フォトケミカルマシニング(PCM):光と化学で実現する精密金属エッチング・切断
フォトケミカルマシニング(PCM)の概要
PCMは、薄板金属を光と化学薬品に露光させるコンピュータ制御プロセスで、彫刻像や設計通りの切り抜きを形成します。アルミ、真鍮、銅、ニッケル、銀等ほぼ全ての板金に適用可能。精密電子部品、医療用インプラント、超微細エッチング製造に用いられます。クエン酸を用いた原始的化学エッチングは数千年前に遡ります。
プロセスフロー
- 設計データ作成:エンジニアがCADで所望形状を設計。切断用途では同一スクリーン上にパターンを行列配置し多重化。
- フォトツールフィルム作成:CADデータを、マイラーベース・銀塩エマルジョンコートのラミネートフィルムに転写。
- 金属前処理:薄希溶液洗浄→水洗→加熱乾燥で、フォトフィルム密着性を確保。
- ラミネート(貼り合わせ):切断用は金属を2枚のフォトツールフィルムで挟み込み、エッチング用は片面のみ。ドライローラー法或いはウェットディップ法で貼り合わせ、カメラで位置合わせ確認。フィルムと金属は同寸法。
- 露光:高強度紫外線照射でフォトツール上の像を硬化。
- 現像:現像液で未硬化ラミネートを除去。
- エッチング:コンベアで噴霧室へ。上下ノズルから熱エッチング酸を噴霧(片面/両面)。酸はラミネートで覆われていない金属のみを溶解し、粗さゼロ・材質変化なしで設計通りの形状を創出。
- 後処理:水洗→ストリッピング液で残留ラミネート除去→最終水洗→熱風乾燥。
- 検査:顕微鏡で最終品質確認。
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