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28.Lavorazioni chimiche - Coggle Diagram

- - - - o sostanze attaccano chimicamente i metalli e asportando piccole quantità di materiale dalla superficie
    - - o erosione da dissoluzione chimica
  - - -  possono essere sia isolanti che conduttori (non ci sono limitazioni)
      -  metalli e pietre dure
      -  schede elettroniche e microprocessori
  - - -  in Egitto si usava l’acido citrico per decorare gioielli in RAME
      -  fino a 200 anni fa in America gli indiani usavano l’estratto di cactus fermentato per incidere i gioielli
  - - - Preparazione:
        
         pulizia per adeguata adesione delle maschere alla superficie
        
         tecniche di pulizia variano a seconda della maschera: pulizia con solventi, flash etching, vapor degrasing o alkaline etching
        
         materiali porosi difficili da pulire
      - Mascheratura (eventuale):
        
        con controllo delle maschere prima di procedere con
        attacco chimico
      - Attacco (immersione o spray):
        
         Spray: soluzione chimica può essere spruzzata (in continuazione per assicurare uniformità di incisione)
        
         Immersione: totale o parziale pezzo (vasche fino a 4x15 m) e soluzione deve essere agitata (ricircolo soluzione)
        
        i. eccesso agitazione → zone di cavitazione o stagnazione (solchi o ondulazioni sul pezzo)
        
        ii. soluzione deve essere spesso rinnovata per essere efficace (materiale pezzo va in soluzione)
      - Rimozione della maschera e pulizia:
        
         Rimozione avviene:
        
        i. per via meccanica (per maschere durabili)
        
        ii. per via chimica (per maschere sottili o pezzi delicati)
      - Ispezione
- - - - Resistenza chimica: ↑ spessore maschera ↑ tempo di resistenza della maschera
      - Configurazione parte: alcune maschere applicabili solo su parti piatte
      - Quantità pezzi: maggiore quantità di produzione meno intenso deve essere il lavoro di mascheratura
      - Costo: generalmente più alto il costo maggiore facilità di rimozione
      - Facilità di rimozione: parti delicate necessitano facilità di rimozione maschera
      - Risoluzione richiesta: varia a seconda della maschera di solito più spessa minor accuratezza
  - - - Tipologie di maschere:
        
        o cut and peel
        
        Tolleranze (μm)
        
        ±180
        
        Materiale maschera:
        
        Polimeri solitamente neoprene, a base stirene o vinile
        
        Applicazione:
        
        Immersione, spray o coating
        
        Spessori 0.025-0.13 mm → attacchi lunghi → incisioni anche 13 mm
        
        Step:
        
        o Maschera viene incisa seguendo il profilo di un modello (oppure mediante laser scribing)
        
        o Parti da rimuovere vengono “peeled” via
        
        o Rimozione non è molto precisa (0.13-0.75mm) dato lo spessore della maschera
        
        Multistep:
        
        unica maschera in cui si può procedere a step, tra due step successivi c’è sempre un raggio di curvatura tra le due profondità
        
        Ideale per incisioni di:
        
        o zone estese,
        
        o alta profondità di etching (>1.5 mm)
        
        o con poca precisione
        
        o multistep
        
        o screen printing
        
        Tolleranze (μm)
        
        ±75
        
        Materiali:
        
        polimeri termoindurenti per maschera, tessuto (nylon o acciaio) a mesh fine con zone in cui il passaggio è bloccato, le parti bloccate corrispondono al disegno da riprodurre.
        
        Applicazione:
        
        o tessuto posizionato sul pezzo e pressato sulla parte
        
        o maschera viene stesa
        
        o screen viene rimosso la maschera rimane solo nelle parti desiderate viene poi essiccato in forno e poi sottoposto ad etching
        
        Peculiarità:
        
        o Spessore della maschera inferiore a 0.05 mm incisioni massima 1.5 mm
        
        o processo semplice e economico
        
        o usato per alti volumi produttivi
        
        o parti piccole
        
        o parti piane
        
        o dove non è richiesta alta accuratezza (0.05-0.18 mm)
        
        o photoresist
        
        Tolleranze (μm)
        
        ±13
        
        Maschera molto usata e le si attribuisce il nome Photochemical Machining (PCM)
        
        Materiale: polimero UV c curabile (fotoresist), mater (schermo) con zone che bloccano
        UV e altre trasparenti
        
        Applicazione:
        
        o Creazione del master (stampa o laser)
        
        o Copertura pezzo con resina
        
        o Polimerizzazione UV delle zone da mascherare
        
        o Sviluppo dell’eteching
        
        Alternativa sorgente UV: polimerizzazione laser (UV)
        
        Peculiarità:
        
        o si lascia collegamento tra piccole parti in modo che non cadano (in tranciatura)
        
        o per parti con spessore inferiore a 1.5 mm
        
        o dettagli con grande risoluzione
        
        o tolleranze del 10% dello spessore del materiale
        
        o elevati volumi di produzione (produzione di un master per molti pezzi)
- - - - o toglie materiale per produrre dettagli ciechi (cavità poco profonde)
      - o alleggerire la parte togliendo materiale su tutta la parte
      - o zone da non lavorare mascherate con cut-and-peel (si possono usare anche altre
      - maschere)
    - - o per la produzione di dettagli che penetrino completamente il materiale
      - o tranciatura completa di parti a partire da lamiere
      - o per localizzare lavorazione utilizza maschere photoresist o screen printing
    - - Incisione chimica di disegni su parti molto dure, di solito piane, si tagliano scanalature.
        Risultato:
        
        o oggetto decorato in sé (es. acciaio o vetro incisi)
        
        o fornire una lastra di stampa (rame o di altro metallo), per la stampa di immagini su
        
        carta come stampe o illustrazioni
    - - Variante del ChM in cui la maschera viene applicata al pezzo mediante tecniche fotografiche
      - ChM è di solito utilizzato su parti tridimensionali da altri processi di produzione (forgiatura o fusione) di forme irregolari
      - Il PCM crea nuove parti da materiali sottili (laminati) e produce forme intricate e precise utilizzando immagini fotografiche per curare in modo selettivo maschera sul pezzo.
      - • Step:
        
        disegno o foto di grande accuratezza che deve essere da 2 a 20 volte maggiore e deve compensare l’effetto undercut
        
        disegno poi trasformato in master (laser pattern – film fotografico reagisce quando esposto al laser):
        
        • se disegno ripetuto identico, si duplica/triplica immagine su singolo master
        
        • se disegno riprodotto su entrambe le facce, si duplica in master in un’immagine a specchio per l’altro lato del pezzo
        
        parte pulita e con coating fotoattivabile resistente al solvente ed
        essiccato
        
        pezzo accoppiato al fotomaster esposto a UV,
        
        fotoresist viene rimosso da aree dove si deve effettuare l’etching
        
        dopo l’incisione si rimuove fotoresist residuo
      - • Adatta a produzione medio-alta
      - • Richiede manodopera specializzata
  - - - o Cloruro ferrico FeCl3 (Al, CU, Ni)
      - o Acido cromico
      - o Nitrato ferrico FeNO3 (Ag)
      - o Acido fluoridrico HF (Ti)
      - o Acido nitrico HNO3 (steel)
  - - - o miglioramento rapporto resistenza/peso (riduzione dei tempi ciclo rispetto a fresatura):
      - o componenti grandi, pannelli esterni di missili, parti estruse di airframes
      - o lavora contemporaneamente tutte le superfici e riduce i tempi rispetto a tradizionale
    - - o economicamente vantaggioso rispetto alla tranciatura convenzionale (assenza stampi)
  - - - o Possibile lavorare molte parti simultaneamente
      - o Nessuna distorsione
      - o Basso costo d’impianto
      - o Assenza di bave
    - - o Oneroso smaltimento delle sostanze chimiche
      - o Limitata profondità di incisione
      - o Il pezzo deve avere una struttura omogenea (disuniformità lavorazione)
      - o Difficile realizzare piccoli raggi di raccordo