光化加工, 也被称为光刻, 化学加工, 化学铣削和金属蚀刻, 是否有通过精密光刻和化学工艺制造金属零件的制造工艺. 该技术的独特方法使其非常适合现代制造业的要求和要求，包括低成本和快速打开的工具, 不过, still incorporate accuracy and complexity of design; rapid prototyping; quick turnaround on production parts orders; the use of very thin gauged metals and foils, 且生产清洁, 精确的, 无应力和无毛刺的零件.
光化学加工工具:phototool或photommask
被称为照片工具或光掩模, 光化学加工的工具由所需零件的负像印刷或绘制在一块稳定的聚酯薄膜上. 一旦制作完成，照片工具就会以胶片的形式出现，其中清晰的区域代表所需的部分，不透明或黑色的区域. 设计与计算机绘图程序，随后输出在高分辨率的照片绘图仪, 快速生成工具, 便宜又准确. 和, 就像最初的工具被制造出来一样迅速, 随后的修改, 可以合并更改或修改. 通常，工具由上下两半组成，通过引脚对准系统或通过光学瞄准精确对准. 在后续处理中, 这两件或双面模具将允许双面蚀刻或蚀刻金属面板同时从两面.
第一加工步骤:金属清洗，光刻胶层压和印刷
金属零件的光化学加工是一个多步骤的过程. 最终将被切割或蚀刻的金属板材或面板被化学清洗，然后卷压或涂上一种称为光阻剂的UV光敏聚合物. 在这一点上，涂层金属和照相工具相遇. 在真空框架中, 涂层金属板夹在光掩膜的上下两半之间. 真空被拉进框架，迫使模具与金属板紧密接触. 然后，在真空状态下，将照相工具和金属夹层暴露在高能紫外线下. 在这一步中, 在业界被称为印刷, 金属上的光刻胶涂层选择性地暴露在紫外光下——暴露在光掩膜透明的地方，不暴露在不透明的地方. 哪里暴露在紫外线下, 光刻胶固化或变硬，而未曝光区域保持其原始未固化状态.
用紫外光制造零件的优点
在本质上, 用紫外线照射面罩, 所需部件的图像通过工具传递到光刻胶和, 通过联想, 到下面的金属板. 在实践中，有许多重要的含义. 因为在这个成像过程中只使用光, 没有刀具磨损，确保了长时间生产过程中零件的可重复性，消除了与传统刀具维护相关的所有需求和成本. 此外, 当紫外线穿过掩膜时, the complete and total design and geometry of the part is instantly transmitted; consequently, 任何复杂的设计和具有严格几何公差的所有特征, e.g. 真正的位置或同心度, 对光化学加工的零件不会造成特别的困难，也不会增加显著的额外成本.
下一步:显影和金属蚀刻
在下一步中, 在业内被称为发展中国家, 涂有选择性曝光光刻胶的金属板被喷洒化学溶液，去除所有未曝光的金属板, 未固化或未硬化的光刻胶. 在这个过程中, 喷淋压力、喷淋分布等参数, 温度, 停留时间和pH值都是严格监控的. 最后, 剩下的是固化光刻胶的涂层区域，定义所需的部件和裸金属库存.
现在光抗胶剂获得了它名字的后半部分. 它的“照片”或光属性已经被记录下来了. 在下一步中, 金属板被喷上酸或酸盐来腐蚀暴露在外的部分, 无保护的金属面板，而“抵抗”防止任何金属所需的金属部件的金属移除. 由于所有裸露的金属都被移除，只剩下所需的“抗蚀剂”涂层部分. 再一次。, 就像之前的光刻胶去除工艺一样, 除金属工艺参数包括喷淋压力和喷淋分布也是如此, 温度, 保压时间, pH, 电导率和氧化还原电位受到严格监控.
金属蚀刻的好处
Unlike other metal parts fabrication methods such as stamping that uses shearing force; conventional machining, grinding and water-jet that rely on abrasive cutting ; or laser, electrical discharge and plasma that employ heat and melting; photo化学加工 removes metal through oxidation-reduction, 金属在原子水平上被去除的化学反应. 这种类型的金属去除有许多值得注意的后果. 第一个, 所有母材的固有特性，如回火, 硬度, 弹簧性能或磁导率不受影响. 就像蚀刻不会影响金属一样, 反之亦然——金属对蚀刻没有影响. 软退火薄金属蚀刻以及较厚的极硬回火金属. 此外，零件的蚀刻边缘是干净的，没有任何重铸和所有毛刺. 最后, 由于成像面板上喷有蚀刻剂, 金属在同一时间从面板的所有未涂覆区域去除. 就像成像过程一样, 在蚀刻过程中，定义零件的所有点同时被蚀刻掉. 结果也是一样的:任何复杂的设计都不会带来特别的困难，也不会给光化学加工的零件增加显著的额外成本.
光致抗蚀剂剥离
蚀刻后，只留下涂有抗蚀剂的部分. Photo-resist, 虽然对酸性腐蚀剂无懈可击, 是否容易用碱性溶液从金属部件上去除或剥离. 无论是通过浸泡还是喷洒这些碱性物质, 剥离的解决方案, 光刻胶从金属部件或面板上完全去除. 一旦剥离，金属部分用水冲洗和干燥.
一些加工和设计参数
这就是从金属片到金属零件的过程. 由于化学去除的性质，薄金属，它.e. 不到 .040” or 1.00毫米厚，最适合用这种技术制造. 另外, 在光化学加工中, 加工能力和加工参数最终是金属厚度的函数. 典型的特征尺寸公差为+/-10%材料厚度，实际极限为+/-.00025” or +/-.006 mm. 其他参数如下图所示.
在兰开斯特金属科学学院, 我们在三个平台上进行光化学加工:标准尺寸的面板，最大可达18“x 24”, 大尺寸面板高达24“x 144”，连续卷轴到卷轴格式，最大宽度为18“，最长可达1000英尺长.
任何使用精密金属零件的行业都可以转向光化学加工来满足其金属零件的要求. 也就是说，我们在这里列出了一些常见的应用:
常见的应用程序
电子产品
- 连接器
- 联系人
- 屏蔽:电磁和射频
- 母线
- 电路
- 柔性电路
- 散热片
微波
- 串联员
- 电路
机电设备
- 平的弹簧
- 缓冲器,
光学
- 光阑
- 衰减器
电池技术/能源/电机
- 当前的收藏家
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- 阴极
- 穿孔金属筛网
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医疗/外科/牙科
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- 刺血
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一般的行业
- 垫片
- 逆电流器
- 金属密封
- 金属垫片
- 加热器元素
