Które metale nadają się do trawienia chemicznego?

Jak wytrawiać metal

Zanim przejdziemy do różnych metali, które można wytrawiać, należy szybko omówić ten proces, aby zrozumieć, dlaczego w ogóle decydujemy się na chemiczne wytrawianie metalu.

Trawienie metalu odbywa się przy użyciu chemikaliów w nowoczesnej produkcji ze względu na wysoką dokładność i niski wskaźnik awaryjności. Proces trawienia chem icznego polega na "drukowaniu" projektu komponentu na fotorezystach, które są laminowane na wybranym metalu. Nadmiar fotorezystu jest następnie usuwany, a odsłonięty metal jest wytrawiany.

Chemiczne trawienie metalu: Przegląd materiałów

Praktycznie każdy metal można wytrawić chemicznie, ale podobnie jak w przypadku większości procesów obróbki metali, niektóre z nich są łatwiejsze do wytrawiania niż inne.

Ponieważ popyt ze strony przemysłu często koncentruje się na metalach o atrakcyjnych właściwościach, to właśnie na tych metalach koncentrujemy nasze wysiłki, aby zapewnić, że nasze procesy są rozwijane zgodnie z wymaganiami rynkowymi klientów.

Wytrawianie tytanu i jego stopów

Tytan jest lekki, wytrzymały i ma doskonałe właściwości zmęczeniowe, a także oferuje wysoką odporność w agresywnych środowiskach. Te korzystne właściwości okazują się jednak problemem podczas obróbki skrawaniem.

Wysoka wytrzymałość tytanu, niska przewodność cieplna i reaktywność chemiczna z tradycyjnymi materiałami narzędziowymi (w podwyższonych temperaturach) znacznie skracają żywotność narzędzia podczas obróbki.

Jego stosunkowo niski moduł Younga prowadzi do sprężynowania i drgań, powodując niską jakość powierzchni gotowego produktu.

Ponadto podczas toczenia i wiercenia powstają długie, ciągłe wióry, które mogą prowadzić do zaplątania się w narzędzie tnące, co utrudnia zautomatyzowaną obróbkę.

Zastosowanie trawienia chemicznego rozwiązuje wiele z tych problemów, ale nawet trawienie tytanu jest trudne, ponieważ metal ten tworzy ochronną powłokę tlenkową po wystawieniu na działanie powietrza, co oznacza, że nie można go wytrawić standardowymi chemikaliami do trawienia.

Aby temu zaradzić, wymagany jest specjalistyczny sprzęt i chemia procesowa, zazwyczaj kwas fluorowodorowy, do produkcji wytrawionych części o jakości porównywalnej do tych wytwarzanych z bardziej konwencjonalnych materiałów.

Wytrawianie aluminium

Aluminium wykazuje wiele cech tytanu - w szczególności wysoki stosunek wytrzymałości do masy i naturalną odporność na korozję - ale podczas gdy tytan jest mocniejszy i bardziej odporny na korozję niż aluminium, aluminium ma lepszą granicę zmęczenia, co sprawia, że idealnie nadaje się do zastosowań lotniczych.

Podczas konwencjonalnej obróbki aluminium istnieje kilka kwestii, które mogą pogorszyć jakość cięcia, w tym odbijanie ciepła i powlekanie matryc do tłoczenia.

Dla wielu dostawców aluminium jest również trudne do skutecznego wytrawiania, ponieważ energia cieplna uwalniana podczas wytrawiania często skutkuje szorstką, ziarnistą krawędzią.

Podobnie jak w przypadku tytanu, wymagana jest zastrzeżona metoda wytrawiania aluminium, aby zapewnić jakość krawędzi porównywalną ze stalą nierdzewną.

Wytrawianie stali i stali nierdzewnych

Chociaż wytrawianie stali nierdzewnej jest mniej kłopotliwe, nadal wymaga zastosowania doświadczenia i znacznych inwestycji w technologie przetwarzania, aby zoptymalizować wyniki klienta, zwłaszcza w produkcji seryjnej.

Proces trawienia stali nierdzewnej polega na laminowaniu stali nierdzewnej maską fotorezystywną z wydrukowanym obrazem CAD komponentu, który jest następnie selektywnie trawiony chlorkiem żelaza, bezpiecznym w użyciu, nadającym się do recyklingu środkiem chemicznym.

Ze względu na swoją wszechstronność i zakres dostępnych gatunków, stal nierdzewna jest używana w wielu różnych zastosowaniach, z których wszystkie korzystają z funkcji bez zadziorów i naprężeń oraz bez kosztów związanych ze złożonością komponentów.

Wytrawianie miedzi i stopów miedzi

Jako stosunkowo miękki metal, miedź szybko się wytrawia w standardowych procesach chemicznych, podczas gdy procesy obróbki kontaktowej mogą zniekształcać metal, zmieniając jego właściwości.

Miedź i jej stopy są wysoce przewodzące, trwałe, plastyczne i ciągliwe, co oznacza, że dobrze nadają się do dwu- i trójwymiarowych komponentów elektronicznych.

Wytrawianie niklu i stopów niklu

Nikiel wykazuje wysoką odporność na wysoką temperaturę i korozję, choć ponownie wytrawianie jest stosunkowo proste przy użyciu standardowych chemikaliów do wytrawiania.

Srebro niklowe jest najbardziej opłacalnym materiałem do ekranowania elektroniki, ponieważ może być lutowane, nie utlenia się i nie wymaga dodatkowego powlekania.

Cyfrowa obróbka zdjęć kompensuje drogie narzędzia do prasowania, a linie gięcia mogą być wbudowane, dzięki czemu elementy ekranujące EMI/RFI mogą być formowane ręcznie.

Inconel

Inconel to wysokotemperaturowy superstop na bazie niklu, który oferuje doskonałą odporność na ciepło i wykazuje doskonałą odporność na korozję, ciśnienie i utlenianie.

To właśnie te właściwości sprawiają, że jest on trudny w obróbce - a nawet wytrawianiu.

Firma Precision Micro opracowała proces chemicznego wytrawiania Inconelu, specjalizując się w płytkach mikroprzepływowych ze złożonymi wytrawionymi kanałami, takimi jak płytki bipolarnych ogniw paliwowych.

Dlaczego powinienem wybrać Precision Micro jako dostawcę produktów do trawienia chemicznego?

Sukces w trawieniu dowolnego metalu zależy od doświadczenia i umiejętności wybranego partnera w zakresie trawienia chemicznego.

Precision Micro ma prawie 60-letnie doświadczenie w wytrawianiu metali, prowadząc największy w Europie zakład wytrawiania blach.

Ciągłe inwestycje w badania i rozwój wytrawiaczy chemicznych i parametrów procesu oznaczają, że obecnie nawet najbardziej wymagające metale mogą być przetwarzane w dużych ilościach i zgodnie z wymagającymi standardami w zakresie tolerancji i dokładności.

Wszystko to opiera się na solidnych systemach zarządzania jakością, a nasz proces wytrawiania jest akredytowany zgodnie z normami ISO 9100, IATF 16949, ISO 14001 i AS 9100.