化學切削法(CM)

 

 

 

化學切削法是利用酸與鹼熔液等化學藥劑與工件表面的化學作用而切除工件至所須形狀與大小的一種方法。計可分為下列幾種方法:

 

 

 

(一)化學銑切法:

 

 

 

此法是控制著化學反應速率,而在板件、鑄件及擠製件中侵蝕出淺凹孔,以減輕整體重量的一種方法,亦可用來製造出複雜形狀的工件。其加工步驟可略述如下:

 

 

 

   1. 釋放出前一道加工所存在工件中的殘留應力,以避免化學銑切後,工件會發生撓曲的弊病。

 

 

 

   2. 工件表面須徹底地去油脂及清洗,亦須清除熱處理後所存在的麟片或氧化膜。

 

 

 

   3. 塗上覆蓋材料,貼上膠片或噴漆是常用的方法。

 

 

 

   4. 將須侵蝕的覆蓋部分清除掉。

 

 

 

5.暴露表面受到化學藥劑的侵蝕。

 

 

 

6.加工完成之後,另件必須澈底地沖洗。

 

 

 

7.清除剩餘的覆蓋材料,並檢查。

 

 

 

8.必要時,再作精加工操作。

 

 

 

此法可用於航太工業中,例如由大型成品-如飛機、飛彈及機架的擠製成品中,切除薄薄的一層,亦可用於微電子元件之加工製造。

 

 

 

此法可能會造成表面缺陷。茲綜合其優、缺點如下:

 

 

 

優點:

 

 

 

(1)工件的腐蝕深度甚為均勻。

 

 

 

(2)工件在成形後,亦能切除一部分材料,如飛機的減重亦為其中一種應用。

 

 

 

(3)板片和結構件均可以製成均勻的斜度。

 

 

 

(4)不需要高技術的操作人員。

 

 

 

(5)可維持精密的公差和良好的表面光度。

 

 

 

(6)操作成本低於機器銑切,設備成本亦較低。

 

 

 

缺點:

 

 

 

(1)只有鋁合金適用此法進行太量生產。

 

 

 

(2)若工件能適當夾持,則傳統切削加工就較為經濟,且精確度更高。

 

 

 

(3)表面粗糙廣為50微吋(1300nm)或更粗。

 

 

 

(4)有塗敷層時,浸蝕的深度受到限制。氣體往往聚集在塗敷層下,造成腐蝕不均勻。

 

 

 

(5)塗敷層的費用有時很昂貴。

 

 

 

(6)化學銑削加工過程所產生的刺激性氣體,須妥善排除。

 

 

 

(二)化學切胚法:

 

 

 

此法類似於薄板的沖胚法,惟前者利用化學作用而非剪切作用。主要用於製造無毛邊的印刷電路板、裝飾板,及簿金屬板的沖印等。

 

 

 

(三)光化學切胚法:

 

 

 

此法為化學銑切的另一種修正用法。其步驟為:

 

 

 

1.欲製成胚料的尺寸放大,最大可達100倍。然後照相製負片,且縮小到最後所需的大小。

 

 

 

2.薄板胚料塗上光敏(光阻)材料,可用浸漬、噴酒等方式塗佈之,然後在爐中乾燥。

 

 

 

3.將負片放置在有塗層的胚料上,並利用紫外光照射,硬化透光的暴露區,形成抗腐蝕的保護層。

 

 

 

4.除去末曝光的光敏材料塗層,形成胚件。

 

 

 

5.將胚件浸入化學藥劑槽中,則藥劑會侵蝕無保護覆蓋層的部份。

 

 

 

6.完成胚件加工,並澈底沖洗之。

 

 

 

此法之優缺點如下:

 

 

 

優點:

 

 

 

(1)可加工極薄的金屬板片,而不會產生扭曲變形。通常切胚料的厚度在1.6公厘以下。

 

 

 

(2)邊緣不會有毛邊。

 

 

 

(3)可加工硬脆材料。

 

 

 

(4)設備與工具的成本低。

 

 

 

(5)變更設計的成本低。

 

 

 

缺點:

 

 

 

(1)需要專業技術的操作人員。

 

 

 

(2)腐蝕液的蒸氣具有腐蝕性。

 

 

 

(3)工作的厚度受到限制,最大厚度很小。

 

 

 

(4)需要相當好的照相感光設備。.

 

 

 

()化學雕刻法:

 

 

 

此法除了僅在工件的一面刻字或設計圖案外,其他過程都與化學切胚法相同。

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