راهنمای مهندس طراحی اچ فتوشیمی

ماده ای دارای خواص فلزی و متشکل از دو یا چند عنصر شیمیایی که حداقل یکی از آنها فلز است.
مس حاوی مقادیر خاصی از عناصر آلیاژی است که برای به دست آوردن خواص مکانیکی و فیزیکی لازم اضافه می شود. متداول ترین آلیاژهای مس به شش گروه تقسیم می شوند که هر کدام شامل یکی از عناصر آلیاژی اصلی زیر است: برنج – عنصر آلیاژی اصلی روی است.فسفر برنز - عنصر اصلی آلیاژی قلع است.آلومینیوم برنز - عنصر اصلی آلیاژ آلومینیوم است.سیلیکون برنز - عنصر اصلی آلیاژی سیلیکون است.مس نیکل و نیکل نقره - عنصر آلیاژی اصلی نیکل است.و آلیاژهای رقیق یا زیاد مس حاوی مقادیر کمی از عناصر مختلف مانند بریلیم، کادمیوم، کروم یا آهن.
سختی معیاری برای سنجش مقاومت یک ماده در برابر فرورفتگی یا سایش سطح است. هیچ استاندارد مطلقی برای سختی وجود ندارد. برای نشان دادن کمی سختی، هر نوع آزمایش مقیاس خاص خود را دارد که سختی را مشخص می کند. سختی فرورفتگی به دست آمده با روش استاتیک اندازه گیری می شود. توسط تست های برینل، راکول، ویکرز و نوپ. سختی بدون فرورفتگی با روشی پویا به نام تست اسکلروسکوپ اندازه گیری می شود.
هر فرآیند تولیدی که در آن فلز کار یا ماشین کاری می شود تا به یک قطعه کار شکل جدیدی بدهد. به طور کلی، این اصطلاح شامل فرآیندهایی مانند طراحی و چیدمان، عملیات حرارتی، جابجایی مواد و بازرسی می شود.
فولاد ضد زنگ دارای استحکام بالا، مقاومت در برابر حرارت، ماشین‌کاری عالی و مقاومت در برابر خوردگی است. چهار دسته کلی برای پوشش طیف وسیعی از خواص مکانیکی و فیزیکی برای کاربردهای خاص توسعه یافته‌اند.کروم مارتنزیتی، سری 400 سخت شونده؛کروم، نوع فریتی سری 400 غیر قابل سخت شدن؛آلیاژهای کروم نیکل قابل سخت شدن در اثر بارش با عناصر اضافی برای تصفیه محلول و سخت شدن سن.
به ابزار کاربید تیتانیوم اضافه شده تا امکان ماشینکاری با سرعت بالا فلزات سخت را فراهم کند. همچنین به عنوان پوشش ابزار استفاده می شود. به ابزار پوشش مراجعه کنید.
حداقل و حداکثر مقادیر مجاز توسط اندازه قطعه کار با استاندارد تعیین شده متفاوت است و همچنان قابل قبول است.
قطعه کار در یک چاک نگه داشته می شود، روی یک پانل نصب می شود یا بین مراکز نگه داشته می شود و می چرخد، در حالی که یک ابزار برش (معمولا یک ابزار تک نقطه ای) در امتداد محیط یا از انتهای یا روی آن تغذیه می شود. به شکل چرخش مستقیم (برش). در امتداد محیط قطعه کار)؛تراش مخروطی (ایجاد مخروطی)؛چرخش پله ای (قطر چرخش در اندازه های مختلف روی یک قطعه کار)؛پخ زدن (پخ زدن لبه یا شانه)؛رو به رو (بریدن انتهای)؛نخ های چرخشی (معمولاً نخ های خارجی، اما می توانند نخ های داخلی نیز باشند).زبر کردن (حذف فله فلز)؛و فینیشینگ (برشی سبک در انتها) بر روی تراش، مراکز تراش، ماشین های چاک، ماشین های پیچ اتوماتیک و ماشین های مشابه.
به عنوان یک فناوری پردازش ورق فلزی دقیق، اچینگ فتوشیمیایی (PCE) می‌تواند به تلورانس‌های محکم دست یابد، بسیار قابل تکرار است، و در بسیاری از موارد تنها فناوری است که می‌تواند قطعات فلزی دقیق را با هزینه مقرون به صرفه تولید کند، به دقت بالایی نیاز دارد و به طور کلی ایمن است. برنامه های کاربردی.
بعد از اینکه مهندسان طراح PCE را به عنوان فرآیند فلزکاری ترجیحی خود انتخاب کردند، مهم است که آنها نه تنها تطبیق پذیری آن را درک کنند، بلکه جنبه های خاصی از فناوری را که می تواند بر طراحی محصول تأثیر بگذارد (و در بسیاری موارد آن را بهبود بخشد) را نیز کاملاً درک کنند. قدردانی می کنیم که بیشترین بهره را از PCE ببرید و این فرآیند را با سایر تکنیک های فلزکاری مقایسه کنید.
PCE دارای ویژگی های بسیاری است که نوآوری را تحریک می کند و "محدوده ها را با شامل ویژگی های چالش برانگیز محصول، پیشرفت ها، پیچیدگی و کارایی گسترش می دهد". آنها را به عنوان شرکای توسعه محصول - نه فقط تولیدکنندگان قرارداد فرعی - در نظر بگیرید که به OEM ها اجازه می دهد تا این تعدد را در اوایل مرحله طراحی بهینه کنند.پتانسیلی که فرآیندهای فلزکاری کاربردی می توانند ارائه دهند.
اندازه‌های فلز و ورق: لیتوگرافی را می‌توان برای طیف فلزی با ضخامت‌ها، درجه‌ها، حالت‌ها و اندازه‌های مختلف اعمال کرد. هر تامین‌کننده می‌تواند ضخامت‌های مختلف فلز را با تلورانس‌های مختلف ماشین‌کاری کند، و هنگام انتخاب شریک PCE، مهم است که دقیقاً در مورد آنها بپرسید. توانایی ها.
به عنوان مثال، هنگام کار با گروه اچینگ میکرومتال، این فرآیند را می توان برای ورق های فلزی نازک از 10 میکرون تا 2000 میکرون (0.010 میلی متر تا 2.00 میلی متر) با حداکثر اندازه ورق/جزء 600 میلی متر در 800 میلی متر اعمال کرد. فلزات قابل ماشین کاری شامل فولاد و فولاد ضد زنگ، آلیاژهای نیکل و نیکل، آلیاژهای مس و مس، قلع، نقره، طلا، مولیبدن، آلومینیوم و همچنین فلزات سخت ماشین آلات، از جمله مواد بسیار خورنده مانند تیتانیوم و آلیاژهای آن.
تحمل اچ استاندارد: تلورانس ها یک ملاحظات کلیدی در هر طراحی هستند و تحمل PCE می تواند بسته به ضخامت مواد، مواد و مهارت ها و تجربه تامین کننده PCE متفاوت باشد.
فرآیند Micrometal Etching Group بسته به جنس و ضخامت آن می‌تواند قطعات پیچیده‌ای را با تحمل‌های کمتر از 7± میکرون تولید کند، که در بین تمام تکنیک‌های ساخت فلز جایگزین منحصربه‌فرد است. این شرکت به طور منحصربه‌فردی از یک سیستم مقاومت مایع ویژه برای دستیابی به فوق‌العاده استفاده می‌کند. لایه های نازک (2 تا 8 میکرون) مقاوم به نور، دقت بیشتری را در حین اچ کردن شیمیایی امکان پذیر می کند. Etching Group را قادر می سازد تا به اندازه ویژگی های بسیار کوچک 25 میکرون، حداقل دیافراگم 80 درصد ضخامت مواد، و تحمل میکرون تک رقمی تکرار شونده دست یابد.
به عنوان یک راهنما، گروه اچینگ میکرومتال می تواند فولاد ضد زنگ، نیکل و آلیاژهای مس تا ضخامت 400 میکرون را با اندازه ویژگی های کمتر از 80 درصد ضخامت مواد، با تحمل 10 ± ٪ ضخامت پردازش کند. فولاد ضد زنگ، نیکل و مس و سایر مواد مانند قلع، آلومینیوم، نقره، طلا، مولیبدن و تیتانیوم با ضخامت بیشتر از 400 میکرون می‌توانند دارای اندازه‌هایی به اندازه 120% ضخامت مواد با تحمل 10% ضخامت باشند.
PCE سنتی از مقاومت فیلم خشک نسبتاً ضخیم استفاده می‌کند که دقت قطعه نهایی و تلورانس‌های موجود را به خطر می‌اندازد و تنها می‌تواند به اندازه‌های ویژگی 100 میکرون و حداقل دیافراگم 100 تا 200 درصد ضخامت مواد دست یابد.
در برخی موارد، تکنیک‌های فلزکاری سنتی می‌توانند به تحمل‌های سخت‌تر دست یابند، اما محدودیت‌هایی وجود دارد. برای مثال، برش لیزری می‌تواند تا 5% ضخامت فلز دقیق باشد، اما حداقل اندازه ویژگی آن به 0.2 میلی‌متر محدود می‌شود. PCE می‌تواند به حداقل استاندارد دست یابد. اندازه ویژگی 0.1 میلی متر و دهانه های کوچکتر از 0.050 میلی متر امکان پذیر است.
همچنین، باید اذعان داشت که برش لیزری یک تکنیک فلزکاری «تک نقطه‌ای» است، به این معنی که عموماً برای قطعات پیچیده مانند مش‌ها گران‌تر است و نمی‌تواند به ویژگی‌های عمق/حکاکی مورد نیاز برای دستگاه‌های سیال مانند سوخت با استفاده از حکاکی عمیق دست یابد. باتری ها و مبدل های حرارتی به راحتی در دسترس هستند.
ماشینکاری بدون سوراخ و بدون تنش. وقتی صحبت از توانایی تکرار دقت دقیق و کوچکترین اندازه ویژگی PCE به میان می آید، ممکن است مهر زنی به بیشترین حد ممکن برسد، اما تنش اعمال شده در حین فلزکاری و مشخصه فرز باقیمانده است. از مهر زدن
قطعات مهر شده نیاز به پس پردازش گران قیمت دارند و به دلیل استفاده از ابزارهای فولادی گران قیمت برای تولید قطعات، در کوتاه مدت امکان پذیر نیستند. علاوه بر این، سایش ابزار هنگام ماشینکاری فلزات سخت مشکلی است که اغلب نیاز به تعمیرات گران قیمت و وقت گیر دارد. PCE توسط بسیاری از طراحان فنرهای خمشی و طراحان قطعات فلزی پیچیده به دلیل خواص بدون فرز و تنش، سایش ابزار صفر و سرعت عرضه آن مشخص شده است.
ویژگی‌های منحصربه‌فرد بدون هزینه اضافی: ویژگی‌های منحصربه‌فرد را می‌توان در محصولاتی که با استفاده از لیتوگرافی ساخته می‌شوند، به دلیل «نوک‌های» لبه‌ای که در فرآیند ذاتی است، مهندسی کرد. مانند مواردی که برای تیغه های پزشکی استفاده می شود، یا دهانه های مخروطی برای هدایت جریان سیال در صفحه فیلتر.
ابزارآلات کم هزینه و تکرارهای طراحی: برای OEM ها در تمام صنایع که به دنبال قطعات و مجموعه های فلزی با ویژگی های غنی، پیچیده و دقیق هستند، PCE اکنون فناوری انتخابی است زیرا نه تنها با هندسه های دشوار به خوبی کار می کند، بلکه به مهندس طراح نیز امکان انعطاف پذیری را می دهد. تنظیماتی را در طرح های قبل از نقطه تولید انجام دهید.
یکی از عوامل مهم در دستیابی به این امر استفاده از ابزارهای دیجیتال یا شیشه ای است که تولید آنها ارزان است و بنابراین حتی چند دقیقه قبل از شروع ساخت جایگزین آنها ارزان است. نوآوری را تحریک می کند زیرا طراحان به جای هزینه، بر عملکرد بهینه قطعه تمرکز می کنند.
با تکنیک‌های فلزکاری سنتی، می‌توان گفت که افزایش پیچیدگی قطعه برابر با افزایش هزینه است که بیشتر آن محصول ابزارهای گران‌قیمت و پیچیده است. هزینه‌ها نیز زمانی افزایش می‌یابد که فناوری‌های سنتی با مواد، ضخامت‌ها و غیر استاندارد سروکار داشته باشند. نمرات، که همه آنها هیچ تاثیری بر هزینه PCE ندارند.
از آنجایی که PCE از ابزار سخت استفاده نمی کند، تغییر شکل و تنش از بین می رود. بعلاوه، قطعات تولید شده صاف، دارای سطوح تمیز و عاری از سوراخ هستند، زیرا فلز به طور یکنواخت حل می شود تا زمانی که هندسه مورد نظر به دست آید.
شرکت Micro Metals یک جدول با کاربری آسان طراحی کرده است تا به مهندسان طراح کمک کند تا گزینه‌های نمونه موجود برای نمونه‌های اولیه سری نزدیک را بررسی کنند که می‌توانید در اینجا به آن دسترسی داشته باشید.
نمونه سازی مقرون به صرفه: با PCE، کاربران به جای هر قطعه، به ازای هر ورق پرداخت می کنند، به این معنی که اجزای با هندسه های مختلف را می توان به طور همزمان با یک ابزار واحد پردازش کرد. توانایی تولید چندین نوع قطعه در یک دوره تولید، کلید هزینه هنگفت است. پس انداز ذاتی در فرآیند
PCE را می توان تقریباً برای هر نوع فلزی، اعم از نرم، سخت یا شکننده، اعمال کرد. پانچ کردن آلومینیوم به دلیل نرمی آن بسیار دشوار است و برش لیزری به دلیل خواص بازتابی آن دشوار است. به همین ترتیب، سختی تیتانیوم چالش برانگیز است. برای مثال. میکرومتال فرآیندهای اختصاصی و شیمی های اچینگ را برای این دو ماده تخصصی توسعه داده است و یکی از معدود شرکت های اچینگ در جهان با تجهیزات اچ تیتانیوم است.
این را با این واقعیت ترکیب کنید که PCE ذاتاً سریع است و منطق پشت رشد تصاعدی در پذیرش فناوری در سال‌های اخیر روشن است.
مهندسان طراح به طور فزاینده‌ای به PCE روی می‌آورند زیرا برای تولید قطعات فلزی دقیق‌تر و کوچک‌تر با فشار مواجه می‌شوند.
مانند هر انتخاب فرآیندی، طراحان باید ویژگی‌های خاص فناوری تولید انتخابی را در هنگام بررسی ویژگی‌ها و پارامترهای طراحی درک کنند.
تطبیق پذیری فوتو اچینگ و مزایای منحصر به فرد آن به عنوان یک تکنیک ساخت ورق فلزی دقیق، آن را به موتوری برای نوآوری در طراحی تبدیل کرده است و واقعاً می توان از آن برای ایجاد قطعاتی استفاده کرد که در صورت استفاده از تکنیک های جایگزین ساخت فلز غیرممکن به نظر می رسید.