Panduan Jurutera Reka Bentuk Photochemical Etch

Bahan yang mempunyai sifat logam dan terdiri daripada dua atau lebih unsur kimia, sekurang-kurangnya satu daripadanya ialah logam.
Kuprum yang mengandungi jumlah unsur pengaloian tertentu yang ditambah untuk mendapatkan sifat mekanikal dan fizikal yang diperlukan. Aloi kuprum yang paling biasa dibahagikan kepada enam kumpulan, setiap satu mengandungi satu daripada unsur pengaloian utama berikut: Loyang – unsur pengaloian utama ialah zink;Fosfor gangsa - unsur pengaloian utama ialah timah;Gangsa aluminium - unsur pengaloian utama ialah aluminium;Gangsa silikon - unsur pengaloian utama ialah silikon;kuprum-nikel dan nikel-perak - unsur pengaloian utama ialah nikel;dan aloi kuprum cair atau tinggi yang mengandungi sejumlah kecil pelbagai unsur seperti berilium, kadmium, kromium atau besi.
Kekerasan ialah ukuran rintangan bahan terhadap lekukan atau haus permukaan. Tiada piawaian mutlak untuk kekerasan. Untuk mewakili kekerasan secara kuantitatif, setiap jenis ujian mempunyai skala sendiri, yang mentakrifkan kekerasan. Kekerasan lekukan yang diperoleh melalui kaedah statik diukur oleh ujian Brinell, Rockwell, Vickers dan Knoop. Kekerasan tanpa lekukan diukur dengan kaedah dinamik yang dipanggil ujian Scleroscope.
Sebarang proses pembuatan di mana logam dikerjakan atau dimesin untuk memberikan bahan kerja bentuk baharu. Secara umumnya, istilah ini merangkumi proses seperti reka bentuk dan susun atur, rawatan haba, pengendalian bahan dan pemeriksaan.
Keluli tahan karat mempunyai kekuatan tinggi, rintangan haba, kebolehmesinan yang sangat baik dan rintangan kakisan. Empat kategori umum telah dibangunkan untuk merangkumi pelbagai sifat mekanikal dan fizikal untuk aplikasi tertentu. Empat gred tersebut ialah: siri CrNiMn 200 dan jenis austenit siri CrNi 300;jenis martensit kromium, siri 400 boleh keras;kromium, jenis ferit siri 400 tidak boleh keras;Aloi kromium-nikel yang boleh dikeraskan pemendakan dengan elemen tambahan untuk rawatan penyelesaian dan pengerasan umur.
Ditambah pada alat titanium karbida untuk membolehkan pemesinan logam keras berkelajuan tinggi.Juga digunakan sebagai salutan alat.Lihat Alat Salutan.
Kuantiti minimum dan maksimum yang dibenarkan oleh saiz bahan kerja berbeza daripada standard yang ditetapkan dan masih boleh diterima.
Bahan kerja dipegang dalam chuck, dipasang pada panel atau dipegang di antara pusat dan diputar, manakala alat pemotong (biasanya alat titik tunggal) disuap di sepanjang perimeternya atau melalui hujung atau mukanya. Dalam bentuk pusingan lurus (memotong). sepanjang perimeter bahan kerja);pusingan tirus (mencipta tirus);memusing langkah (memusing diameter saiz yang berbeza pada bahan kerja yang sama);chamfering (bevelling tepi atau bahu);menghadap (memotong hujung);Menghidupkan benang (biasanya benang luaran, tetapi juga boleh menjadi benang dalaman);kasar (penyingkiran logam pukal);dan kemasan (cutting ringan di hujung). Pada mesin pelarik, pusat pusing, mesin chuck, mesin skru automatik dan mesin yang serupa.
Sebagai teknologi pemprosesan kepingan logam ketepatan, etsa fotokimia (PCE) boleh mencapai toleransi yang ketat, sangat boleh diulang, dan dalam banyak kes adalah satu-satunya teknologi yang boleh mengeluarkan bahagian logam ketepatan secara kos efektif, Ia memerlukan ketepatan tinggi dan secara amnya selamat. aplikasi.
Selepas jurutera reka bentuk memilih PCE sebagai proses kerja logam pilihan mereka, adalah penting untuk mereka memahami sepenuhnya bukan sahaja serba boleh tetapi juga aspek khusus teknologi yang boleh mempengaruhi (dan dalam banyak kes meningkatkan) reka bentuk produk. Artikel ini menganalisis perkara yang jurutera reka bentuk mesti menghargai untuk mendapatkan yang terbaik daripada PCE dan membandingkan proses dengan teknik kerja logam lain.
PCE mempunyai banyak sifat yang merangsang inovasi dan "memperluaskan sempadan dengan memasukkan ciri produk yang mencabar, peningkatan, kecanggihan dan kecekapan".Adalah penting bagi jurutera reka bentuk untuk mencapai potensi penuh mereka, dan mikrometal (termasuk HP Etch dan Etchform) menyokong pelanggannya untuk menganggap mereka sebagai rakan kongsi pembangunan produk - bukan hanya pengeluar subkontrak - membenarkan OEM mengoptimumkan kepelbagaian ini pada awal fasa reka bentuk.Potensi yang boleh ditawarkan oleh proses kerja logam berfungsi.
Saiz Logam dan Helaian: Litografi boleh digunakan pada spektrum logam pelbagai ketebalan, gred, suhu dan saiz kepingan. Setiap pembekal boleh memesinan ketebalan logam yang berbeza dengan toleransi yang berbeza, dan apabila memilih rakan kongsi PCE, adalah penting untuk bertanya dengan tepat tentang mereka kemampuan.
Sebagai contoh, apabila bekerja dengan Kumpulan Etching micrometal, proses ini boleh digunakan pada kepingan logam nipis antara 10 mikron hingga 2000 mikron (0.010 mm hingga 2.00 mm), dengan saiz kepingan/komponen maksimum 600 mm x 800 mm. Logam boleh dimesinan termasuk keluli dan keluli tahan karat, aloi nikel dan nikel, aloi kuprum dan kuprum, timah, perak, emas, molibdenum, aluminium.Serta logam yang sukar dimesin, termasuk bahan yang sangat menghakis seperti titanium dan aloinya.
Toleransi Etch Standard: Toleransi ialah pertimbangan utama dalam mana-mana reka bentuk, dan toleransi PCE boleh berbeza-beza bergantung pada ketebalan bahan, bahan dan kemahiran serta pengalaman pembekal PCE.
Proses Micrometal Etching Group boleh menghasilkan bahagian yang kompleks dengan toleransi serendah ±7 mikron, bergantung pada bahan dan ketebalannya, yang unik di antara semua teknik fabrikasi logam alternatif. Uniknya, syarikat menggunakan sistem rintangan cecair khas untuk mencapai ultra- lapisan fotoresist nipis (2-8 mikron), membolehkan ketepatan yang lebih tinggi semasa etsa kimia. Ia membolehkan Kumpulan Etching mencapai saiz ciri yang sangat kecil iaitu 25 mikron, apertur minimum 80 peratus ketebalan bahan dan toleransi mikron satu digit yang boleh diulang.
Sebagai panduan, Kumpulan Etching micrometal boleh memproses aloi keluli tahan karat, nikel dan tembaga sehingga ketebalan 400 mikron dengan saiz ciri serendah 80% daripada ketebalan bahan, dengan toleransi ±10% ketebalan. Keluli tahan karat, nikel dan tembaga dan bahan lain seperti timah, aluminium, perak, emas, molibdenum dan titanium yang lebih tebal daripada 400 mikron boleh mempunyai saiz ciri serendah 120% daripada ketebalan bahan dengan toleransi ±10% daripada ketebalan.
PCE tradisional menggunakan rintangan filem kering yang agak tebal, yang menjejaskan ketepatan bahagian akhir dan toleransi yang tersedia, dan hanya boleh mencapai saiz ciri 100 mikron dan apertur minimum 100 hingga 200 peratus ketebalan bahan.
Dalam sesetengah kes, teknik kerja logam tradisional boleh mencapai toleransi yang lebih ketat, tetapi terdapat had.Sebagai contoh, pemotongan laser boleh tepat kepada 5% daripada ketebalan logam, tetapi saiz ciri minimumnya terhad kepada 0.2 mm.PCE boleh mencapai standard minimum saiz ciri 0.1mm dan bukaan yang lebih kecil daripada 0.050mm adalah mungkin.
Juga, mesti diakui bahawa pemotongan laser ialah teknik kerja logam "titik tunggal", yang bermaksud ia secara amnya lebih mahal untuk bahagian yang kompleks seperti jerat, dan tidak dapat mencapai ciri kedalaman/ukiran yang diperlukan untuk peranti bendalir seperti bahan api menggunakan etsa dalam. Bateri dan penukar haba sedia ada.
Pemesinan tanpa burr dan tanpa tekanan. Apabila ia berkaitan dengan keupayaan untuk meniru ketepatan yang tepat dan keupayaan saiz ciri terkecil PCE, pengecapan mungkin paling hampir, tetapi pertukaran adalah tegasan yang dikenakan semasa kerja logam dan ciri burr baki setem.
Bahagian yang dicop memerlukan pemprosesan pasca yang mahal dan tidak dapat dilaksanakan dalam jangka pendek kerana penggunaan perkakas keluli yang mahal untuk menghasilkan bahagian tersebut.Selain itu, kehausan alatan merupakan masalah apabila pemesinan logam keras, selalunya memerlukan pengubahsuaian yang mahal dan memakan masa.PCE ditentukan oleh banyak pereka mata air lentur dan pereka bahagian logam kompleks kerana sifat bebas duri dan tekanan, kehausan alat sifar dan kelajuan bekalan.
Ciri unik tanpa kos tambahan: Ciri unik boleh direka bentuk menjadi produk yang direka menggunakan litografi disebabkan oleh "petua" tepi yang wujud dalam proses. Dengan mengawal hujung terukir, pelbagai profil boleh diperkenalkan, membolehkan pembuatan tepi pemotong yang tajam, seperti yang digunakan untuk bilah perubatan, atau bukaan tirus untuk mengarahkan aliran bendalir dalam skrin penapis.
Perkakas kos rendah dan lelaran reka bentuk: Untuk OEM dalam semua industri yang mencari bahagian dan pemasangan logam yang kaya dengan ciri, kompleks dan tepat, PCE kini merupakan teknologi pilihan kerana ia bukan sahaja berfungsi dengan baik dengan geometri yang sukar, tetapi juga membolehkan fleksibiliti jurutera Reka bentuk untuk membuat pelarasan pada reka bentuk sebelum titik pembuatan.
Faktor utama untuk mencapai ini ialah penggunaan alat digital atau kaca, yang tidak mahal untuk dihasilkan dan oleh itu murah untuk menggantikan walaupun beberapa minit sebelum fabrikasi bermula. Tidak seperti pengecapan, kos alat digital tidak meningkat dengan kerumitan bahagian, yang merangsang inovasi kerana pereka memfokuskan pada fungsi bahagian yang dioptimumkan dan bukannya kos.
Dengan teknik pengerjaan logam tradisional, boleh dikatakan bahawa peningkatan dalam kerumitan bahagian bersamaan dengan peningkatan dalam kos, yang kebanyakannya adalah hasil alatan yang mahal dan kompleks. Kos juga meningkat apabila teknologi tradisional perlu berurusan dengan bahan, ketebalan dan ketebalan yang tidak standard. gred, yang kesemuanya tidak mempunyai kesan ke atas kos PCE.
Oleh kerana PCE tidak menggunakan alat keras, ubah bentuk dan tegasan dihapuskan. Di samping itu, bahagian yang dihasilkan adalah rata, mempunyai permukaan yang bersih dan bebas daripada burr, kerana logam dilarutkan secara seragam sehingga geometri yang dikehendaki dicapai.
Syarikat Micro Metals telah mereka bentuk jadual yang mudah digunakan untuk membantu jurutera reka bentuk menyemak pilihan pensampelan yang tersedia untuk prototaip siri hampir, yang boleh diakses di sini.
Prototaip ekonomi: Dengan PCE, pengguna membayar setiap helaian dan bukannya setiap bahagian, yang bermaksud bahawa komponen dengan geometri berbeza boleh diproses serentak dengan satu alat. Keupayaan untuk menghasilkan berbilang jenis bahagian dalam satu pengeluaran adalah kunci kepada kos yang besar. penjimatan yang wujud dalam proses tersebut.
PCE boleh digunakan pada hampir semua jenis logam, sama ada lembut, keras atau rapuh. Aluminium terkenal sukar ditebuk kerana kelembutannya, dan sukar dipotong laser kerana sifat pemantulannya. Begitu juga, kekerasan titanium adalah mencabar. Contohnya , micrometal telah membangunkan proses proprietari dan kimia etsa untuk kedua-dua bahan khusus ini dan merupakan salah satu daripada beberapa syarikat etsa di dunia dengan peralatan etsa titanium.
Gabungkan itu dengan fakta bahawa PCE sememangnya pantas, dan rasional di sebalik pertumbuhan eksponen dalam penggunaan teknologi dalam beberapa tahun kebelakangan ini adalah jelas.
Jurutera reka bentuk semakin beralih kepada PCE kerana mereka menghadapi tekanan untuk mengeluarkan bahagian logam ketepatan yang lebih kecil dan lebih kompleks.
Seperti mana-mana pilihan proses, pereka bentuk perlu memahami sifat khusus teknologi pembuatan yang dipilih apabila melihat sifat dan parameter reka bentuk.
Kepelbagaian etsa foto dan kelebihan uniknya sebagai teknik fabrikasi logam kepingan ketepatan menjadikannya enjin inovasi reka bentuk dan benar-benar boleh digunakan untuk mencipta bahagian yang dianggap mustahil jika teknik fabrikasi logam alternatif digunakan