Chemiczne trawienie aluminium do wymagających zastosowań przemysłowych

Wykorzystując fotorezyst i wytrawiacze do precyzyjnej obróbki chemicznej wybranych obszarów, proces charakteryzuje się zachowaniem właściwości materiału, bez zadziorów i naprężeń, z czystymi profilami i bez stref wpływu ciepła.

W połączeniu z faktem, że trawienie chemiczne wykorzystuje łatwo powtarzalne i niedrogie narzędzia cyfrowe, stanowi ono opłacalną, bardzo dokładną i szybką alternatywę dla tradycyjnych technologii obróbki, takich jak tłoczenie, cięcie laserowe i strumieniem wody.

Jakie są problemy z obróbką aluminium?

Wiele firm, które próbowały produkować aluminium, zna pewne problemy związane z obróbką tego metalu, takie jak jego odblaskowa natura (która sprawia, że cięcie laserowe jest problematyczne) oraz fakt, że pokrywa on matryce, co sprawia, że wykrawanie jest zawodne. Aluminium jest również znane jako doskonały przewodnik ciepła i elektryczności, a także jest odporne na korozję, co jest użyteczną właściwością, ale stanowi wyzwanie dla producentów.

Na przykład aluminium w procesie trawienia chemicznego reaguje z chemikaliami powodującymi korozję i staje się egzotermiczne, uwalniając energię cieplną. Ma to wpływ na wydajność i dokładność procesu trawienia chemicznego. Wysoce egzotermiczna reakcja aluminium na proces trawienia może w niektórych przypadkach zniszczyć fotorezyst, tworząc szorstkie wytrawianie.

W efekcie, reakcja egzotermiczna powoduje oderwanie się rezystora od blachy aluminiowej, pozwalając wytrawiaczowi na przedostanie się pod nią i pogorszenie wytrawiania. Prowadzi to do szorstkiej, postrzępionej, ziarnistej krawędzi, dalekiej od gładkich i prostych wytrawionych profili typowych dla procesu trawienia chemicznego.

Skuteczne wytrawianie aluminium

Ze względu na wyjątkowy popyt na aluminium w różnych zastosowaniach przemysłowych, a także wymóg procesu obróbki, który jest zarówno powtarzalny, spójny, jak i przezwycięża takie problemy, jak te, które zostały właśnie podkreślone w przypadku cięcia laserowego i wykrawania, Precision Micro zainwestowało znaczne środki w sprzęt do laminowania, aby poprawić przyczepność opornika do aluminium.

Ponadto firma wykorzystała swoje 5-letnie doświadczenie w trawieniu chemicznym, aby udoskonalić i dostosować stężenia chemikaliów korozyjnych stosowanych na aluminium. Takie dostosowanie chemii zostało połączone z regulacją prędkości procesu i kontrolą temperatury. Wszystkie te czynniki są ze sobą powiązane, więc optymalizacja procesu jest aktem równoważenia, sukcesem opartym na znacznej wiedzy specjalistycznej doskonalonej przez wiele lat i liczne projekty.

Studia przypadków

Kratki wlotu powietrza

Dzięki rekonfiguracji maszyn, chemii i parametrów procesu, Precision Micro było zaangażowane w niezliczone udane projekty obejmujące chemiczne trawienie aluminium. Jednym z nich była praca podjęta dla wiodącego producenta helikopterów, która obejmowała wytrawianie aluminiowych kratek wlotu powietrza.

Nie był to w żadnym wypadku projekt masowy, a części z pewnością nie były tak bogate w funkcje, jak wiele z nich, z którymi pracuje Precision Micro (trawienie chemiczne jest zwykle kojarzone z dużymi seriami złożonych części). Jednak trawienie było wybranym procesem produkcyjnym, ponieważ inne alternatywne technologie wprowadzały naprężenia do komponentów.

Ponieważ było to zastosowanie lotnicze, waga była kluczowym czynnikiem, więc klient zażądał użycia aluminium ze względu na nieodłączną oszczędność wagi, a projekt został pomyślnie zakończony dzięki połączeniu chemii, procesu i adaptacji maszyn Precision Micro.

Płyty osuszaczy lotniczych

W innej aplikacji lotniczej Precision Micro z powodzeniem zastosowało podobne techniki do produkcji wielu różnych części aluminiowych, które składały się na osuszacz powietrza używany w kabinach samolotów. W tym zastosowaniu aluminium zostało użyte z wielu powodów, wśród których kluczowym była jego niska waga, ale także właściwości termiczne.

Firma Precision Micro wykonała wytrawione kanały i precyzyjne otwory w wielu z tych części, przy czym wybranym procesem produkcyjnym było trawienie chemiczne, ponieważ tłoczenie byłoby zbyt kosztowne ze względu na potrzebę użycia 36 różnych narzędzi do tłoczenia. Ponadto, tłoczenie nie byłoby w stanie osiągnąć wymaganego przekroju poprzecznego profili, które były niezbędne do osiągnięcia określonego przepływu i profilu termicznego.

Ponadto, trawienie chemiczne oznaczało, że nie było żadnych ponownie odlewanych warstw, które są typowe dla niektórych procesów obróbki, takich jak EDM.