Das fotochemische Ätzen ist ein Metallbearbeitungsverfahren. Aus den Zeichnungsdaten entstehen im ersten Schritt zwei Reprofilme aus einer formstabilen Folie. Je eine Folie für die Ober- und die Unterseite werden exakt übereinander positioniert und zu einer Filmtasche zusammengefügt. Das Blech wird beidseitig mit einer lichtempfindlichen Schicht versehen. Es wird in die Filmtasche geschoben, dann erfolgt die Belichtung. Im nächsten Schritt werden die belichteten Stellen abgewaschen, so dass dort das blanke Metall freiliegt. Anschließend wird die so vorbereitete Platte in der Sprühätzmaschine so lange geätzt, bis von beiden Seiten jeweils an den blanken Stellen die halbe Blechdicke abgetragen ist. Konturen, die nur auf einer Seite belichtet wurden, werden also nur bis zur halben Materialdicke abgetragen. Auf diese Weise lassen sich erhabene und vertiefte Schriften, Faltlinien und andere Strukturen realisieren.
Das fotochemische Ätzen ist eine flexible und bei Klein- und Nullserien oft die wirtschaftlichste Produktionsvariante. Das Verfahren wird für dünne Bleche von 0,1 mm bis 0,5 mm angeboten. Die Toleranz beträgt +/- der Hälfte der Materialstärke.Es können nur ganze Platten bearbeitet werden. Der Preis hängt von Plattengröße (meist 200 x 300 mm² oder 300 x 400 mm²), der Stärke und dem Material ab, nicht von der Anzahl und Gestalt der Teile darauf. Der Preis für eine einzelne Platte setzt sich zu etwa 55% aus Fixkosten wie dem Filmwerkzeug zusammen, zu etwa 45% aus Material- und Bearbeitungskosten. Bei mehreren gleichen Platten fallen nur einmal die Fixkosten an, d.h. der Preis pro Platte sinkt erheblich.
Produktionsbeispiele
Abschirmung, Messing mit Biegelinien Lüfterabdeckung mit feinem Wabengitter Schild mit eingeätzter Beschriftung
Verfahren
Lege ein neues Werkstück an, wählen „Ätzen“ als Methode, das Material und die Stärke sowie, als Besonderheit des Ätzprozessen, die Tafelabmessung. Diese kann nachträglich noch geändert werden, um die Kosten zu optimieren.
Im teknow Designer zeichnest Du das Werkstück. Weiße Linien bezeichnen die Außenkontur oder Durchbrüche. Blau gezeichnet werden Strukturen, die in die Oberseite bis zur Hälfte der Materialstärke eingeätzt werden sollen, Cyan gezeichnet die entsprechenden Strukturen der Unterseite.Der teknow Designer zeigt Dir eine Vorschau der Ober- und Unterseite an. Die schraffierten Flächen werden durch den Film abgedeckt und bleiben stehen, die nicht schraffierten Flächen werden bis zur halben Materialdicke abgetragen.
Vorteile des Verfahrens
• geringe Werkzeugkosten
• kurze Fertigungszeit
• hohe Genauigkeit
• Anätzung auf halbe Materialstärke möglich
• Es lassen sich Biegelinien generieren, für werkzeugfreies Umbiegen
• feinen Strukturen produzierbar
• flexible Geometrie produzierbar
• Die Werkstoffeigenschaften werden nicht beeinflusst
• Teile können gleich eine Kennzeichnung erhalten
• Teile sind gratfrei
• Teile sind ölfrei
Entwurfsregeln
Der kleinste Lochdurchmesser muss mindestens gleich der gewählten Materialstärke sein, die geringste Stegbreite gleich der gewählten Materialstärke +0,1 mm.
Die Teile brauchen nicht durch Stege verbunden zu sein. Wir haben die Möglichkeit die Teile vereinzelt zu ätzen. Anbindungen sind ggf. bei einer späteren Weiterverarbeitung sinnvoll.
Eckenradien: Beim Ätzen ist der kleinstmögliche innere und äußere Eckenradius proportional zur Dicke des Materials. Äußerer Eckenradius – mindestens 75 % der MaterialstärkeInnerer Eckenradius – mindestens Materialstärke.Die Toleranz beträgt +/- der Hälfte der Materialstärke.
Materialien
Kupfer
Tafelabmessung 196 x 296 oder 296 x 396 in den Stärken 0,10, 0,15, 0,20, 0,30, 0,40 sowie 0,50 mm.
Genaue Materialbezeichnung: Kupfer SF-Cu F25
Messing
Tafelabmessung 196 x 296 oder 296 x 396 in den Stärken 0,10, 0,15, 0,20, 0,30, 0,40 sowie 0,50 mm.
Genaue Materialbezeichnung: Messing CuZn37 / CW508L (MS63) EN 1652 R350 (F37) halbhart
Bronze
Tafelabmessung 196 x 296 oder 296 x 396 in den Stärken 0,10, 0,15, 0,20, 0,30, 0,40 sowie 0,50 mm.
Genaue Materialbezeichnung: Bronze CuSn6 / 2.1020 / CW 452K (HV160-190) R500 (F50) hart
Neusilber
Tafelabmessung 196 x 296 oder 296 x 396 in den Stärken 0,10, 0,15; 0,20, 0,25; 0,30, 0,40 sowie 0,50
Genaue Materialbezeichnung: Neusilber CuNi18Zn20 / 2.0740 / CW409J (R500 (F50)
Kupferberyllium
Tafelabmessung 196 x 296 mm in den Stärken 0,10, 0,15, 0,20 sowie 0,30 mm.
Genaue Materialbezeichnung: Kupferberyllium CuBe 2 / (F930) hart
Stahl
Tafelabmessung 146×496 mm in den Stärken 0,20, 0,25, 0,30 sowie 0,50 mm.
Genaue Materialbezeichnung: Stahl DC01 / 1.0330 / EN10139
Edelstahl
Tafelabmessung 196 x 296 oder 296 x 396 in den Stärken 0,10, 0,15, 0,20, 0,30, 0,40 sowie 0,50 mm.
Genaue Materialbezeichnung: Edelstahl X10CrNi18-8 / 1.4310 / V2A