Una sostanza avente proprietà metalliche e costituita da due o più elementi chimici, almeno uno dei quali è un metallo.
Rame contenente quantità specifiche di elementi di lega aggiunti per ottenere le proprietà meccaniche e fisiche necessarie. Le leghe di rame più comuni sono divise in sei gruppi, ciascuno contenente uno dei seguenti principali elementi di lega: Ottone – il principale elemento di lega è lo zinco;Bronzo fosforoso – il principale elemento legante è lo stagno;Bronzo alluminio – il principale elemento di lega è l’alluminio;Bronzo al silicio – il principale elemento di lega è il silicio;rame-nichel e alpacca-argento – il principale elemento di lega è il nichel;e leghe di rame diluite o ad alto contenuto di rame contenenti piccole quantità di vari elementi come berillio, cadmio, cromo o ferro.
La durezza è una misura della resistenza di un materiale alla rientranza o all'usura della superficie. Non esiste uno standard assoluto per la durezza. Per rappresentare quantitativamente la durezza, ogni tipo di test ha la propria scala, che definisce la durezza. Viene misurata la durezza della rientranza ottenuta con il metodo statico mediante test Brinell, Rockwell, Vickers e Knoop. La durezza senza rientranza viene misurata con un metodo dinamico chiamato test Scleroscopio.
Qualsiasi processo di produzione in cui il metallo viene lavorato o lavorato a macchina per conferire a un pezzo una nuova forma. In generale, il termine comprende processi quali progettazione e layout, trattamento termico, movimentazione dei materiali e ispezione.
L'acciaio inossidabile ha elevata robustezza, resistenza al calore, eccellente lavorabilità e resistenza alla corrosione. Sono state sviluppate quattro categorie generali per coprire una gamma di proprietà meccaniche e fisiche per applicazioni specifiche. I quattro gradi sono: tipo austenitico serie CrNiMn 200 e serie CrNi 300;tipo martensitico al cromo, temprabile serie 400;cromo, tipo ferritico serie 400 non temprabile;Leghe di cromo-nichel induribili per precipitazione con elementi aggiuntivi per il trattamento di solubilizzazione e l'indurimento per invecchiamento.
Aggiunto agli utensili in carburo di titanio per consentire la lavorazione ad alta velocità di metalli duri. Utilizzato anche come rivestimento dell'utensile. Vedere Strumento di rivestimento.
Le quantità minime e massime consentite dalla dimensione del pezzo differiscono dallo standard impostato e sono comunque accettabili.
Il pezzo viene trattenuto in un mandrino, montato su un pannello o trattenuto tra i centri e ruotato, mentre un utensile da taglio (solitamente un utensile a punta singola) viene fatto avanzare lungo il suo perimetro o attraverso la sua estremità o faccia. Nella forma di tornitura diritta (taglio lungo il perimetro del pezzo);tornitura conica (creazione di una conicità);tornitura a gradini (tornitura di diametri di dimensioni diverse sullo stesso pezzo);smussatura (smussatura di un bordo o di una spalla);affrontare (tagliare l'estremità);Filettature per tornitura (solitamente filettature esterne, ma possono anche essere filettature interne);sgrossatura (rimozione di metalli sfusi);e finitura (leggera tranciatura finale). Su torni, centri di tornitura, macchine da ripresa, avvitatrici automatiche e macchine simili.
Essendo una tecnologia di lavorazione di precisione della lamiera, l'incisione fotochimica (PCE) può raggiungere tolleranze strette, è altamente ripetibile e in molti casi è l'unica tecnologia in grado di produrre parti metalliche di precisione in modo economicamente vantaggioso. Richiede elevata precisione ed è generalmente sicura. chiave applicazioni.
Dopo che gli ingegneri progettisti hanno scelto PCE come processo di lavorazione dei metalli preferito, è importante che comprendano appieno non solo la sua versatilità ma anche gli aspetti specifici della tecnologia che possono influenzare (e in molti casi migliorare) la progettazione del prodotto. Questo articolo analizza ciò che gli ingegneri progettisti devono apprezza di ottenere il massimo da PCE e confronta il processo con altre tecniche di lavorazione dei metalli.
PCE ha molti attributi che stimolano l'innovazione e "ampliano i confini includendo caratteristiche, miglioramenti, sofisticatezza ed efficienza dei prodotti stimolanti". È fondamentale che gli ingegneri progettisti raggiungano il loro pieno potenziale e i micrometalli (compresi HP Etch ed Etchform) sostengono i propri clienti trattarli come partner per lo sviluppo del prodotto – non solo come produttori in subappalto – consentendo agli OEM di ottimizzare questa molteplicità nelle prime fasi della fase di progettazione.Le potenzialità che i processi funzionali di lavorazione dei metalli possono offrire.
Dimensioni del metallo e della lamiera: la litografia può essere applicata allo spettro dei metalli di vari spessori, qualità, stati e dimensioni della lamiera. Ogni fornitore può lavorare diversi spessori di metallo con tolleranze diverse e, quando si sceglie un partner PCE, è importante chiedere esattamente le sue capacità.
Ad esempio, quando si lavora con il gruppo di incisione di micrometal, il processo può essere applicato a lamiere sottili che vanno da 10 micron a 2000 micron (da 0,010 mm a 2,00 mm), con una dimensione massima del foglio/componente di 600 mm x 800 mm. Metalli lavorabili includono acciaio e acciaio inossidabile, nichel e leghe di nichel, rame e leghe di rame, stagno, argento, oro, molibdeno, alluminio. Oltre a metalli difficili da lavorare, compresi materiali altamente corrosivi come il titanio e le sue leghe.
Tolleranze di incisione standard: le tolleranze sono una considerazione chiave in qualsiasi progetto e le tolleranze PCE possono variare a seconda dello spessore del materiale, del materiale e delle competenze ed esperienza del fornitore PCE.
Il processo Micrometal Etching Group può produrre parti complesse con tolleranze fino a ±7 micron, a seconda del materiale e del suo spessore, caratteristica unica tra tutte le tecniche alternative di fabbricazione dei metalli. L'azienda utilizza uno speciale sistema di resistenza ai liquidi per ottenere risultati ultra- strati di fotoresist sottili (2-8 micron), che consentono una maggiore precisione durante l'incisione chimica. Consente a Etching Group di ottenere dimensioni estremamente ridotte di 25 micron, aperture minime pari all'80% dello spessore del materiale e tolleranze ripetibili di micron a una cifra.
A titolo indicativo, Etching Group di micrometal può lavorare acciaio inossidabile, leghe di nichel e rame fino a 400 micron di spessore con dimensioni fino all'80% dello spessore del materiale, con tolleranze di ±10% dello spessore. Acciaio inossidabile, nichel e rame e altri materiali come stagno, alluminio, argento, oro, molibdeno e titanio più spessi di 400 micron possono avere dimensioni fino al 120% dello spessore del materiale con una tolleranza di ±10% dello spessore.
Il PCE tradizionale utilizza un film resistente a film secco relativamente spesso, che compromette la precisione della parte finale e le tolleranze disponibili e può raggiungere solo dimensioni di 100 micron e un'apertura minima compresa tra il 100 e il 200% dello spessore del materiale.
In alcuni casi, le tecniche tradizionali di lavorazione dei metalli possono raggiungere tolleranze più strette, ma esistono delle limitazioni. Ad esempio, il taglio laser può essere accurato fino al 5% dello spessore del metallo, ma la sua dimensione minima è limitata a 0,2 mm. PCE può raggiungere uno standard minimo sono possibili dimensioni della caratteristica di 0,1 mm e aperture inferiori a 0,050 mm.
Inoltre, bisogna riconoscere che il taglio laser è una tecnica di lavorazione dei metalli “a punto singolo”, il che significa che è generalmente più costosa per parti complesse come le reti e non può raggiungere le caratteristiche di profondità/incisione richieste per dispositivi fluidi come i combustibili che utilizzano incisione profonda Le batterie e gli scambiatori di calore sono facilmente disponibili.
Lavorazione senza bave e senza stress. Quando si tratta della capacità di replicare la precisione precisa e le capacità di dimensioni ridotte di PCE, lo stampaggio può avvicinarsi di più, ma il compromesso è lo stress applicato durante la lavorazione dei metalli e la caratteristica della bava residua di stampaggio.
Le parti stampate richiedono una post-elaborazione costosa e non sono fattibili a breve termine a causa dell'uso di costose attrezzature in acciaio per produrre le parti. Inoltre, l'usura degli utensili è un problema durante la lavorazione di metalli duri, che spesso richiede ristrutturazioni costose e dispendiose in termini di tempo.PCE è richiesto da molti progettisti di molle di piegatura e progettisti di parti metalliche complesse grazie alle sue proprietà antibava e sollecitazioni, all'assenza di usura degli utensili e alla velocità di alimentazione.
Caratteristiche uniche senza costi aggiuntivi: caratteristiche uniche possono essere integrate in prodotti fabbricati utilizzando la litografia grazie alle "punte" dei bordi inerenti al processo. Controllando la punta incisa, è possibile introdurre una gamma di profili, consentendo la produzione di bordi taglienti affilati, come quelli utilizzati per le lame mediche o le aperture rastremate per dirigere il flusso del fluido in uno schermo filtrante.
Utensili a basso costo e iterazioni di progettazione: per gli OEM di tutti i settori che cercano parti e assiemi metallici ricchi di funzionalità, complessi e precisi, PCE è ora la tecnologia preferita in quanto non solo funziona bene con geometrie difficili, ma consente anche ai progettisti la flessibilità di apportare modifiche ai progetti prima del punto di produzione.
Un fattore importante per raggiungere questo obiettivo è l’uso di strumenti digitali o in vetro, che sono economici da produrre e quindi economici da sostituire anche pochi minuti prima dell’inizio della fabbricazione. A differenza dello stampaggio, il costo degli strumenti digitali non aumenta con la complessità della parte, che stimola l'innovazione poiché i progettisti si concentrano sulla funzionalità ottimizzata delle parti piuttosto che sui costi.
Con le tecniche tradizionali di lavorazione dei metalli, si può affermare che un aumento della complessità delle parti equivale a un aumento dei costi, gran parte dei quali sono il prodotto di attrezzature costose e complesse. I costi aumentano anche quando le tecnologie tradizionali devono gestire materiali, spessori e gradi, che non hanno alcun impatto sul costo del PCE.
Poiché PCE non utilizza utensili duri, deformazioni e stress vengono eliminati. Inoltre, i pezzi prodotti sono piatti, hanno superfici pulite e prive di bave, poiché il metallo viene dissolto uniformemente fino al raggiungimento della geometria desiderata.
L'azienda Micro Metals ha progettato una tabella di facile utilizzo per aiutare i progettisti a rivedere le opzioni di campionamento disponibili per prototipi quasi in serie, a cui è possibile accedere qui.
Prototipazione economica: con PCE gli utenti pagano per foglio anziché per pezzo, il che significa che componenti con geometrie diverse possono essere lavorati contemporaneamente con un unico strumento. La capacità di produrre più tipi di pezzi in un unico ciclo di produzione è la chiave dell'enorme costo risparmio insito nel processo.
PCE può essere applicato a quasi tutti i tipi di metallo, siano essi morbidi, duri o fragili. L'alluminio è notoriamente difficile da punzonare a causa della sua morbidezza e difficile da tagliare al laser a causa delle sue proprietà riflettenti. Allo stesso modo, la durezza del titanio è impegnativa. Ad esempio , micrometal ha sviluppato processi proprietari e processi chimici di incisione per questi due materiali speciali ed è una delle poche aziende di incisione al mondo con apparecchiature per l'incisione del titanio.
Se a questo aggiungiamo il fatto che PCE è intrinsecamente veloce, la logica alla base della crescita esponenziale dell’adozione della tecnologia negli ultimi anni risulta chiara.
Gli ingegneri progettisti si rivolgono sempre più a PCE poiché devono affrontare la pressione di produrre parti metalliche di precisione più piccole e complesse.
Come per qualsiasi scelta di processo, i progettisti devono comprendere le proprietà specifiche della tecnologia di produzione scelta quando esaminano le proprietà e i parametri di progettazione.
La versatilità della fotoincisione e i suoi vantaggi unici come tecnica di fabbricazione di lamiera di precisione ne fanno un motore di innovazione progettuale e possono davvero essere utilizzati per creare parti che erano considerate impossibili se fossero state utilizzate tecniche alternative di fabbricazione del metallo
Orario di pubblicazione: 26 febbraio 2022