광화학 에칭은 복잡한 금속 부품을 위한 선택 프로세스입니다.
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광화학 에칭은 복잡한 금속 부품을 위한 선택 프로세스입니다.

Jun 05, 2023

PCE(Photo Chemical Etching)는 오늘날 복잡한 금속 부품을 제조하는 데 사용되는 정밀 제조 공정으로 평가됩니다. 여기에는 금속 시트에서 재료를 선택적으로 제거하여 원하는 디자인을 만들기 위해 화학적 및 사진 기술을 사용하는 작업이 포함됩니다.

이 과정은 금속 시트를 청소하여 오일과 오염 물질을 제거하는 것으로 시작됩니다. 일반적으로 고해상도 유리, 필름 또는 디지털 이미지와 같은 사진 도구가 적층 금속 시트에 적용됩니다. UV 광선은 디자인을 필름에 노출시키는 데 사용되며, 이를 통해 금속 표면에 디자인이 전사됩니다.

노출 후에는 보호되지 않은 영역에서 과잉 레지스트를 선택적으로 제거하기 위해 현상 용액이 적용되어 원하는 부품 디자인이 남습니다. 그런 다음 금속 시트는 에칭 공정을 거치는데, 여기서 화학 용액을 적용하여 금속의 보호되지 않은 부분을 용해시킵니다. 그 결과 설계에 따라 재료가 정확하게 제거되어 원하는 구성 요소가 남게 됩니다.

에칭 공정이 완료되면 완성된 부품을 스트리핑 용액에 담가 남아 있는 레지스트와 오염 물질을 제거합니다. 그런 다음 에칭된 부품은 굽힘, 조립 또는 최종 품질 관리 검사와 같은 추가 처리를 위한 준비가 됩니다.

프로세스 장점

PCE는 전통적인 금속 제조 방법에 비해 상당한 이점을 제공하는 정교한 제조 공정입니다. 이를 통해 탁월한 정밀도와 엄격한 공차로 복잡한 설계를 생산할 수 있어 광범위한 응용 분야에 적합합니다.

PCE의 주요 장점 중 하나는 에칭되는 금속의 물리적 특성을 보존하는 능력입니다. 스탬핑이나 가공과 같은 전통적인 기계적 제조 방법과 달리 PCE는 금속에 과도한 기계적 힘이나 열을 가하지 않습니다. 이는 경도, 연성, 입자 구조와 같은 금속의 고유 특성이 크게 영향을 받지 않는다는 것을 의미합니다. 결과적으로 최종 에칭된 구성요소는 원래의 기계적 특성을 유지하여 최적의 성능과 기능을 보장합니다.

이 프로세스는 특히 툴링 비용 측면에서 매우 비용 효율적입니다. PCE는 디지털 도구를 사용하여 이미지를 금속 표면에 전송합니다. PCE용 엔지니어링 도구를 생산하는 비용은 상대적으로 낮으며 일반적으로 약 €2000입니다. 이에 비해 전통적인 금속 제조 방법에는 비용이 많이 들고 시간이 많이 소요되는 툴링 프로세스가 포함되는 경우가 많으며, 이는 수천 달러의 비용이 들고 상당한 리드 타임이 필요할 수 있습니다. 이러한 비용 이점으로 인해 PCE는 중소 규모 생산은 물론 신속한 프로토타이핑에도 특히 매력적입니다.

또한 PCE를 사용하면 프로토타이핑 단계에서 빠르고 쉽게 설계를 변경할 수 있습니다. 툴링 프로세스는 상대적으로 간단하고 저렴하므로 최소한의 비용과 시간 투자로 설계 수정을 구현할 수 있습니다. 설계자와 엔지니어는 부품의 치수나 기능을 유연하게 조정하여 최종 제품이 원하는 사양을 충족하도록 할 수 있습니다.

PCE의 또 다른 주목할만한 장점은 가장자리가 매끄럽고 버(Burr) 없는 부품을 생산할 수 있다는 것입니다. 이 공정은 화학적 용해를 통해 재료를 제거하여 버나 거친 부분이 형성되지 않고 깨끗하고 정밀한 모서리를 생성합니다. 이러한 수준의 정밀도는 결함이나 버가 성능이나 안전을 저해할 수 있는 미세한 스크린, 회로 구성 요소 또는 의료 기기와 같이 복잡한 세부 사항이 필요한 응용 분야에 특히 중요합니다.

또한 PCE는 광범위한 금속 및 합금과 호환됩니다. 스테인리스강 합금, 강철 합금, 황동, 구리, 베릴륨 구리, 알루미늄, 인코넬, 니켈 은, 인청동 및 다양한 특수 합금을 모두 이 공정을 사용하여 성공적으로 에칭할 수 있습니다. 이러한 다양성 덕분에 전자, 항공우주, 의료 장비, 통신에 이르기까지 다양한 산업 분야의 부품을 생산할 수 있습니다.