El proceso de mecanizado fotoquímico

Diseño de herramientas fotográficas

Tongjin Etching utiliza una película Mylar para fabricar una herramienta de trabajo, a diferencia de las herramientas "duras" que se utilizan en el estampado de metales. Cuando se pide una pieza nueva, se debe crear una herramienta fotográfica para perfilar la pieza. Tongjin Etching puede crear una herramienta fotográfica a partir de un dibujo acotado proporcionado por el cliente o trabajando con un archivo CAD proporcionado por el cliente con dimensiones detalladas. Una vez recibido el archivo CAD, los ingenieros de herramientas de Tongjin volverán a dibujar la pieza en su totalidad, modificando las dimensiones para compensar las características únicas del proceso de grabado PCM. (Todas las características deben compensarse por el grabado superficial y lateral, que ocurren simultáneamente durante el proceso de grabado).

Una vez que se completa la imagen, se coloca sobre un área especificada por el ingeniero de herramientas para maximizar el número de unidades por hoja de metal. Después de eso, la imagen se envía a un fototrazador láser y se crea en una pieza de película Mylar, que luego se revela. Si todas las características de ambos lados de la pieza son idénticas, se crea una película duplicada; si no, se revela una segunda pieza de película y se alinea con la primera. Se perforan agujeros en las dos piezas de película y se alinean de arriba a abajo. Los agujeros de registro están perforados en ambas piezas de película. Esto es fundamental para evitar la desalineación de la película durante el procesamiento posterior.

Preparación/limpieza de materiales

Una vez que el material se ha cortado al tamaño de lámina especificado, se limpia químicamente para eliminar todos los desechos extraños, polvo, grasa, aceite y otros contaminantes de la superficie para que la fotoprotección pueda adherirse al metal. Las láminas de metal se alimentan a través de una gran máquina de rociado con cinta transportadora de cuatro cámaras/etapas, y cada cámara contiene una concentración diferente de agentes de limpieza, así como tres etapas de enjuague después de la limpieza.

Usar alta presión y enjuagar las láminas con dos cámaras de agua de la ciudad antes de un enjuague final con agua desionizada (DI) asegura que las láminas estén realmente limpias y listas para el siguiente paso en el proceso PCM.

Revestimiento

El siguiente paso en el proceso es la aplicación de fotoprotector. Debido a que Tongjin Etching utiliza una fotorresistencia acuosa de película seca, nos referimos a ella como "la operación de recubrimiento". La operación de recubrimiento es exactamente lo que parece: la fotoprotección de película seca se enrolla sobre las láminas de metal limpias mediante un sistema de laminación en caliente. En este punto del proceso, las láminas de metal se procesan en un entorno de luz amarilla segura.

Tongjin solo usa fotoprotectores de película seca (en lugar de tipos líquidos) porque la película seca tiene más sentido para aplicaciones de volumen, tiende a ser más controlable y, en la mayoría de los casos, se puede quitar fácilmente. La película seca también se puede usar para enmascarar para el enchapado selectivo u otros tipos de operaciones de acabado.

Si bien Tongjin generalmente recubre ambos lados de una hoja de metal previamente cortada a medida, en algunos casos, los metales en calibres más delgados pueden pasar por alto el proceso de preparación y la resistencia se puede aplicar a toda la bobina. Esto se debe a que el material de calibre más delgado generalmente está limpio de contaminación y no estará expuesto a la química agresiva durante el tiempo suficiente para que falle la fotoprotección. Una vez que la lámina o bobina se recubre con fotoprotector, todos los bordes se recortan del exceso. En este punto, el material está listo para la exposición.

Impresión/Imágenes

En esta área, la imagen de la fotoherramienta se transfiere a la hoja de metal activando el polímero dentro de la fotoprotección. La hoja de metal se intercala entre dos piezas de película (la fotoherramienta), el operador crea un vacío para evitar burbujas de aire y asegurarse de que no haya espacios entre la fotoherramienta y el metal. A continuación, el panel se expone a la luz ultravioleta.

Las áreas de la herramienta fotográfica que impidieron que la luz ultravioleta viera la fotoprotección no se endurecerán ni curarán, por lo que se forma una imagen en la fotoprotección. Tongjin tiene diferentes tipos de unidades de exposición para todo tipo de piezas. Una vez que la herramienta fotográfica se ha impreso en la hoja de metal, está lista para pasar al área de proceso húmedo para el revelado.

Desarrollando

Todas las hojas que han sido recubiertas y expuestas deben pasar por un sistema de revelado con cinta transportadora. Las áreas no expuestas de la fotoprotección se enjuagan con una solución alcalina de alta presión, exponiendo el metal desnudo y dejando la capa protectora en aquellas áreas que deben protegerse del grabador. El proceso de revelado forma una imagen duradera y adherente en ambos lados del metal, que ahora está listo para el proceso de grabado.

Grabando

Tongjin utiliza varios tipos de grabadores, según el metal base que se esté grabando. Tongjin segrega los ácidos para que no se introduzcan metales en el grabador, preservando su integridad. Todos los grabadores son monitoreados y probados para ácido libre y ORP (potencial de reducción de oxidación). Estos son monitoreados y documentados dos veces al día. Tongjin fue una de las primeras empresas en introducir el cloro como agente oxidante para nuestro grabado con cloruro férrico y cloruro cúprico. El cloro reoxida estos agentes y los mantiene “saludables”, eliminando el tiempo de inactividad y manteniendo la producción en un nivel óptimo.

Las láminas de metal se colocan en un gran sistema de rociado con cinta transportadora que las rocía desde ambos lados con la química de grabado adecuada, disolviendo el metal desnudo. La velocidad del transportador se calibra cuidadosamente para que cuando las hojas se acerquen a la cámara de enjuague final, estén completamente grabadas y todas las dimensiones se mantengan dentro de las tolerancias especificadas.

Después de grabar y enjuagar, las láminas están listas para quitar el fotorresistente.

Pelar

Las láminas de metal grabadas todavía tienen fotoprotector en las partes sin grabar. Se desmontan en tanque o se desmontan en el decapante de aspersión con cinta transportadora de 30 pies de Tongjin. El protector se elimina con una solución a base de hidróxido de sodio y, una vez decapado, las láminas se limpian con agua corriente, luego se enjuagan con agua desionizada y se secan. Después de quitar el fotorresistente, las piezas o láminas pasan a ser inspeccionadas y empaquetadas. para envío al cliente o preparado para operaciones secundarias tales como enchapado, conformado, lapeado, soldadura, soldadura blanda, etc.