Τι είναι η Φωτοχημική Μηχανική;

Η φωτοχημική μηχανική κατεργασία (PCM) περιλαμβάνει τη δημιουργία χαραγμένων εικόνων ή σχεδιασμένων εγκοπών χρησιμοποιώντας μια ηλεκτρονική διαδικασία που εκθέτει λεπτά φύλλα μετάλλου στο φως και διάφορες χημικές ουσίες. Οι βιομηχανίες μπορούν να χρησιμοποιήσουν άλεσμα με υπολογιστή σε σχεδόν οποιοδήποτε είδος λαμαρίνας, συμπεριλαμβανομένου του αλουμινίου, του ορείχαλκου ή του χαλκού, μαζί με το νικέλιο και το ασήμι. Οι τεχνικές φωτοχημικής κατεργασίας μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή ευαίσθητων ηλεκτρονικών εξαρτημάτων, ιατρικών εμφυτευμάτων ή εξαιρετικά περίπλοκων χαρακτικών. Η στοιχειώδης χημική χάραξη με χρήση κιτρικού οξέος χρονολογείται χιλιάδες χρόνια πίσω.

Οι μηχανικοί συνήθως δημιουργούν την επιθυμητή εικόνα χρησιμοποιώντας λογισμικό σχεδιασμού με τη βοήθεια υπολογιστή, που συνήθως ονομάζεται λογισμικό σχεδίασης CAD. Όταν χρησιμοποιούνται για την κοπή συγκεκριμένων εξαρτημάτων, οι τεχνικοί αναπαράγουν αυτό το μοτίβο σε στήλες και σειρές σχηματίζοντας πολλές εικόνες σε μία οθόνη. Ο υπολογιστής μεταφέρει την εικόνα σε φιλμ laminate που έχει βάση Mylar® και επίστρωση γαλακτώματος αργύρου. Πριν από τη φωτοχημική κατεργασία, το μέταλλο της επιλογής υφίσταται μια διεξοδική διαδικασία καθαρισμού, η οποία εξασφαλίζει πρόσφυση στο φωτογραφικό φιλμ. Αφού καθαριστεί με αραιωμένο διάλυμα, το φύλλο υφίσταται ξέπλυμα με νερό και θερμαινόμενη διαδικασία στεγνώματος.

Κατά τη μηχανική κατεργασία μιας πλήρους μεταλλικής κοπής, οι τεχνικοί πλαστικοποιούν ή κάνουν σάντουιτς, το κομμάτι μετάλλου ανάμεσα σε δύο κομμάτια φιλμ φωτοεργαλείου. Μόνο η μία πλευρά του μετάλλου χρειάζεται να καλύπτεται με φιλμ κατά τη χάραξη ή τη χάραξη. Οι τεχνικοί πλαστικοποιούν το μέταλλο χρησιμοποιώντας ξηρό ρολό ή μέθοδο υγρής εμβάπτισης. Χρησιμοποιούν κάμερες κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας για να εξασφαλίσουν τη σωστή ευθυγράμμιση μετάλλου και φιλμ. Το laminate και το φωτοεργαλείο ταιριάζουν μεταξύ τους πανομοιότυπα σε διαστάσεις.

Η μέθοδος κυλίνδρου περιλαμβάνει τη διέλευση του μετάλλου μέσω ενός κυλίνδρου όπου το μηχάνημα εισάγει το φύλλο μεταξύ δύο τεμαχίων laminate. Η πλαστικοποίηση απαιτεί περιβάλλοντα χωρίς μόλυνση και εξάλειψη πιθανών φυσαλίδων αέρα. Η μέθοδος υγρής εμβάπτισης περιλαμβάνει τη βύθιση του μετάλλου σε μια υγρή μεμβράνη και το ψήσιμο του φύλλου σε φούρνο για να σκληρύνει η μεμβράνη. Η φωτοχημική διαδικασία συνεχίζεται με την έκθεση του πολυστρωματικού μετάλλου σε υπεριώδες φως υψηλής έντασης, σκληρύνοντας την εικόνα στο φωτοεργαλείο.

Μετά την έκθεση, οι τεχνικοί εκθέτουν το πολυστρωματικό μέταλλο σε διάλυμα ανάπτυξης, το οποίο αφαιρεί τυχόν μη ανεπτυγμένο πολυστρωματικό υλικό. Μέσω ενός μεταφορικού ιμάντα, το πολυστρωματικό μέταλλο εισέρχεται σε ένα θάλαμο επενδεδυμένο με ακροφύσια ψεκασμού τοποθετημένα πάνω και κάτω από τον μεταφορέα. Το θερμό οξύ χάραξης ψεκάζει το μέταλλο από τη μία ή και τις δύο πλευρές, ανάλογα με το επιθυμητό σχέδιο. Το οξύ διαλύει το μέταλλο που δεν καλύπτεται με έλασμα χωρίς να αφήνει τραχιές άκρες ή να αλλοιώνει την ποιότητα του μετάλλου. Αυτό το βήμα στη διαδικασία φωτοχημικής κατεργασίας δημιουργεί την τελική εικόνα που σχηματίζεται στο σχέδιο CAD.

Το εξάρτημα υφίσταται τώρα ένα ξέβγαλμα με νερό και έκθεση σε ένα διάλυμα απογύμνωσης που αφαιρεί τυχόν εναπομείναντα laminate. Το φύλλο περνά από ένα τελευταίο ξέβγαλμα με νερό και στη συνέχεια στέγνωμα με ζεστό αέρα. Οι τεχνικοί μπορούν να χρησιμοποιούν μικροσκόπια για τελική επιθεώρηση ως μέσο ποιοτικού ελέγχου.