Fotochemiczne trawienie metali
Korzystanie z projektowania wspomaganego komputerowo (CAD)
Proces fotochemicznego trawienia metali rozpoczyna się od stworzenia projektu w programie CAD lub Adobe Illustrator.Choć projekt jest pierwszym krokiem w procesie, to nie koniec obliczeń komputerowych.Po zakończeniu tynku określana jest grubość metalu oraz liczba elementów, które zmieszczą się na arkuszu, co jest czynnikiem niezbędnym do obniżenia kosztów produkcji.Drugim aspektem grubości blachy jest określenie tolerancji części, które zależą od wymiarów części.
Proces fotochemicznego trawienia metali rozpoczyna się od stworzenia projektu w programie CAD lub Adobe Illustrator.Nie jest to jednak jedyna kalkulacja komputerowa.Po ukończeniu projektu określana jest grubość metalu, a także liczba sztuk, które zmieszczą się na arkuszu, aby obniżyć koszty produkcji.Dodatkowo tolerancje części zależą od wymiarów części, które również wpływają na grubość blachy.
Przygotowanie metalu
Podobnie jak w przypadku trawienia kwasem, metal należy dokładnie oczyścić przed obróbką.Każdy kawałek metalu jest szorowany, czyszczony i oczyszczany za pomocą wody pod ciśnieniem i łagodnego rozpuszczalnika.Proces ten eliminuje olej, zanieczyszczenia i drobne cząstki.Jest to konieczne, aby zapewnić gładką, czystą powierzchnię, aby folia fotorezystu mogła bezpiecznie przylegać.
Laminowanie blach foliami fotoodpornymi
Laminowanie polega na nałożeniu folii fotomaski.Arkusze blachy przesuwane są pomiędzy rolkami, które pokrywają i równomiernie nakładają laminację.Aby uniknąć niepotrzebnego narażenia arkuszy, proces kończy się w pomieszczeniu oświetlonym żółtym światłem, aby zapobiec ekspozycji na światło UV.Prawidłowe ułożenie arkuszy zapewniają otwory wycięte w krawędziach arkuszy.Pęcherzykom w laminowanej powłoce zapobiega się poprzez próżniowe zgrzewanie arkuszy, które spłaszcza warstwy laminatu.
Aby przygotować metal do fotochemicznego trawienia metalu, należy go dokładnie oczyścić w celu usunięcia oleju, zanieczyszczeń i cząstek.Każdy kawałek metalu jest szorowany, czyszczony i myty łagodnym rozpuszczalnikiem i wodą pod ciśnieniem, aby zapewnić gładką, czystą powierzchnię do nałożenia folii fotomaski.
Kolejnym krokiem jest laminowanie, które polega na nałożeniu folii fotomaski na blachy.Arkusze przesuwane są pomiędzy rolkami w celu równomiernego pokrycia i nałożenia folii.Proces odbywa się w pomieszczeniu oświetlonym na żółto, aby zapobiec ekspozycji na światło UV.Otwory wycięte na krawędziach arkuszy zapewniają odpowiednie dopasowanie, a zgrzewanie próżniowe spłaszcza warstwy laminatu i zapobiega tworzeniu się pęcherzyków powietrza.
Przetwarzanie fotomaski
Podczas obróbki fotomaski obrazy z renderingu CAD lub Adobe Illustrator umieszczane są na warstwie fotomaski na blasze.Renderowanie CAD lub Adobe Illustrator jest nadrukowywane po obu stronach blachy poprzez umieszczenie ich nad i pod metalem.Po nałożeniu obrazów na blachy są one poddawane działaniu światła UV, które utrwala obrazy.Tam, gdzie światło UV przechodzi przez przezroczyste obszary laminatu, fotomaska staje się twarda i twardnieje.Czarne obszary laminatu pozostają miękkie i odporne na działanie światła UV.
Na etapie przetwarzania fotorezystu w procesie fotochemicznego trawienia metali obrazy z projektu CAD lub Adobe Illustrator są przenoszone na warstwę fotorezystu na blasze.Odbywa się to poprzez umieszczenie projektu nad i pod blachą.Po nałożeniu obrazów na blachę poddaje się ją działaniu światła UV, co sprawia, że obrazy są trwałe.
Podczas ekspozycji na promieniowanie UV przezroczyste obszary laminatu przepuszczają światło UV, powodując twardnienie i twardość fotomaski.Natomiast czarne obszary laminatu pozostają miękkie i nie ulegają wpływowi światła UV.Proces ten tworzy wzór, który będzie kierować procesem trawienia, w którym obszary utwardzone pozostaną, a obszary miękkie zostaną wytrawione.
Opracowywanie arkuszy
Po przetworzeniu fotomaski arkusze trafiają do maszyny wywołującej, która nakłada roztwór alkaliczny, głównie roztwory węglanu sodu lub potasu, który zmywa miękką warstwę fotorezystu, pozostawiając odsłonięte części do wytrawienia.W procesie tym usuwa się miękką warstwę ochronną i pozostawia utwardzoną warstwę ochronną, która jest częścią do wytrawienia.Na poniższym obrazku utwardzone obszary są zaznaczone na niebiesko, a miękkie obszary na szaro.Obszary niechronione utwardzonym laminatem to odsłonięty metal, który zostanie usunięty podczas trawienia.
Po etapie przetwarzania fotomaski arkusze blachy są następnie przenoszone do maszyny wywołującej, gdzie nakładany jest roztwór alkaliczny, zazwyczaj węglan sodu lub potasu.Roztwór ten zmywa miękką warstwę fotorezystu, pozostawiając odsłonięte części wymagające wytrawienia.
W rezultacie miękka warstwa ochronna zostaje usunięta, a warstwa utwardzona, która odpowiada obszarom wymagającym wytrawienia, pozostaje w tyle.W powstałym wzorze utwardzone obszary są pokazane na niebiesko, a miękkie obszary na szaro.Obszary, które nie są chronione przez utwardzoną warstwę ochronną, reprezentują odsłonięty metal, który zostanie usunięty podczas procesu trawienia.
Akwaforta
Podobnie jak w przypadku procesu trawienia kwasem, wywołane arkusze są umieszczane na przenośniku, który przesuwa arkusze przez maszynę, która nalewa na arkusze środek trawiący.Tam, gdzie środek trawiący łączy się z odsłoniętym metalem, rozpuszcza metal, pozostawiając chroniony materiał.
W większości procesów fotochemicznych środkiem trawiącym jest chlorek żelazowy natryskiwany od dołu i od góry przenośnika.Jako środek trawiący wybiera się chlorek żelazowy, ponieważ jest bezpieczny w użyciu i nadaje się do recyklingu.Chlorek miedziowy służy do trawienia miedzi i jej stopów.
Proces trawienia musi być starannie zaplanowany w czasie i kontrolowany w zależności od metalu, który jest trawiony, ponieważ niektóre metale trawią się dłużej niż inne.Dla powodzenia trawienia fotochemicznego kluczowe znaczenie ma uważne monitorowanie i kontrola.
Na etapie trawienia fotochemicznego wytrawiania metali wywołane blachy umieszcza się na przenośniku, który przemieszcza je przez maszynę, w której na arkusze nalewany jest środek trawiący.Środek trawiący rozpuszcza odsłonięty metal, pozostawiając chronione obszary blachy.
Chlorek żelazowy jest powszechnie stosowany jako środek trawiący w większości procesów fotochemicznych, ponieważ jest bezpieczny w użyciu i można go poddać recyklingowi.W przypadku miedzi i jej stopów zamiast tego stosuje się chlorek miedzi.
Proces trawienia musi być starannie zaplanowany i kontrolowany w zależności od rodzaju trawionego metalu, ponieważ niektóre metale wymagają dłuższego czasu trawienia niż inne.Aby zapewnić powodzenie procesu trawienia fotochemicznego, kluczowe znaczenie ma dokładne monitorowanie i kontrola.
Zdejmowanie pozostałej warstwy oporowej
Podczas procesu zdzierania na kawałki nakłada się środek do usuwania powłoki ochronnej, aby usunąć pozostałą warstwę ochronną.Po zakończeniu rozbiórki pozostaje gotowa część, co widać na obrazku poniżej.
Po procesie wytrawiania pozostałą warstwę ochronną na blasze usuwa się za pomocą środka do usuwania maski.Proces ten usuwa pozostałą warstwę ochronną z powierzchni blachy.
Po zakończeniu procesu usuwania izolacji pozostaje gotowa część metalowa, co widać na powstałym obrazie.
