Ätzen

Die chemische Ätztechnik ist einvielseitiges Herstellungsverfahren für Präzisionskomponenten für verschiedenste Metalle.

Diese Vielfalt, sowie die Kosteneffizienz und die technischen Leistungen des Prozesses machen die Ätztechnik zu einer interessanten Lösung für viele Anwendungen in unterschiedlichsten Branchen 

  • Durch den Ätzprozess wird keine mechanische Belastung wie z.B. Stanzdruck oder Hitze auf das Metall ausgeübt.  
  • Die Materialeigenschaften bleiben unverändert.
  • Die Oberflächenqualität  des Rohmaterials wird nicht angeriffen bzw. beschädigt.
  • Es entstehen grat-und spannungsfreie Komponenten ohne jegliche Beeinträchtigung des Gefüges und der Randzonen. Dieser Produktionsprozess ist besonders bei komplexen Geometrien und feinen Kontouren sowie bei geringer Materialstärke geeignet.
  • Ätzbare Standard Metalldicken sind von 0,01mm bis 0.6mm - in speziellen Anwendungen jedoch bis zu 2mm.
  • Die erreichbare Präzision hängt von den Eigenschaften und der Dicke des zu bearbeitenden Werkstoffes ab. Standard-Toleranzen: Aussenkontur 10% bei Innenkonturen 5% der Materialstärke.
  • Die Ätztechnik ermöglicht es ebenfalls, die Metalloberfläche anzuätzen statt "nur" durchzuätzen.diese ist einseitig sowohle auch beidseitig möglich.
  • Je nach Kundenwunsch werden die Ätzteile im Metallband dann auf Spulen (Reel-To-Reel) oder in Einzelnutzen konfektioniert. 

 

Diese Vielfalt, sowie die Kosteneffizienz und die technischen Leistungen des Prozesses machen die Ätztechnik zu einer interessanten Lösung für viele Anwendungen:

  • Prototyping
  • Vor-, Klein-, Mittel-, und Grossserien.

 

Bearbeitungsschritte beim Ätzen:

Fotowerkzeug

  • Die Herstellung des Fotowerkzeuges stellt den vorausgehenden Schritt dar. Es handelt sich dabei um einen transparenten Film, auf dem sich das Negativbild des herzustellenden Formteils befindet. Ein solches Fotowerkzeug ist beliebig wiederverwendbar.

Reinigen, aufrauhen und laminieren

  • Nach der Reinigung und Aufrauhung des Metalls (der untere Teil des Bildes) wird das Blech mit einer UV-lichtempfindlichen Folie beschichtet (der obere Teil des Bildes).

Belichten 

  • Das Bild des herzustellenden Formteils wird mit Hilfe eines Fotowerkzeugs durch einen Belichtungsvorgang auf das Metall übertragen.

Entwickeln

  • Beim Entwickeln wird die schützende Folie an den nicht belichteten Stellen aufgelöst.
  • Dadurch wird dort das Metall freigelegt.
  • An den belichteten Stellen schützt die Folie weiterhin das Blech.

Ätzen

  • Durch eine Ätzchemikalie werden die nicht geschützten Teile des Metalls aufgelöst, so dass das gewünschte Formteil entsteht.

Strippen 

  • Anschließend wird die schützende Folie vom Formteil entfernt.

 

Ätzbare Werkstoffe:

Während dieses Verfahren ursprünglichfür Kupferlegierungen und Edel-stähle verwendet wurde, nehmen heute die Anwendungen von exotischen Metallen wie Beryllium, Gold, Elgiloy,Hastelloy, Molybdän, Silber, Tantal und besonders Titan stark zu.

  • Edelstähle und andere Legierungen (z.B. 7C27Mo2, Invar, Alloy 42
  • Aluminium
  • Nickel- und Kobaltwerkstoffe (z.B. Ni, Mu-Metall, HyMu 80, Alloy 52, Elgiloy (Phynox), Kovar, Hastelloys, Inconels, Haynes alloys, Nicrofer)
  • Kupfer und Kupferlegierungen (z.B. Kupfer-Beryllium, Bronzen, Messing, Neusilber) 
  • Titan
  • Amorphe bzw. Nanokristalline Materialien (z.B. Vitrovac 6025, Vitroperm 500) 
  • Das am häufigsten verwendete Metall beim chemischen Ätzen ist Edelstahl.
  • Die günstigen Materialeigenschaften in Verbindung mit der großen Anzahl an möglichen Legierungen macht Edelstahl für viele Anwendungen in unterschiedlichsten Industrien zum Metall der Wahl.
  • Kontinuierliches Ätzen von Edelstahl erlaubt das Ätzen von Bauteilen aus Edelstahl als Endlosband (Reel-to-Reel), die geätzten Mikrokomponenten werden dabei auf Spulen aufgewickelt und werden anschließend auf einfache Weise weiterverarbeiten. (siehe RichterTech-Micro-Parts, Fertigungstechniken)

engste Toleranzen - bei bester Oberflächenqualität

  • Der Ätzprozess ermöglicht ebenfalls die Verkettung einzelner Prozessschritte im stationären Zustand, dies ermöglicht höchse Form-Genauigkeiten unter Einhaltung engster Toleranzen.
  • Mit der Ätztechnik der kleinst mögliche Durchmesser bzw. Durchbruch beträgt ca. 80% der Materialstärke. Dabei ist 25 µm die dünnste Standardmaterialstärke, mit der wir arbeiten. Das Ätzverfahren ermöglicht so die Einhaltung von Toleranzen im einstelligen Mikrometer-Bereich.
  • Durch Fotoätzen lassen sich vielfältige Durchmesser, geometriesche Formen und/oder Strukturen herstellen.


weitere Bearbeitungsmöglichkeiten in der Ätztechnik:

  • durchätzen
  • anätzen , einseitig oder beitseitig
  • gravier-ätzen

 

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