Gravat fotoquímic de metalls
Ús de disseny assistit per ordinador (CAD)
El procés de gravat fotoquímic de metalls comença amb la creació d'un disseny mitjançant CAD o Adobe Illustrator.Tot i que el disseny és el primer pas del procés, no és el final dels càlculs informàtics.Un cop acabat el revestiment, es determina el gruix del metall així com el nombre de peces que encaixaran en una làmina, factor necessari per abaixar el cost de producció.Un segon aspecte del gruix de la làmina és la determinació de les toleràncies de les peces, que depenen de les dimensions de les peces.
El procés de gravat fotoquímic de metalls comença amb la creació d'un disseny mitjançant CAD o Adobe Illustrator.Tanmateix, aquest no és l'únic càlcul informàtic implicat.Un cop finalitzat el disseny, es determina el gruix del metall, així com el nombre de peces que poden encaixar en una làmina per reduir els costos de producció.A més, les toleràncies de la peça depenen de les dimensions de la peça, que també tenen en compte el gruix de la làmina.
Preparació del metall
Igual que amb el gravat àcid, el metall s'ha de netejar a fons abans de ser processat.Cada peça de metall es frega, es neteja i es neteja amb aigua a pressió i un dissolvent suau.El procés elimina l'oli, els contaminants i les partícules minúscules.Això és necessari per proporcionar una superfície llisa i neta perquè l'aplicació de la pel·lícula fotoresistent s'adhereixi de manera segura.
Laminació de làmines metàl·liques amb films fotoresistents
La laminació és l'aplicació de la pel·lícula fotoresistent.Les làmines metàl·liques es mouen entre rodets que cobreixen i apliquen uniformement la laminació.Per evitar qualsevol exposició indeguda dels llençols, el procés es completa en una habitació il·luminada amb llums grogues per evitar l'exposició a la llum UV.L'alineació correcta de les làmines es proporciona mitjançant forats perforats a les vores dels fulls.Les bombolles al recobriment laminat s'evitan mitjançant el segellat al buit de les làmines, que aplana les capes de laminat.
Per preparar el metall per al gravat fotoquímic de metalls, s'ha de netejar a fons per eliminar l'oli, els contaminants i les partícules.Cada peça de metall es frega, es neteja i es renta amb un dissolvent suau i aigua a pressió per garantir una superfície llisa i neta per a l'aplicació de la pel·lícula fotoresistent.
El següent pas és la laminació, que consisteix a aplicar la pel·lícula fotoresistent a les làmines metàl·liques.Les làmines es mouen entre rodets per cobrir i aplicar la pel·lícula uniformement.El procés es realitza en una habitació amb il·luminació groga per evitar l'exposició a la llum UV.Els forats perforats a les vores de les làmines proporcionen una alineació adequada, mentre que el segellat al buit aplana les capes de laminat i evita que es formin bombolles.
Processament de fotoresistència
Durant el processament de fotoresist, les imatges de la representació CAD o d'Adobe Illustrator es col·loquen a la capa de fotoresist de la xapa metàl·lica.La representació de CAD o d'Adobe Illustrator s'imprimeix a ambdós costats de la làmina metàl·lica entrepançant-les per sobre i per sota del metall.Un cop les làmines metàl·liques tenen les imatges aplicades, s'exposen a la llum UV que col·loca les imatges de manera permanent.Quan la llum UV brilla a través de les zones clares del laminat, el fotoresistent es torna ferm i s'endureix.Les zones negres del laminat es mantenen suaus i no estan influenciades per la llum UV.
En l'etapa de processament de fotoresists del gravat fotoquímic de metalls, les imatges del disseny CAD o Adobe Illustrator es transfereixen a la capa de fotoresist de la xapa metàl·lica.Això es fa entrepançant el disseny sobre i sota la xapa metàl·lica.Una vegada que les imatges s'apliquen a la làmina metàl·lica, s'exposa a la llum UV, la qual cosa fa que les imatges siguin permanents.
Durant l'exposició UV, les zones clares del laminat permeten passar la llum UV, fent que el fotoresistent s'endureixi i es torni ferm.En canvi, les zones negres del laminat romanen suaus i no es veuen afectades per la llum UV.Aquest procés crea un patró que guiarà el procés de gravat, on es mantindran les zones endurides i les zones toves seran gravades.
Elaboració dels Fulls
Des del processament de fotoresist, les làmines es passen a la màquina de revelat que aplica una solució alcalina, principalment solucions de carbonat de sodi o potassi, que renta la pel·lícula suau de fotoresist deixant les peces a gravar exposades.El procés elimina la resistència suau i deixa la resistència endurida, que és la part a gravar.A la imatge següent, les zones endurides són de color blau i les zones suaus són grises.Les zones no protegides pel laminat endurit són metall exposat que s'eliminarà durant el gravat.
Després de l'etapa de processament de la fotoresistència, les làmines metàl·liques es transfereixen a la màquina de revelat on s'aplica una solució alcalina, normalment carbonat de sodi o potassi.Aquesta solució elimina la pel·lícula fotoresistent suau, deixant exposades les parts que s'han de gravar.
Com a resultat, s'elimina la resistència suau, mentre que la resistència endurida, que correspon a les àrees que s'han de gravar, es deixa enrere.En el patró resultant, les zones endurides es mostren en blau i les zones suaus són grises.Les zones que no estan protegides per la resistència endurida representen el metall exposat que s'eliminarà durant el procés de gravat.
Gravat
Igual que el procés de gravat àcid, les làmines desenvolupades es col·loquen en una cinta transportadora que mou les làmines a través d'una màquina que aboca gravat sobre les làmines.Quan el gravador es connecta amb el metall exposat, dissol el metall deixant el material protegit.
En la majoria dels processos fotoquímics, el gravador és el clorur fèrric, que es ruixa des de la part inferior i superior del transportador.El clorur fèrric es tria com a gravador perquè és segur d'utilitzar i reciclable.El clorur cúpric s'utilitza per gravar el coure i els seus aliatges.
El procés de gravat s'ha de programar amb cura i es controla d'acord amb el metall que s'està gravant, ja que alguns metalls triguen més a gravar-se que altres.Per a l'èxit del gravat fotoquímic, és crucial un seguiment i un control acurats.
En l'etapa de gravat del gravat fotoquímic de metalls, les làmines metàl·liques desenvolupades es col·loquen sobre una cinta transportadora que les mou a través d'una màquina on s'aboca gravador sobre les làmines.El gravador dissol el metall exposat, deixant enrere les zones protegides de la làmina.
El clorur fèrric s'utilitza habitualment com a gravador en la majoria de processos fotoquímics perquè és segur d'utilitzar i es pot reciclar.Per al coure i els seus aliatges, s'utilitza clorur cúpric.
El procés de gravat s'ha de programar i controlar acuradament segons el tipus de metall que s'està gravant, ja que alguns metalls requereixen temps de gravat més llargs que d'altres.Per garantir l'èxit del procés de gravat fotoquímic, és crucial un seguiment i un control acurats.
Eliminació de la pel·lícula de resistència restant
Durant el procés de desmuntatge, s'aplica un decapador de resistència a les peces per eliminar qualsevol pel·lícula de resistència restant.Un cop finalitzat el desmuntatge, queda la peça acabada, que es pot veure a la imatge següent.
Després del procés de gravat, la pel·lícula de resistència restant a la làmina metàl·lica s'elimina aplicant un decapador de resistència.Aquest procés elimina qualsevol pel·lícula de resistència restant de la superfície de la xapa metàl·lica.
Un cop finalitzat el procés de desmuntatge, queda la peça metàl·lica acabada, que es pot veure a la imatge resultant.
