Quelles sont les considérations techniques à prendre en compte dans la découpe photochimique de pièces métalliques de précision ?

Conception pour la découpe photochimique

La première étape de la découpe photochimique consiste à créer un dessin pour la pièce à découper. Ce dessin doit tenir compte de plusieurs considérations techniques, notamment l'épaisseur et le type de matériau utilisé, le niveau de précision souhaité et tout traitement ultérieur nécessaire. Il est important de travailler en étroite collaboration avec un fournisseur de découpe expérimenté pour s'assurer que la conception est optimisée pour le processus de découpe photochimique.

Sélection et dimensionnement des matériaux

Le matériau du substrat utilisé pour la photodécoupe doit être compatible avec la solution chimique. En général, les métaux tels que l'acier inoxydable, le cuivre et le laiton sont utilisés pour la photodécoupe, mais il est également possible de découper des métaux non standard à l'aide de produits chimiques spécialisés.

Cliquez ici pour une gamme complète de types de métaux adaptés à la découpe photochimique.

En général, la découpe chimique est mieux adaptée aux matériaux minces d'une épaisseur comprise entre 0,01 mm et 2,5 mm, avec une taille de feuille maximale de 1500 mm x 600 mm.

L'épaisseur et la taille du matériau peuvent également influer sur le coût du processus de découpe, les matériaux plus fins nécessitant moins de temps d'exposition à l'agent d'attaque. Selon le dessin, les matériaux plus épais peuvent nécessiter plusieurs étapes de découpe ou des temps d'exposition plus longs pour obtenir le motif ou le dessin souhaité.

Taille et précision de l'objet

La découpe chimique permet de créer des caractéristiques beaucoup plus petites que les techniques d'usinage mécanique traditionnelles. Des dimensions aussi petites que quelques microns peuvent être produites, la plus petite dimension de la caractéristique découpée étant déterminée par l'épaisseur du matériau et ayant un rapport typique de 1:1. La précision de toute caractéristique de découpe traversante peut être de ± 10 % de l'épaisseur du matériau ou d'un minimum de ± 0,025 mm.

Pour les caractéristiques découpées en profondeur, l'épaisseur du matériau devient moins importante. Les éléments de surface tels que les canaux fluidiques peuvent être découpés à une profondeur de 0,025 mm, mais la largeur de toute profondeur découpée augmentera dans un rapport de 2:1. Par exemple, une profondeur de 0,025 mm aura une largeur de découpe de 0,050 mm.

La complexité de la conception est un autre facteur qui peut avoir un impact sur la taille des caractéristiques réalisables avec la découpe chimique. Les dessins simples avec des lignes droites et des courbes peuvent être découpés avec une plus grande précision que les dessins complexes avec des formes irrégulières, des motifs et des profils. La taille de la pièce à découper influe également sur le niveau de précision possible, les pièces plus grandes nécessitant souvent une tolérance de découpe minimale plus importante.

« Rebroussement » de la découpe et rayons d'angle intérieur/extérieur

Au cours du processus de découpe, le métal n'est pas seulement découpé vers le bas, mais aussi sur les côtés, ce qui crée un « rebroussement» en forme de V sur le périmètre de la coupe. Cet effet est connu sous le nom de « contre-dépouille ».

La contre-dépouille qui est contrôlable, peut être utilisée pour produire une variété de profils, conférant aux produits des caractéristiques uniques telles que des arêtes de coupe tranchantes ou des ouvertures coniques.

L'arête de la découpe a également un impact sur les rayons d'angle intérieurs et extérieurs du composant produit, avec un rayon minimum de l'angle intérieur proportionnel à l'épaisseur du matériau. Un rayon d'angle extérieur minimum de 75 % est typique.

Pattes de connexion ou pattes de fixation

Une patte de connexion pour découpe chimique, parfois appelée patte de fixation, est une petite protubérance ou un renfoncement laissé sur une pièce après la découpe. Les pattes de connexion sont utilisées pour maintenir les pièces en place pendant le processus de découpe ou pour faciliter les étapes de traitement postérieures à la découpe, telles que l'identification ou l'assemblage des pièces.

En fonction de la taille, de la conception ou des exigences de tolérance du composant, il est possible de les réaliser sans pattes de connexion ; toutefois, celles-ci sont généralement indispensables lorsque la tolérance requise est inférieure à 15 % de l'épaisseur du métal.

Résumé des considérations techniques relatives à la conception de la découpe photochimique

En conclusion, la découpe photochimique est un procédé de fabrication très précis qui permet de produire des pièces métalliques complexes pour un grand nombre d'industries. Bien que ce procédé offre de nombreux avantages par rapport aux techniques traditionnelles d'usinage des métaux, il est nécessaire d'examiner attentivement plusieurs facteurs techniques pour obtenir les résultats souhaités. La sélection des matériaux, la taille et la précision des caractéristiques, les rayons de l'arête découpée et le rayon d'angle, ainsi que les pattes de connexion doivent tous être pris en compte lors de la conception d'une pièce pour la découpe photochimique. En travaillant en étroite collaboration avec un fournisseur expérimenté, les avantages - et les économies - de la découpe photochimique peuvent être maximisés pour créer des pièces métalliques de haute précision pour n'importe quelle application.