Mesin Kimia: Proses, Aplikasi, dan Manfaat

Apa itu Mesin Kimia?

Mesin Kimia adalah penghapusan bersih logam dari area yang telah ditentukan tanpa mengubah integritas atau properti logam melalui proses fotokimia. Proses ini terutama digunakan dalam pembuatan bagian logam tipis kecil dengan desain kompleks tanpa bakar atau stres pada bagian.

Mesin Kimia adalah penghapusan bersih logam dari area yang telah ditentukan tanpa mengubah integritas atau properti logam melalui proses fotokimia. Proses ini terutama digunakan dalam pembuatan bagian logam tipis kecil dengan desain kompleks tanpa bakar atau stres pada bagian.

Proses dimulai dengan membersihkan kotoran dan minyak dari logam. Photoresist diterapkan dan dipanggang untuk memastikan aplikasi yang merata. Karya seni kemudian ditempatkan di atas lembar logam yang telah disiapkan dan diekspos kepada sinar ultra-violet, menghasilkan resolusi dan spesifikasi etching yang diinginkan.

Karya seni dihapus dan resist siap untuk dikembangkan atau dihapus. Pada titik ini, logam siap untuk dietch dengan merendam lembar dalam larutan kimia yang mencair semua materi yang tidak integral pada bagian. Setelah etching selesai, resist dihapus dan bagian logam dibersihkan, diperiksa, dan dikemas.

Proses Mesin Kimia

Berbagai proses mesin kimia diberikan di bawah ini:

1. Pembersihan

Dalam proses pembersihan, workpiece dibersihkan untuk menghilangkan minyak, lemak, debu, atau zat apa pun dari workpiece sehingga pemrosesan lebih lanjut dapat diselesaikan dengan baik.

Pembersihan diperlukan untuk memastikan adhesi yang tepat dari bahan masking ke workpiece. Dalam kasus masking debugging, stray Etching terjadi.

Berbagai jenis proses pembersihan seperti vapor degradation, alkaline Etching, dll., seperti maskants, dilakukan tergantung pada bahan kerja dan kedalaman pemesinan yang diperlukan. Membersihkan bahan workpiece porus sulit.

Ada terutama dua metode pembersihan, mekanis & kimiawi. Metode kimiawi banyak digunakan karena menyebabkan kerusakan yang jauh lebih sedikit dibandingkan metode mekanis.

Jika masked lebih tebal dan lebih tipis dan dibersihkan secara kimiawi, maka bagian tipis atau dibersihkan dari masked dihaluskan. Memanaskan proses pembersihan membantu.

2. Masking

Masking dilakukan menggunakan masking. Masker ini bersifat iners dan tidak bereaksi dengan kimia yang digunakan dalam proses pemesinan. Masker yang akan digunakan harus berupa masker stipe yang mudah.

Dalam proses masking ini, bagian workpiece yang tidak dipesin di-mask menggunakan masker sehingga bagian yang dipesin terekspos kepada kimia yang digunakan dalam proses pemesinan. Tetapi ketika proses masking dilakukan, seluruh workpiece di-mask.

Masker diterapkan pada salah satu dari tiga metode di bawah ini:

• Metode cut and peel.
• Metode layar.
• Metode photoresist.

3. Scribing

Setelah proses masking, masking dilakukan untuk menghapus dari area workpiece yang akan dimesin sehingga reaksi kimia dapat terjadi pada bagian workpiece tersebut. Setelah proses scribe, hanya area yang akan dimesin yang terekspos kepada mesin kimia.

4. Etching

Setelah memfilter workpiece, di rendam dalam wadah yang berisi kimia yang bereaksi secara kimiawi dengan workpiece.

Ketika workpiece direndam di dalam kimia, area yang di-mask tidak mengalami reaksi kimia apa pun, dan area yang tidak di-mask mengalami reaksi kimia dengan kimia dan area workpiece yang tidak di-mask. Aku akan mulai menjauh darinya.

Proses etching biasanya dilakukan pada suhu yang lebih tinggi. Gelembung gas tidak boleh diperbolehkan terperangkap selama proses untuk menghindari pemesinan yang tidak merata.

5. Demasking

Setelah proses etching, masker dihapus dari area workpiece yang tidak dimesin, dan lapisan oksida juga dihapus dari area workpiece yang dimesin.

6. Pencucian

Setelah proses demasking, workpiece dicuci secara menyeluruh di bawah air segar untuk sepenuhnya menghilangkan zat, dll. dari permukaan workpiece.

Selain semua langkah ini, satu langkah digunakan secara opsional, yaitu Etchant pemanasan dan pendinginan: – Menurut suhu, suhu air terjaga di dalam wadah menggunakan tongkat pemanas atau pendingin.

Jenis Proses Mesin Kimia

Proses dapat diterapkan pada berbagai operasi seperti milling, blanking, dan engraving. Berbagai proses mesin kimia dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

• Chemical Milling
• Chemical Blanking
• Chemical Engraving

Mesin kimia untuk beberapa tujuan khusus juga dapat dicapai dengan menggunakan gas reaktif, misalnya, jet klorin, di area pemesinan. Ini dikenal sebagai mesin kimia gas atau pemesinan klorin panas dan dapat digunakan untuk debugging bagian logam.

1. Chemical Milling

Chemical milling atau industrial etching adalah proses manufaktur pengurangan menggunakan bak kimia penggerinda yang suhunya diatur untuk menghapus materi dan menciptakan objek dengan bentuk yang diinginkan.

Nama lain untuk chemical etching meliputi photo etching, chemical etching, photochemical etching, dan photochemical machining. Ini terutama digunakan pada logam, meskipun bahan lain semakin penting. Ini dikembangkan dari proses dekorasi baju baja dan cetak etching yang dikembangkan selama Renaissance sebagai alternatif untuk engraving pada logam.

Proses pada dasarnya melibatkan merendam area pemotong dalam kimia korosif yang dikenal sebagai etchant, yang bereaksi dengan materi di area yang akan dipotong dan menyebabkan materi padat larut; zat iners yang dikenal sebagai maskants digunakan untuk melindungi area tertentu dari materi sebagai resist.

Aplikasi

Etching memiliki aplikasi dalam industri papan sirkuit cetak dan fabrikasi semikonduktor. Ini juga digunakan dalam industri penerbangan untuk menghapus lapisan dangkal materi dari komponen pesawat besar, panel kulit misil, dan bagian yang di-ekstrusi untuk bingkai pesawat.

Etching digunakan secara luas untuk manufaktur rangkaian terintegrasi dan sistem mikroelektromekanis. Selain teknik cair standar, industri semikonduktor umum menggunakan plasma etching.

2. Chemical Blanking

Chemical blankets, chemical blanking, photo-making, photo vibration, atau photo etching adalah variasi dari chemical milling. Dalam proses ini, materi sepenuhnya dihapus dari banyak area oleh aksi kimia.

Proses ini terutama digunakan pada lembar dan foil mereka. Hampir semua logam dapat diproses dengan proses ini; namun, tidak disarankan untuk penipisan materi lebih dari 2 mm.

Workpiece dibersihkan, diperkecil, dan dipilih oleh asam atau alkali. Logam yang dibersihkan dikeringkan, dan bahan photoresist diterapkan ke workpiece dengan merendam, whirl coating, atau menyemprotkan. Kemudian dikeringkan dan dikurasi. Bahan fotografi telah digunakan untuk menghasilkan gambar tahan degradasi dalam bahan photoresist.

Tipe mask ini sensitif terhadap cahaya dengan frekuensi tertentu, umumnya cahaya ultra-violet, dan tidak terhadap cahaya kamar. Permukaan ini sekarang diekspos kepada cahaya melalui negatif, yaitu, piring fotografi dari desain yang diperlukan, seperti dalam pengembangan gambar. Setelah ekspos, gambar dikembangkan. Bagian yang tidak terduga pecah selama proses pengembangan menunjukkan logam polos.

Logam yang digunakan disimpan dalam mesin, yang disemprotkan dengan zat kimia atau ditambahkan ke slurry. Larutan etching dapat berupa asam hidrofluorit (untuk titanium) atau salah satu banyak kimia lainnya. Setelah 1 hingga 15 menit, logam yang tidak diinginkan telah terserap, dan bagian yang selesai siap untuk menghapus abu segera.

3. Chemical Engraving

Papan sirkuit cetak, operasi gravur lainnya, dan pemotongan desain kompleks dapat di-chemically blanked menggunakan photoresist maskants.

• Logam yang sangat tipis (0,005 mm) dapat diuraikan dengan baik.
• Akurasi tinggi sebesar +0,015 mm dapat dipertahankan.
• Laju produksi tinggi dapat dicapai menggunakan teknik fotografi otomatis.

Aplikasi Mesin Kimia

• CHM telah diterapkan dalam sejumlah penggunaan di mana kedalaman penghapusan logam sangat penting hingga beberapa mikron, dan toleransi ketat.
• Finishing permukaan yang dihasilkan dalam proses berada dalam rentang 0,5 hingga 2 mikron.
• Selain itu, menghapus logam dari sebagian atau seluruh permukaan bagian yang terbentuk atau berentuk tidak teratur seperti forgings, castings, extrusions atau formed wrought stock.
• Salah satu aplikasi utama mesin kimia adalah dalam pembuatan stampingan yang rumit dan bebas burr.

Keuntungan dan Kerugian Mesin Kimia

• Keuntungannya adalah proses ini tidak merusak workpiece, tidak menghasilkan burr, dan dapat dengan mudah digunakan pada bahan yang paling sulit dimesin.
• Namun, proses ini lambat, dan biasanya tidak digunakan untuk menghasilkan kuantitas besar atau untuk memesin materi lebih tebal dari 2 mm.
• Beberapa bagian kecil dibuat 10 hingga 100 sekaligus pada satu piring, yang mempercepat produksi.