产品制造工艺-板材加工

2016-11-28 10:29:26
产品制造工艺-板材加工化学铣刻



图片中充满创意和工艺美感的产品,其实是一家工业设计公司设计的立体名片,他以令人赞叹的细节,精巧华丽的雕工和完美的折合设计,表现了一个人在单车休闲以及商务办公室的不同场景。这也是一个将时蚀刻工的尺寸精度和准度发挥到极致,将设计师的理念百分之百呈现出的工艺作品。

 

化学铣工,俗称蚀刻,是目前在薄平板上加工出复杂图案的最佳方法。其原理类似于相片冲洗时的显影过程,利用曝光量的差别何强酸腐蚀性溶液达成移除工件的加工目的。

 

化学铣工的第一个步骤是要在板材上不需要被腐蚀的部分印刷,或涂上一层保护层以抗酸蚀。这层保护膜可以是简单的线条,或是真实的照片图像。当板材表面被喷涂上腐蚀性溶液后,没有保护膜的部分会被强酸腐蚀掉。需要折叠的部分可以采用半腐蚀的方式,去除折现上一半以上的板材厚度,以利于我们折出立体的形状。

 

产能

虽然没有开模费用,但由于制作cad需要人力成本,所以还是比较适用于批量或大量生产。

 

单位成本和设备投资

同样的,由于没有开模费用,所以生产成本相对低廉,但正因为如此,其大量生产和小批量生产的单位成本几乎没有差别。

 

加工速度

蚀刻的加工速度取决于表面蚀刻图案的复杂程度。

 

加工物件表面粗糙度

经过化学腐蚀候的金属外观表面会比较粗糙有颗粒感,然而对于工业设计师来说这反而会成为一种特色,蚀刻开的断面不会有切削加工的毛边问题。

 

形状复杂程度

此方法是加工薄板和金属箔膜最适合的方法。让产品设计师可以创造出很细微的线条和造型,而不用担心如激光雕刻会产生的烧焦痕迹。

 

加工尺寸

加工尺寸通常受限于工厂提供的标准规格板材。

 

加工精度

精准度必须考虑板材厚度,若要穿孔的话,孔径必须大于板材厚度,至少需要大过一到二倍,在此条件下,一件厚度为0.025mm0.050mm的板材其加工精度可达±0.025mm

 

可加工材质

几乎所有的金属板材皆可用比加工工艺,包括应金属钛,钨,不锈钢等。

 

应用范围

电子产品连接器的金属接角,驱动开关,净水器的微型滤网,甚至是在板材上制作出公司的商标,都可以采用蚀刻加工。许多工业产品甚至国防产品也都会用到这项技术,包括炸弹的即时引爆装置,其精密的程度甚至连接近目标物的气压变化都可以随时监测。

 

可持续性

虽然蚀刻所使用的酸溶液是高危险性有毒物质,但以目前的技术,使用过的溶液几乎都可以经过纯化和适当的化学处理后回收再利用,大大减轻了对环境的伤害和对水源的污染和浪费。再者,蚀刻加工的产品良率极高且无需再加工和后制程,这也减少了材料的浪费和可能不良品的废弃问题,而且能节省原料和能源的消耗。唯一的缺憾事不想切削加工的切屑可被回收再利用,经过腐蚀到溶液中的金属材料目前还无法被回收再利用。
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