Usinagem Química e Blanking Fotoquímico

USINAGEM QUÍMICA (CM) technique baseia-se no fato de que alguns produtos químicos atacam metais e os atacam. Isso resulta na remoção de pequenas camadas de material das superfícies. Usamos reagentes e decapantes como ácidos e soluções alcalinas para remover o material das superfícies. A dureza do material não é um fator para a corrosão. A AGS-TECH Inc. freqüentemente usa usinagem química para gravação de metais, fabricação de placas de circuito impresso e rebarbação de peças produzidas. A usinagem química é adequada para remoção rasa de até 12 mm em grandes superfícies planas ou curvas e CHEMICAL BLANKING de folhas finas. O método de usinagem química (CM) envolve baixos custos de ferramentas e equipamentos e é vantajoso sobre outros ADVANCED MACHINING PROCESSES para baixas produções. As taxas típicas de remoção de material ou velocidades de corte em usinagem química são em torno de 0,025 – 0,1 mm/min.

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Utilizando CHEMICAL MILLING, produzimos cavidades rasas em chapas, chapas, forjados e extrusados, seja para atender requisitos de projeto ou para redução de peso das peças. A técnica de moagem química pode ser usada em uma variedade de metais. Em nossos processos de fabricação, implantamos camadas removíveis de mascarantes para controlar o ataque seletivo do reagente químico em diferentes áreas da superfície da peça. Na indústria microeletrônica, a fresagem química é amplamente utilizada para fabricar dispositivos em miniatura em chips e a técnica é referida como WET ETCHING. Alguns danos na superfície podem resultar de fresamento químico devido ao ataque preferencial e intergranular pelos produtos químicos envolvidos. Isso pode resultar na deterioração das superfícies e rugosidade. É preciso ter cuidado antes de decidir usar o fresamento químico em peças fundidas de metal, estruturas soldadas e brasadas, pois a remoção irregular do material pode ocorrer porque o metal de adição ou o material estrutural podem usinar preferencialmente. Em peças fundidas metálicas podem ser obtidas superfícies irregulares devido à porosidade e não uniformidade da estrutura.

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BRANQUEAMENTO QUÍMICO: Utilizamos este método para produzir características que penetram na espessura do material, tendo o material removido por dissolução química. Este método é uma alternativa à técnica de estampagem que usamos na fabricação de chapas metálicas. Também na gravação sem rebarbas de placas de circuito impresso (PCB), implantamos o blanking 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. O material é removido de folhas finas planas usando técnicas fotográficas e formas complexas sem rebarbas e sem estresse são apagadas. Utilizando blanking fotoquímico, fabricamos telas metálicas finas e finas, cartões de circuito impresso, laminações de motores elétricos, molas planas de precisão. A técnica de blanking fotoquímico nos oferece a vantagem de produzir peças pequenas e frágeis sem a necessidade de fabricar matrizes de blanking difíceis e caras que são usadas na fabricação tradicional de chapas metálicas. O blanking fotoquímico requer pessoal qualificado, mas os custos de ferramentas são baixos, o processo é facilmente automatizado e a viabilidade é alta para produção de médio a alto volume. Existem algumas desvantagens, como é o caso em todos os processos de fabricação: Preocupações ambientais devido a produtos químicos e preocupações de segurança devido ao uso de líquidos voláteis.

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A usinagem fotoquímica também conhecida como PHOTOCHEMICAL MILLING, é o processo de fabricação de componentes de chapa metálica usando um fotorresistente e decapantes para usinar corrosivamente áreas selecionadas. Usando fotogravura, produzimos peças altamente complexas com detalhes finos de forma econômica. O processo de fresagem fotoquímica é para nós uma alternativa econômica para estampagem, puncionamento, corte a laser e jato de água para peças de precisão de bitola fina. O processo de moagem fotoquímica é útil para prototipagem e permite mudanças fáceis e rápidas quando há mudança no projeto. É uma técnica ideal para pesquisa e desenvolvimento. Phototooling é rápido e barato de produzir. A maioria das fotoferramentas custa menos de US$ 500 e pode ser produzida em dois dias. As tolerâncias dimensionais são bem atendidas sem rebarbas, sem estresse e bordas afiadas. Podemos começar a fabricar uma peça dentro de horas após receber seu desenho. Podemos usar PCM na maioria dos metais e ligas comercialmente disponíveis, como alumínio, latão, cobre-berílio, cobre, molibdênio, inconel, manganês, níquel, prata, aço, aço inoxidável, zinco e titânio com espessuras de 0,0005 a 0,080 pol. 0,013 a 2,0 mm). As fotoferramentas são expostas apenas à luz e, portanto, não se desgastam. Devido ao custo do ferramental duro para estampagem e corte fino, é necessário um volume significativo para justificar o gasto, o que não é o caso do PCM. Iniciamos o processo de PCM imprimindo a forma da peça em filme fotográfico opticamente claro e dimensionalmente estável. A fotoferramenta consiste em duas folhas deste filme mostrando imagens negativas das peças, o que significa que a área que se tornará as peças é clara e todas as áreas a serem gravadas são pretas. Registramos as duas folhas de forma óptica e mecânica para formar as metades superior e inferior da ferramenta. Cortamos as chapas de metal à medida, limpamos e laminamos em ambos os lados com um fotorresistente sensível aos raios UV. Colocamos o metal revestido entre as duas folhas da fotoferramenta e um vácuo é puxado para garantir o contato íntimo entre as fotoferramentas e a placa de metal. Em seguida, expomos a placa à luz UV que permite que as áreas de resistência que estão nas seções claras do filme sejam endurecidas. Após a exposição, lavamos a resistência não exposta da placa, deixando as áreas a serem gravadas desprotegidas. Nossas linhas de gravação possuem transportadores de rodas motrizes para mover as placas e conjuntos de bicos de pulverização acima e abaixo das placas. O decapante é tipicamente uma solução aquosa de ácido, como cloreto férrico, que é aquecida e direcionada sob pressão para ambos os lados da placa. O decapante reage com o metal desprotegido e o corrói. Após neutralização e enxágue, removemos a resistência restante e a chapa de peças é limpa e seca. As aplicações da usinagem fotoquímica incluem telas e malhas finas, aberturas, máscaras, grades de bateria, sensores, molas, membranas de pressão, elementos de aquecimento flexíveis, circuitos e componentes de RF e micro-ondas, estruturas de semicondutores, laminações de motores e transformadores, juntas e vedações metálicas, blindagens e retentores, contatos elétricos, blindagens EMI/RFI, arruelas. Algumas peças, como os leadframes semicondutores, são muito complexas e frágeis que, apesar de volumes na casa dos milhões de peças, só podem ser produzidas por fotogravura. A precisão alcançada com o processo de gravação química nos oferece tolerâncias a partir de +/-0,010mm dependendo do tipo e espessura do material. Os recursos podem ser posicionados com precisão em torno de +-5 mícrons. No PCM, a maneira mais econômica é planejar o maior tamanho de chapa possível de acordo com o tamanho e as tolerâncias dimensionais da peça. Quanto mais peças por folha forem produzidas, menor será o custo unitário de mão de obra por peça. A espessura do material afeta os custos e é proporcional ao tempo de gravação. A maioria das ligas grava em taxas entre 0,0005–0,001 pol (0,013–0,025 mm) de profundidade por minuto por lado. Em geral, para peças de aço, cobre ou alumínio com espessuras de até 0,020 pol (0,51 mm), os custos das peças serão de aproximadamente US$ 0,15–0,20 por polegada quadrada. À medida que a geometria da peça se torna mais complexa, a usinagem fotoquímica ganha maior vantagem econômica em relação aos processos sequenciais, como puncionamento CNC, corte a laser ou jato de água e usinagem por descarga elétrica.

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