Gravura fotoquímica, também conhecida como usinagem fotoquímica ou fotogravação, é um processo que utiliza uma combinação de luz e produtos químicos para remover seletivamente o material de um substrato.
É comumente usado na indústria de manufatura para criar peças metálicas de alta precisão, incluindo componentes eletrônicos, peças aeroespaciais e dispositivos médicos. Embora a gravação fotoquímica ofereça muitas vantagens em relação aos métodos tradicionais de usinagem de metais, também requer uma consideração cuidadosa de vários fatores técnicos para alcançar os resultados desejados.
PROJETO PARA GRAVAÇÃO FOTOQUÍMICA
O primeiro passo na gravação fotoquímica é criar um desenho para a peça que será gravada. Este projeto deve considerar diversas considerações técnicas, incluindo a espessura e o tipo de material usado, o nível de precisão desejado, e qualquer pós-processamento necessário. É importante trabalhar em estreita colaboração com um fornecedor de gravação experiente para garantir que o design seja otimizado para o processo de gravação fotoquímica..
SELEÇÃO DE MATERIAIS & DIMENSIONAMENTO
O material do substrato utilizado na gravação fotoquímica deve ser compatível com a solução química. Tipicamente, metais como aço inoxidável, cobre, e latão são usados em gravação fotoquímica, mas também é possível gravar metais não padronizados com produtos químicos especializados.
Geralmente, o ataque químico é mais adequado para materiais finos com espessura de 0,01 mm a 2,5 mm, com um tamanho máximo de folha de 1500 mm x 600 mm.
A espessura e o tamanho do material também podem afetar o custo do processo de gravação, com materiais mais finos que requerem menos tempo de exposição ao ácido. Sujeito a projeto, materiais mais espessos podem exigir várias etapas de gravação ou tempos de exposição mais longos para obter o padrão ou design desejado.
TAMANHO DO RECURSO & PRECISÃO
A gravação química pode criar características muito menores do que as técnicas tradicionais de usinagem mecânica. Tamanhos tão pequenos quanto alguns mícrons podem ser produzidos, com o menor tamanho da característica gravada sendo determinado pela espessura do material e tendo um típico 1:1 razão. A precisão de qualquer recurso gravado pode ser de até ±10% da espessura do material ou um mínimo de ±0,025mm.
Para recursos gravados em profundidade, a espessura do material torna-se menos significativa. Características de superfície, como canais fluídicos, podem ser gravadas a uma profundidade de 0,025 mm, no entanto; a largura de qualquer profundidade gravada aumentará de tamanho em um 2:1 razão. Por exemplo, uma profundidade de 0,025 mm terá uma largura gravada de 0,050 mm.
A complexidade do projeto é outro fator que pode impactar os tamanhos de recursos alcançáveis com o ataque químico. Desenhos simples com linhas retas e curvas podem ser gravados com maior precisão do que desenhos complexos com formas irregulares, padrões, e perfis. O tamanho da peça a ser gravada também afeta o nível de precisão alcançável, com peças maiores que muitas vezes exigem uma tolerância mínima de gravação maior.
ETCH ‘CUSP’ E RAIOS DE CANTO INTERNO/EXTERIOR
Durante o processo de gravação, o metal não é apenas gravado para baixo, mas também gravado lateralmente, criando uma ‘cúspide’ em forma de V ao redor do perímetro do corte. Este efeito é conhecido como ‘undercut’.
O corte inferior, que é controlável, pode ser usado para produzir uma variedade de perfis, fornecendo produtos com características únicas, como arestas de corte afiadas ou aberturas cônicas.
A cúspide de gravação também impacta os raios dos cantos internos e externos de um componente produzido, com raios de canto internos mínimos proporcionais à espessura do material. Um raio de canto externo mínimo de 75% é típico.
ETIQUETAS OU GRAVATA
Uma etiqueta gravada, às vezes chamado de tie-in, é uma pequena saliência ou reentrância deixada em uma peça após ser gravada. As etiquetas de gravação são usadas para manter as peças no lugar durante o processo de gravação ou para auxiliar nas etapas de processamento pós-gravação, como identificação de peças ou montagem.
Sujeito ao tamanho do componente, requisito de projeto ou tolerância, componentes podem ser produzidos sem tags; no entanto, eles geralmente são essenciais quando a tolerância exigida é menor que 15% da espessura do metal.
RESUMO DAS CONSIDERAÇÕES DE PROJETO TÉCNICO DE GRAVAÇÃO FOTOQUÍMICA
Para concluir, a gravação fotoquímica é um processo de fabricação altamente preciso que pode produzir peças metálicas complexas para uma variedade de indústrias. Embora o processo ofereça muitos benefícios em relação às técnicas tradicionais de usinagem de metal, é necessária uma consideração cuidadosa de vários fatores técnicos para alcançar os resultados desejados. Seleção de materiais, tamanho e precisão do recurso, gravar cúspides e raios de canto, e etiquetas de gravação devem ser consideradas ao projetar uma peça para gravação fotoquímica. Trabalhando em estreita colaboração com um fornecedor experiente, os benefícios – e economia de custos – da gravação fotoquímica podem ser maximizados para criar peças metálicas de alta precisão para qualquer aplicação.
