Посібник інженера з розробки фотохімічного травлення

Посібник інженера з розробки фотохімічного травлення

Речовина, що має металеві властивості і складається з двох або більше хімічних елементів, принаймні один з яких є металом.
Мідь, що містить певну кількість легуючих елементів, доданих для отримання необхідних механічних і фізичних властивостей. Найпоширеніші мідні сплави поділяються на шість груп, кожна з яких містить один із таких основних легуючих елементів: латунь – основним легуючим елементом є цинк;Фосфориста бронза – основний легуючий елемент олово;Алюмінієва бронза – основним легуючим елементом є алюміній;Кремнієва бронза – основним легуючим елементом є кремній;мідно-нікелеві та нейзильберові – основним легуючим елементом є нікель;і сплави з розбавленим або високим вмістом міді, що містять невеликі кількості різних елементів, таких як берилій, кадмій, хром або залізо.
Твердість – це міра стійкості матеріалу до поверхневих вдавлень або зношування. Абсолютного стандарту твердості немає. Для кількісного представлення твердості кожен тип тесту має власну шкалу, яка визначає твердість. Твердість у вдавленні, отримана статичним методом, вимірюється за тестами Брінелля, Роквелла, Віккерса та Кнупа. Твердість без відступу вимірюється динамічним методом, який називається тестом на склерозоскопі.
Будь-який виробничий процес, під час якого метал обробляється або обробляється, щоб надати заготівлі нової форми. Загалом цей термін включає такі процеси, як проектування та компонування, термічна обробка, обробка матеріалів і перевірка.
Нержавіюча сталь має високу міцність, термостійкість, відмінну оброблюваність і стійкість до корозії. Чотири загальні категорії були розроблені, щоб охопити низку механічних і фізичних властивостей для конкретних застосувань. Чотири марки: аустенітний тип серії CrNiMn 200 і серії CrNi 300;хром мартенситного типу, загартований серії 400;хром, негартований феритний тип серії 400;Хромонікелеві сплави дисперсійного зміцнення з додатковими елементами для розчинної обробки та старіння.
Додається до інструментів із карбіду титану для забезпечення високошвидкісної обробки твердих металів. Також використовується як покриття інструменту. Див. Інструмент для нанесення покриттів.
Мінімальна та максимальна кількість, дозволена розміром заготовки, відрізняється від встановленого стандарту та залишається прийнятною.
Заготовка утримується в патроні, встановлена ​​на панелі або утримується між центрами та обертається, тоді як ріжучий інструмент (зазвичай одноточковий) подається вздовж його периметра або через його торець або торець. У формі прямого точіння (різання по периметру заготовки);конусне точіння (створення конусності);ступінчасте точіння (точування діаметрів різного розміру на одній заготовці);зняття фаски (скошування краю або буртика);облицювання (різання торця);Токарна різьба (зазвичай зовнішня, але може бути і внутрішня);чорнова обробка (зняття маси металу);і фінішна обробка (легке різання в кінці). На токарних верстатах, токарних центрах, затискних верстатах, гвинтових автоматах і подібних машинах.
Як прецизійна технологія обробки листового металу, фотохімічне травлення (PCE) може досягти жорстких допусків, має високу повторюваність і в багатьох випадках є єдиною технологією, яка може економічно ефективно виготовляти прецизійні металеві деталі. Вона вимагає високої точності та загалом безпечна.ключ програми.
Після того, як інженери-конструктори обирають процес металообробки PCE, важливо, щоб вони повністю розуміли не лише його універсальність, але й конкретні аспекти технології, які можуть впливати (і в багатьох випадках покращувати) дизайн продукту. У цій статті аналізується те, що повинні інженери-конструктори. вдячний за те, щоб отримати максимум від PCE, і порівнює процес з іншими методами обробки металу.
PCE має багато атрибутів, які стимулюють інновації та «розширюють межі, включаючи складні функції продукту, удосконалення, витонченість та ефективність». Для інженерів-конструкторів надзвичайно важливо розкрити свій потенціал, і Micrometal (включаючи HP Etch і Etchform) виступає за своїх клієнтів. ставитися до них як до партнерів із розробки продуктів, а не лише до субпідрядних виробників, що дозволяє виробникам комплектного обладнання оптимізувати цю різноманітність на ранніх стадіях проектування.Потенціал, який можуть запропонувати функціональні процеси металообробки.
Розміри металу та листів: літографію можна застосовувати до спектру металів різної товщини, марок, станів і розмірів аркушів. Кожен постачальник може обробляти метал різної товщини з різними допусками, і при виборі партнера PCE важливо точно запитати про їх можливості.
Наприклад, під час роботи з Micrometal Etching Group цей процес можна застосувати до тонких металевих листів товщиною від 10 мікрон до 2000 мікрон (від 0,010 мм до 2,00 мм), з максимальним розміром листа/компонента 600 мм x 800 мм. Метали, які піддаються обробці. включають сталь і нержавіючу сталь, нікель і нікелеві сплави, мідь і мідні сплави, олово, срібло, золото, молібден, алюміній. А також метали, які важко обробляти, включаючи висококорозійні матеріали, такі як титан і його сплави.
Стандартні допуски травлення: Допуски є ключовим фактором у будь-якому дизайні, і допуски PCE можуть змінюватися залежно від товщини матеріалу, матеріалу та навичок і досвіду постачальника PCE.
Процес Micrometal Etching Group може виготовляти складні деталі з допуском до ±7 мікрон, залежно від матеріалу та його товщини, що є унікальним серед усіх альтернативних методів виготовлення металу. Унікально, компанія використовує спеціальну систему рідкого резисту для досягнення ультра- тонкі (2-8 мікрон) шари фоторезисту, що забезпечує більшу точність під час хімічного травлення. Це дозволяє Etching Group досягати надзвичайно малих розмірів елементів у 25 мікрон, мінімальних отворів у 80 відсотків товщини матеріалу та повторюваних однозначних мікронних допусків.
Як орієнтир, Etching Group компанії Micrometal може обробляти нержавіючу сталь, нікель і мідні сплави товщиною до 400 мікрон із розмірами елементів лише 80% від товщини матеріалу з допусками ±10% товщини. Нержавіюча сталь, нікель і мідь та інші матеріали, такі як олово, алюміній, срібло, золото, молібден і титан товщиною понад 400 мікрон, можуть мати розміри елементів лише 120% від товщини матеріалу з допуском ±10% від товщини.
Традиційний PCE використовує відносно товсту суху плівку, що знижує точність кінцевої частини та доступні допуски, і може досягти лише розмірів елементів 100 мікрон і мінімального отвору товщини матеріалу від 100 до 200 відсотків.
У деяких випадках традиційні методи обробки металу можуть досягти більш жорстких допусків, але є обмеження. Наприклад, лазерне різання може мати точність до 5% товщини металу, але його мінімальний розмір елемента обмежено 0,2 мм. PCE може досягти мінімального стандарту можливі розміри елементів 0,1 мм і отвори менше 0,050 мм.
Крім того, необхідно визнати, що лазерне різання — це «одноточкова» техніка обробки металу, що означає, що вона зазвичай дорожча для складних деталей, таких як сітки, і не може досягти характеристик глибини/гравірування, необхідних для рідинних пристроїв, таких як паливо, з використанням глибокого травлення Акумулятори та теплообмінники доступні.
Механічна обробка без задирок і стресів. Коли справа доходить до здатності відтворити точну точність і мінімальний розмір елементів PCE, штампування може бути найближчим, але компромісом є напруга, що застосовується під час обробки металу, і характеристика залишкової задирок. штампування.
Штамповані деталі вимагають дорогої подальшої обробки, і це неможливо в короткостроковій перспективі через використання дорогого сталевого інструменту для виготовлення деталей. Крім того, знос інструменту є проблемою під час обробки твердих металів, що часто вимагає дорогого та тривалого відновлення.PCE специфікується багатьма розробниками пружин для згинання та розробниками складних металевих деталей завдяки властивостям без задирок і напруг, нульовому зносу інструменту та швидкості подачі.
Унікальні функції без додаткових витрат: унікальні функції можуть бути розроблені у виробах, виготовлених за допомогою літографії, завдяки «наконечникам», властивим цьому процесу. Керуючи вигравіруваним наконечником, можна запровадити ряд профілів, що дозволяє виготовляти гострі ріжучі краї, наприклад ті, що використовуються для медичних лез, або конічні отвори для спрямування потоку рідини в сітці фільтра.
Низькі витрати на інструменти та ітерації дизайну: для OEM-виробників у всіх галузях промисловості, які шукають багатофункціональні, складні та точні металеві деталі та вузли, PCE тепер є технологією вибору, оскільки вона не тільки добре працює зі складними геометріями, але й дає інженерам-конструкторам гнучкість для вносити корективи в конструкції до моменту виробництва.
Основним чинником у досягненні цього є використання цифрових або скляних інструментів, які є недорогими у виробництві, а отже, їх дешево замінити навіть за кілька хвилин до початку виготовлення. На відміну від штампування, вартість цифрових інструментів не зростає зі складністю деталі, яка стимулює інновації, оскільки дизайнери зосереджуються на оптимізованій функціональності деталей, а не на вартості.
За традиційних методів обробки металу можна сказати, що збільшення складності деталей дорівнює збільшенню вартості, значна частина якої є продуктом дорогого та складного інструменту. Витрати також зростають, коли традиційні технології мають справу з нестандартними матеріалами, товщиною та класи, які не впливають на вартість PCE.
Оскільки PCE не використовує жорстких інструментів, деформація та напруга усунені. Крім того, виготовлені деталі є плоскими, мають чисті поверхні та не мають задирок, оскільки метал рівномірно розчиняється, доки не буде досягнуто бажаної геометрії.
Компанія Micro Metals розробила просту у використанні таблицю, щоб допомогти інженерам-конструкторам переглянути варіанти вибірки, доступні для майже серійних прототипів, доступ до якої можна отримати тут.
Економічне прототипування: за допомогою PCE користувачі платять за аркуш, а не за деталь, що означає, що компоненти з різною геометрією можна обробляти одночасно за допомогою одного інструменту. Можливість виготовляти деталі кількох типів за один виробничий цикл є ключем до величезних витрат економія, властива процесу.
PCE можна наносити майже на будь-який тип металу, будь то м’який, твердий або крихкий. Алюміній, як відомо, важко пробивати через його м’якість і важко різати лазером через його відбиваючі властивості. Так само твердість титану є складною. Наприклад, , Micrometal розробила власні процеси та хімічні засоби травлення для цих двох спеціальних матеріалів і є однією з небагатьох компаній у світі, що займаються травленням, устаткуванням для травлення титану.
Поєднайте це з тим фактом, що PCE за своєю природою швидкий, і обґрунтування експоненціального зростання впровадження цієї технології в останні роки зрозуміле.
Інженери-конструктори все частіше звертаються до PCE, оскільки вони стикаються з тиском виробництва менших, більш складних точних металевих деталей.
Як і у випадку з будь-яким вибором процесу, розробники повинні розуміти конкретні властивості вибраної технології виробництва, розглядаючи властивості та параметри конструкції.
Універсальність фототравлення та його унікальні переваги як прецизійної техніки виготовлення листового металу роблять його двигуном інновацій у дизайні та справді можуть використовуватися для створення деталей, які вважалися неможливими, якщо б використовувалися альтернативні методи виготовлення металу


Час публікації: 26 лютого 2022 р

  • Попередній:
  • далі: