Wie funktioniert das chemische Ätzen von Metall?

Bei Microtec-ETM haben wir uns neben dem Laserschneiden auf das fotochemische Ätzen spezialisiert, ein hochmodernes Verfahren, mit dem wir komplizierte und präzise Teile aus Metallblechen herstellen können. Die fotochemische Bearbeitung erfolgt unter Verwendung einer Fotolackbeschichtung die auf die zu bearbeitenden Bleche vor dem Ätzprozess aufgetragen wird, wodurch bestimmte Bereiche der Metalloberfläche vor dem Wegätzen geschützt werden können.

Der Prozess des Fotoätzen in Einzelschritten erklärt:

Das beste Design der Welt ist nur dann gut, wenn es auch hergestellt werden kann, und es ist daher die Aufgabe des CAD-Konstrukteurs, dafür zu sorgen, dass die vom Hersteller geforderten Teile für den Ätzprozess geeignet und perfekt angepasst sind. Damit die sehr engen Toleranzen eingehalten werden können und trotzdem wenig Verschnitt entsteht.

Um ein Metall mit Säure zu ätzen, müssen zuerst alle Verunreinigungen, Partikel, Öle oder Chemikalien von der Oberfläche des Blechs entfernt werden. In der Regel werden dafür Lösungsmittel, Desoxidationsmittel und alkalische Lösungen verwendet. Diese Reinigung des Blechs ist ein notwendiger Schritt im Vorbereitungsprozess, um sicherzustellen, dass die Oberfläche komplett sauber ist, damit der Fotolackfilm gut auf der Oberfläche haften kann.

Im Anschluss kann das Laminieren erfolgen, d.h. das Aufbringen des Fotolackfilms auf das Blech. Danach werden dann die Bilder der Bauteile aus der CAD-Software bzw. deren Umrisse und Strukturen auf die Fotolackschicht des Blechs aufgebracht. Sobald die Bilder auf die Bleche übertragen worden sind, werden sie mit UV-Licht bestrahlt, wodurch die Bilder dauerhaft fixiert werden. Dort, wo das UV-Licht durch die klaren Bereiche des Laminats scheint, wird der Fotolack fest und härtet aus. Schwarze Bereiche des Laminats bleiben weich und werden durch das UV-Licht nicht beeinflusst.

Nach der Fixierung des Fotolacks kommen die Bleche in die Entwicklungsmaschine, wo durch eine alkalische Lösung, meist Natrium- oder Kaliumcarbonatlösungen, das noch weiche Laminat des Fotolackfilm abgewaschen wird und die zu ätzenden Teile freigelegt werden. Die ausgehärtete Fotolack-Struktur entspricht also dem späteren Formätzteil.

Im nächsten Schritt wird das Ätzmittel oder die Säure aufgetragen. Dort, wo das Ätzmittel mit dem freiliegenden Metall in Berührung kommt, löst es das Metall auf und hinterlässt so das gewünschte Bauteil. Die Säure kann entweder durch Aufsprühen auf das Werkstück oder durch Eintauchen des Werkstücks in ein Säurebad aufgetragen werden. Die Säure oder Chemikalie, die normalerweise verwendet wird, ist Eisenchlorid, ein korrosives Material. Wie lange das Werkstück dem Ätzmittel ausgesetzt wird, hängt von der Art des Metalls und den Feinheiten des herzustellenden Werkstücks ab.

Da die geätzten Bleche bzw. Formteile an den nicht geätzten Stellen noch Reste des Fotolacks aufweisen, wird dieser beim sogenannten „Strippen“ jetzt noch restlos entfernt. Nachdem der Fotolack entfernt wurde, werden die Teile oder Bleche geprüft und für den Versand an den Kunden verpackt oder für zusätzliche Arbeitsgänge wie Biegen, Kanten, Beschichten, Umformen oder andere Veredelungen vorbereitet.

Innovative Metallbearbeitung mit Präzision

Microtec ETM – Laserschneiden und Fotoätzen

Benötigen Sie lasergeschnittene Teile für Ihren Fertigungsprozess oder filigrane Ätzteile für Präzisionsanwendungen? Wenden Sie sich noch heute an die Experten von Microtec-ETM.

Senden Sie uns Ihre Anfrage

Die fotochemische Bearbeitung oder das chemische Ätzen ermöglicht die Herstellung komplexer Geometrien innerhalb sehr enger Toleranzen, und wir stellen gerne heraus, dass eine zunehmende Komplexität der Formätzteile hier nur selten einen Kostenfaktor darstellt. Deshalb ist das Fotoätzen konventionellen Hartwerkzeugen wie sie beispielsweise beim Stanzen benötigt werden durchweg überlegen. Ebenso sind nötige Modifikationen für Prototypen schnell und kostengünstig möglich. Die Endprodukte sind grat- und spannungsfrei und auch das Risiko von Hitzeverformungen besteht nicht.