¿Qué es el mecanizado químico? - Trabajo y proceso

¿Qué es el mecanizado químico?

El Mecanizado Químico es la eliminación limpia de metal de áreas predescritas sin alterar la integridad o las propiedades del metal por medio de un proceso fotoquímico. Este proceso se utiliza principalmente para crear piezas metálicas pequeñas y delgadas del diseño complejo sin quemaduras ni tensiones en las piezas.

El Mecanizado Químico es la eliminación limpia de metal de áreas predescritas sin alterar la integridad o las propiedades del metal por medio de un proceso fotoquímico. Este proceso se utiliza principalmente para crear piezas metálicas pequeñas y delgadas del diseño complejo sin quemaduras ni tensiones en las piezas.

El proceso comienza limpiando la suciedad y los aceites del metal. Se aplica un fotoprotector y se hornea para asegurar una aplicación uniforme. Luego, la obra de arte se coloca sobre la hoja de metal preparada y se expone a la luz ultravioleta, lo que da como resultado la resolución y las especificaciones de grabado deseadas.

El material gráfico se retira y el protector está listo para revelarse o retirarse. En este punto, el metal está listo para ser grabado sumergiendo la lámina en una solución química que disuelve todo el material que no es parte integral de la pieza. Una vez que se completa el grabado, se retira la resistencia y las piezas metálicas se limpian, inspeccionan y empaquetan.

Proceso de mecanizado químico

A continuación se detallan diferentes procesos de mecanizado químico:

1. Limpieza

En el proceso de limpieza, las piezas de trabajo se limpian para eliminar el aceite, la grasa, el polvo o cualquier sustancia de la pieza de trabajo para que el procesamiento posterior pueda completarse correctamente.

Las limpiezas son necesarias para garantizar la adhesión adecuada del material de enmascaramiento a la pieza de trabajo. En el caso de la depuración de enmascaramiento, se produce un grabado erróneo.

Dependiendo del material de trabajo y la profundidad de mecanizado requerida, se llevan a cabo varios tipos de procesos de limpieza, como degradación por vapor, grabado alcalino, etc., como enmascarantes. La limpieza del material poroso de la pieza de trabajo es difícil.

Existen principalmente dos métodos de limpieza, métodos mecánicos y químicos. El método químico es muy utilizado porque causa mucho menos daño que el método mecánico.

Si la máscara es más gruesa y más delgada y se limpia químicamente, entonces las partes más delgadas o limpias de la máscara se refinan. Es útil calentar el proceso de limpieza.

2. Enmascaramiento

El enmascaramiento se realiza mediante enmascaramiento. Estas máscaras son de naturaleza inerte y no reaccionan con los productos químicos utilizados en el proceso de mecanizado. El enmascarado a utilizar debe ser una máscara de raya fácil.

En este proceso de enmascaramiento, las partes de la pieza de trabajo que no se mecanizan se enmascaran mediante una máscara para que la parte mecanizada quede expuesta al producto químico utilizado en el proceso de mecanizado. Pero cuando se realiza el proceso de enmascaramiento, se enmascara toda la pieza de trabajo.

Las máscaras se aplican a cualquiera de los tres métodos siguientes:

• Método de cortar y pelar.
• Método de pantalla.
• Método fotorresistente.

3. Escribiendo

Después del proceso de enmascarado, se realiza un enmascarado para quitar del área de la pieza que se va a mecanizar para que pueda ocurrir una reacción química en esa parte de la pieza. Después del proceso de escritura, solo aquellas áreas que se van a mecanizar se exponen al mecanizado químico.

4. Grabado

Después de filtrar la pieza de trabajo, se sumerge en un recipiente que contiene un producto químico que reacciona químicamente con la pieza de trabajo.

Cuando la pieza de trabajo se sumerge dentro del químico, el área que está enmascarada no sufre ninguna reacción química, y el área que no está enmascarada sufre una reacción química con el químico y el material del área desenmascarada de la pieza de trabajo. Comenzaré a alejarme de él.

El proceso de grabado generalmente se realiza a una temperatura elevada. No se debe permitir que las burbujas de gas queden atrapadas durante el proceso para evitar un mecanizado no uniforme.

5. Desenmascaramiento

Después del proceso de grabado, se eliminan las máscaras de la zona de la pieza que no está mecanizada y también se elimina la capa de óxido de la zona de la pieza que está mecanizada.

6. Lavado

Después del proceso de desenmascarado, la pieza de trabajo se enjuaga a fondo con agua dulce para eliminar por completo cualquier sustancia, etc., de la superficie de la pieza de trabajo.

Aparte de todos estos pasos, se utiliza opcionalmente un paso que es el Etchant de calentamiento y enfriamiento:– Según la temperatura, se mantiene la temperatura del camarero en el recipiente mediante una barra de calentamiento o enfriamiento.

Tipos de procesos de mecanizado químico

El proceso se puede aplicar a una amplia variedad de operaciones, como fresado, troquelado y grabado. Los diversos procesos de mecanizado químico se pueden clasificar de la siguiente manera:

• Molienda química
• Borrado químico
• Grabado químico

El mecanizado químico para algunos fines especiales también se puede lograr mediante el uso de gases reactivos, por ejemplo, chorros de cloro, en el área de mecanizado. Esto se conoce como mecanizado químico gaseoso o mecanizado con cloro caliente y se puede utilizar para depurar piezas metálicas.

1. Molienda química

El fresado químico o grabado industrial es el proceso de fabricación sustractivo que utiliza baños de productos químicos de grabado con regulación de temperatura para eliminar material y crear un objeto con la forma deseada.

Otros nombres para el grabado químico incluyen grabado fotográfico, grabado químico, grabado fotoquímico y mecanizado fotoquímico. Se utiliza principalmente en metales, aunque otros materiales son cada vez más importantes. Fue desarrollado a partir de procesos de grabado de impresión y decoración de armaduras desarrollados durante el Renacimiento como alternativas al grabado en metal.

El proceso consiste esencialmente en bañar las áreas de corte en un químico corrosivo conocido como grabador, que reacciona con el material en el área a cortar y hace que el material sólido se disuelva; Se utilizan sustancias inertes conocidas como enmascarantes para proteger áreas específicas del material como resiste.

Aplicaciones

El grabado tiene aplicaciones en las industrias de fabricación de placas de circuito impreso y semiconductores. También se utiliza en la industria aeroespacial para eliminar capas superficiales de material de componentes de aviones grandes, paneles de revestimiento de misiles y piezas extruidas para fuselajes.

El grabado se utiliza ampliamente para fabricar circuitos integrados y sistemas microelectromecánicos. Además de las técnicas estándar basadas en líquidos, la industria de los semiconductores suele utilizar el grabado con plasma.

2. Blanking químico

Las mantas químicas, el borrado químico, la fabricación de fotografías, la fotovibración o el fotograbado son variaciones de la molienda química. En este proceso, los materiales se eliminan por completo de muchas áreas por acción química.

Este proceso se utiliza principalmente en sus hojas y láminas. Casi todos los metales pueden trabajarse mediante este proceso; sin embargo, no se recomienda para adelgazar materiales de más de 2 mm.

La pieza de trabajo se limpia, reduce y selecciona con ácido o álcali. El metal limpio se seca y el material fotorresistente se aplica a la pieza de trabajo por inmersión, remolino o rociado. Luego se seca y se cura. Se han utilizado materiales fotográficos para producir imágenes resistentes a la degradación en materiales fotorresistentes.

Este tipo de máscara es sensible a la luz de una determinada frecuencia, a la luz ultravioleta en general, y no a la luz ambiental. Esta superficie se expone ahora a la luz a través de un negativo, es decir, una placa fotográfica del diseño requerido, como en los dibujos revelados. Después de la exposición, se revela la imagen. Las piezas inesperadas se rompen durante el proceso de revelado y muestran el metal desnudo.

El metal utilizado se mantiene en una máquina, que se rocía con sustancias químicas o se agrega a la lechada. La solución de grabado puede ser ácido fluorhídrico (para titanio) o uno de muchos otros productos químicos. Después de 1 a 15 minutos, el metal no deseado ha sido ingerido y la porción terminada está lista para retirar las cenizas de inmediato.

3. Grabado químico

Las tarjetas de circuitos impresos, otras operaciones de grabado y los recortes de diseños complejos pueden eliminarse químicamente con enmascarantes fotorresistentes.

• Los metales muy finos (0,005 mm) se pueden excavar bien.
• Se puede mantener una alta precisión de las órdenes de +0,015 mm.
• Se pueden lograr altas tasas de producción utilizando una técnica fotográfica automatizada.

Aplicación de Mecanizado Químico

• CHM se ha aplicado en varios usos donde la profundidad de remoción de metal es crucial a unas pocas micras y las tolerancias son estrechas.
• El acabado superficial obtenido en el proceso está en el rango de 0,5 a 2 micras.
• Además, elimina el metal de una parte de la superficie total de piezas moldeadas o de forma irregular, como piezas forjadas, fundidas, extruidas o material forjado moldeado.
• Una de las principales aplicaciones del mecanizado químico es la fabricación de estampados intrincados sin rebabas.

Ventajas y desventajas del mecanizado químico

• Las ventajas son que este proceso no distorsiona la pieza de trabajo, no produce rebabas y se puede utilizar fácilmente en los materiales más difíciles de mecanizar.
• Sin embargo, el proceso es lento, por lo que no se suele utilizar para producir grandes cantidades ni para mecanizar material con un grosor superior a 2 mm.
• Algunas piezas pequeñas se fabrican de 10 a 100 a la vez en una sola placa, lo que acelera la producción.