Qu'est-ce que l'usinage chimique ? - Travail et processus

Qu'est-ce que l'usinage chimique ?

L'usinage chimique est l'enlèvement propre du métal des zones pré-décrites sans altérer l'intégrité ou les propriétés du métal au moyen d'un processus photochimique. Ce processus est principalement utilisé pour créer de petites pièces métalliques minces de conception complexe sans brûlures ni contraintes sur les pièces.

L'usinage chimique est l'enlèvement propre du métal des zones pré-décrites sans altérer l'intégrité ou les propriétés du métal au moyen d'un processus photochimique. Ce processus est principalement utilisé pour créer de petites pièces métalliques minces de conception complexe sans brûlures ni contraintes sur les pièces.

Le processus commence par nettoyer la saleté et les huiles du métal. Une résine photosensible est appliquée et cuite pour assurer une application uniforme. L'illustration est ensuite placée sur la feuille de métal préparée et exposée à la lumière ultraviolette, ce qui donne la résolution et les spécifications de gravure souhaitées.

L'illustration est retirée et la réserve est prête à être développée ou retirée. A ce stade, le métal est prêt à être gravé en immergeant la tôle dans une solution chimique qui dissout tout le matériau non solidaire de la pièce. Une fois la gravure terminée, la réserve est retirée et les pièces métalliques sont nettoyées, inspectées et emballées.

Processus d'usinage chimique

Différents procédés d'usinage chimique sont donnés ci-dessous :

1. Nettoyage

Au cours du processus de nettoyage, les pièces sont nettoyées pour éliminer l'huile, la graisse, la poussière ou toute substance de la pièce afin que le traitement ultérieur puisse être effectué correctement.

Des nettoyages sont nécessaires pour assurer une bonne adhérence du matériau de masquage à la pièce. Dans le cas d'un débogage de masquage, une gravure parasite se produit.

Différents types de processus de nettoyage tels que la dégradation à la vapeur, la gravure alcaline, etc., comme les masquants, sont effectués en fonction du matériau de travail et de la profondeur d'usinage requise. Le nettoyage des matériaux poreux de la pièce est difficile.

Il existe principalement deux méthodes de nettoyage, les méthodes mécaniques et chimiques. La méthode chimique est largement utilisée car elle cause beaucoup moins de dégâts que la méthode mécanique.

Si le masque est plus épais et plus fin et nettoyé chimiquement, les parties les plus fines ou nettoyées du masque sont raffinées. Chauffer le processus de nettoyage est utile.

2. Masquage

Le masquage est effectué à l'aide de masquage. Ces masques sont de nature inerte et ne réagissent pas avec les produits chimiques utilisés dans le processus d'usinage. Le masque à utiliser doit être un masque à rayures facile.

Dans ce processus de masquage, les parties de la pièce qui ne sont pas usinées sont masquées à l'aide d'un masque afin que la partie usinée soit exposée au produit chimique utilisé dans le processus d'usinage. Mais lorsque le processus de masquage est effectué, toute la pièce est masquée.

Les masques sont appliqués à l'une des trois méthodes ci-dessous :

• Méthode couper et peler.
• Méthode d'écran.
• Méthode photorésistante.

3. Gravure

Après le processus de masquage, un masquage est effectué pour retirer de la zone de la pièce à mécaniser afin qu'une réaction chimique puisse se produire sur cette partie de la pièce. Après le processus de gravure, seules les zones à mécaniser sont exposées à l'usinage chimique.

4. Gravure

Après avoir filtré la pièce, celle-ci est immergée dans un récipient contenant un produit chimique qui subit une réaction chimique avec la pièce.

Lorsque la pièce est immergée à l'intérieur du produit chimique, la zone masquée ne subit aucune réaction chimique et la zone non masquée subit une réaction chimique avec le produit chimique et la zone non masquée de la pièce. Je vais commencer à m'en éloigner.

Le processus de gravure est généralement effectué à une température élevée. Les bulles de gaz ne doivent pas être piégées pendant le processus pour éviter un usinage non uniforme.

5. Démasquage

Après le processus de gravure, les masques sont retirés de la zone de la pièce, qui n'est pas mécanisée, et la couche d'oxyde est également retirée de la zone de la pièce, qui est mécanisée.

6. Lavage

Après le processus de démasquage, la pièce est soigneusement rincée à l'eau douce pour éliminer complètement toutes les substances, etc., de la surface de la pièce.

En dehors de toutes ces étapes, une étape est utilisée en option, qui est le mordant de chauffage et de refroidissement :– En fonction de la température, la température du serveur est maintenue dans le récipient à l'aide d'une tige chauffante ou réfrigérante.

Types de processus d'usinage chimique

Le processus peut être appliqué à une grande variété d'opérations telles que le fraisage, le découpage et la gravure. Les différents procédés d'usinage chimique peuvent être classés comme suit :

• Fraisage chimique
• Masquage chimique
• Gravure chimique

L'usinage chimique à des fins particulières peut également être réalisé en utilisant des gaz réactifs, par exemple des jets de chlore, dans la zone d'usinage. Ceci est connu sous le nom d'usinage chimique gazeux ou d'usinage au chlore chaud et peut être utilisé pour le débogage de pièces métalliques.

1. Broyage chimique

Le fraisage chimique ou la gravure industrielle est le processus de fabrication soustractif consistant à utiliser des bains de produits chimiques de gravure à température régulée pour éliminer la matière afin de créer un objet ayant la forme souhaitée.

D'autres noms pour la gravure chimique comprennent la photogravure, la gravure chimique, la gravure photochimique et l'usinage photochimique. Il est principalement utilisé sur les métaux, bien que d'autres matériaux soient de plus en plus importants. Il a été développé à partir de procédés de gravure d'armures et d'impression développés à la Renaissance comme alternatives à la gravure sur métal.

Le processus consiste essentiellement à baigner les zones de coupe dans un produit chimique corrosif appelé décapant, qui réagit avec le matériau dans la zone à couper et provoque la dissolution du matériau solide ; des substances inertes connues sous le nom de masquants sont utilisées pour protéger des zones spécifiques du matériau en tant que résines.

Applications

La gravure a des applications dans les industries de fabrication de cartes de circuits imprimés et de semi-conducteurs. Il est également utilisé dans l'industrie aérospatiale pour éliminer les couches peu profondes de matériaux des composants d'avions de grande taille, des panneaux de revêtement de missiles et des pièces extrudées pour les cellules.

La gravure est largement utilisée pour fabriquer des circuits intégrés et des systèmes microélectromécaniques. Outre les techniques standard à base de liquide, l'industrie des semi-conducteurs utilise couramment la gravure au plasma.

2. Obturation chimique

Les couvertures chimiques, le masquage chimique, la photo-fabrication, la photo-vibration ou la photogravure sont des variantes du fraisage chimique. Dans ce processus, les matériaux sont complètement éliminés de nombreuses zones par action chimique.

Ce processus est principalement utilisé sur leurs feuilles et feuilles. Presque tous les métaux peuvent être travaillés par ce procédé; cependant, il n'est pas recommandé pour l'amincissement des matériaux de plus de 2 mm.

La pièce est nettoyée, réduite et sélectionnée par un acide ou un alcali. Le métal nettoyé est séché et le matériau photorésistant est appliqué sur la pièce par trempage, revêtement tourbillonnant ou pulvérisation. Il est ensuite séché et durci. Des matériaux photographiques ont été utilisés pour produire des images résistantes à la dégradation dans des matériaux photorésistants.

Ce type de masque est sensible à la lumière d'une fréquence particulière, la lumière ultraviolette en général, et non à la lumière ambiante. Cette surface est maintenant exposée à la lumière à travers un négatif, c'est-à-dire une plaque photographique du dessin requis, comme dans les dessins en développement. Après exposition, l'image est développée. Des pièces inattendues se brisent pendant le processus de développement et montrent du métal nu.

Le métal utilisé est conservé dans une machine, qui est pulvérisée avec des substances chimiques ou est ajoutée à la suspension. La solution de gravure peut être de l'acide fluorhydrique (pour le titane) ou l'un des nombreux autres produits chimiques. Après 1 à 15 minutes, le métal indésirable a été ingéré et la portion finie est prête à retirer immédiatement les cendres.

3. Gravure Chimique

Les cartes de circuits imprimés, d'autres opérations de gravure et les découpes de conceptions complexes peuvent être masquées chimiquement à l'aide de masquants photorésistants.

• Les métaux très fins (0,005 mm) peuvent être bien creusés.
• Une grande précision des commandes de +0,015 mm peut être maintenue.
• Des taux de production élevés peuvent être atteints à l'aide d'une technique photographique automatisée.

Application de l'usinage chimique

• CHM a été appliqué dans un certain nombre d'utilisations où la profondeur d'enlèvement de métal est cruciale à quelques microns, et les tolérances sont proches.
• La finition de surface obtenue dans le processus est de l'ordre de 0,5 à 2 microns.
• En outre, il élimine le métal d'une partie de la surface entière des pièces formées ou de forme irrégulière telles que les pièces forgées, les pièces moulées, les extrusions ou les pièces forgées formées.
• L'une des principales applications de l'usinage chimique est la fabrication d'emboutis complexes sans bavure.

Avantages et inconvénients de l'usinage chimique

• Les avantages sont que ce processus ne déforme pas la pièce, ne produit pas de bavures et peut facilement être utilisé sur les matériaux les plus difficiles à usiner.
• Cependant, le processus est lent et n'est donc généralement pas utilisé pour produire de grandes quantités ou pour usiner des matériaux d'une épaisseur supérieure à 2 mm.
• Certaines petites pièces sont fabriquées à raison de 10 à 100 à la fois sur une seule plaque, ce qui accélère la production.