Incisione fotochimica dei metalli
Utilizzo della progettazione assistita da computer (CAD)
Il processo di incisione fotochimica dei metalli inizia con la creazione di un disegno utilizzando CAD o Adobe Illustrator.Sebbene la progettazione sia il primo passo del processo, non rappresenta la fine dei calcoli computerizzati.Una volta terminato il rendering, viene determinato lo spessore del metallo e il numero di pezzi che entreranno in una lamiera, fattore necessario per abbassare i costi di produzione.Un secondo aspetto dello spessore della lamiera è la determinazione delle tolleranze della parte, che dipendono dalle dimensioni della parte.
Il processo di incisione fotochimica dei metalli inizia con la creazione di un disegno utilizzando CAD o Adobe Illustrator.Tuttavia, questo non è l’unico calcolo computerizzato coinvolto.Dopo aver completato la progettazione, viene determinato lo spessore del metallo e il numero di pezzi che possono essere inseriti su una lamiera per ridurre i costi di produzione.Inoltre, le tolleranze delle parti dipendono dalle dimensioni delle parti, che influiscono anche sullo spessore della lamiera.
Preparazione del metallo
Come nel caso dell'incisione con acido, il metallo deve essere accuratamente pulito prima di essere lavorato.Ogni pezzo di metallo viene strofinato, pulito e ripulito utilizzando la pressione dell'acqua e un solvente delicato.Il processo elimina olio, contaminanti e minuscole particelle.Ciò è necessario per fornire una superficie liscia e pulita affinché l'applicazione della pellicola di fotoresist possa aderire saldamente.
Laminazione di lamiere con film fotoresistenti
La laminazione è l'applicazione della pellicola fotoresist.Le lamiere vengono spostate tra rulli che rivestono e applicano uniformemente la laminazione.Per evitare un'esposizione indebita delle lastre, il processo viene completato in una stanza illuminata con luci gialle per prevenire l'esposizione ai raggi UV.Il corretto allineamento dei fogli è garantito dai fori praticati sui bordi dei fogli.Le bolle nel rivestimento laminato vengono evitate sigillando i fogli sotto vuoto, che appiattisce gli strati di laminato.
Per preparare il metallo per l'incisione fotochimica del metallo, è necessario pulirlo accuratamente per rimuovere olio, contaminanti e particelle.Ogni pezzo di metallo viene strofinato, pulito e lavato con un solvente delicato e pressione dell'acqua per garantire una superficie liscia e pulita per l'applicazione della pellicola di fotoresist.
Il passo successivo è la laminazione, che prevede l’applicazione della pellicola fotoresist alle lamiere.I fogli vengono spostati tra i rulli per rivestire e applicare uniformemente la pellicola.Il processo viene eseguito in una stanza illuminata di giallo per prevenire l'esposizione ai raggi UV.I fori praticati sui bordi dei fogli garantiscono un corretto allineamento, mentre la sigillatura sotto vuoto appiattisce gli strati di laminato e impedisce la formazione di bolle.
Elaborazione del fotoresist
Durante la lavorazione del fotoresist, le immagini del rendering CAD o Adobe Illustrator vengono posizionate sullo strato di fotoresist sulla lamiera.Il rendering CAD o Adobe Illustrator viene stampato su entrambi i lati della lamiera inserendoli sopra e sotto il metallo.Una volta applicate le immagini sulle lamiere, queste vengono esposte alla luce UV che posiziona le immagini in modo permanente.Laddove la luce UV attraversa le aree trasparenti del laminato, il fotoresist diventa solido e si indurisce.Le aree nere del laminato rimangono morbide e non influenzate dalla luce UV.
Nella fase di lavorazione del fotoresist dell'incisione fotochimica dei metalli, le immagini del disegno CAD o Adobe Illustrator vengono trasferite sullo strato di fotoresist sulla lamiera.Questo viene fatto inserendo il disegno sopra e sotto la lamiera.Una volta applicate le immagini sulla lamiera, questa viene esposta alla luce UV, che rende le immagini permanenti.
Durante l'esposizione ai raggi UV, le aree trasparenti del laminato consentono il passaggio della luce UV, provocando l'indurimento e la solidificazione del fotoresist.Al contrario, le aree nere del laminato rimangono morbide e non vengono influenzate dai raggi UV.Questo processo crea un modello che guiderà il processo di incisione, in cui le aree indurite rimarranno e le aree morbide verranno incise via.
Sviluppo dei fogli
Dalla lavorazione del fotoresist, i fogli passano alla macchina di sviluppo che applica una soluzione alcalina, principalmente soluzioni di carbonato di sodio o di potassio, che lava via la pellicola morbida di fotoresist lasciando esposte le parti da incidere.Il processo rimuove il resist morbido e lascia il resist indurito, che è la parte da incidere.Nell'immagine seguente, le aree indurite sono in blu e le aree morbide sono grigie.Le aree non protette dal laminato indurito sono metallo esposto che verrà rimosso durante l'incisione.
Dopo la fase di lavorazione del fotoresist, le lamiere vengono poi trasferite alla macchina di sviluppo dove viene applicata una soluzione alcalina, tipicamente carbonato di sodio o di potassio.Questa soluzione lava via la morbida pellicola di fotoresist, lasciando esposte le parti che devono essere incise.
Di conseguenza, il resist morbido viene rimosso, mentre il resist indurito, che corrisponde alle aree che devono essere incise, viene lasciato indietro.Nel modello risultante, le aree indurite sono visualizzate in blu e le aree morbide sono grigie.Le aree che non sono protette dal resist indurito rappresentano il metallo esposto che verrà rimosso durante il processo di incisione.
Acquaforte
Proprio come nel processo di incisione con acido, i fogli sviluppati vengono posizionati su un trasportatore che li sposta attraverso una macchina che versa il mordenzante sui fogli.Nel punto in cui l'agente mordenzante si connette con il metallo esposto, dissolve il metallo lasciando il materiale protetto.
Nella maggior parte dei processi fotochimici, l'agente mordenzante è il cloruro ferrico, che viene spruzzato dalla parte inferiore e superiore del trasportatore.Il cloruro ferrico viene scelto come mordenzante perché è sicuro da usare e riciclabile.Il cloruro rameico viene utilizzato per incidere il rame e le sue leghe.
Il processo di incisione deve essere attentamente cronometrato e controllato in base al metallo da incidere poiché alcuni metalli impiegano più tempo per incidersi rispetto ad altri.Per il successo dell'incisione fotochimica, un attento monitoraggio e controllo sono cruciali.
Nella fase di incisione dell'incisione fotochimica dei metalli, le lastre di metallo sviluppate vengono posizionate su un trasportatore che le sposta attraverso una macchina dove l'agente chimico viene versato sulle lastre.L'attacco dissolve il metallo esposto, lasciando dietro di sé le aree protette della lamiera.
Il cloruro ferrico è comunemente usato come agente di attacco nella maggior parte dei processi fotochimici perché è sicuro da usare e può essere riciclato.Per il rame e le sue leghe viene invece utilizzato il cloruro rameico.
Il processo di incisione deve essere attentamente cronometrato e controllato in base al tipo di metallo da incidere, poiché alcuni metalli richiedono tempi di incisione più lunghi di altri.Per garantire il successo del processo di attacco fotochimico, un monitoraggio e un controllo attenti sono cruciali.
Rimozione della pellicola resistiva rimanente
Durante il processo di stripping, sui pezzi viene applicato uno stripper di resist per rimuovere l'eventuale pellicola di resist rimanente.Una volta completata la sverniciatura, rimane la parte finita, visibile nell'immagine qui sotto.
Dopo il processo di incisione, la pellicola di resist rimanente sulla lamiera metallica viene rimossa applicando uno stripper di resist.Questo processo rimuove qualsiasi pellicola resistiva rimanente dalla superficie della lamiera.
Una volta completato il processo di sverniciatura, viene lasciata la parte metallica finita, che può essere vista nell'immagine risultante.
