Navodila za načrtovanje fotokemičnega jedkanja

Navodila za načrtovanje fotokemičnega jedkanja

Snov, ki ima kovinske lastnosti in je sestavljena iz dveh ali več kemičnih elementov, od katerih je vsaj eden kovina.
Baker, ki vsebuje določene količine legirnih elementov, dodanih za pridobitev potrebnih mehanskih in fizikalnih lastnosti. Najpogostejše bakrove zlitine so razdeljene v šest skupin, od katerih vsaka vsebuje enega od naslednjih glavnih legirnih elementov: Medenina – glavni legirni element je cink;Fosforjev bron – glavni legirni element je kositer;Aluminijev bron – glavni legirni element je aluminij;Silicijev bron – glavni legirni element je silicij;baker-nikelj in nikelj-srebro – glavni legirni element je nikelj;in zlitine z razredčeno ali visoko vsebnostjo bakra, ki vsebujejo majhne količine različnih elementov, kot so berilij, kadmij, krom ali železo.
Trdota je merilo odpornosti materiala na površinske vdolbine ali obrabo. Za trdoto ni absolutnega standarda. Za kvantitativno predstavitev trdote ima vsaka vrsta preskusa svojo lestvico, ki določa trdoto. Trdota vdolbin, pridobljena s statično metodo, se meri z Brinellovim, Rockwellovim, Vickersovim in Knoopovim testom. Trdoto brez vdolbine merimo z dinamično metodo, imenovano skleroskopski test.
Vsak proizvodni proces, v katerem se kovina obdeluje ali strojno obdeluje, da dobi obdelovanec novo obliko. Izraz na splošno vključuje postopke, kot so načrtovanje in postavitev, toplotna obdelava, ravnanje z materialom in pregledovanje.
Nerjaveče jeklo ima visoko trdnost, toplotno odpornost, odlično obdelovalnost in odpornost proti koroziji. Štiri splošne kategorije so bile razvite, da pokrijejo vrsto mehanskih in fizikalnih lastnosti za specifične aplikacije. Štirje razredi so: serija CrNiMn 200 in serija CrNi 300 avstenitni tip;kromov martenzitni tip, kaljen serije 400;krom, feritni tip serije 400 brez kaljenja;Precipitacijsko utrjene zlitine kroma in niklja z dodatnimi elementi za obdelavo v raztopini in staranje.
Dodan orodjem iz titanovega karbida za omogočanje hitre obdelave trdih kovin. Uporablja se tudi kot premaz za orodje. Glejte Orodje za premazovanje.
Najmanjše in največje količine, ki jih dovoljuje velikost obdelovanca, se razlikujejo od nastavljenega standarda in so še sprejemljive.
Obdelovanec držimo v vpenjalni glavi, ga pritrdimo na ploščo ali držimo med središči in vrtimo, medtem ko se rezalno orodje (običajno enokoničasto orodje) podaja vzdolž njegovega oboda ali skozi njegov konec ali stran. V obliki ravnega struženja (rezanje po obodu obdelovanca);stožčasto struženje (ustvarjanje stožca);stopenjsko struženje (struženje premerov različnih velikosti na istem obdelovancu);posnemanje (posnemanje roba ali ramena);soočenje (rezanje konca);Struženje navojev (običajno zunanji navoji, lahko pa tudi notranji navoji);grobo obdelavo (odstranjevanje kovin v razsutem stanju);in končna obdelava (rahlo striženje na koncu). Na stružnicah, stružnicah, vpenjalnih strojih, avtomatskih vijačnih strojih in podobnih strojih.
Kot tehnologija natančne obdelave pločevine lahko fotokemično jedkanje (PCE) doseže ozke tolerance, je zelo ponovljivo in je v mnogih primerih edina tehnologija, ki lahko stroškovno učinkovito izdeluje natančne kovinske dele. Zahteva visoko natančnost in je na splošno varna.ključ aplikacije.
Ko oblikovalski inženirji izberejo PCE kot svoj najprimernejši postopek obdelave kovin, je pomembno, da v celoti razumejo ne le njegovo vsestranskost, temveč tudi posebne vidike tehnologije, ki lahko vplivajo (in v mnogih primerih izboljšajo) oblikovanje izdelka. Ta članek analizira, kaj morajo oblikovalski inženirji cenijo, da kar najbolje izkoristijo PCE in primerjajo postopek z drugimi tehnikami obdelave kovin.
PCE ima veliko atributov, ki spodbujajo inovacije in »razširjajo meje z vključitvijo zahtevnih funkcij izdelkov, izboljšav, prefinjenosti in učinkovitosti«. Za inženirje oblikovanja je ključnega pomena, da dosežejo svoj polni potencial, in micrometal (vključno s HP Etch in Etchform) zagovarja svoje stranke. da jih obravnavamo kot partnerje za razvoj izdelkov – ne le kot podizvajalce – proizvajalcem originalne opreme omogočimo, da optimizirajo to množico že zgodaj v fazi načrtovanja.Potencial, ki ga lahko ponudijo funkcionalni postopki obdelave kovin.
Velikosti kovine in pločevine: Litografijo je mogoče uporabiti za kovinski spekter različnih debelin, stopenj, stanj in velikosti pločevine. Vsak dobavitelj lahko obdeluje različne debeline kovine z različnimi tolerancami, pri izbiri partnerja PCE pa je pomembno, da natančno vprašate o njihovih zmogljivosti.
Na primer, ko delate z Micrometal's Etching Group, lahko postopek uporabite za tanke kovinske plošče v razponu od 10 mikronov do 2000 mikronov (0,010 mm do 2,00 mm), z največjo velikostjo lista/komponente 600 mm x 800 mm. Obdelovalne kovine vključujejo jeklo in nerjavno jeklo, nikelj in nikljeve zlitine, baker in bakrove zlitine, kositer, srebro, zlato, molibden, aluminij. Kot tudi kovine, ki jih je težko obdelati, vključno z zelo jedkimi materiali, kot so titan in njegove zlitine.
Standardne tolerance pri jedkanju: Tolerance so ključnega pomena pri vsakem dizajnu, tolerance PCE pa se lahko razlikujejo glede na debelino materiala, material ter sposobnosti in izkušnje dobavitelja PCE.
Proces Micrometal Etching Group lahko proizvede zapletene dele z nizkimi tolerancami do ±7 mikronov, odvisno od materiala in njegove debeline, kar je edinstveno med vsemi alternativnimi tehnikami izdelave kovin. Edinstveno, podjetje uporablja poseben sistem za odpornost proti tekočinam, da doseže ultra- tanke (2-8 mikronov) fotorezistne plasti, ki omogočajo večjo natančnost med kemičnim jedkanjem. Etching Group omogoča doseganje izredno majhnih velikosti elementov 25 mikronov, najmanjše odprtine 80 odstotkov debeline materiala in ponovljive enomestne mikronske tolerance.
Kot vodilo lahko Micrometal's Etching Group obdeluje nerjavno jeklo, nikljeve in bakrove zlitine do debeline 400 mikronov z velikostmi elementov, ki znašajo le 80 % debeline materiala, s tolerancami ±10 % debeline. Nerjaveče jeklo, nikelj in baker in drugi materiali, kot so kositer, aluminij, srebro, zlato, molibden in titan, debelejši od 400 mikronov, imajo lahko velikosti elementov le 120 % debeline materiala s toleranco ±10 % debeline.
Tradicionalni PCE uporablja razmeroma debel suhi film, ki ogroža natančnost končnega dela in razpoložljive tolerance, in lahko doseže samo velikost elementov 100 mikronov in najmanjšo odprtino 100 do 200 odstotkov debeline materiala.
V nekaterih primerih lahko tradicionalne tehnike obdelave kovin dosežejo strožje tolerance, vendar obstajajo omejitve. Na primer, lasersko rezanje je lahko natančno do 5 % debeline kovine, vendar je njegova najmanjša velikost elementa omejena na 0,2 mm. PCE lahko doseže minimalni standard možna je velikost elementov 0,1 mm in odprtine, manjše od 0,050 mm.
Prav tako je treba priznati, da je lasersko rezanje »enotočkovna« tehnika obdelave kovin, kar pomeni, da je na splošno dražja za kompleksne dele, kot so mreže, in ne more doseči lastnosti globine/graviranja, ki se zahtevajo za fluidne naprave, kot so goriva, ki uporabljajo globoko jedkanje Baterije in izmenjevalniki toplote so na voljo.
Obdelava brez robov in obremenitev. Ko gre za zmožnost posnemanja natančne natančnosti in zmogljivosti najmanjše velikosti elementov PCE, je žigosanje morda najbližje, vendar je kompromis napetost, uporabljena med obdelavo kovine, in značilnost preostalega bruha. žigosanja.
Vtisnjeni deli zahtevajo drago naknadno obdelavo in kratkoročno niso izvedljivi zaradi uporabe dragega jeklenega orodja za izdelavo delov. Poleg tega je obraba orodij problem pri obdelavi trdih kovin, ki pogosto zahteva drage in dolgotrajne obnove.PCE je določen s strani številnih oblikovalcev upogibnih vzmeti in oblikovalcev kompleksnih kovinskih delov zaradi svojih lastnosti brez robov in napetosti, brez obrabe orodja in hitrosti dobave.
Edinstvene funkcije brez dodatnih stroškov: Edinstvene lastnosti je mogoče vgraditi v izdelke, izdelane z litografijo, zaradi "konic" robov, ki so del postopka. Z nadzorom jedkane konice je mogoče uvesti vrsto profilov, ki omogočajo izdelavo ostrih rezalnih robov, kot so tisti, ki se uporabljajo za medicinska rezila, ali stožčaste odprtine za usmerjanje pretoka tekočine v filtrirnem situ.
Poceni orodja in iteracije oblikovanja: Za proizvajalce originalne opreme v vseh panogah, ki iščejo kompleksne in natančne kovinske dele in sklope z bogatimi funkcijami, je PCE zdaj izbrana tehnologija, saj ne le dobro deluje s težkimi geometrijami, ampak omogoča inženirjem oblikovalcev tudi fleksibilnost pri prilagoditi modele pred točko izdelave.
Glavni dejavnik pri doseganju tega je uporaba digitalnih orodij ali orodij za steklo, katerih izdelava je poceni in jih je zato poceni zamenjati celo nekaj minut pred začetkom izdelave. Za razliko od žigosanja se stroški digitalnih orodij ne povečajo s kompleksnostjo dela, ki spodbuja inovacije, saj se oblikovalci osredotočajo na optimizirano funkcionalnost delov in ne na stroške.
Pri tradicionalnih tehnikah obdelave kovin lahko rečemo, da je povečanje kompleksnosti delov enako povečanju stroškov, ki so večinoma posledica dragega in zapletenega orodja. Stroški se povečajo tudi, ko se morajo tradicionalne tehnologije ukvarjati z nestandardnimi materiali, debelinami in stopnje, ki vse ne vplivajo na stroške PCE.
Ker PCE ne uporablja trdih orodij, sta odpravljena deformacija in napetost. Poleg tega so izdelani deli ravni, imajo čiste površine in so brez robov, saj se kovina enakomerno raztopi, dokler ni dosežena želena geometrija.
Podjetje Micro Metals je zasnovalo tabelo, ki je preprosta za uporabo, da bi oblikovalcem pomagala pregledati možnosti vzorčenja, ki so na voljo za skoraj serijske prototipe, do katere lahko dostopate tukaj.
Ekonomična izdelava prototipov: s PCE uporabniki plačajo na list in ne na del, kar pomeni, da je mogoče komponente z različnimi geometrijami obdelovati hkrati z enim samim orodjem. Sposobnost izdelave več vrst delov v eni sami proizvodni seriji je ključ do ogromnih stroškov prihranke, ki so del postopka.
PCE je mogoče nanesti na skoraj vsako vrsto kovine, bodisi mehko, trdo ali krhko. Aluminij je zaradi svoje mehkobe zaradi svoje mehkosti težko luknjati, zaradi njegovih odsevnih lastnosti pa ga je težko rezati z laserjem. Prav tako je trdota titana zahtevna. , Micrometal je razvil lastniške postopke in kemije za jedkanje za ta dva posebna materiala in je eno redkih podjetij za jedkanje na svetu z opremo za jedkanje titana.
Združite to z dejstvom, da je PCE sam po sebi hiter, in razlog za eksponentno rast sprejemanja tehnologije v zadnjih letih je jasen.
Inženirji oblikovanja se vedno bolj obračajo na PCE, saj se soočajo s pritiskom za izdelavo manjših, bolj zapletenih natančnih kovinskih delov.
Kot pri vsaki izbiri postopka, morajo oblikovalci razumeti specifične lastnosti izbrane proizvodne tehnologije, ko gledajo konstrukcijske lastnosti in parametre.
Zaradi vsestranskosti fotojedkanja in njegovih edinstvenih prednosti kot precizne tehnike izdelave pločevine je motor inovacije oblikovanja in se resnično lahko uporablja za ustvarjanje delov, ki so veljali za nemogoče, če bi uporabljali alternativne tehnike izdelave kovin


Čas objave: 26. februarja 2022

  • Prejšnja:
  • Naslednji: