化学機械加工とは何ですか？-作業、およびプロセス
化学機械加工とは何ですか？
化学機械加工は、光化学プロセスによって金属の完全性や特性を変えることなく、前述の領域から金属をきれいに除去することです。このプロセスは主に、部品に火傷や応力がかからない、複雑な設計の小さな薄い金属部品を作成する際に使用されます。
化学機械加工は、光化学プロセスによって金属の完全性や特性を変えることなく、前述の領域から金属をきれいに除去することです。このプロセスは主に、部品に火傷や応力がかからない、複雑な設計の小さな薄い金属部品を作成する際に使用されます。
このプロセスは、金属から汚れや油を取り除くことから始まります。フォトレジストを塗布して焼き付け、均一な塗布を保証します。次に、アートワークを準備した金属シートの上に置き、紫外線にさらして、目的の解像度とエッチング仕様を実現します。
アートワークが削除され、レジストを現像または削除する準備が整います。この時点で、部品に不可欠ではないすべての材料を溶解する化学溶液にシートを沈めることにより、金属をエッチングする準備が整います。エッチングが完了したら、レジストを取り除き、金属部品を洗浄、検査、およびパッケージ化します。
化学機械加工プロセス
化学機械加工のさまざまなプロセスを以下に示します。
1。クリーニング
クリーニングプロセスでは、ワークピースをクリーニングして、ワークピースから油、グリース、ほこり、またはその他の物質を取り除き、その後の処理を適切に完了できるようにします。
マスキング材がワークピースに適切に接着するようにするには、クリーニングが必要です。マスキングデバッグの場合、漂遊エッチングが発生します。
被削材や必要な加工深さに応じて、蒸気劣化やアルカリエッチングなど、マスカントなどのさまざまな洗浄工程を実施しています。多孔質の被削材の洗浄は困難です。
洗浄には主に機械的方法と化学的方法の2つの方法があります。化学的方法は、機械的方法よりも損傷がはるかに少ないため、広く使用されています。
マスクがより厚く、より薄く、化学的に洗浄されている場合、マスクのより薄いまたは洗浄された部分が精製されます。洗浄プロセスを加熱すると便利です。
2。マスキング
マスキングは、マスキングを使用して行われます。これらのマスクは本質的に不活性であり、機械加工プロセスで使用される化学物質と反応しません。使用するマスクは、簡単なストライプマスクである必要があります。
このマスキングプロセスでは、機械加工されていない部分がマスクを使用してマスキングされ、機械加工された部分が機械加工プロセスで使用される化学物質にさらされます。ただし、マスキングプロセスを実行すると、ワークピース全体がマスキングされます。
マスクは、以下の3つの方法のいずれかに適用されます。
- カットアンドピール法。
- スクリーン方式。
- フォトレジスト法。
3。スクライビング
マスキングプロセスの後、機械化されるワークピースの領域からマスキングを実行して、ワークピースのその部分で化学反応が発生する可能性があります。スクライブプロセスの後、機械加工される領域のみが化学機械加工にさらされます。
4。エッチング
ワークをろ過した後、ワークと化学反応を起こす化学物質が入った容器に浸します。
ワークピースが化学物質の中に浸されると、マスクされた領域は化学反応を起こさず、マスクされていない領域は化学物質と化学反応を起こし、ワークピースのマスクされていない領域になります。私はそれから離れ始めます。
エッチングプロセスは通常、高温で実行されます。不均一な加工を避けるために、プロセス中に気泡が閉じ込められないようにする必要があります。
5。マスキング解除
エッチングプロセスの後、機械化されていないワークピースの領域からマスクが除去され、機械化されているワークピースの領域から酸化物層も除去されます。
6。洗濯
マスキング解除プロセスの後、ワークピースを真水で完全にすすぎ、ワークピースの表面から物質などを完全に除去します。
これらすべてのステップとは別に、オプションで1つのステップが使用されます。これは、加熱と冷却の効果です。–温度に応じて、ウェイターの温度は、加熱または冷却ロッドを使用してコンテナ内で維持されます。
化学機械加工プロセスの種類
このプロセスは、フライス盤、ブランキング、彫刻などのさまざまな操作に適用できます。さまざまな化学機械加工プロセスは、次のように分類できます。
- ケミカルミリング
- ケミカルブランキング
- 化学彫刻
いくつかの特別な目的のための化学機械加工は、機械加工領域で反応性ガス、例えば塩素のジェットを使用することによっても達成することができる。これは、ガス状化学機械加工または高温塩素機械加工として知られており、金属部品のデバッグに使用できます。
1。ケミカルミリング
化学ミリングまたは工業用エッチングは、温度調節されたエッチング薬品の浴を使用して材料を除去し、目的の形状のオブジェクトを作成するサブトラクティブ製造プロセスです。
化学エッチングの他の名前には、光エッチング、化学エッチング、光化学エッチング、および光化学機械加工が含まれる。他の材料がますます重要になっていますが、それは主に金属に使用されます。これは、ルネッサンス時代に金属への彫刻の代替として開発された鎧の装飾と印刷のエッチングプロセスから開発されました。
このプロセスは、本質的に、エッチング剤として知られる腐食性化学物質に切断領域を浸すことを含み、これは、切断される領域の材料と反応して、固体材料を溶解させる。マスキング剤と呼ばれる不活性物質は、レジストとして材料の特定の領域を保護するために使用されます。
アプリケーション
エッチングは、プリント回路基板および半導体製造業界での用途があります。また、航空宇宙産業では、大型の航空機コンポーネント、ミサイルスキンパネル、機体の押し出し部品から材料の浅い層を除去するためにも使用されます。
エッチングは、集積回路や微小電気機械システムの製造に広く使用されています。標準的な液体ベースの技術に加えて、半導体業界では一般的にプラズマエッチングが使用されています。
2。ケミカルブランキング
ケミカルブランケット、ケミカルブランキング、フォトメイキング、フォトバイブレーション、またはフォトエッチングは、ケミカルミリングのバリエーションです。このプロセスでは、化学作用によって多くの領域から材料が完全に除去されます。
このプロセスは、主にシートとホイルに使用されます。ほとんどすべての金属がこのプロセスで加工できます。ただし、2mmを超える材料を薄くすることはお勧めしません。
ワークピースは、酸またはアルカリによって洗浄、還元、および選択されます。洗浄された金属は乾燥され、フォトレジスト材料は、浸漬、旋回コーティング、またはスプレーによってワークピースに塗布されます。その後、乾燥して硬化させます。写真材料は、フォトレジスト材料に劣化しにくい画像を生成するために使用されてきました。
このタイプのマスクは、特定の周波数の光、一般的には紫外線に敏感であり、室内の光には敏感ではありません。この表面は、図面の作成と同様に、ネガ、つまり必要なデザインの写真乾板を通して光にさらされます。露光後、画像が現像されます。予期しない部品が現像プロセス中に壊れて、ベアメタルが表示されます。
使用する金属は機械に保管され、化学物質が噴霧されるか、スラリーに添加されます。エッチング液は、フッ化水素酸（チタン用）または他の多くの化学薬品の1つにすることができます。 1〜15分後、不要な金属が取り込まれ、完成した部分はすぐに灰を取り除く準備が整います。
3。化学彫刻
プリント回路カード、その他の彫刻操作、および複雑なデザインの切り抜きは、フォトレジストマスカントを使用して化学的にブランキングすることができます。
- 非常に薄い金属（0.005 mm）はよく掘ることができます。
- +0.015mmのオーダーの高精度を維持できます。
- 自動写真技術を使用すると、高い生産率を達成できます。
化学機械加工の応用
- CHMは、金属除去の深さが数ミクロンに重要であり、公差が近い多くの用途に適用されています。
- このプロセスで得られる表面仕上げは、0.5〜2ミクロンの範囲です。
- さらに、鍛造品、鋳物、押し出し材、成形された鍛造材など、成形または不規則な形状の部品の表面全体の一部から金属を除去します。
- 化学機械加工の主な用途の1つは、バリのない複雑なスタンピングの製造です。
化学機械加工の長所と短所
- このプロセスは、ワークピースを歪ませず、バリを発生させず、最も加工が難しい材料に簡単に使用できるという利点があります。
- ただし、プロセスが遅いため、通常、大量生産や2mmより厚い材料の機械加工には使用されません。
- 一部の小さな部品は、1枚のプレートで一度に10〜100個製造されるため、生産がスピードアップします。
産業技術