Fotochemisches Ätzen
Durch fotochemisches Ätzen können Präzisionsformteile auf hundertstel Millimeter genau aus Metallen und Legierungen herausgelöst werden. Das Ätzen ist ein chemischer Prozess ohne mechanische oder thermische Beanspruchung des Materials – auch komplexe Teile werden grat- und spannungsfrei gefertigt.
Technische Daten
Ätzverfahren - technische Daten
(Metalle und Legierungen)
mit Ausnahme von Titan, Molybdän, Wolfram, Tantal, Gold, Silber
Materialdicken
0,01 bis 1,0 mm
bei Anätzungen bis 5,0 mm
Maximale Teilegröße
bis 600 x 1960 mm
Toleranzen
im 1/100 mm Bereich
Mindest-Stegbreite
Materialdicke x 0,8
mind. jedoch 0,15 mm
kleinste Schlitz- / Lochbreite
Materialdicke x 1,2
mind. jedoch 0,2 mm
wirtschaftliche Stückzahlen
vom Einzelstück bis über
1 Million
Vorteile auf einen Blick individuell | schnell | präzise
-
Bearbeitung von Metallfolien ab 0,01 Millimeter
Materialstärke - Geringe Werkzeugkosten durch Digital-Tooling
-
Grat- und spannungfreie Fertigung für Formteile
höchster Präzision -
Schnelle und sichere Mengenskalierung
vom Prototypen bis zur Serienfertigung -
Komplexe und filigrane Geometrien bis auf
hundertstel Millimeter genau
-
Stabile Lieferketten und Qualität “Made in
Germany” -
Große Materialvielfalt: Buntmetalle, Stähle &
Edelstähle, Aluminium -
Keine mechanische oder thermische
Beeinflussung des Materials -
Elektrische Leitfähigkeit, Härte, Elastizität und
magnetische Eigenschaften bleiben erhalten - Unabhängig, zuverlässig und offen für alle Branchen
Vorteile auf einen Blick
individuell | schnell | präzise
- Bearbeitung von Metallfolien ab 0,01 Millimeter Materialstärke
- Geringe Werkzeugkosten durch Digital-Tooling
- Grat- und spannungfreie Fertigung für Formteile höchster Präzision
- Schnelle und sichere Mengenskalierung vom Prototypen bis zur Serienfertigung
- Komplexe und filigrane Geometrien bis auf den hundertstel Millimeter genau
- Stabile Lieferketten und Qualität “Made in Germany”
- Große Materialvielfalt: Buntmetalle, Stähle & Edelstähle, Aluminium
- Keine mechanische oder thermische Beeinflussung des Materials
- Elektrische Leitfähigkeit, Härte, Elastizität und magnetische Eigenschaften bleiben erhalten
- Unabhängig, zuverlässig und offen für alle Branchen
Wie funktioniert Ätzen?
Vereinfachte Darstellung des Ätzverfahrens
1. Die technische Zeichnung ist die Basis zur Fertigung des Formteils. Die Daten werden so aufbereitet, dass daraus Filmvorlagen zu erstellen (plotten) sind.
3. Die Bleche des ausgewählten Rohstoffs werden gereinigt, damit sie vollständig staub- und fettfrei sind.
5. Die Filmvorlagen (Punkt 2.) werden in einen Belichter eingelegt und deckungsgleich ausgerichtet. Anschließend werden die laminierten Bleche zwischen den beiden Filmvorlagen positioniert und mittels Vakuum fixiert. Eine UV-Lichtquelle strahlt kollimiertes Licht aus. Dadurch werden die Konturen auf den Fotoresist übertragen.
7. Bei der anschließenden Entwicklung werden alle NICHT belichteten Bereiche des Fotoresists ausgewaschen. Dadurch liegen die zu ätzenden Konturen frei. Das Blech ist nun bereit für den Ätzprozess.
9. Nach Abschluss des Ätzprozesses ist das Formteil präzise aus dem Material herausgelöst. Um den Fotoresist zu entfernen, kommen die Formteile zum Entschichten.
11. Anschließend ist das Formteil fertig und entspricht bis auf hundertstel Millimeter exakt der ursprünglichen technischen Zeichnung.
Bleche bis zu einem Millimeter Stärke können mit dem Ätzverfahren präzise und konturenscharf bearbeitet werden.
Wie funktioniert Ätzen?
Vereinfachte Darstellung des Ätzverfahrens
1. Die technische Zeichnung ist die Basis zur Fertigung des Formteils. Die Daten werden so aufbereitet, dass daraus Filmvorlagen zu erstellen (plotten) sind.
3. Die Bleche des ausgewählten Rohstoffs werden gereinigt, damit sie vollständig staub- und fettfrei sind.
5. Die Filmvorlagen (Punkt 2.) werden in einen Belichter eingelegt und deckungsgleich ausgerichtet. Anschließend werden die laminierten Bleche zwischen den beiden Filmvorlagen positioniert und mittels Vakuum fixiert. Eine UV-Lichtquelle strahlt kollimiertes Licht aus. Dadurch werden die Konturen auf den Fotoresist übertragen.
7. Bei der anschließenden Entwicklung werden alle NICHT belichteten Bereiche des Fotoresists ausgewaschen. Dadurch liegen die zu ätzenden Konturen frei. Das Blech ist nun bereit für den Ätzprozess.
9. Nach Abschluss des Ätzprozesses ist das Formteil präzise aus dem Material herausgelöst. Um das Fotoresist zu entfernen, kommen die Formteile zum Entschichten.
11. Anschließend ist das Formteil fertig und entspricht bis auf hundertstel Millimeter exakt der ursprünglichen technischen Zeichnung.
Bleche bis zu einem Millimeter Stärke können mit dem Ätzverfahren präzise und konturenscharf bearbeitet werden.
Ätztechnik im Detail
Durch fotochemisches Ätzen können Präzisionsformteile auf hundertstel Millimeter genau aus Metallen und Legierungen herausgelöst werden. Ätzen ist ein chemischer Prozess, der ohne mechanische oder thermische Beanspruchung des Materials auskommt. Auch komplexe Teile werden grat- und spannungsfrei gefertigt.
Grundlage für das Ätzverfahren ist die technische Zeichnung, die im ersten Schritt für den Ätzprozess aufbereitet und auf transparente Filmvorlagen übertragen (geplottet) wird. Diese Vorlagen sind sozusagen das Werkzeug, mittels dem die Geometrie auf das Metall übertragen wird.
Wissenswert: Um feinste Verschmutzungen und
Staubeinschlüsse zu vermeiden, finden die
vorbereitenden Arbeiten in einem Reinraum statt. Zum
Schutz vor ungewollten Belichtungen ist der Raum mit
Gelblicht ausgestattet.
Wissenswert: Um feinste Verschmutzungen und Staubeinschlüsse zu vermeiden, finden die vorbereitenden Arbeiten in einem Reinraum statt. Zum Schutz vor ungewollten Belichtungen ist der Raum mit Gelblicht ausgestattet.
Auf zwei Filmvorlagen – je eine für Vorder- und Rückseite sind die Konturen des gewünschten Formteils abgebildet. Diese Konturen werden beim Belichten auf die Metallfolie oder das Blech übertragen.
Zur Vorbereitung der Belichtung werden die Metallfolien oder Bleche gereinigt und mit einer lichtempfindlichen Spezialfolie -dem Fotoresist- laminiert.
Im nächsten Schritt werden die Filmvorlagen in den Belichter eingelegt. Vorder- und Rückseite der Filme werden deckungsgleich ausgerichtet, das laminierte Blech wird zwischen den beiden Filmvorlagen positioniert und mittels Vakuum fixiert.
Durch Bestrahlung mit einer UV-Lichtquelle, die kollimiertes Licht ausstrahlt, reagiert der Fotoresist an den Stellen, die nicht durch die Konturen des Formteils auf der Filmvorlage abgedeckt sind. Der Fotoresist härtet an den belichteten Stellen aus und eine exakte Reproduktion des gewünschten Formteils befindet sich nun in dem Fotoresist auf dem Blech.
Bei der folgenden Entwicklung wird der nicht ausgehärtete Fotoresist entfernt und zurück bleibt die Geometrie des Formteils auf dem Material.
Wissenswert: Neben der Belichtung mit Filmvorlagen
ist auch eine digitale Direktbelichtung der laminierten
Bleche möglich. Diese setzen wir meist bei kleinen
Auflagen oder für Prototypen ein.
Wissenswert: Neben der Belichtung mit Filmvorlagen ist auch eine digitale Direktbelichtung der laminierten Bleche möglich. Diese setzen wir meist bei kleinen Auflagen oder für Prototypen ein.
Wissenswert: Je nach Material werden die Parameter
der Anlagen individuell geregelt, um ein optimales
Ergebnis zu erzielen.
Wissenswert: Je nach Material werden die Parameter der Anlagen individuell geregelt, um ein optimales Ergebnis zu erzielen.
Je nach Material kommen die Bleche auf eine unserer sieben Ätzlinien – hierbei unterscheiden wir zwischen Stahl, Edelstahl, Aluminium und Buntmetallen. In den Anlagen befinden sich oszillierende Düsenstöcke, diese sprühen das Ätzmedium gleichmäßig von oben und unten auf die Bleche. Während des Ätzvorgangs gelangt das Ätzmedium nur an die ungeschützten Stellen des Blechs und trägt dort das Material konturenscharf ab. Dieser gezielte Materialabtrag sorgt für die Genauigkeit und Präzision.
Zum Abschluss werden die Formteile mit Wasser abgespült, um den Ätzprozess zu beenden und Rückstände des Ätzmediums vollständig zu entfernen.
Beim anschließenden Entschichten (Strippen) wird der Fotoresist entfernt und die Teile sind bereit für die Qualitätskontrolle oder die weitere Bearbeitung.
Wissenswert: Neben dem vollständigen Durchätzen
sind auch Anätzungen der Oberfläche (z.B.
Biegekanten, Strukturen, Beschriftungen,
Kennzeichnungen) möglich. Weiterhin können die
Formteile in Anbindung oder einzeln ausgeätzt
werden. In Anbindung bedeutet, dass die Teile z.B. für
ein vereinfachtes Handling bei der Weiterbearbeitung
mit winzigen Stegen am ursprünglichen Blech oder
einem individuell zu definierenden Rahmen befestigt
bleiben.
Wissenswert: Neben dem vollständigen Durchätzen sind auch Anätzungen der Oberfläche (z.B. Biegekanten, Strukturen, Beschriftungen, Kennzeichnungen) möglich. Weiterhin können die
Formteile in Anbindung oder einzeln ausgeätzt werden. In Anbindung bedeutet, dass die Teile z.B. für ein vereinfachtes Handling bei der Weiterbearbeitung mit winzigen Stegen am ursprünglichen Blech oder
einem individuell zu definierenden Rahmen befestigt bleiben.
Wenn auch Sie ein Projekt in Ätztechnik umsetzen möchten, beraten wir Sie gerne und finden die optimale Lösung für Ihr Formteil. Es können nahezu alle Werkstoffe aus Metall verarbeitet werden (Stähle, Buntmetalle, Aluminium). Das Verfahren eignet sich besonders für Metallfolien und Feinbleche in Stärken von 0,01 bis 1 Millimetern.
Wir sind für Sie da!
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Unsere Flexibilität für Ihre Planungssicherheit. Rahmenvereinbarungen, Abrufaufträge, Verarbeitung von beigestellten Materialien oder Zugriff auf einen Lagerbestand von über 500 Materialien. Ihr Erfolg ist unser Ziel. Darum denken wir lösungsorietiert und wirtschaftlich. Wir arbeiten agil und flexibel und sollten die Teile “bis gestern” fertig sein müssen, bieten wir unseren Fast-Lane-Service.
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