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Vielseitige Metallbearbeitung: Geeignete Materialien für das fotochemische Ätzen

Das fotochemische Ätzen ist ein Metallbearbeitungsverfahren, das traditionellen Techniken oft überlegen ist. Zu den Vorteilen gehört die Möglichkeit, ein breites Spektrum an Metallen und Legierungen zu bearbeiten – einschließlich solcher, die häufig als schwer oder unmöglich zu bearbeiten gelten.

Fotochemisches Ätzen wird u.a. für die Produktion von Netzen, Filtern und Sieben aus Stahl verwendet. Bildquelle: © Precision Micro

Fotochemisches Ätzen wird u.a. für die Produktion von Netzen, Filtern und Sieben aus Stahl verwendet.

Fotochemisches Ätzen ist eine schnelle, effiziente und kostengünstige Methode, um unter Einsatz von Ätzstoffen Präzisionsmetallteile zu produzieren. Das Verfahren eignet sich sehr gut für die Entwicklung und Herstellung von Prototypen, wobei extrem schnell von kleinen auf große Produktionsmengen hochgefahren werden kann. Fotochemisch geätzte Teile sind grat- und spannungsfrei. Die Komplexität der Formen ist unbegrenzt: Da einfach anzupassende digitale Werkzeuge verwendet werden, besteht zu jedem Zeitpunkt die Möglichkeit, flexibel das Design zu ändern.

Das Fotoätzen zeichnet sich auch noch durch ein weiteres wichtiges Merkmal aus: Es eignet sich für die Bearbeitung fast aller Metalle. Natürlich sind auch einige Materialien wie Edelstahl, Kupfer und Nickel einfacher zu bearbeiten als andere wie Aluminium oder Titan. Die Nachfrage der Industrie nach Metallen, die fester, leichter und im Allgemeinen leistungsfähiger sind, aber trotzdem strenge Kostenparameter erfüllen, steigt. Häufig sind das Metalle, die schwieriger kosteneffizient zu bearbeiten sind.

Stahl und Edelstähle

Edelstahl kommt aufgrund seiner Vielseitigkeit bei einem breiten Spektrum an Produkten und Anwendungen zum Einsatz und ist aufgrund der verhältnismäßig geringen Kosten häufig das bevorzugte Material. Precision Micro fertigt daraus Federn und Gelenken für sicherheitskritische Anwendungen wie Satelliten, ABS-Bremssysteme, Biosensoren und Kraftstoffeinspritzsysteme. Bei diesen Anwendungen müssen die Gelenke Millionen von Malen gebeugt werden. Fotoätzen gilt häufig als das ideale Verfahren, weil die Dauerfestigkeit, Stabilität und Flachheit von Edelstahl beim fotochemischen Ätzen nicht beeinträchtigt werden.

Das fotochemische Ätzen wird außerdem genutzt, um kundenspezifische Netze, Filter und Siebe aus Stahl herzustellen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Metallbearbeitungsverfahren ermöglicht das Fotoätzen unbegrenzte Komplexität. Da die mechanische Oberflächenausführung des Edelstahls beim fotochemischen Ätzen unverändert bleibt, setzen auch viele Konstrukteure von Innenausstattungen in der Automobilbranche auf das Verfahren, um beispielsweise komplexe und sehr detailreiche hochwertige Lautsprechergitter herzustellen. Im Medizinbereich wird sehr harter chirurgischer Stahl geätzt, um verschiedene chirurgische Instrumente zu erzeugen. Im Gegensatz zum Stanzen, bei dem härtere Materialien zu Werkzeugverschleiß und anschließender Werkzeugaufbereitung führen, eignen sich Ätzstoffe gleichermaßen für die Bearbeitung von harten und weichen Materialien.

Nickel und Nickellegierungen

Nickel zeichnet sich durch hohe Wärme- und Korrosionsbeständigkeit aus und kommt häufig als äußere Schutzschicht für weichere Metalle zum Einsatz. Für die Medizinbranche werden verschiedene Nickelkomponenten geätzt, beispielsweise Kontakte für Hörgeräte oder Komponenten für den Einbau in Batteriekondensatoren für aktive Implantate. Nickel-Silber ist das kostengünstigste Material für Abschirmungen, da es gelötet werden kann, nicht oxidiert und keine zusätzliche Beschichtung erfordert. Digitale Werkzeuge ersetzen teure Formwerkzeuge und es können Biegelinien eingearbeitet werden, sodass die Teile von Hand geformt werden können.

Inconel ist eine Hochtemperatur-Legierung auf Nickelbasis, die sich nicht nur durch sehr gute Wärmebeständigkeit, sondern auch durch hervorragende Korrosions-, Druck- und Oxidationsbeständigkeit auszeichnet. Diese Eigenschaften sind der Grund dafür, dass Nickel schwer zu bearbeiten ist. Für schwer zu bearbeitende Metalle hat Precision Micro einen eigenen Prozess für das fotochemische Ätzen von Inconel entwickelt und stellt damit Brennstoffzellenplatten mit komplexen bipolar geätzten Kanälen und Strömungsscheiben her, die mit korrosiven Gasen in Kontakt kommen.

Precision Micro ätzt verschiedene Nickelkomponenten für die Medizinbranche, beispielsweise vergoldete Kontakte für Hörgeräte. Bildquelle: © Precision Micro

Precision Micro ätzt verschiedene Nickelkomponenten für die Medizinbranche, beispielsweise vergoldete Kontakte für Hörgeräte.