Kemiallinen jyrsintä

Kemiallinen jyrsintä suoritetaan tavallisesti viiden vaiheen sarjassa: puhdistus, peittäminen, kirjaaminen, etsaus ja raivaus. Video kemiallisen jauhatusprosessin lisätietoja videosta

Puhdistusedit

puhdistus on valmisteleva prosessi, jolla varmistetaan, että syövytettävällä pinnalla ei ole epäpuhtauksia, jotka voisivat vaikuttaa negatiivisesti valmiin osan laatuun. Väärin puhdistettu pinta voi johtaa maskantin huonoon tarttuvuuteen, jolloin alueet syövytetään virheellisesti, tai epäyhtenäiseen etsausnopeuteen, joka voi johtaa epätarkkoihin loppumittoihin. Pinta on pidettävä vapaana öljyistä, rasvasta, pohjamaalipinnoitteista, merkinnöistä ja muista merkintäprosessin jäämistä, mittakaavasta (hapettumisesta) ja muista vieraista epäpuhtauksista. Useimmille metalleille tämä vaihe voidaan suorittaa levittämällä liuotinainetta syövytettävälle pinnalle, pesemällä vieraat epäpuhtaudet pois. Materiaali voidaan upottaa myös emäksisiin puhdistusaineisiin tai erikoistuneisiin hapetusliuoksiin. Nykyaikaisissa teollisissa kemiallisissa etsauslaitoksissa on yleinen käytäntö, että työkappaletta ei koskaan käsitellä suoraan tämän prosessin jälkeen, koska ihmisen ihosta peräisin olevat öljyt voivat helposti saastuttaa pinnan.

MaskingEdit

Maskingedit on prosessi, jossa maskanttimateriaalia levitetään pintaan sen varmistamiseksi, että vain halutut alueet syövytetään. Nestemäiset maskantit voidaan levittää dippimaskauksella, jossa osa kastetaan avoimeen maskanttisäiliöön ja sen jälkeen maskantti kuivataan. Maskanttia voidaan levittää myös virtauspinnoituksella: nestemäistä maskanttia valutetaan osan pinnan yli. Tiettyjä johtavia maskantteja voidaan käyttää myös sähköstaattisella depositiolla, jossa sähkövaraukset kohdistetaan maskantin hiukkasiin, kun sitä suihkutetaan materiaalin pinnalle. Varaus saa maskantin hiukkaset tarttumaan pintaan.

Maskantin tyyppi

käytettävä maskantti määräytyy ensisijaisesti materiaalin etsauksessa käytettävän kemikaalin ja itse materiaalin perusteella. Maskantin on oltava kiinni materiaalin pinnassa, ja sen on myös oltava kemiallisesti riittävän inertti etchantin suhteen työkappaleen suojaamiseksi. Useimmissa nykyaikaisissa kemiallisissa jyrsintäprosesseissa käytetään maskantteja, joiden tarttuvuus on noin 350 g cm-1; jos tarttuvuus on liian voimakas, kirjaamisprosessi voi olla liian vaikea suorittaa. Jos tarttuvuus on liian alhainen, etsausalue voidaan määritellä epätarkasti. Useimmat Teollisuuskemikaalit käyttävät neopreenielastomeereihin tai isobutyleeni-isopreeni-kopolymeereihin perustuvia maskantteja.

ScribingEdit

Scribing on maskantin poistamista etsattavilta alueilta. Koristesovelluksissa tämä tehdään usein käsin kirjuriveitsen, etsausneulan tai vastaavan työkalun avulla; nykyaikaisissa teollisissa sovelluksissa voi olla mukana operaattori kirjuri mallin avulla tai käyttää tietokoneen numeerista ohjausta prosessin automatisoimiseksi. Osille, joihin liittyy useita etsausvaiheita, voidaan käyttää monimutkaisia malleja, joissa käytetään värikoodeja ja vastaavia laitteita.

etsaus

etsaus tarkoittaa osan upottamista kemialliseen kylpyyn ja kemikaalin vaikutusta hiottavaan osaan. Kemialliseen kylpyyn upotettu aika määrittää syntyvän etsauksen syvyyden; tämä aika lasketaan kaavalla:

E = S t {\displaystyle E={\frac {s}{t}}}

{\displaystyle E={\frac {s}{t}}}

missä E on etsausnopeus (lyhennetään yleensä etsausnopeudeksi), s on tarvittava viiltosyvyys, ja T on upotusaika kokonaisuudessaan. Etsausnopeus vaihtelee muun muassa etsantin pitoisuuden ja koostumuksen, etsattavan materiaalin ja lämpötilaolosuhteiden perusteella. Koska etsausnopeus on epäselvä, se määritetään usein kokeellisesti juuri ennen etsausprosessia. Pieni näyte leikattavasta materiaalista, jolla on sama materiaalin spesifikaatio, lämpökäsittelyolosuhteet ja suurin piirtein sama paksuus, syövytetään tietyn ajan; tämän jälkeen mitataan etsauksen syvyys ja käytetään aikaa etsausnopeuden laskemiseen. Alumiinia syövytetään yleisesti nopeudella 0.178 cm/h, ja magnesium noin 0,46 cm/h.

DemaskingEdit

Demasking on prosessi, jossa selvitetään etchantin ja maskantin osa. Etchant poistetaan yleensä pesemällä kirkasta, kylmää vettä. Hapetonta kylpyä voidaan vaatia myös siinä yleisessä tapauksessa, että etsausprosessista jäi oksidikalvo materiaalin pinnalle. Maskantin poistamiseen voidaan käyttää erilaisia menetelmiä, joista yleisin on käsin poistaminen kaavintatyökaluilla. Tämä on usein aikaa vievää ja työlästä, ja laajamittaisia prosesseja voidaan automatisoida.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.