Co to jest trawienie metalu?

Wytrawianie to technologia wykorzystująca chemiczną silnie kwasową korozję, polerowanie mechaniczne lub elektrolizę elektrochemiczną do obróbki powierzchni przedmiotów. Oprócz poprawy estetyki, zwiększa również wartość dodaną przedmiotów. Od tradycyjnej obróbki metalu po zaawansowane technologicznie wytwarzanie półprzewodników, wszystkie one mieszczą się w zakresie zastosowania technologii trawienia.

Wytrawianie metali to technologia usuwania materiałów metalowych w wyniku reakcji chemicznej lub uderzenia fizycznego. Technologię trawienia metali można podzielić na trawienie na mokro i trawienie na sucho. Trawienie metali składa się z szeregu procesów chemicznych. Różne wytrawiacze mają różne właściwości korozyjne i wytrzymałość dla różnych materiałów metalowych.

Trawienie metali, znane również jako trawienie fotochemiczne, odnosi się do usuwania folii ochronnej z obszaru trawienia metalu po ekspozycji, produkcji płyt, rozwoju i kontaktu z roztworem chemicznym w procesie trawienia metalu, aby uzyskać korozję rozpuszczającą, tworzenie guzków lub zagłębień. Po raz pierwszy był używany do produkcji drukowanych wklęsłych płyt wypukłych, takich jak płyta miedziana i płyta cynkowa. Jest szeroko stosowany do zmniejszania ciężaru tablicy rozdzielczej lub obróbki cienkich detali, takich jak tabliczka znamionowa. Poprzez ciągłe doskonalenie technologii i urządzeń procesowych, technologia trawienia została zastosowana w lotnictwie, przemyśle maszynowym, przemyśle chemicznym i procesach wytwarzania półprzewodników w celu przetwarzania precyzyjnych produktów do trawienia metali elektronicznych cienkich części.

Rodzaje technologii trawienia

Trawienie na mokro:

Trawienie na mokro polega na zanurzeniu wafla w odpowiednim roztworze chemicznym lub rozpyleniu roztworu chemicznego na wafel w celu schłodzenia i usunięciu atomów z powierzchni folii poprzez reakcję chemiczną między roztworem a wytrawionym przedmiotem, aby osiągnąć cel wytrawiania Podczas wytrawiania na mokro reagenty w roztworze najpierw dyfundują przez stojącą warstwę graniczną, a następnie docierają do powierzchni wafla, aby w reakcjach chemicznych wytwarzać różne produkty. Produktami reakcji chemicznej trawienia są produkty fazy ciekłej lub gazowej, które są następnie dyfundowane przez warstwę graniczną i rozpuszczane w roztworze głównym. Wytrawianie na mokro nie tylko wytrawia w kierunku pionowym, ale również daje efekt wytrawiania poziomego.

Trawienie na sucho:

Trawienie na sucho to zwykle trawienie plazmowe lub trawienie chemiczne. Ze względu na różne efekty trawienia, fizyczne atomy jonów w plazmie, reakcja chemiczna aktywnych wolnych rodników oraz atomy powierzchniowe urządzeń (wafle) lub ich kombinacja zawierają następującą zawartość:

trawienie fizyczne: trawienie napylające, trawienie jonowe

trawienie chemiczne: trawienie plazmowe

fizykochemiczne trawienie kompozytów: reaktywne trawienie jonowe (RIE)

Trawienie na sucho jest rodzajem trawienia anizotropowego, które ma dobrą kierunkowość, ale selektywność jest gorsza niż trawienie na mokro. W trawieniu plazmowym plazma jest częściowo zdysocjowanym gazem, a cząsteczki gazu są zdysocjowane na elektrony, jony i inne substancje o wysokiej aktywności chemicznej. Największą zaletą suchego trawienia jest „trawienie anizotropowe”. Jednak selektywność trawienia na sucho jest niższa niż trawienia na mokro. Dzieje się tak, ponieważ mechanizm trawienia suchego trawienia polega na interakcji fizycznej; Dlatego oddziaływanie jonów może usunąć nie tylko folię do trawienia, ale także maskę fotorezystu.

Proces trawienia

W zależności od rodzaju metalu proces trawienia będzie inny, ale ogólny proces trawienia wygląda następująco: metalowa płyta do trawienia → czyszczenie i odtłuszczanie → mycie wodą → suszenie → powlekanie błoną lub tusz do sitodruku → suszenie → rysunek naświetlania → wywoływanie → mycie i suszenie wodą → trawienie → usuwanie folii → suszenie → kontrola → pakowanie gotowego produktu.

1. Proces czyszczenia przed trawieniem metalu:

Proces przed trawieniem stali nierdzewnej lub innych metali to obróbka czyszcząca, która służy głównie do usuwania brudu, kurzu, plam olejowych itp. z powierzchni materiału. Proces czyszczenia jest kluczem do zapewnienia dobrej przyczepności kolejnej folii lub farby sitodrukowej do powierzchni metalu. Dlatego plama olejowa i warstwa tlenku na powierzchni wytrawionej metalu muszą być całkowicie usunięte. Odtłuszczanie należy określić zgodnie z plamą olejową przedmiotu obrabianego. Farbę sitodrukową najlepiej odtłuścić przed odtłuszczaniem elektrycznym, aby zapewnić efekt odtłuszczania. Oprócz warstwy tlenkowej, najlepsze rozwiązanie do trawienia należy wybrać w zależności od rodzaju metalu i grubości warstwy, aby zapewnić czystość powierzchni. Musi wyschnąć przed sitodrukiem. Jeśli jest wilgoć.

2. Wklej suchą folię lub światłoczułą warstwę klejącą sitodruku:

Zgodnie z rzeczywistym materiałem produktu, grubością i dokładną szerokością figury, określa się użycie sitodruku na sucho lub na mokro. W przypadku produktów o różnych grubościach, podczas nakładania warstwy światłoczułej należy wziąć pod uwagę takie czynniki, jak czas obróbki trawienia wymagany dla grafiki produktu. Może tworzyć grubszą lub cieńszą fotoczułą warstwę kleju z dobrym kryciem i wysoką rozdzielczością wzorów wytwarzanych przez trawienie metali.

3. Suszenie:

Po zakończeniu nakładania farby do sitodruku w postaci folii lub rolki światłoczuła warstwa klejąca musi zostać dokładnie wysuszona w celu przygotowania do procesu naświetlania. Jednocześnie upewnij się, że powierzchnia jest czysta i wolna od przyczepności, zanieczyszczeń itp.

4. Ekspozycja:

Ten proces jest ważnym procesem trawienia metalu, a energia ekspozycji zostanie rozważona zgodnie z grubością i dokładnością materiału produktu. Jest to również ucieleśnienie technicznych możliwości przedsiębiorstw akwafortowych. Proces naświetlania określa, czy trawienie może zapewnić lepszą dokładność kontroli wymiarów i inne wymagania.

5. Rozwój:

Po odsłonięciu warstwy kleju światłoczułego na powierzchni metalowej płytki do trawienia, warstwa kleju wzoru jest utwardzana po naświetleniu. Następnie odsłania się niepożądaną część wzoru, czyli tę, która wymaga korozji. Proces rozwoju określa również, czy ostateczny rozmiar produktu może spełnić wymagania. Ten proces całkowicie usunie niepotrzebną warstwę światłoczułego kleju z produktu.

6. Trawienie lub proces trawienia:

Po zakończeniu procesu prefabrykacji produktu następuje wytrawienie roztworu chemicznego. Ten proces określa, czy produkt końcowy zostanie zakwalifikowany. Proces ten obejmuje stężenie roztworu trawiącego, temperaturę, ciśnienie, prędkość i inne parametry. O jakości produktu decydują te parametry.

7. Usunięcie:

Powierzchnia wytrawionego produktu jest nadal pokryta warstwą spoiwa światłoczułego, a warstwa spoiwa światłoczułego na powierzchni wytrawionego wyrobu musi zostać usunięta. Ponieważ warstwa kleju światłoczułego jest kwaśna, jest ona w większości rozszerzana metodą neutralizacji kwasowo-zasadowej. Po czyszczeniu przelewowym i czyszczeniu ultradźwiękowym usuń warstwę światłoczułego kleju z powierzchni, aby zapobiec pozostałościom światłoczułego kleju.

8. Test:

Po pobraniu folii następuje testowanie, pakowanie, a finalny produkt jest potwierdzany, czy spełnia swoje specyfikacje.

Środki ostrożności w procesie trawienia

zmniejszają korozję boczną i wystające krawędzie oraz poprawiają współczynnik obróbki wytrawiania metalu: ogólnie rzecz biorąc, im dłużej płyta drukowana znajduje się w roztworze do trawienia metalu, tym poważniejsze jest wytrawianie boczne. Podcięcie poważnie wpływa na dokładność drukowanego drutu, a poważne podcięcie nie spowoduje powstania cienkiego drutu. Wraz ze spadkiem podcięcia i krawędzi wzrasta współczynnik trawienia. Wysoki współczynnik wytrawiania wskazuje, że cienka linia może zostać zachowana, a wytrawiona linia jest zbliżona do rozmiaru oryginalnego obrazu. Niezależnie od tego, czy powłoka ochronna jest ze stopu cyny i ołowiu, cyny, stopu cyny z niklem czy niklu, nadmiernie wystająca krawędź doprowadzi do zwarcia przewodnika. Ponieważ wystająca krawędź jest łatwa do złamania, pomiędzy dwoma punktami przewodu powstaje mostek elektryczny.

poprawić spójność szybkości przetwarzania trawienia między płytami: przy ciągłym trawieniu płyt, im bardziej spójna jest szybkość przetwarzania trawienia metalu, tym bardziej jednolitą płytę do trawienia można uzyskać. W celu utrzymania najlepszego stanu trawienia w procesie wstępnego trawienia, konieczne jest dobranie roztworu do trawienia, który jest łatwy do regeneracji i kompensacji oraz łatwy do kontrolowania szybkości trawienia. Wybierz technologie i urządzenia, które mogą zapewnić stałe warunki pracy i automatycznie kontrolować różne parametry rozwiązania. Można to zrealizować kontrolując ilość rozpuszczonej miedzi, wartość pH, stężenie roztworu, temperaturę, równomierność przepływu roztworu itp.

poprawić równomierność trawienia metalu szybkość obróbki całej powierzchni płyty: równomierność trawienia górnej i dolnej strony płyty oraz każdej części powierzchni płyty jest określona przez równomierność natężenia przepływu roztworu do trawienia metalu na powierzchnia płyty. W procesie trawienia szybkości trawienia górnej i dolnej płyty są często niejednolite. Szybkość trawienia dolnej powierzchni płyty jest wyższa niż powierzchni górnej płyty. Ze względu na gromadzenie się roztworu na powierzchni górnej płyty, reakcja trawienia jest osłabiona. Nierównomierne trawienie górnej i dolnej płyty można rozwiązać, regulując ciśnienie wtrysku górnej i dolnej dyszy. System natryskowy i dysze oscylacyjne mogą dodatkowo poprawić jednorodność całej powierzchni, zmieniając ciśnienie natrysku w środku i na krawędzi płyty.

Zalety procesu trawienia

Ponieważ proces trawienia metalu jest trawiony roztworem chemicznym.

zachować wysoką spójność z surowcami. Nie zmienia właściwości, naprężeń, twardości, wytrzymałości na rozciąganie, granicy plastyczności i ciągliwości materiału. Proces przetwarzania bazy jest wytrawiany w urządzeniu w stanie rozpylonym i nie ma wyraźnego nacisku na powierzchnię.

bez zadziorów. W procesie przetwarzania produktu nie ma siły docisku w całym procesie, nie będzie również punktów zagniatania, uderzania i dociskania.

może współpracować z tłoczeniem po procesie, aby ukończyć spersonalizowaną akcję formowania produktu. Metodę punktu zawieszenia można stosować do galwanizacji pełnej płyt, łączenia, elektroforezy, czernienia itp., co jest bardziej opłacalne.

radzi sobie również z miniaturyzacją i dywersyfikacją, krótkim cyklem i niskim kosztem.

Obszar zastosowania obróbki trawienia

elektroniki użytkowej

technologia filtracji i separacji

Przemysł lotniczy

wyposażenie medyczne

maszyny precyzyjne

samochód

wysokiej klasy rzemiosło