Fotoätzung: Vielseitige Bearbeitung für fast jedes Metall

Eine Einheitsgröße für alle?

Das Fotoätzen ist kein Einheitsverfahren. Um optimale Ergebnisse für Kunden aus allen Industriezweigen zu erzielen, muss Precision Micro mit seinen Kunden zusammenarbeiten, sich in ein bestimmtes Projekt hineindenken und natürlich die Prozessparameter und Ätzmittel für ein bestimmtes Metall optimieren, um den Erfolg zu garantieren. Das Unternehmen ist in der Lage, das Fotoätzen auf mehr als 2.000 Metallarten anzuwenden, ein Ergebnis von mehr als 50 Jahren Know-how im Ätzen.

Praktisch jedes Metall kann fotogeätzt werden, aber einige - wie Edelstahl, Kupfer und Nickel - sind unkomplizierter als andere - Aluminium und Titan. In der Industrie besteht eine wachsende Nachfrage nach Metallen, die fester, leichter und allgemein leistungsfähiger sind, aber dennoch strenge Kostenvorgaben erfüllen. Oft sind es diese Metalle, die schwieriger wirtschaftlich zu bearbeiten sind, und genau darauf konzentriert sich das Ingenieurteam von Precision Micro, um die Kundenzufriedenheit zu gewährleisten und seine Position als marktführender Anbieter in Europa zu halten.

Im Folgenden werden die wichtigsten Metallgruppen, die von den Kunden nachgefragt werden, sowie die Vorgehensweise bei der Fotoätzung und die typischen hergestellten Komponenten erläutert.

Stahl und nichtrostende Stähle

Precision Micro ätzt jeden Monat mehr als zwei Millionen Stahlteile aus einer Reihe von austenitischen, ferritischen und martensitischen Edelstahlsorten sowie Spezialsorten mit hoher Ermüdungsfestigkeit, wie Sandvik Chromflex-Bandstähle.

Aufgrund seiner Vielseitigkeit wird nichtrostender Stahl in einer Vielzahl von Produkten und Anwendungen eingesetzt und häufig wegen seiner geringeren Kosten bevorzugt.

Precision Micro ist Spezialist für die Herstellung von Federn und Biegeteilen aus Edelstahl, die in sicherheitskritischen Anwendungen wie Satelliten, ABS-Bremssystemen, Biosensoren und Kraftstoffeinspritzsystemen eingesetzt werden. Bei diesen Anwendungen müssen sich die Biegeteile millionenfach fehlerfrei "biegen". Da das Fotoätzen die Ermüdungsfestigkeit oder die Ebenheit des Edelstahls nicht verändert, wird es oft als optimales Verfahren angesehen.

Das Fotoätzen wird auch häufig bei der Herstellung von kundenspezifischen Stahlgittern, Filtern und Sieben eingesetzt, da das Verfahren im Gegensatz zur herkömmlichen Blechbearbeitung eine unbegrenzte Komplexität bietet - Sie zahlen nur für das erste Loch. Da das Fotoätzen die mechanische Oberfläche von rostfreiem Stahl nicht verändert, wird es auch von Designern von Automobil-Innenausstattungen für die Herstellung komplexer und hochdetaillierter Premium-Lautsprechergitter eingesetzt.

Im medizinischen Bereich werden Stähle in chirurgischer Qualität mit hohen Härtegraden geätzt, um eine Reihe von chirurgischen Instrumenten herzustellen - Precision Micro produziert jeden Monat Tausende von sagittalen und oszillierenden Knochensägen.

Die chemische Zusammensetzung der Ätzmittel ist für harte und weiche Materialien gleichermaßen geeignet, im Gegensatz zum Stanzen, bei dem härtere Materialien zu Werkzeugverschleiß und anschließender Überholung führen.

Nickel und Nickellegierungen

Nickel weist eine hohe Hitze- und Korrosionsbeständigkeit auf und wird häufig als äußere Schutzschicht für weichere Metalle verwendet.

Precision Micro ätzt eine Vielzahl von Nickelkomponenten für die medizinische Industrie, einschließlich elektronischer Hörgerätekontakte und Komponenten zur Verwendung in aktiven Implantatbatteriekondensatoren.

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 macht teure Presswerkzeuge überflüssig, und es können Biegelinien eingearbeitet werden, so dass die Komponenten von Hand geformt werden können.

Inconel ist eine Hochtemperatur-Superlegierung auf Nickelbasis, die neben einer hervorragenden Wärmebeständigkeit auch eine ausgezeichnete Korrosions-, Druck- und Oxidationsbeständigkeit aufweist. Aufgrund dieser Eigenschaften ist es schwer zu bearbeiten und sogar zu ätzen. Als Spezialist für das Ätzen von schwer zu bearbeitenden Metallen hat Precision Micro jedoch ein eigenes Verfahren für das Fotoätzen von Inconel entwickelt, mit dem Brennstoffzellenplatten mit komplexen bipolar geätzten Kanälen und Strömungsscheiben hergestellt werden, die mit korrosiven Flüssigkeiten und Gasen in Kontakt kommen.

Kupfer und Kupferlegierungen

Kupfer wird aufgrund seiner hohen thermischen und elektrischen Leitfähigkeit häufig für elektronische Anwendungen eingesetzt. Seine Eigenschaften können (wie bei anderen Metallen auch) für bestimmte Anwendungen verbessert werden, indem eine Legierung mit einem anderen Metall hergestellt wird. Zum Beispiel erhöht die Zugabe von Beryllium die physikalische Festigkeit von Kupfer.

Kupfer und seine Legierungen sind äußerst haltbar, dehnbar und verformbar, was bedeutet, dass sie sich gut zum Umformen und Beschichten nach dem Ätzen eignen,

Precision Micro produziert jeden Monat Tausende von elektrischen 3-D-Kontakten, Stiften, Anschlüssen, EMI-Dichtungen, Abschirmungen, Leadframes und Steckverbindern für Anwendungen in den Bereichen Automobil, Elektronik, Luft- und Raumfahrt und Medizin.

Titan und seine Legierungen

Titan ist bekannt für seine Festigkeit, sein geringes Gewicht, seine hohe Temperaturbeständigkeit und seine Biokompatibilität. Das Ätzen von Titan ist schwierig, da es an der Luft eine schützende Oxidschicht bildet, so dass es mit den üblichen Ätzchemikalien nicht geätzt werden kann.

Precision Micro verwendet bewährte spezielle Ätzchemikalien, die dieses Problem überwinden, und ist daher eines der wenigen Fotoätzunternehmen weltweit, das das Fotoätzen von Titan im Produktionsmaßstab anbieten kann.

Precision Micro ist auf das Ätzen von biokompatiblen Schädel-, Zahn- und Herzschrittmacherbatterien für den Medizintechnikmarkt spezialisiert. Diese komplexen und manchmal ultradünnen Netze profitieren von der Tatsache, dass beim Fotoätzen alle Öffnungen und Senkungen gleichzeitig hergestellt werden, was es wirtschaftlicher macht als konkurrierende Laserschneid- und Bearbeitungsprozesse.

Durch die Kombination von Fotoätzen und Diffusionsbonding kann Precision Micro auch komplexe, unverlierbare Kanäle in Plattenwärmetauschern kostengünstiger herstellen als durch konventionelle Bearbeitung oder Laserbohren.

Aluminium und seine Legierungen

Aluminium weist viele der Eigenschaften von Titan auf - insbesondere sein hohes Festigkeits-/Gewichtsverhältnis und seine natürliche Korrosionsbeständigkeit -, allerdings zu niedrigeren Kosten. Titan ist zwar fester und korrosionsbeständiger als Aluminium, hat aber eine relativ niedrige Ermüdungsgrenze, weshalb sich Aluminium gut für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt eignet, bei denen die Ermüdungsgrenzen hoch sein müssen.

Aluminium lässt sich nur schwer photoätzen, da die beim Ätzen freigesetzte Wärmeenergie oft zu einer rauen, körnigen Kante führt.

Precision Micro hat ein eigenes Verfahren zum Ätzen von Aluminium und seinen Legierungen entwickelt, das Kantenprofile erzeugt, die mit denen von Edelstahl vergleichbar sind. Außerdem ist das Unternehmen nach AS 9100 akkreditiert, der Norm für Qualitätsmanagementsysteme, die für die Belieferung der weltweit führenden Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungsunternehmen erforderlich ist.

Typische Anwendungen sind Lufteinlassgitter für Hubschrauber, die leicht sind und ihre Materialeigenschaften während der Herstellung beibehalten, sowie Wärmeübertragungsplatten, die in Luftentfeuchtern und Triebwerken verwendet werden. Diese Plattenbaugruppen erfordern oft mehrere Designs, die kostengünstig durch Fotoätzung hergestellt werden können und glatte Kanäle zur Verbesserung des Luftstroms umfassen.

Zusammenfassung

Es ist kein Wunder, dass das vielseitige und kostengünstige Fotoätzen zu einer der am schnellsten wachsenden Metallbearbeitungstechnologien geworden ist. Die Fähigkeit, eine breite Palette von Metallen zu ätzen, ist bei der Auswahl eines Anbieters von Fotoätzverfahren von entscheidender Bedeutung, ebenso wie eine frühzeitige Zusammenarbeit in der Entwurfsphase, um den Erfolg bei der Herstellung und eine schnellere Markteinführung sicherzustellen. Precision Micro verfügt über mehr als 50 Jahre Erfahrung als Fotoätzspezialist und ist Europas marktführendes Unternehmen für Fotoätztechnik.

Dank der kontinuierlichen Investitionen in die Forschung und Entwicklung von chemischen Ätzmitteln und Prozessparametern können heute selbst die schwierigsten Metalle in großen Mengen und mit hoher Genauigkeit und Wiederholbarkeit bearbeitet werden.