Mecanizado químico y borrado fotoquímico

MECANIZADO QUÍMICO (CM) technique se basa en el hecho de que algunos productos químicos atacan los metales y los graban. Esto da como resultado la eliminación de pequeñas capas de material de las superficies. Utilizamos reactivos y grabadores como ácidos y soluciones alcalinas para eliminar el material de las superficies. La dureza del material no es un factor para el grabado. AGS-TECH Inc. utiliza con frecuencia el mecanizado químico para grabar metales, fabricar placas de circuito impreso y desbarbar las piezas producidas. El mecanizado químico es muy adecuado para la eliminación superficial de hasta 12 mm en grandes superficies planas o curvas, y CHEMICAL BLANKING de láminas delgadas. El método de mecanizado químico (CM) implica bajos costos de herramientas y equipos y es ventajoso sobre otros PROCESOS DE MECANIZADO AVANZADOS para series de producción bajas. Las tasas típicas de eliminación de material o velocidades de corte en el mecanizado químico están alrededor de 0,025 – 0,1 mm/min.

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Usando FRESADO QUÍMICO, producimos cavidades poco profundas en láminas, placas, piezas forjadas y extrusiones, ya sea para cumplir con los requisitos de diseño o para reducir el peso de las piezas. La técnica de fresado químico se puede utilizar en una variedad de metales. En nuestros procesos de fabricación, desplegamos capas removibles de enmascarantes para controlar el ataque selectivo del reactivo químico en diferentes áreas de las superficies de la pieza. En la industria microelectrónica, el fresado químico se usa ampliamente para fabricar dispositivos en miniatura en chips y la técnica se conoce como WET ETCHING. Algunos daños en la superficie pueden resultar de la molienda química debido al grabado preferencial y al ataque intergranular de los químicos involucrados. Esto puede resultar en el deterioro de las superficies y la aspereza. Se debe tener cuidado antes de decidir utilizar el fresado químico en piezas fundidas de metal, estructuras soldadas y soldadas porque puede ocurrir una eliminación desigual del material debido a que el metal de aporte o el material estructural pueden mecanizarse preferentemente. En las fundiciones de metales se pueden obtener superficies irregulares debido a la porosidad y falta de uniformidad de la estructura.

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BLANQUEO QUÍMICO: Usamos este método para producir características que penetran a través del espesor del material, eliminando el material por disolución química. Este método es una alternativa a la técnica de estampado que utilizamos en la fabricación de chapa. También en el grabado sin rebabas de placas de circuito impreso (PCB) utilizamos el blanqueamiento químico.

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PHOTOCHEMICAL BLANKING & PHOTOCHEMICAL MACHINING (PCM): Photochemical blanking is also known as PHOTOETCHING or PHOTO ETCHING, and is a modified version of chemical milling. El material se elimina de láminas planas y delgadas utilizando técnicas fotográficas y se eliminan formas complejas sin rebabas y sin estrés. Mediante corte fotoquímico fabricamos pantallas metálicas finas y delgadas, tarjetas de circuitos impresos, laminaciones para motores eléctricos, resortes planos de precisión. La técnica de troquelado fotoquímico nos ofrece la ventaja de producir piezas pequeñas, piezas frágiles sin necesidad de fabricar troqueles de troquelado difíciles y costosos que se utilizan en la fabricación tradicional de chapa. El borrado fotoquímico requiere personal calificado, pero los costos de herramientas son bajos, el proceso se automatiza fácilmente y la viabilidad es alta para la producción de volumen medio a alto. Existen algunas desventajas, como es el caso en todos los procesos de fabricación: preocupaciones ambientales debido a los productos químicos y preocupaciones de seguridad debido al uso de líquidos volátiles.

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El mecanizado fotoquímico, también conocido como FRESADO FOTOQUÍMICO, es el proceso de fabricación de componentes de láminas de metal utilizando una fotoprotección y grabadores para mecanizar corrosivamente las áreas seleccionadas. Mediante el fotograbado producimos piezas muy complejas con detalles finos de forma económica. El proceso de fresado fotoquímico es para nosotros una alternativa económica al estampado, punzonado, láser y corte por chorro de agua para piezas de precisión de calibre delgado. El proceso de fresado fotoquímico es útil para la creación de prototipos y permite cambios fáciles y rápidos cuando hay un cambio en el diseño. Es una técnica ideal para la investigación y el desarrollo. Phototooling es rápido y económico de producir. La mayoría de las herramientas fotográficas cuestan menos de $ 500 y se pueden producir en dos días. Las tolerancias dimensionales se cumplen bien sin rebabas, sin estrés y con bordes afilados. Podemos comenzar a fabricar una pieza en cuestión de horas después de recibir su dibujo. Podemos usar PCM en la mayoría de los metales y aleaciones disponibles comercialmente, como aluminio, latón, berilio-cobre, cobre, molibdeno, inconel, manganeso, níquel, plata, acero, acero inoxidable, zinc y titanio con espesores de 0,0005 a 0,080 pulgadas ( 0,013 a 2,0 mm). Las herramientas fotográficas están expuestas solo a la luz y, por lo tanto, no se desgastan. Debido al costo del herramental duro para estampado y troquelado fino, se requiere un volumen significativo para justificar el gasto, lo que no es el caso en PCM. Comenzamos el proceso PCM imprimiendo la forma de la pieza en una película fotográfica ópticamente clara y dimensionalmente estable. La herramienta fotográfica consta de dos hojas de esta película que muestran imágenes negativas de las partes, lo que significa que el área que se convertirá en las partes es transparente y todas las áreas que se grabarán son negras. Registramos las dos láminas óptica y mecánicamente para formar las mitades superior e inferior de la herramienta. Cortamos las láminas de metal a medida, limpiamos y luego laminamos en ambos lados con un fotorresistente sensible a los rayos UV. Colocamos el metal revestido entre las dos láminas de la fotoherramienta y se genera un vacío para asegurar un contacto íntimo entre las fotoherramientas y la placa de metal. Luego exponemos la placa a la luz ultravioleta que permite que las áreas de resistencia que se encuentran en las secciones transparentes de la película se endurezcan. Después de la exposición, lavamos la capa protectora no expuesta de la placa, dejando desprotegidas las áreas que se van a grabar. Nuestras líneas de grabado tienen transportadores de ruedas motrices para mover las placas y conjuntos de boquillas de rociado por encima y por debajo de las placas. El grabador suele ser una solución acuosa de ácido como el cloruro férrico, que se calienta y se dirige bajo presión a ambos lados de la placa. El grabador reacciona con el metal desprotegido y lo corroe. Después de neutralizar y enjuagar, retiramos los restos de resist y la hoja de piezas se limpia y se seca. Las aplicaciones del mecanizado fotoquímico incluyen pantallas y mallas finas, aberturas, máscaras, rejillas de baterías, sensores, resortes, membranas de presión, elementos calefactores flexibles, circuitos y componentes de RF y microondas, estructuras conductoras de semiconductores, laminaciones de motores y transformadores, juntas y sellos metálicos, escudos y retenedores, contactos eléctricos, blindajes EMI/RFI, arandelas. Algunas piezas, como los marcos de conductores de semiconductores, son muy complejas y frágiles y, a pesar de los volúmenes de millones de piezas, solo pueden producirse mediante fotograbado. La precisión alcanzable con el proceso de grabado químico nos ofrece tolerancias a partir de +/-0,010 mm según el tipo de material y el grosor. Las características se pueden posicionar con precisiones de alrededor de +-5 micras. En PCM, la forma más económica es planificar el tamaño de hoja más grande posible de acuerdo con el tamaño y las tolerancias dimensionales de la pieza. Cuantas más piezas por hoja se produzcan, menor será el coste unitario de mano de obra por pieza. El espesor del material afecta los costos y es proporcional al tiempo de grabado. La mayoría de las aleaciones graban a velocidades entre 0,0005 y 0,001 pulgadas (0,013 y 0,025 mm) de profundidad por minuto por lado. En general, para piezas de trabajo de acero, cobre o aluminio con espesores de hasta 0,020 pulgadas (0,51 mm), los costos de las piezas serán de aproximadamente $0,15 a $0,20 por pulgada cuadrada. A medida que la geometría de la pieza se vuelve más compleja, el mecanizado fotoquímico obtiene una mayor ventaja económica sobre los procesos secuenciales como el punzonado CNC, el corte por láser o por chorro de agua y el mecanizado por descarga eléctrica.

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