Grabado fotoquímico de metales
Utilización del diseño asistido por computadora (CAD)
El proceso de grabado fotoquímico de metales comienza con la creación de un diseño utilizando CAD o Adobe Illustrator.Aunque el diseño es el primer paso del proceso, no es el final de los cálculos por computadora.Una vez finalizado el enlucido, se determina el espesor del metal y el número de piezas que caben en una chapa, factor necesario para abaratar el coste de producción.Un segundo aspecto del espesor de la lámina es la determinación de las tolerancias de la pieza, que dependen de las dimensiones de la pieza.
El proceso de grabado fotoquímico de metales comienza con la creación de un diseño utilizando CAD o Adobe Illustrator.Sin embargo, este no es el único cálculo informático involucrado.Una vez finalizado el diseño, se determina el espesor del metal, así como la cantidad de piezas que pueden caber en una lámina para reducir los costos de producción.Además, las tolerancias de las piezas dependen de las dimensiones de la pieza, que también influyen en el espesor de la chapa.
Preparación de metales
Al igual que con el grabado ácido, el metal debe limpiarse a fondo antes de procesarlo.Cada pieza de metal se frota, limpia y limpia con agua a presión y un solvente suave.El proceso elimina aceite, contaminantes y partículas diminutas.Esto es necesario para proporcionar una superficie limpia y lisa para que la aplicación de la película fotorresistente se adhiera de forma segura.
Laminación de Chapas Metálicas con Películas Fotorresistentes
La laminación es la aplicación de la película fotorresistente.Las láminas de metal se mueven entre rodillos que recubren y aplican uniformemente la laminación.Para evitar una exposición indebida de las láminas, el proceso se completa en una habitación iluminada con luces amarillas para evitar la exposición a la luz ultravioleta.La alineación adecuada de las hojas se consigue mediante agujeros perforados en los bordes de las hojas.Se evitan las burbujas en el revestimiento laminado sellando las láminas al vacío, lo que aplana las capas de laminado.
Para preparar el metal para el grabado fotoquímico de metales, se debe limpiar a fondo para eliminar aceite, contaminantes y partículas.Cada pieza de metal se frota, limpia y lava con un solvente suave y agua a presión para garantizar una superficie lisa y limpia para la aplicación de la película fotorresistente.
El siguiente paso es la laminación, que consiste en aplicar la película fotorresistente a las láminas de metal.Las hojas se mueven entre rodillos para cubrir y aplicar la película uniformemente.El proceso se lleva a cabo en una habitación con luz amarilla para evitar la exposición a la luz ultravioleta.Los agujeros perforados en los bordes de las hojas proporcionan una alineación adecuada, mientras que el sellado al vacío aplana las capas de laminado y evita la formación de burbujas.
Procesamiento fotorresistente
Durante el procesamiento del fotorresistente, las imágenes del renderizado CAD o Adobe Illustrator se colocan sobre la capa de fotorresistente en la hoja de metal.La representación de CAD o Adobe Illustrator se imprime en ambos lados de la lámina de metal intercalándolas por encima y por debajo del metal.Una vez que las láminas de metal tienen las imágenes aplicadas, se exponen a una luz ultravioleta que coloca las imágenes de forma permanente.Cuando la luz ultravioleta brilla a través de las áreas claras del laminado, el fotorresistente se vuelve firme y se endurece.Las zonas negras del laminado permanecen suaves y no se ven afectadas por la luz ultravioleta.
En la etapa de procesamiento de fotorresistente del grabado fotoquímico de metales, las imágenes del diseño CAD o Adobe Illustrator se transfieren a la capa de fotorresistente sobre la lámina de metal.Esto se hace intercalando el diseño por encima y por debajo de la lámina de metal.Una vez que las imágenes se aplican a la lámina de metal, se expone a la luz ultravioleta, lo que hace que las imágenes sean permanentes.
Durante la exposición a los rayos UV, las áreas claras del laminado dejan pasar la luz ultravioleta, lo que hace que el fotorresistente se endurezca y se vuelva firme.Por el contrario, las zonas negras del laminado permanecen suaves y no se ven afectadas por la luz ultravioleta.Este proceso crea un patrón que guiará el proceso de grabado, donde las áreas endurecidas permanecerán y las áreas blandas se eliminarán.
Desarrollar las hojas
Desde el procesamiento del fotorresistente, las hojas pasan a la máquina reveladora que aplica una solución alcalina, principalmente soluciones de carbonato de sodio o potasio, que elimina la película suave del fotorresistente y deja expuestas las piezas que se van a grabar.El proceso elimina la capa protectora blanda y deja la capa protectora endurecida, que es la parte que se va a grabar.En la imagen siguiente, las áreas endurecidas están en azul y las áreas blandas son grises.Las áreas no protegidas por el laminado endurecido son metales expuestos que se eliminarán durante el grabado.
Después de la etapa de procesamiento del fotorresistente, las láminas de metal se transfieren a la máquina de revelado donde se aplica una solución alcalina, generalmente carbonato de sodio o potasio.Esta solución elimina la película fotorresistente suave, dejando expuestas las partes que deben grabarse.
Como resultado, se elimina la capa protectora blanda, mientras que se deja la capa protectora endurecida, que corresponde a las áreas que deben grabarse.En el patrón resultante, las áreas endurecidas se muestran en azul y las áreas blandas en gris.Las áreas que no están protegidas por la resistencia endurecida representan el metal expuesto que se eliminará durante el proceso de grabado.
Grabando
Al igual que el proceso de grabado con ácido, las hojas reveladas se colocan en un transportador que las mueve a través de una máquina que vierte agente grabador sobre las hojas.Cuando el grabador se conecta con el metal expuesto, disuelve el metal dejando el material protegido.
En la mayoría de los procesos fotoquímicos, el grabador es cloruro férrico, que se rocía desde la parte inferior y superior del transportador.Se elige el cloruro férrico como agente decapante porque es seguro de usar y reciclable.El cloruro cúprico se utiliza para grabar cobre y sus aleaciones.
El proceso de grabado debe programarse cuidadosamente y controlarse de acuerdo con el metal que se está grabando, ya que algunos metales tardan más en grabarse que otros.Para el éxito del grabado fotoquímico, es fundamental un seguimiento y control cuidadosos.
En la etapa de grabado del grabado fotoquímico de metales, las láminas de metal reveladas se colocan en un transportador que las mueve a través de una máquina donde se vierte el agente decapado sobre las láminas.El grabador disuelve el metal expuesto, dejando atrás las áreas protegidas de la lámina.
El cloruro férrico se utiliza comúnmente como grabador en la mayoría de los procesos fotoquímicos porque es seguro de usar y puede reciclarse.Para el cobre y sus aleaciones, se utiliza en su lugar cloruro cúprico.
El proceso de grabado debe programarse y controlarse cuidadosamente según el tipo de metal que se va a grabar, ya que algunos metales requieren tiempos de grabado más prolongados que otros.Para garantizar el éxito del proceso de grabado fotoquímico, es fundamental un seguimiento y control cuidadosos.
Quitar la película resistente restante
Durante el proceso de extracción, se aplica un decapante de resistencia a las piezas para eliminar cualquier película de resistencia restante.Una vez finalizado el decapado queda la pieza terminada, que se puede ver en la imagen de abajo.
Después del proceso de grabado, la película protectora restante sobre la lámina de metal se retira aplicando un removedor de resistencia.Este proceso elimina cualquier película protectora restante de la superficie de la lámina de metal.
Una vez finalizado el proceso de decapado queda la pieza metálica terminada, que se puede observar en la imagen resultante.
