Fotochemický lept Design Engineer's Guide

Fotochemický lept Design Engineer's Guide

Látka s kovovými vlastnostmi sestávající ze dvou nebo více chemických prvků, z nichž alespoň jeden je kov.
Měď obsahující určité množství legujících prvků přidaných pro získání nezbytných mechanických a fyzikálních vlastností. Nejběžnější slitiny mědi jsou rozděleny do šesti skupin, z nichž každá obsahuje jeden z následujících hlavních legujících prvků: Mosaz – hlavním legujícím prvkem je zinek;Fosforový bronz – hlavním legujícím prvkem je cín;Hliníkový bronz – hlavním legujícím prvkem je hliník;Křemíkový bronz – hlavním legujícím prvkem je křemík;měď-nikl a nikl-stříbro – hlavním legujícím prvkem je nikl;a zředěné nebo vysoce slitiny mědi obsahující malá množství různých prvků, jako je berylium, kadmium, chrom nebo železo.
Tvrdost je mírou odolnosti materiálu vůči povrchovému vtisku nebo opotřebení. Pro tvrdost neexistuje žádný absolutní standard. Pro kvantitativní vyjádření tvrdosti má každý typ testu svou vlastní stupnici, která definuje tvrdost. Měří se vtisková tvrdost získaná statickou metodou testy podle Brinella, Rockwella, Vickerse a Knoopa. Tvrdost bez vtlačení se měří dynamickou metodou nazývanou test Scleroscope.
Jakýkoli výrobní proces, ve kterém se opracovává nebo obrábí kov, aby dal obrobku nový tvar. Obecně tento termín zahrnuje procesy, jako je návrh a uspořádání, tepelné zpracování, manipulace s materiálem a kontrola.
Nerezová ocel má vysokou pevnost, tepelnou odolnost, vynikající obrobitelnost a odolnost proti korozi. Byly vyvinuty čtyři obecné kategorie, aby pokryly řadu mechanických a fyzikálních vlastností pro specifické aplikace. Čtyři třídy jsou: CrNiMn série 200 a austenitický typ CrNi 300;chrom martenzitický typ, kalitelný řada 400;chrom, nekalitelný feritický typ řady 400;Precipitačně vytvrditelné chromniklové slitiny s přídavnými prvky pro úpravu v roztoku a vytvrzování stárnutím.
Přidává se do nástrojů z karbidu titanu pro umožnění vysokorychlostního obrábění tvrdých kovů. Používá se také jako povlak nástrojů. Viz Nástroj na povlakování.
Minimální a maximální povolená množství podle velikosti obrobku se liší od stanovené normy a jsou stále přijatelné.
Obrobek je držen ve sklíčidle, upevněn na panelu nebo držen mezi středy a otáčen, zatímco řezný nástroj (obvykle jednobodový nástroj) je přiváděn podél jeho obvodu nebo přes jeho konec nebo čelo. Ve formě přímého soustružení (řezání po obvodu obrobku);kuželové soustružení (vytvoření kužele);krokové soustružení (soustružnické průměry různých velikostí na stejném obrobku);zkosení (zkosení hrany nebo osazení);lícování (řezání konce);Soustružnické závity (obvykle vnější závity, ale mohou to být i vnitřní závity);hrubování (hromadné odstraňování kovů);a dokončovací práce (lehké stříhání na konci).Na soustruzích, soustružnických centrech, upínacích strojích, šroubovacích automatech a podobných strojích.
Jako přesná technologie zpracování plechu může fotochemické leptání (PCE) dosahovat těsných tolerancí, je vysoce opakovatelné a v mnoha případech je jedinou technologií, která dokáže vyrobit přesné kovové díly cenově efektivně, vyžaduje vysokou přesnost a je obecně bezpečné.klíč aplikací.
Poté, co si konstruktéři vyberou PCE jako svůj preferovaný kovoobráběcí proces, je důležité, aby plně pochopili nejen jeho všestrannost, ale také specifické aspekty technologie, které mohou ovlivnit (a v mnoha případech zlepšit) design produktu. Tento článek analyzuje, co musí konstruktéři oceňují získat maximum z PCE a porovnává tento proces s jinými technikami zpracování kovů.
PCE má mnoho atributů, které stimulují inovace a „rozšiřují hranice tím, že zahrnují náročné funkce produktu, vylepšení, sofistikovanost a efektivitu“. Pro konstruktéry je zásadní, aby dosáhli svého plného potenciálu, a mikrometal (včetně HP Etch a Etchform) obhajuje své zákazníky. zacházet s nimi jako s partnery pro vývoj produktů – nejen s výrobci subdodavatelů – což umožňuje OEM optimalizovat tuto rozmanitost již ve fázi návrhu.Potenciál, který mohou nabídnout funkční procesy zpracování kovů.
Velikosti kovů a plechů: Litografii lze aplikovat na kovové spektrum různých tlouštěk, jakostí, tvrzení a velikostí plechů. Každý dodavatel může obrábět různé tloušťky kovu s různými tolerancemi a při výběru partnera PCE je důležité zeptat se přesně na jeho schopnosti.
Například při práci s Etching Group společnosti micrometal lze tento proces aplikovat na tenké plechy o tloušťce od 10 mikronů do 2000 mikronů (0,010 mm až 2,00 mm), s maximální velikostí plechu/součásti 600 mm x 800 mm. Obrobitelné kovy zahrnují ocel a nerezovou ocel, nikl a slitiny niklu, měď a slitiny mědi, cín, stříbro, zlato, molybden, hliník. Stejně jako těžko obrobitelné kovy, včetně vysoce korozivních materiálů, jako je titan a jeho slitiny.
Standardní tolerance leptání: Tolerance jsou klíčovým faktorem v každém návrhu a tolerance PCE se mohou lišit v závislosti na tloušťce materiálu, materiálu a dovednostech a zkušenostech dodavatele PCE.
Proces micrometal Etching Group může produkovat složité díly s tolerancemi až ±7 mikronů, v závislosti na materiálu a jeho tloušťce, což je jedinečné mezi všemi alternativními technikami zpracování kovů. Jedinečným způsobem společnosti je použití speciálního systému tekutého odporu k dosažení ultra- tenké (2-8 mikronové) vrstvy fotorezistu umožňující větší přesnost při chemickém leptání. Umožňuje společnosti Etching Group dosáhnout extrémně malých rozměrů prvků 25 mikronů, minimální apertury 80 procent tloušťky materiálu a opakovatelné jednomístné mikronové tolerance.
Jako vodítko, micrometal's Etching Group může zpracovávat nerezovou ocel, nikl a slitiny mědi o tloušťce až 400 mikronů s velikostí prvků pouhých 80 % tloušťky materiálu, s tolerancemi ±10 % tloušťky. Nerezová ocel, nikl a měď a další materiály, jako je cín, hliník, stříbro, zlato, molybden a titan tlustší než 400 mikronů, mohou mít velikosti prvků jen 120 % tloušťky materiálu s tolerancí ±10 % tloušťky.
Tradiční PCE používá relativně silný suchý filmový odpor, který snižuje přesnost finálního dílu a dostupné tolerance a může dosáhnout pouze velikosti prvků 100 mikronů a minimální apertury 100 až 200 procent tloušťky materiálu.
V některých případech mohou tradiční kovoobráběcí techniky dosáhnout užších tolerancí, ale existují omezení. Například řezání laserem může být přesné na 5 % tloušťky kovu, ale jeho minimální velikost prvku je omezena na 0,2 mm. PCE může dosáhnout minimálního standardu velikost prvku 0,1 mm a otvory menší než 0,050 mm jsou možné.
Rovněž je třeba si uvědomit, že řezání laserem je „jednobodová“ kovoobráběcí technika, což znamená, že je obecně dražší pro složité díly, jako jsou sítě, a nemůže dosáhnout hloubkových/gravírovacích vlastností požadovaných pro tekutá zařízení, jako jsou paliva pomocí hlubokého leptání. Baterie a výměníky tepla jsou snadno dostupné.
Obrábění bez otřepů a napětí. Pokud jde o schopnost replikovat přesnou přesnost a možnosti nejmenší velikosti prvků PCE, lisování se může nejvíce přiblížit, ale kompromisem je napětí aplikované při obrábění kovů a charakteristika zbytkového otřepu ražení.
Lisované díly vyžadují nákladné následné zpracování a nejsou z krátkodobého hlediska proveditelné kvůli použití drahých ocelových nástrojů k výrobě dílů. Kromě toho je opotřebení nástroje problémem při obrábění tvrdých kovů, které často vyžaduje nákladné a časově náročné renovace.PCE je specifikován mnoha konstruktéry ohýbacích pružin a konstruktéry složitých kovových dílů díky svým vlastnostem bez otřepů a pnutí, nulovému opotřebení nástroje a rychlosti podávání.
Jedinečné vlastnosti bez dodatečných nákladů: Jedinečné vlastnosti mohou být navrženy do produktů vyrobených pomocí litografie díky „hrotům“ hran, které jsou součástí procesu. Řízením leptaného hrotu lze zavést řadu profilů, které umožňují výrobu ostrých řezných hran, jako jsou ty, které se používají pro lékařské čepele, nebo zúžené otvory pro směrování toku tekutiny ve filtračním sítu.
Nízkonákladové iterace nástrojů a designu: Pro výrobce OEM ve všech průmyslových odvětvích, kteří hledají funkčně bohaté, složité a přesné kovové díly a sestavy, je nyní PCE technologií volby, protože nejen dobře funguje s obtížnými geometriemi, ale také umožňuje konstruktérům flexibilitu provést úpravy návrhů před bodem výroby.
Hlavním faktorem pro dosažení tohoto cíle je použití digitálních nebo skleněných nástrojů, jejichž výroba je levná, a proto je levná na výměnu i několik minut před zahájením výroby. Na rozdíl od lisování se náklady na digitální nástroje nezvyšují se složitostí součásti, která stimuluje inovace, protože návrháři se zaměřují spíše na optimalizovanou funkčnost dílů než na náklady.
U tradičních kovoobráběcích technik lze říci, že zvýšení složitosti dílů se rovná zvýšení nákladů, z nichž velká část je produktem drahých a složitých nástrojů. Náklady také rostou, když se tradiční technologie musí vypořádat s nestandardními materiály, tloušťkami a stupně, z nichž všechny nemají žádný dopad na cenu PCE.
Vzhledem k tomu, že PCE nepoužívá tvrdé nástroje, jsou eliminovány deformace a napětí. Kromě toho jsou vyráběné díly ploché, mají čisté povrchy a jsou bez otřepů, protože kov je rovnoměrně rozpouštěn, dokud není dosaženo požadované geometrie.
Společnost Micro Metals navrhla snadno použitelnou tabulku, která konstruktérům pomůže zkontrolovat možnosti vzorkování dostupné pro prototypy téměř série, které jsou dostupné zde.
Ekonomické prototypování: S PCE platí uživatelé za arch spíše než za součást, což znamená, že součásti s různými geometriemi lze zpracovávat současně pomocí jediného nástroje. Schopnost vyrábět více typů součástí v jedné výrobní sérii je klíčem k enormním nákladům. úspory, které jsou součástí procesu.
PCE lze aplikovat na téměř jakýkoli typ kovu, ať už měkký, tvrdý nebo křehký. Hliník je notoricky obtížné děrovat kvůli jeho měkkosti a je obtížné jej řezat laserem kvůli jeho reflexním vlastnostem. Stejně tak je náročná tvrdost titanu. Například , micrometal vyvinul proprietární procesy a chemické leptání pro tyto dva speciální materiály a je jednou z mála společností pro leptání na světě s vybavením pro leptání titanu.
Zkombinujte to se skutečností, že PCE je ze své podstaty rychlý, a zdůvodnění exponenciálního růstu zavádění této technologie v posledních letech je jasné.
Konstruktéři se stále více obracejí na PCE, protože čelí tlaku na výrobu menších, složitějších přesných kovových dílů.
Jako u každé volby procesu musí konstruktéři při pohledu na konstrukční vlastnosti a parametry porozumět specifickým vlastnostem zvolené výrobní technologie.
Všestrannost fotoleptání a jeho jedinečné výhody jako přesné techniky výroby plechu z něj dělají motor inovace designu a lze jej skutečně použít k vytvoření dílů, které byly považovány za nemožné, pokud by byly použity alternativní techniky výroby kovů.


Čas odeslání: 26. února 2022

  • Předchozí:
  • Další: