안녕하세요, 건강하시기를 바랍니다. 이 문서에서는 광화학 가공이란 무엇인지 설명합니다. ? 상세히. 먼저 소개, 연혁, 단계별 작업, 장점, 단점 및 적용에 대해 자세히 알아보겠습니다.
먼저 소개를 시작하겠습니다.
광화학 가공은 제조 분야에서 지배적인 역할을 합니다. 이 공정은 화학 가공 공정의 고해상도입니다.
간단히 말해서 Chemical 가공공정에서 Maskant를 Photoresist 재료로 대체하는 것은 그 공정을 Photochemical 가공으로 바꾸는 것이다.
포토레지스트 재료는 판금 구성요소에 복잡한 형상을 생성하기 위해 화학적 에칭 전에 자외선 노출에 사용됩니다.
이 공정을 '광화학 밀링' 또는 '포토 에칭'이라고도 합니다. 이 방법으로 제조된 개체는 응력과 균열이 없습니다.
이 프로세스는 날카로운 치수 허용 오차로 인해 프로토타이핑에 널리 사용됩니다.
광화학 기계의 개발은 John Senebier가 테레빈유에 대한 용해도를 잃고 햇빛 아래서 경화되는 수지가 거의 없다는 것을 발견한 1782년에 시작되었습니다.
실험은 그때부터 1940년까지 시작되었습니다. 마지막으로 화학 공정과 포토레지스트(자외선 아래에서 금속이 경화되는 현상)를 합성하여 광화학이라는 이름의 기계 가공 공정이 발전했습니다.
1960년대부터 상업화되었습니다.
광화학 가공은 포토레지스트 재료를 사용하여 가공물을 자외선에 노출시킨 후 에칭 방법으로 금속을 제거하여 판금 부품에 원하는 형상을 제작하는 공정입니다.
광화학 가공 공정의 작동 원리는 화학 가공 공정에서 파생됩니다. 작업물의 깨끗한 표면에 포토레지스트 필름을 코팅합니다.
사용된 필름은 자외선에 민감하고 에칭제에 내성이 있습니다. 그런 다음 제작할 디자인의 일련의 사진을 필름에 인쇄합니다.
인쇄에는 투명과 검정색의 두 가지 음영이 있습니다. 포토 필름은 오차 없이 공작물에 정밀하게 장착됩니다. 포토레지스트는 자외선에 노출되었을 때 작업 표면을 부드럽고 단단하게 구별하는 작업을 수행합니다.
일반적으로 필름의 투명 영역을 통해 빛이 비치는 부분은 더 단단해지고 검정색은 부드럽게 유지됩니다. 그런 다음 코팅된 레지스트가 있는 공작물을 현상액에 넣어 소프트 레지스트를 제거합니다.
이러한 소프트 레지스트의 제거는 가공할 영역과 가공하지 않을 영역을 구분합니다. 금속의 노출된 영역은 에칭될 영역이 됩니다.
나머지 하드 레지스트는 마스크 역할을 합니다. 그런 다음 판금이 에칭 기계를 통과하여 에칭제가 공작물의 양면에 분사됩니다.
레지스트 물질이 없는 금속 부분은 화학 시약의 반응에 의해 용해됩니다.
시트 에칭이 완료되면 레지스트 재료를 용해시키는 레지스트 스트리퍼 스프레이 아래에 놓아 레지스트를 제거합니다.
결과는 사진 필름에 디자인되고 인쇄된 것과 같은 완제품이 될 것입니다.
프로세스는 모든 CAD 소프트웨어에서 구성 요소를 설계하는 컴퓨터 화면에서 시작됩니다. 생성된 아트웍은 사용되는 포토레지스트에 따라 블랙 또는 클리어 디자인 구조를 갖습니다.
표준 크기의 사진 필름에도 동일하게 인쇄됩니다. 투명 영역 또는 검은색 영역은 제조될 제품의 이미지가 됩니다. 일반적으로 작품은 두 장의 필름에 두 번 인쇄됩니다.
디자인을 제작하여 포토 필름에 인쇄한 후 디자인에 명시된 세부 사항에 따라 금속을 선택합니다. 그런 다음 시트는 판금 롤에서 절단됩니다.
절단할 시트의 크기는 인쇄된 사진 필름의 크기와 동일합니다. 광화학 공정에 사용되는 판금의 두께는 0.013~2.032mm여야 하며 금속은 알루미늄, 황동, 구리, 니켈, 은, 강철, 스테인리스강, 구리, 황동, 아연 및 티타늄일 수 있습니다.
그런 다음 시트를 청소하여 산화물, 오일 오염 물질 또는 그리스가 판금 표면에 존재하지 않는지 확인합니다.
세척은 일반적으로 고압 워터 제트, 알코올 용액 및 희석된 HCl을 적용하여 완전 자동 기계에서 수행됩니다.
N청소 필요:
시트는 세탁이 끝나면 열풍기로 건조시킵니다.
시트가 완전히 건조되면 레지스트 재료로 코팅됩니다. 레지스트로 사용되는 재료는 자외선에 민감하고 화학 시약에 내성이 있습니다.
실제로 포토레지스트는 두 가지 유형으로 분류됩니다. 포지티브 포토레지스트와 네거티브 포토레지스트. 레지스트 재료는 인쇄된 데이터가 투명하거나 검은색인지 여부에 관계없이 사진 필름에 인쇄된 디자인에 따라 선택됩니다.
포지티브 포토레지스트 :포지티브 포토레지스트는 시트가 UV광을 통과할 때 UV광에 노출된 레지스트 부분이 부드러워진다. 그런 다음 그 소프트 레지스트는 현상 과정에서 용해됩니다. 노출되지 않은 포토레지스트는 단단하게 남아 있습니다.
네거티브 포토레지스트 :네거티브형 포토레지스트의 경우 UV광을 받는 부분은 딱딱해지고 나머지 부분은 부드러워져 현상이 가능합니다.
시트가 끝나면 레지스트 재료로 코팅됩니다. 인쇄된 사진 필름은 시트 양면의 레지스트 재료 위에 신중하고 정확하게 장착됩니다. 항상 두 필름의 정렬이 정확한지 확인합니다.
그런 다음 시트는 UV 광을 통과합니다. 이 노출에서 필름에 인쇄된 깨끗한 영역은 UV 광선이 저항층에 부딪힐 수 있도록 하는 반면 검은색은 허용하지 않습니다.
사용된 레지스트는 감광성 재료이기 때문에 레지스트는 사용된 레지스트의 유형에 따라 조건이 단단해지도록 성질을 변화시켜 UV 광에 반응한다. 그 결과 레지스트가 경질 및 연질로 분할됩니다.
시트는 시트의 양면에 액체 현상제가 분무되는 현상기를 더 통과한다. 현상액은 소프트 레지스트를 녹이고 하드 레지스트는 현상액 처리를 견디고 판금 위에 계속 남아 있습니다.
이 프로세스가 끝나면 시트의 표면에는 에칭 후 금속이 남아 있어야 하는 표면에 레지스트가 남아 있고 나머지 시트는 금속이 제거되어야 하는 금속이 노출되어 있습니다.
다음 단계는 시트를 에칭 기계에 통과시키는 것입니다. 여기에서 시트의 양면에 화학 시약을 분사합니다.
레지스트 재료로 덮인 시트 영역은 에칭제가 금속과 반응하지 않도록 하는 반면 시트의 노출된 영역은 에칭제와 반응하여 화학적 특성의 변화로 인해 금속이 용융되도록 합니다.
이 금속 제거는 시트에 설계된 모양을 제작합니다. 전체 프로세스는 기계의 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 판금을 운반하는 롤링 컨베이어가 있는 완전 자동 폐쇄형 기계에서 진행됩니다.
에천트 선택 시 고려해야 할 요소:
광화학 밀링에 사용되는 에칭액의 유형은 사용되는 기본 재료의 상태에 따라 다릅니다. 아래에 몇 가지가 나열되어 있습니다.
| 시트 자료 | 에천트 |
| 철 합금(탄소강, 합금강, 스테인리스강 등) | 염화제2철 |
| 비철 합금(베릴륨동, 황동 등) | 염화제2구리 |
| 티타늄, 아연 및 그 합금 | 구리 기반 독점 에칭제 |
| 은 및 그 합금 | 질산제2철 |
| 금 및 그 합금 | 요오드 기반 에칭제 |
시트는 레지스트 박리 기계를 더 통과합니다. 에칭액의 반응으로부터 시트를 보호하기 위해 시트에 남아있는 레지스트는 레지스트 스트립 액체를 분무하여 제거합니다.
레지스트 스트리퍼는 공작물에서 모든 레지스트 재료를 용해시킵니다. 현상과 유사한 과정이지만 여기서 사용하는 현상액의 농도는 소프트 레지스트를 녹이기 위한 현상 과정에서 사용된 것보다 더 높습니다.
시트에서 레지스트가 제거되면 시트는 가압된 냉수로 세척되고 뜨거운 송풍기로 건조됩니다.
이 프로세스는 단일 시트에 여러 유사한 구성 요소를 생산하는 데 널리 사용되기 때문에 각 모서리는 금속에 손을 살짝 대면 분리됩니다. 그 결과물이 완성품입니다.
'레지스트 코팅'부터 '현상'까지의 일련의 작업이 옐로우룸에서 진행된다.
이 모든 작업은 포토레지스트가 더 짧은 파장의 빛에 원치 않는 노출을 방지하기 위해 노란색 형광등 튜브(YFT)를 사용하여 수행됩니다.
광화학 가공에 필요한 기본 시스템은 제도 장치, 판금 절단 기계, 도면 레이아웃 및 액세서리, CAD 플랫폼 및 현상 시스템, 사진 인쇄 기계 및 액세서리, 작업 청소 시스템, 수치 제어 UV 라이트 기계, 에칭 기계, 자동 세척 장치, 마스크 제거 장치 또는 레지스트 스트리퍼 기계 및 마지막으로 건조 장치.
다음은 광화학 가공의 적용입니다.
광화학 가공의 장점은 다음과 같습니다.
광화학 가공의 단점은 다음과 같습니다.
산업기술
제조업체는 종종 기존 가공 방법이 한계에 도달할 때마다 방전 가공(EDM)으로 전환합니다. EDM 프로세스에는 열 에너지를 사용하여 물체에서 과도한 재료를 제거하여 작업에 필요한 모양을 만드는 것이 포함됩니다. 가장 널리 사용되는 CNC 가공 공정은 아닙니다. 그러나 엔지니어들은 기계로 가공할 수 없는 부품을 만들기 위해 이 부품에 의존합니다. EDM은 레이저 절단과 같은 공정과 유사합니다. 과도한 재료를 제거하기 위해 기계적 힘이 필요하거나 사용하지 않습니다. 이것이 많은 사람들이 비전통적인 제조 공정으로 간주하는 이유입니다.
방전 가공(EDM)은 재료 제거 또는 제조 기술입니다. 1770년 Joseph Priestly에 의해 처음 소개되었습니다. 그러나 기술과 장비의 현대화와 함께 이 기술은 이제 컴퓨터 수치 제어(CNC)와 통합되었습니다. EDM 프로세스에는 열 에너지를 사용하여 물체에서 과도한 재료를 제거하여 작업에 필요한 모양을 만드는 과정이 포함됩니다. 가장 널리 사용되는 CNC 가공 공정은 아닙니다. 그러나 엔지니어는 처리할 수 없는 부품을 만들기 위해 그것에 의존합니다. 과도한 재료를 제거하기 위해 기계적 힘이 필요하거나 사용하지 않습니다.
