Was ist chemisches Mahlen?
Das chemische Fräsen oder die chemische Bearbeitung ist ein Prozess zum Entfernen von Metall durch Auftragen starker chemischer Lösungen auf eine Metalloberfläche. Es wird verwendet, um große Metallmengen zu entfernen, um Teile zu erhalten, die mit herkömmlichen Bearbeitungsmethoden nicht einfach bearbeitet werden können. Teile, die Präzisionstechnik erfordern, wie z. B. miniaturisierte Mikrokomponenten oder solche mit tiefen inneren Hohlräumen, sind nur einige der Komponenten, die beim chemischen Fräsen hergestellt werden. Während es zahlreiche Anwendungen im Automobilbau und in der Elektronik hat, wird es sehr häufig in der Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt.
Dieses Bearbeitungsverfahren gilt als eines der ältesten nichttraditionellen Bearbeitungsverfahren überhaupt. Das chemische Fräsen wurde im 19. Jahrhundert zum dekorativen Ätzen verwendet und fand erst viel später in der Industrie Anwendung. Manuel C. Sanz, Ingenieur bei der North American Aviation Company, wird die Lösung eines kritischen Gewichtsproblems an einem Raketengehäuse nach diesem Verfahren zugeschrieben. Das Unternehmen patentierte das Verfahren 1956.
Der gesamte Vorgang ist recht einfach und umfasst das Reinigen und Abdecken der Teile, die nicht geätzt werden müssen. Das Metall wird dann in große Tanks mit Ätzlösung eingetaucht. Die Menge des entfernten Materials wird durch die Konzentration der chemischen Lösung, die Art des verwendeten Ätzmittels, die im Tank verbrachte Zeit und die Temperatur gesteuert. Ein Ultraschall-Dickentester hilft dem Bediener, die Dicke des Teils regelmäßig zu bestimmen, bis es der im Bauplan angegebenen Dicke entspricht. Die geätzten Teile werden gereinigt und zur Qualitätskontrolle überprüft.
Eine große Anzahl von Teilen kann gleichzeitig gefräst werden, was es zu einer äußerst kostengünstigen Methode zur Herstellung von Teilen macht. Das chemische Fräsen dient in erster Linie dazu, das Gewicht des Metalls in konturierten Teilen zu reduzieren. Es ist sogar möglich, komplexe Formen und Vorsprünge mit höchster Präzision zu ätzen. Viele Teile in Verkehrsflugzeugen, Trägerraketen, Raketen und Turbinen werden durch chemisches Fräsen hergestellt. Sowohl kleine Teile wie Abdeckplatten als auch große Teile wie Rumpfschalen lassen sich sehr einfach herstellen.
Es ist eine der beliebtesten Bearbeitungsmethoden, da es recht einfach, kostengünstig und gut etabliert ist. Die Vorteile dieses Verfahrens gegenüber anderen Bearbeitungsverfahren sind niedrige Kapital- und Werkzeugkosten, eine schnelle Gewichtsreduzierung und ein minimaler Bedarf an qualifizierten Arbeitskräften. Es erleichtert nicht nur die Implementierung von Konstruktionsänderungen, sondern setzt das Metall auch keinen zusätzlichen Belastungen aus. Die Oberflächenqualität des Metalls bleibt gut und es bilden sich keine Grate. Die Nachteile sind, dass es schwierig sein kann, sehr dickes Material zu bearbeiten oder an scharfe Ecken zu gelangen, und dass Ätzlösungen gefährlich sein können, damit zu arbeiten.