Introduzione

L’incisione chimica, nota anche come “incisione industriale” o “fresatura chimica”, è un processo sottrattivo nella produzione. Comporta l’immersione o la spruzzatura di metalli con sostanze chimiche regolate dalla temperatura al fine di rimuovere aree specifiche nel metallo per produrre la forma desiderata, lo spessore e disegni intricati o caratteristiche geometriche.

Con l’incisione chimica, i produttori sono in grado di creare parti metalliche anche con i disegni più difficili e intricati, il tutto ottenendo un’elevata ripetibilità e una qualità di produzione costante.

Come funziona l’incisione chimica?

Il processo di incisione chimica tradizionale comprende una serie di diverse fasi:

• Pulizia: Questa fase prevede la preparazione della superficie metallica da incidere rimuovendo grasso, oli, residui e altri contaminanti. La pulizia è un passo estremamente importante perché una superficie contaminata potrebbe causare una scarsa adesione del film fotoresist, che a sua volta causa difetti. Al termine di questo processo, i lavoratori non dovrebbero mai maneggiare il materiale a mani nude in quanto il sudore e gli oli della pelle umana potrebbero contaminare il materiale.
• Laminazione: Questa fase prevede l’applicazione di pellicola a secco photoresist alla superficie. Photoresist protegge le aree del metallo che non saranno incise. Questi film vengono applicati su entrambi i lati contemporaneamente rotolando o laminando sul materiale usando pressione, temperatura e talvolta acqua.
• Esposizione: In questa fase, il materiale viene guidato tra due “maschere” che hanno l’immagine negativa del componente da creare. Queste maschere sono fatte di mylar o vetro. Successivamente, la luce ultravioletta ad alta intensità, collimata, viene brillata da entrambe le direzioni attraverso le maschere, reticolando il film in luoghi in cui la luce non è bloccata dalle immagini della maschera.
• Sviluppo: dopo l’esposizione, il materiale deve essere sviluppato. Questo passaggio scioglie chimicamente il film non reticolato che espone il metallo nudo sottostante. Il materiale lasciato protetto dal film sarà infine il prodotto finito.
• Incisione: dopo lo sviluppo, il metallo viene alimentato in camere di incisione dove l’incisione viene spruzzata contemporaneamente sia dall’alto che dal basso. Questo processo incide o dissolve il metallo non protetto per ottenere il prodotto desiderato. Un bagno di acquaforte richiede un attento monitoraggio della concentrazione, della composizione, della temperatura e del tempo nell’acquaforte.
• Stripping: In questo processo, il film viene rimosso dal prodotto inciso utilizzando un’altra concentrazione di chimica.
• Risciacquo e asciugatura: In questa fase, il prodotto è completo e le pellicole rimosse. È necessario un risciacquo significativo per rimuovere tutti i residui. Questo è probabilmente eseguito utilizzando acqua ad osmosi inversa e acqua deionizzata.

Materiali adatti per l’incisione chimica

I metalli adatti per l’incisione chimica includono una vasta gamma di acciai inossidabili, leghe di nichel, rame, ottone, rame al berillio e bronzo fosforoso.

Incisione da bobina a bobina

Numerosi progressi sono stati fatti nel processo di incisione chimica, consentendo la lavorazione da bobina a bobina, l’integrazione verticale, maggiori tolleranze e ripetibilità e un miglioramento del time-to-market. Con queste innovazioni, è ora possibile eseguire procedure di mezza incisione per applicazioni speciali e più difficili, tra cui punte e bordi smussati affilati, scanalature capillari, rotture manuali e altre caratteristiche complesse. Interplex utilizza un sistema di controllo di processo completamente computerizzato, garantendo alta qualità, uniformità e coerenza dei prodotti durante la lavorazione e un’eccellente ripetibilità.

Vantaggi dell’incisione bobina-bobina

L’utilizzo di un processo di incisione bobina-bobina strettamente controllato è importante per mantenere tolleranze strette e un alto grado di ripetibilità combinato con un elevato volume di produzione. A differenza delle parti incise su pannelli, l’incisione da bobina a bobina è intrinsecamente automatizzata e consente un’integrazione fluida delle fasi di lavorazione secondarie. Ad esempio, le parti metalliche incise possono essere facilmente formate, placcate o stampate con vari tipi di apparecchiature automatizzate.

I principali vantaggi dell’incisione reel-to-reel includono:

• La capacità di mantenere tolleranze molto strette per piccole dimensioni con un grado molto elevato di ripetibilità e coerenza.
• Maggiore ripetibilità e coerenza che riduce significativamente il costo totale della qualità, soprattutto in applicazioni ad alta affidabilità.
• Sono possibili componenti metallici di precisione senza sbavature con passi ultrafini, forme complesse e profili di funzionalità 3D, che non sono disponibili utilizzando i tradizionali processi di stampaggio dei metalli.
• Le parti incise chimicamente possono essere prodotte in un ambiente ad alto volume, che riduce i costi di produzione e degli utensili migliorando il time to market.
• Le parti incise da bobina a bobina possono essere presentate ad altri processi automatizzati come la formatura, la placcatura, lo stampaggio degli inserti e l’assemblaggio su una bobina, riducendo ulteriormente i costi totali di produzione.

Il grado di precisione e consistenza ottenibile offre una striscia di metallo incisa chimicamente continua e un vantaggio di produzione di massa alternativo al processo standard di incisione di pannelli o fogli. L’eccellente controllo e flessibilità consente all’approccio di incisione chimica bobina a bobina di progettare e fornire parti che soddisfano praticamente qualsiasi set specifico di requisiti applicativi.

L’incisione chimica è una metodologia eccellente per la creazione di parti metalliche di alta precisione complesse e multistrato. È anche il miglior processo per la creazione di bordi diritti, affilati o profilati e fori rotondi.

Come opzione praticabile e mirata contro lo stampaggio convenzionale e altri processi di produzione, consente la produzione di parti metalliche complesse e intricate che non possono essere realizzate con altri metodi di produzione.