La fresatura chimica viene normalmente eseguita in una serie di cinque fasi: pulizia, mascheratura, incisione, incisione e demasking. Video del processo di fresatura chimica Ulteriori informazioni sul video

Puliziamodifica

La pulizia è il processo preparatorio per garantire che la superficie da incidere sia priva di contaminanti che potrebbero influire negativamente sulla qualità del pezzo finito. Una superficie non correttamente pulita potrebbe causare scarsa adesione del maskant, causando aree da incidere erroneamente, o un tasso di incisione non uniforme che potrebbe tradursi in dimensioni finali imprecise. La superficie deve essere mantenuta priva di oli, grassi, rivestimenti di primer, marcature e altri residui del processo di marcatura, incrostazioni (ossidazione) e altri contaminanti estranei. Per la maggior parte dei metalli, questo passaggio può essere eseguito applicando una sostanza solvente sulla superficie da incidere, lavando via i contaminanti estranei. Il materiale può anche essere immerso in detergenti alcalini o soluzioni deossidanti specializzate. È pratica comune nei moderni impianti di incisione chimica industriale che il pezzo non venga mai maneggiato direttamente dopo questo processo, poiché gli oli della pelle umana potrebbero facilmente contaminare la superficie.

MaskingEdit

La mascheratura è il processo di applicazione del materiale maskant alla superficie per garantire che solo le aree desiderate siano incise. Le maschere liquide possono essere applicate tramite il dip-masking, in cui la parte viene immersa in un serbatoio aperto di maskant e quindi il maskant essiccato. Maskant può anche essere applicato mediante flow coating: il liquido maskant viene fatto scorrere sulla superficie della parte. Alcuni maskant conduttivi possono anche essere applicati mediante deposizione elettrostatica, dove le cariche elettriche vengono applicate alle particelle di maskant mentre viene spruzzato sulla superficie del materiale. La carica fa sì che le particelle di maskant aderiscano alla superficie.

Maskant typesEdit

Il maskant da utilizzare è determinato principalmente dalla sostanza chimica utilizzata per incidere il materiale e il materiale stesso. Il maskant deve aderire alla superficie del materiale e deve anche essere chimicamente inerte abbastanza per quanto riguarda l’incisione per proteggere il pezzo. La maggior parte dei moderni processi di fresatura chimica utilizza maschere con un’adesione di circa 350 g cm−1; se l’adesione è troppo forte, il processo di incisione potrebbe essere troppo difficile da eseguire. Se l’adesione è troppo bassa, l’area di incisione può essere definita in modo impreciso. La maggior parte delle strutture di fresatura chimica industriale utilizza maschere basate su elastomeri di neoprene o copolimeri isobutilene-isoprene.

ScribingEdit

Scribing è la rimozione di maskant sulle aree da incidere. Per applicazioni decorative, questo è spesso fatto a mano attraverso l’uso di un coltello incisione, incisione ago o strumento simile; applicazioni industriali moderne possono coinvolgere un operatore di incisione con l’ausilio di un modello o utilizzare il controllo numerico computerizzato per automatizzare il processo. Per le parti che coinvolgono più fasi di incisione, possono essere utilizzati modelli complessi che utilizzano codici colore e dispositivi simili.

EtchingEdit

L’incisione è l’immersione della parte nel bagno chimico e l’azione della sostanza chimica sulla parte da fresare. Il tempo trascorso immerso nel bagno chimico determina la profondità della risultante etch; questo tempo è calcolato mediante la formula:

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

dove E è il tasso di incisione (di solito abbreviato in etch rate)s è la profondità del taglio richiesto, e t è il tempo di immersione totale. Il tasso di incisione varia in base a fattori quali la concentrazione e la composizione dell’incisione, il materiale da incidere e le condizioni di temperatura. A causa della sua natura incostante, il tasso di incisione è spesso determinato sperimentalmente immediatamente prima del processo di incisione. Un piccolo campione del materiale da tagliare, della stessa specifica del materiale, condizione di trattamento termico e approssimativamente lo stesso spessore viene inciso per un certo tempo; dopo questo tempo, la profondità dell’incisione viene misurata e utilizzata con il tempo per calcolare la velocità di incisione. L ” alluminio è comunemente inciso a tassi intorno 0.178 cm/h e magnesio circa 0,46 cm / h.

DemaskingEdit

Demasking è il processo di compensazione della parte di etchant e maskant. L’acquaforte viene generalmente rimossa con un lavaggio di acqua pulita e fredda. Un bagno disossidante può anche essere richiesto nel caso comune che il processo di incisione ha lasciato un film di ossido sulla superficie del materiale. Vari metodi possono essere utilizzati per rimuovere il maskant, il più comune è la rimozione della mano con strumenti di raschiatura. Questo è spesso in termini di tempo e laborioso, e per i processi su larga scala può essere automatizzato.