精密元件的化學蝕刻加工

文章出處：本站　　責任編輯：Editor　　人氣：5089　　發(fā)表時間：2012-3-17 20:48:56　　【大中小】

光化學加工工藝，也叫光蝕刻，對于生產(chǎn)具有復雜幾何結(jié)構(gòu)或具有很多孔的零件效率非常高，而如果采用模壓、沖孔、激光或線切割等工藝加工這些零件，則可能產(chǎn)生毛刺及機械或熱變形。

將帶有補償因子、專門用于蝕刻工藝的工具文件輸出到分辨率很高的光電繪圖儀上，并產(chǎn)生相互匹配的前后圖片整理器。具有復雜幾何結(jié)構(gòu)的工件，例如，形狀奇異，帶有很多孔，采用光化學加工通常要比模壓、沖孔、激光切割或線切割加工更經(jīng)濟實惠。

光蝕刻適合大量金屬加工工藝，其中包括模壓、模具沖裁、沖孔、激光和水射流切割及線切割等。其特殊的優(yōu)點包括可以加工非常薄的材料，厚度最小可達0.0005英寸；可以加工出復雜的幾何結(jié)構(gòu)，包括細網(wǎng)、網(wǎng)格和格柵等；可以實現(xiàn)精確至金屬厚度±10％的尺寸公差；可以快速小批量或大批量加工產(chǎn)品，且成本低廉。此外，光蝕刻還不會在金屬中產(chǎn)生任何熱應力或機械變形。

該工藝采用價廉且快速形成的工具，該工具可適應一系列零件結(jié)構(gòu)或單個結(jié)構(gòu)的多次重復，以加速開發(fā)過程。光蝕刻過的零件可以用厚度為0.001～0.050英寸的金屬片在短短2、3天內(nèi)加工好。零件尺寸范圍很廣，最小可以為帶有0.004英寸結(jié)構(gòu)、大小為0.100英寸的零件，最大為24×60英寸的零件。

公差和特征尺寸

光蝕刻產(chǎn)生的特征其位置公差一般在圖紙標稱0.001英寸內(nèi)。蝕刻的尺寸公差為材料厚度和板材尺寸的函數(shù)。一般規(guī)律是，公差越大，板材尺寸就越大，零件成本就越低。

可以實現(xiàn)的最小公差范圍為：對于小于0.010英寸的厚度，為材料厚度的±10％。對于厚度為0.010～0.020英寸的零件，公差范圍為±0.0015～±0.0025英寸。對于0.021～0.035英寸的厚度，最經(jīng)濟的公差為±0.005英寸。對于超出0.035英寸的厚度，尺寸公差帶將近似等于材料厚度的±20％。

最小的孔或微型槽的尺寸，對于厚度在0.02英寸以內(nèi)的材料，必須至少為材料厚度的110％；對于厚度超出0.020英寸的金屬，為材料厚度的120％。孔或槽之間最薄的區(qū)域必須至少等于材料厚度。內(nèi)、外側(cè)半徑的最小尺寸等于材料厚度。

應用

當時間、工具、零件復雜度或材料厚度等不是很適合采用傳統(tǒng)工藝的時候，采用光蝕刻工藝往往很有用。該工藝在傳統(tǒng)上用于在單個工具上“排布”不同部件，對于開發(fā)中有多個（具有相同合金和規(guī)格的）零件的情況很有用，或者對于待試結(jié)構(gòu)具有大量重復的情況也很有用。

光蝕刻工藝可以加工復雜幾何結(jié)構(gòu)或帶有大量孔的零件，與激光切割、線切割甚至CNC沖壓相比，在循環(huán)時間和裝夾時間方面具有明顯的優(yōu)勢；它可以進行部分深度蝕刻，因此可以免除后續(xù)壓印或雕刻工序；可以加工出表面潔凈的零件，避免碳、鐵或切削潤滑油污染等方面的問題。

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