Fotoķīmiskās kodināšanas projektēšanas inženiera rokasgrāmata

Fotoķīmiskās kodināšanas projektēšanas inženiera rokasgrāmata

Viela ar metāliskām īpašībām un sastāv no diviem vai vairākiem ķīmiskiem elementiem, no kuriem vismaz viens ir metāls.
Varš, kas satur noteiktu daudzumu leģējošu elementu, kas pievienots, lai iegūtu nepieciešamās mehāniskās un fizikālās īpašības. Visizplatītākie vara sakausējumi ir sadalīti sešās grupās, katra satur vienu no šādiem galvenajiem leģējošajiem elementiem: Misiņš – galvenais leģējošais elements ir cinks;Fosforbronza – galvenais leģējošais elements ir alva;Alumīnija bronza – galvenais leģējošais elements ir alumīnijs;Silīcija bronza – galvenais leģējošais elements ir silīcijs;varš-niķelis un niķelis-sudrabs – galvenais leģējošais elements ir niķelis;un atšķaidīti vai augsta vara sakausējumi, kas satur nelielu daudzumu dažādu elementu, piemēram, berilija, kadmija, hroma vai dzelzs.
Cietība ir materiāla izturības pret virsmas iespiedumu vai nodilumu mērs. Cietībai nav absolūta standarta. Lai kvantitatīvi attēlotu cietību, katram testa veidam ir sava skala, kas nosaka cietību. Tiek mērīta ar statisko metodi iegūtā iespieduma cietība. Brinell, Rockwell, Vickers un Knoop testi. Cietību bez ievilkumiem mēra ar dinamisku metodi, ko sauc par skleroskopa testu.
Jebkurš ražošanas process, kurā metāls tiek apstrādāts vai apstrādāts, lai sagatavei piešķirtu jaunu formu. Vispārīgi šis termins ietver tādus procesus kā projektēšana un izkārtojums, termiskā apstrāde, materiālu apstrāde un pārbaude.
Nerūsējošajam tēraudam ir augsta izturība, karstumizturība, lieliska apstrādājamība un izturība pret koroziju. Ir izstrādātas četras vispārīgas kategorijas, lai aptvertu virkni mehānisko un fizikālo īpašību īpašiem lietojumiem. Četras kategorijas ir: CrNiMn 200 sērija un CrNi 300 sērijas austenīta tips;hroma martensīta tips, rūdāma 400 sērija;hroms, nesacietējošs 400. sērijas ferīta tips;Nokrišņos rūdāmi hroma-niķeļa sakausējumi ar papildu elementiem šķīduma apstrādei un vecuma sacietēšanai.
Pievienots titāna karbīda instrumentiem, lai nodrošinātu lielu ātrumu cieto metālu apstrādi. Izmanto arī kā instrumentu pārklājumu. Skatiet Pārklājuma rīks.
Minimālais un maksimālais daudzums, ko pieļauj sagataves izmērs, atšķiras no noteiktā standarta un joprojām ir pieņemams.
Apstrādājamā detaļa tiek turēta patronā, uzstādīta uz paneļa vai turēta starp centriem un pagriezta, savukārt griezējinstruments (parasti viena punkta instruments) tiek padots pa tā perimetru vai caur tā galu vai virsmu. Taisnas griešanas (griešanas) veidā pa sagataves perimetru);konusveida virpošana (konusa veidošana);pakāpju virpošana (dažādu izmēru diametru virpošana uz vienas un tās pašas sagataves);noslīpēšana (malas vai pleca slīpēšana);vērsts (nogriežot galu);Virpošanas vītnes (parasti ārējās vītnes, bet var būt arī iekšējās vītnes);rupjā apstrāde (metāla beztaras noņemšana);un apdare (viegla cirpšana beigās).Uz virpām, virpošanas centriem, patronas mašīnām, automātiskajām skrūvju mašīnām un līdzīgām mašīnām.
Kā precīzas lokšņu metāla apstrādes tehnoloģija, fotoķīmiskā kodināšana (PCE) var sasniegt stingras pielaides, ir ļoti atkārtojama, un daudzos gadījumos tā ir vienīgā tehnoloģija, ar kuru var rentabli ražot augstas precizitātes metāla detaļas. Tam nepieciešama augsta precizitāte un tā parasti ir droša.key. lietojumprogrammas.
Pēc tam, kad projektēšanas inženieri ir izvēlējušies PCE kā savu vēlamo metālapstrādes procesu, ir svarīgi, lai viņi pilnībā izprastu ne tikai tā daudzpusību, bet arī specifiskos tehnoloģijas aspektus, kas var ietekmēt (un daudzos gadījumos uzlabot) produktu dizainu. Šajā rakstā ir analizēts, kas projektēšanas inženieriem ir jādara. novērtē iespēju gūt maksimālu labumu no PCE un salīdzina procesu ar citām metālapstrādes metodēm.
PCE ir daudz atribūtu, kas stimulē jauninājumus un "paplašina robežas, iekļaujot izaicinošas produktu funkcijas, uzlabojumus, izsmalcinātību un efektivitāti". Dizaina inženieriem ir ļoti svarīgi pilnībā izmantot savu potenciālu un mikrometāla (tostarp HP Etch un Etchform) aizstāvēt savus klientus. uzskatīt tos par produktu izstrādes partneriem – ne tikai apakšlīgumu ražotājiem –, ļaujot oriģinālo iekārtu ražotājiem optimizēt šo daudzveidību jau projektēšanas fāzē.Potenciāls, ko var piedāvāt funkcionālie metālapstrādes procesi.
Metāla un lokšņu izmēri: Litogrāfiju var pielietot dažāda biezuma, pakāpes, rūdījuma un lokšņu izmēra metāla spektram. Katrs piegādātājs var apstrādāt dažāda biezuma metālus ar dažādām pielaidēm, un, izvēloties PCE partneri, ir svarīgi precīzi jautāt par viņu spējas.
Piemēram, strādājot ar mikrometāla kodināšanas grupu, procesu var pielietot plānām metāla loksnēm, kuru izmērs ir no 10 mikroniem līdz 2000 mikroniem (0,010 mm līdz 2,00 mm), ar maksimālo loksnes/komponenta izmēru 600 mm x 800 mm. Apstrādājamie metāli ietver tēraudu un nerūsējošo tēraudu, niķeli un niķeļa sakausējumus, varu un vara sakausējumus, alvu, sudrabu, zeltu, molibdēnu, alumīniju. Kā arī grūti apstrādājami metāli, tostarp ļoti kodīgi materiāli, piemēram, titāns un tā sakausējumi.
Standarta kodināšanas pielaides: pielaides ir galvenais apsvērums jebkurā dizainā, un PCE pielaides var atšķirties atkarībā no materiāla biezuma, materiāla un PCE piegādātāja prasmēm un pieredzes.
Mikrometāla kodināšanas grupas procesā atkarībā no materiāla un tā biezuma var izgatavot sarežģītas detaļas ar pielaidēm līdz pat ±7 mikroniem, kas ir unikāls starp visām alternatīvajām metāla ražošanas metodēm. Unikāli uzņēmums izmanto īpašu šķidruma pretestības sistēmu, lai sasniegtu ultra- plāni (2-8 mikroni) fotorezista slāņi, kas nodrošina lielāku precizitāti ķīmiskās kodināšanas laikā. Tas ļauj Etching Group sasniegt ārkārtīgi mazus elementu izmērus 25 mikronus, minimālās atveres 80 procentus no materiāla biezuma un atkārtojamas viencipara mikronu pielaides.
Mikrometāla kodināšanas grupa var apstrādāt nerūsējošā tērauda, ​​niķeļa un vara sakausējumus, kuru biezums ir līdz 400 mikroniem, ar izmēru līdz 80% no materiāla biezuma ar pielaidi ±10% no biezuma. Nerūsējošais tērauds, niķelis un varš un citiem materiāliem, piemēram, alvai, alumīnijam, sudrabam, zeltam, molibdēnam un titānam, kas biezāki par 400 mikroniem, var būt līdz 120% no materiāla biezuma ar pielaidi ±10% no biezuma.
Tradicionālajā PCE izmanto relatīvi biezu sausās plēves pretestību, kas apdraud galīgās daļas precizitāti un pieejamās pielaides, un var sasniegt tikai 100 mikronu elementu izmērus un minimālo atvērumu no 100 līdz 200 procentiem materiāla biezuma.
Dažos gadījumos tradicionālās metālapstrādes metodes var sasniegt stingrākas pielaides, taču ir ierobežojumi. Piemēram, lāzergriešana var būt precīza līdz 5% no metāla biezuma, bet tās minimālais elementa izmērs ir ierobežots līdz 0,2 mm.PCE var sasniegt minimālo standartu Iespējami elementi, kuru izmērs ir 0,1 mm un atveres, kas mazākas par 0,050 mm.
Jāatzīst arī, ka lāzergriešana ir “viena punkta” metālapstrādes tehnika, kas nozīmē, ka tā parasti ir dārgāka sarežģītām daļām, piemēram, sietiem, un nevar sasniegt dziļuma/gravēšanas funkcijas, kas nepieciešamas šķidrām ierīcēm, piemēram, degvielām, izmantojot dziļo kodināšanu. Baterijas un siltummaiņi ir viegli pieejami.
Apstrāde bez izgriezumiem un spriedzes. Runājot par spēju atkārtot PCE precīzu precizitāti un mazāko elementu izmēru iespējas, štancēšana var būt vistuvākā, taču kompromiss ir metālapstrādes laikā pielietotais spriegums un atlikušās urbuma īpašības. štancēšanas.
Apzīmogotām detaļām nepieciešama dārga pēcapstrāde, un tās nav iespējamas īstermiņā, jo detaļu ražošanā tiek izmantoti dārgi tērauda instrumenti. Turklāt, apstrādājot cietos metālus, instrumentu nodilums ir problēma, kas bieži vien prasa dārgu un laikietilpīgu atjaunošanu.PCE ir norādījuši daudzi liekšanas atsperu un sarežģītu metāla detaļu projektētāji, pateicoties tā bezizspieduma un sprieguma īpašībām, nulles instrumenta nodilumam un padeves ātrumam.
Unikālas funkcijas bez papildu maksas: unikālas iezīmes var tikt pārveidotas izstrādājumos, kas izgatavoti, izmantojot litogrāfiju, pateicoties procesam raksturīgo malu "uzgaļiem". Kontrolējot iegravēto galu, var ieviest virkni profilu, kas ļauj izgatavot asas griešanas malas, piemēram, tie, ko izmanto medicīniskiem asmeņiem, vai konusveida atveres šķidruma plūsmas virzīšanai filtra sietā.
Zemu izmaksu instrumenti un dizaina iterācijas: OEM visās nozarēs, kas meklē funkcijām bagātas, sarežģītas un precīzas metāla detaļas un mezglus, PCE tagad ir izvēlētā tehnoloģija, jo tā ne tikai labi darbojas ar sarežģītām ģeometriskām formām, bet arī ļauj projektētājiem elastīgi veikt pielāgojumus konstrukcijās pirms ražošanas vietas.
Galvenais faktors, lai to panāktu, ir digitālo vai stikla instrumentu izmantošana, kuru izgatavošana ir lēta, un tāpēc to nomaiņa ir lēta pat minūtes pirms izgatavošanas sākuma. Atšķirībā no štancēšanas, digitālo instrumentu izmaksas nepalielinās līdz ar detaļas sarežģītību. stimulē inovācijas, jo dizaineri koncentrējas uz optimizētu detaļu funkcionalitāti, nevis uz izmaksām.
Izmantojot tradicionālos metālapstrādes paņēmienus, var teikt, ka detaļu sarežģītības pieaugums ir vienāds ar izmaksu pieaugumu, no kuriem liela daļa ir dārgu un sarežģītu instrumentu rezultāts. Izmaksas palielinās arī tad, ja tradicionālās tehnoloģijas ir jārisina ar nestandarta materiāliem, biezumiem un pakāpes, un tās visas neietekmē PCE izmaksas.
Tā kā PCE neizmanto cietus instrumentus, tiek novērsta deformācija un spriegums. Turklāt izgatavotās detaļas ir plakanas, ar tīrām virsmām un bez šķembām, jo ​​metāls tiek vienmērīgi izšķīdināts, līdz tiek sasniegta vēlamā ģeometrija.
Uzņēmums Micro Metals ir izstrādājis viegli lietojamu tabulu, lai palīdzētu projektēšanas inženieriem pārskatīt gandrīz sērijas prototipiem pieejamās paraugu ņemšanas iespējas, kurām var piekļūt šeit.
Ekonomiska prototipēšana: izmantojot PCE, lietotāji maksā par loksni, nevis par daļu, kas nozīmē, ka komponentus ar dažādu ģeometriju var apstrādāt vienlaikus ar vienu instrumentu. Iespēja ražot vairākus detaļu veidus vienā ražošanas ciklā ir milzīgo izmaksu atslēga. ietaupījumi, kas raksturīgi procesam.
PCE var izmantot gandrīz jebkura veida metāliem, neatkarīgi no tā, vai tas ir mīksts, ciets vai trausls. Alumīniju ir ļoti grūti caurdurt tā maiguma dēļ un grūti griezt ar lāzeru tā atstarojošo īpašību dēļ. Tāpat titāna cietība ir sarežģīta. Piemēram, , mikrometāls ir izstrādājis patentētus procesus un kodināšanas ķīmiju šiem diviem īpašajiem materiāliem, un tas ir viens no nedaudzajiem kodināšanas uzņēmumiem pasaulē ar titāna kodināšanas aprīkojumu.
Apvienojiet to ar faktu, ka PCE pēc savas būtības ir ātrs, un ir skaidrs, kāpēc pēdējos gados ir noticis eksponenciālais tehnoloģiju ieviešanas pieaugums.
Dizaina inženieri arvien vairāk pievēršas PCE, jo viņi saskaras ar spiedienu ražot mazākas, sarežģītākas precīzas metāla detaļas.
Tāpat kā jebkura procesa izvēles gadījumā, dizaineriem, aplūkojot dizaina īpašības un parametrus, ir jāsaprot izvēlētās ražošanas tehnoloģijas specifiskās īpašības.
Fotogravēšanas daudzpusība un tās kā precīzas lokšņu metāla ražošanas tehnikas unikālās priekšrocības padara to par dizaina inovāciju dzinējspēku, un to patiešām var izmantot, lai radītu detaļas, kuras uzskatītu par neiespējamām, ja tiktu izmantotas alternatīvas metāla ražošanas metodes.


Izlikšanas laiks: 26.02.2022

  • Iepriekšējais:
  • Nākamais: