Welche Metalle sind für das chemische Ätzen geeignet?

Die Ätzung von Metall: Ein Leitfaden

Bevor wir uns mit den verschiedenen Metallen befassen, die geätzt werden können, sollte der Prozess kurz erläutert werden, damit Sie verstehen, warum wir uns überhaupt für das chemische Ätzen von Metall entscheiden.

Das Ätzen von Metall wird in der modernen Fertigung wegen seiner hohen Genauigkeit und geringen Fehlerquote mit Chemikalien durchgeführt. Beim chemischen Ätzverfahren wird ein Bauteildesign auf Fotolacke "gedruckt", die auf das von Ihnen gewählte Metall laminiert werden. Der überschüssige Fotolack wird dann entfernt und das freigelegte Metall weggeätzt.

Chemisches Ätzen von Metall: Überblick über die Materialien

Praktisch jedes Metall kann chemisch geätzt werden, aber wie bei den meisten Metallbearbeitungsverfahren sind einige leichter zu ätzen als andere.

Da sich die Nachfrage der Industrie häufig auf Metalle mit attraktiven Eigenschaften konzentriert, konzentrieren sich unsere Bemühungen auf diese Metalle, um sicherzustellen, dass unsere Prozesse im Einklang mit den Marktanforderungen der Kunden entwickelt werden.

Ätzen von Titan und seinen Legierungen

Titan ist leicht, fest und hat eine ausgezeichnete Ermüdungsleistung sowie eine hohe Beständigkeit in aggressiven Umgebungen. Diese günstigen Eigenschaften erweisen sich jedoch bei der Bearbeitung als problematisch.

Die hohe Festigkeit, die geringe Wärmeleitfähigkeit und die chemische Reaktivität von Titan mit herkömmlichen Werkzeugwerkstoffen (bei hohen Temperaturen) verringern die Lebensdauer der Werkzeuge bei der Bearbeitung erheblich.

Sein relativ niedriger Elastizitätsmodul führt zu Rückfederung und Rütteln, was eine schlechte Oberflächenqualität des Endprodukts zur Folge hat.

Außerdem entstehen beim Drehen und Bohren lange, zusammenhängende Späne, die sich mit dem Schneidwerkzeug verheddern können, was eine automatisierte Bearbeitung erschwert.

Viele dieser Probleme lassen sich durch chemisches Ätzen lösen, aber selbst das Ätzen von Titan ist schwierig, da das Metall eine schützende Oxidschicht bildet, wenn es der Luft ausgesetzt wird, was bedeutet, dass es mit Standard-Ätzchemikalien nicht geätzt werden kann.

Um dies zu überwinden, sind spezielle Geräte und Verfahrenschemikalien, in der Regel Flusssäure, erforderlich, um geätzte Teile herzustellen, deren Qualität mit der von Teilen aus herkömmlichen Materialien vergleichbar ist.

Ätzen von Aluminium

Aluminium weist viele der Eigenschaften von Titan auf - insbesondere sein hohes Festigkeits-/Gewichtsverhältnis und seine natürliche Korrosionsbeständigkeit -, doch während Titan fester und korrosionsbeständiger als Aluminium ist, hat Aluminium eine bessere Ermüdungsgrenze, wodurch es sich ideal für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt eignet.

Bei der konventionellen Bearbeitung von Aluminium gibt es eine Reihe von Problemen, die die Schnittqualität beeinträchtigen können, darunter die Wärmereflexion und die Beschichtung von Presswerkzeugen.

Für viele Anbieter ist Aluminium auch schwer zu ätzen, da die beim Ätzen freigesetzte Wärmeenergie oft zu einer rauen, körnigen Kante führt.

Wie bei Titan ist auch bei Aluminium ein spezielles Ätzverfahren erforderlich, um eine mit Edelstahl vergleichbare Kantenqualität zu gewährleisten.

Ätzen von Stahl und Edelstählen

Auch wenn das Ätzen von rostfreiem Stahl weniger problematisch ist, so erfordert es doch Erfahrung und erhebliche Investitionen in Verarbeitungstechnologien, um das Ergebnis für den Kunden zu optimieren, insbesondere bei der Serienfertigung.

Beim Ätzverfahren für Edelstahl wird Edelstahl mit einer Fotolackmaske laminiert, die mit einem CAD-Bild des Bauteils bedruckt ist, das dann selektiv mit Eisenchlorid geätzt wird, einem sicheren, recycelbaren Ätzmittel.

Aufgrund seiner Vielseitigkeit und des breiten Spektrums an verfügbaren Güten wird rostfreier Stahl in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, die alle von grat- und spannungsfreien Merkmalen profitieren und bei denen die Komplexität der Bauteile keine Kosten nach sich zieht.

Ätzen von Kupfer und Kupferlegierungen

Als relativ weiches Metall lässt sich Kupfer mit Standard-Ätzchemikalien schnell ätzen, während Kontaktbearbeitungsverfahren das Metall verformen und seine Eigenschaften verändern können.

Kupfer und seine Legierungen sind hoch leitfähig, langlebig, dehnbar und verformbar, was bedeutet, dass sie sich gut für 2-D- und 3-D-Elektronikkomponenten eignen.

Ätzen von Nickel und Nickellegierungen

Nickel weist eine hohe Hitze- und Korrosionsbeständigkeit auf, aber auch hier ist das Ätzen mit Standard-Ätzchemikalien relativ einfach.

Neusilber ist die kostengünstigste Materialwahl für die Abschirmung von Elektronik, da es gelötet werden kann, nicht oxidiert und keine zusätzliche Beschichtung erfordert.

Digitales Foto-Tooling gleicht teure Presswerkzeuge aus, und es können Biegelinien eingefügt werden, so dass EMI/RFI-Abschirmteile von Hand geformt werden können.

Inconel

Inconel ist eine Hochtemperatur-Superlegierung auf Nickelbasis, die sich durch eine hervorragende Hitzebeständigkeit und eine ausgezeichnete Korrosions-, Druck- und Oxidationsbeständigkeit auszeichnet.

Aufgrund dieser Eigenschaften ist es schwer zu bearbeiten - und zu ätzen.

Precision Micro hat ein Verfahren für das chemische Ätzen von Inconel entwickelt und sich auf mikrofluidische Platten mit komplexen geätzten Kanälen wie bipolare Brennstoffzellenplatten spezialisiert.

Warum sollte ich Precision Micro als meinen Lieferanten für chemische Ätzmittel wählen?

Der Erfolg beim Ätzen von Metallen hängt von der Erfahrung und dem Können des von Ihnen gewählten Partners für das chemische Ätzen ab.

Precision Micro verfügt über fast 60 Jahre Erfahrung im Ätzen von Metallen und betreibt Europas größte Ätzanlage für Bleche.

Kontinuierliche Investitionen in die Forschung und Entwicklung von chemischen Ätzmitteln und Prozessparametern haben dazu geführt, dass heute selbst die schwierigsten Metalle in großen Mengen und unter Einhaltung anspruchsvoller Standards in Bezug auf Toleranz und Genauigkeit bearbeitet werden können.

All dies wird durch robuste Qualitätsmanagementsysteme untermauert, wobei unser Ätzverfahren nach ISO 9100, IATF 16949, ISO 14001 und AS 9100 zertifiziert ist.