Was ist photochemische Bearbeitung?
Bei der photochemischen Bearbeitung (PCM) werden mithilfe eines computergesteuerten Prozesses gravierte Bilder oder entworfene Ausschnitte erstellt, bei denen dünne Metallbleche Licht und verschiedenen Chemikalien ausgesetzt werden. Die Industrie kann PC-Fräsen auf praktisch allen Blechtypen anwenden, einschließlich Aluminium, Messing oder Kupfer sowie Nickel und Silber. Photochemische Bearbeitungstechniken können verwendet werden, um empfindliche elektronische Komponenten, medizinische Implantate oder äußerst komplizierte Ätzungen herzustellen. Das rudimentäre chemische Ätzen mit Zitronensäure reicht Jahrtausende zurück.
Ingenieure erstellen das gewünschte Bild in der Regel mit einer computergestützten Konstruktionssoftware, die üblicherweise als CAD-Zeichensoftware bezeichnet wird. Beim Schneiden bestimmter Teile replizieren die Techniker dieses Muster in Spalten und Zeilen, um mehrere Bilder auf einem Bildschirm zu erstellen. Der Computer überträgt das Bild auf einen Laminatfilm mit Mylar®-Basis und Silberemulsionsbeschichtung. Vor der photochemischen Bearbeitung wird das Metall der Wahl einem gründlichen Reinigungsprozess unterzogen, der die Haftung auf dem fotografischen Film gewährleistet. Nach dem Reinigen mit einer verdünnten Lösung wird das Blatt mit Wasser gespült und erwärmt getrocknet.
Bei der Bearbeitung eines vollständigen Metallausschnitts laminieren oder schichten die Techniker das Metallstück zwischen zwei Fototoolfolien. Während des Gravierens oder Ätzens muss nur eine Seite des Metalls mit Folie bedeckt werden. Techniker laminieren das Metall mit einer Trockenwalze oder einem Nassbadverfahren. Während dieses Vorgangs setzen sie Kameras ein, um die korrekte Ausrichtung von Metall und Film sicherzustellen. Das Laminat und das Fotowerkzeug stimmen in den Abmessungen identisch überein.
Bei der Walzmethode wird das Metall durch eine Walze geführt, auf der die Maschine das Blech zwischen zwei Laminatstücke einlegt. Die Laminierung erfordert eine kontaminationsfreie Umgebung und die Beseitigung möglicher Luftblasen. Das Nasstauchverfahren beinhaltet das Eintauchen des Metalls in einen flüssigen Film und das Backen des Blechs in einem Ofen, um den Film zu härten. Der photochemische Prozess wird fortgesetzt, indem das laminierte Metall ultraviolettem Licht hoher Intensität ausgesetzt und das Bild auf dem Photowerkzeug gehärtet wird.
Nach dem Belichten setzen die Techniker das laminierte Metall einer Entwicklungslösung aus, die nicht entwickeltes Laminat entfernt. Über ein Förderband gelangt das laminierte Metall in eine Kammer, die mit Sprühdüsen über und unter dem Förderband ausgekleidet ist. Die heiße Ätzsäure versprüht das Metall je nach gewünschter Ausführung von einer oder beiden Seiten. Die Säure löst das nicht mit Laminat bedeckte Metall auf, ohne raue Kanten zu hinterlassen oder die Metallqualität zu verändern. Dieser Schritt im photochemischen Bearbeitungsprozess erzeugt das fertige Bild, das auf der CAD-Zeichnung erzeugt wurde.
Das Teil wird jetzt mit Wasser gespült und einer Abbeizlösung ausgesetzt, die das restliche Laminat entfernt. Das Blatt durchläuft eine letzte Wasserspülung, gefolgt von einer Heißlufttrocknung. Techniker können Mikroskope für eine Endkontrolle als Mittel zur Qualitätskontrolle verwenden.