặt của long đền để lớp đồng khi mạ điện có
thể bám tốt hơn do miếng long đền ban đầu bề mặt còn gồ ghề và bị oxi
hóa lớp ngoài khiến cho lớp mà khó bám lên được

11

Hình 3: Long đền trước khi mài

Hình 4: Long đền sau khi mài

12


Bước 2: Tiến hành mạ điện
- Treo phôi vào cực âm sao cho phôi ngập hoàn toàn trong dung dịch
CuSO4, khoảng cách giữa phôi và tấm đồng là 70mm, bật nguồn và
điều chỉnh biến trở sao cho Ampe kế chỉ 0.5A, tiến hành mạ trong
thời gian 15 phút.

.
Hình 6: Thiết bị sử dụng trong quá trình mạ

13


Hình 7: Cường độ dòng điện khi mạ

Hình 8: Hiệu điện thế khi mạ

14


Hình 9: Long đền sau khi mạ đồng
3.4 Nhận xét:
- Độ bám của miếng đồng lên phôi chưa cao

- Nguyên nhân: do khoảng cách giưa cách điểm trên bề mặt phôi không
đều, dòng điện không ổn định
- Cách khác phục: Đảm bảo dòng điện 1 chiều ổn định, 2 bề mặt phôi mà
tấm đồng phải được đặt song song nhau, bề mặt phôi phải được làm
sạch và đảm bảo độ phẳng.

15