Спросите эксперта по штамповке: как штамповщики штампуют нештампованные изделия?

Гетти Изображения

Вопрос: Мы получили запрос на ценовое предложение от одного из наших крупнейших клиентов на крупносерийную тонкую деталь из нержавеющей стали, но размеры деталей слишком малы, чтобы их можно было штамповать для нашего уровня комфорта. Мы боимся хрупких пуансонов и крошечных полостей штампов, которые потребуются в наших инструментах, а также поломок, дорогостоящего обслуживания и чрезмерных простоев, которые обязательно произойдут. Можете ли вы дать нам какой-нибудь совет, прежде чем мы откажемся от этой «невозможной» возможности?

Ответ: Столкнувшись с кошмаром проектирования компонентов, вы можете подумать о фотохимическом травлении, также известном как фотохимическая обработка. Фотохимическое травление панелей — недорогой способ изготовления среднего количества деталей для оценки перед созданием производственного инструмента.

Прелесть этого процесса в том, что мелкие детали выполняются очень рутинно, а маленькие или большие сложные детали можно легко изготовить. Затраты на оснастку составляют часть стоимости обычных инструментов, а изменения в конструкции можно вносить быстро. Поскольку оснастка основана на оптических технологиях, сложность детали не приводит к увеличению стоимости инструмента, как при обычной штамповке.

Кроме того, этот процесс не требует заусенцев и напряжений, поэтому не возникает никаких дополнительных искажений. Множество крошечных отверстий и элементов можно создать одновременно, а не пробивать их постепенно, набор за раз. Закаленный материал можно протравить, что является непростой задачей для твердых инструментов.

Потенциальные размеры элементов и допуски во многом зависят от толщины исходного материала. Для удобства при предварительном проектировании можно использовать соотношения. Диаметр отверстий может быть в 1,2 раза больше толщины. Расстояние между объектами может быть в 1,0 раза больше толщины. Допуск на некоторые элементы может составлять всего ± 5 мкм, в зависимости от размера элемента и толщины материала. Травление элемента только с одной стороны позволяет получить острый как бритва край, каналы для потока, полутравление для ручного удаления детали или текст для постоянной идентификации детали.

Химически травленный металл обрабатывается с использованием методов, аналогичных тем, которые используются при производстве печатных плат. Обе поверхности металла покрывают фоторезистом и помещают между двумя кусками узорчатой ​​пленки или стекла (в зависимости от требуемой точности). Металл подвергается воздействию УФ-излучения, и когда материал проявляется, неэкспонированный резист удаляется, чтобы создать оголенные участки металла, которые удаляются травлением. После травления остатки резиста удаляются, а готовая деталь очищается и сушится.

Этот процесс действительно эффективен, когда используется непрерывное или катушечное травление. В этом методе используются те же этапы, что и при травлении панелей, но можно обрабатывать непрерывные рулоны заготовки, как в штампе для прогрессивной штамповки. Можно производить одновременно несколько прядей, а затем наматывать их на катушки. Эти катушки затем можно использовать для последующих операций, таких как нанесение покрытия, формовка, формование или сварка. Это экономичный метод крупносерийного производства сложных металлических деталей, который особенно подходит для беспроблемной сборки последующей обработки и автоматизации.

Фотохимическое травление можно использовать для обычных задач, которые невозможно выполнить при использовании других методов изготовления:

Эта технология изготовления не ограничивается сферой применения. Производители в автомобильной, медицинской, электронной, аэрокосмической и потребительской отраслях часто используют этот метод в своих интересах.

Большое спасибо Доменику Федеричи, менеджеру по развитию бизнеса компании Interplex Etch Logic в Эттлборо, штат Массачусетс, за помощь в ответе.