关于蚀刻尺寸的控制的问题

      化学蚀刻加工的尺寸精度受两个方面的影响:①化学蚀刻本身在加工过程中所产生的偏差,这是由各个被加工表面上的小同蚀刻速度造成的,这就使得腐蚀去掉的金属厚度或腐蚀深度有了差异。这可以归结是化学蚀刻精度。这一精度的控制,可以通过试验,选择最适合于某种金属的腐蚀剂,及最适宜的腐蚀条件来得到一定程度的保证。②被腐蚀材料的精度,这是指零件在进行化学腐蚀加工之前,原材料奉身即已存在偏差,也称为毛坯偏差。化学蚀刻的总公差是这两个精度偏差的总和,所以在进行化学蚀刻时必须要把这两个偏差都计算在内,否则经化学蚀刻的零件会有很大的尺寸偏差。
    从这一点可以看出,化学蚀刻加工都是以零件的原始表面为基准,而不是像大多数的机械加工方法那样,是以金属切削机殊的基准面来作为加工基准,其加工偏差只受机床固有的加工精度的影响。化学蚀刻所能达到的加工公差主要受以下几方面因素的影响。
    1、零件材料的影响
    由于材料的不同,其蚀刻速度和侧蚀率也不尽相同,从而使一些材料比另一些材料具/有更加均匀的腐蚀效果。所以在同一腐蚀条件下,二者加工后的精度自然也就不同。对于同一种材料也可因材料型号的不同产生不同的蚀刻速度及效果,使其在同一腐蚀液中也会具有不同的腐蚀公差。
    2.零件尺寸大小的影响
    零件尺寸越大,在腐蚀槽中所处的位置不同,因而各部分出现腐蚀差异的可能性就更大,这主要表面在蚀刻速度的差异。同时毛坯尺寸越大在初加工时所要求的公差也越大,所以这种零件经化学蚀刻后的总公差也就越大。
    3.零件悬挂方式的影响
    一个大型的板材零件如果是垂直放下腐蚀槽中,经腐蚀后会出现下薄卜厚的锥形,所以在计算公差时也应把这种由腐蚀加工本身造成的的公差计入总公差。对于小型零件这种现象可以不计。 

 4.腐蚀剂的影响
  为了保证严格的公差尺寸,必要条件之一就是要使腐蚀液在加T过程中,对零件表而保持一种均衡的蚀刻速度。为此,必须要严格控制腐蚀液化学成分的浓度范围;保持腐蚀剂在腐蚀槽中各部分的温度分布均匀;保持腐蚀液再:腐蚀槽中各部分浓度均匀。前者可采用对腐蚀液的分析来达到控制,同时在成本允许的情况下采用大体积腐蚀液。后两者可以采用搅拌腐蚀液的方法来得到满足。
  5.腐蚀加工深度的影响
  这是所有各种因素巾对化学蚀刻加上公差影响最大的因素,因为腐蚀加工深度越深,零件在腐蚀液中浸泡时问越长,而时间越长,腐蚀液中各种化学成分的变化也越大,进而使蚀刻速度及腐蚀效果的变化增人。同时过深的腐蚀加工,当达到一定深度后,由于浓差极化及腐蚀残渣的沉积,其腐蚀行为也会发生变化,对化学蚀刻加工的公差影响也越大。
    6.样板精度及图形转移精度的影响
    这里所说的样板主要包括了两个方面的含义:①刻划图形所使用的样板,这种样板的精度受样板加工成本的影响较大;②用于照相及丝印图形转移所用的照相底片,照相底片可以达到很高的精度,特别是对照相图形转移可以做到和照相底片几乎完全一样的图形转移精度。丝网印刷图形转移精度主要受丝阿材料及印版制作、油墨、丝印技术等的影响。以现有技术不能做到与照相底片十分吻合的印版,但对于精细的图形受丝印方法的限制,不可能制作出精细的线条和甲直的罔形边缘。而现在所普遍采用的另一方法——激光图形刻印技术,其设计文件就是样板,它的边缘平直度只受激光刻罔机精度的影响。但这种A法_次投资成本较大,批量制作图形一致性好,对于阴图文蚀刻这是最适用也是比较快捷的方法。
    7.腐蚀加工过程的影响
    在腐蚀加工过程中,腐蚀作用将在垂直于零件表而的方向和在防蚀层下平行于零件表面的方向同时进行,并逐渐深入到材料内部。在前面已经讨论过关于侧蚀率的问题,当侧蚀率越大,显然在水平方向的精度就越差。侧蚀率受材料种类、腐蚀液成分、腐蚀方法的影响较夫。所以,要保证腐蚀水平精度,首先要做的就是通过实验确定侧蚀率.并以此确定图形样板的精确尺十范围。由于化学蚀刻在水平方向上变化的影响,所以用于加工尺寸非常精确的肌槽或凸肋都足不可取的。但对于水平方向公差要求在±0 25 mm~±0 5mm范围内的加工得到了广泛应用,特别是在飞机工业及导弹、舰船等特殊行业中大量使用。
    关于水平尺寸加工精度问题,在化学蚀刻的另一个专业领域中是不成问题的。那就是照相图文转移化学蚀刻、丝印图文转移化学蚀刻、激光刻划图文转移化学蚀刻。特别照相化学蚀刻方法,其极高的尺寸加工精度,是由非常浅的腐蚀深度与极细密的,光敏防蚀层结合起来达到的。这一方法在电路板制造及薄垫片、精巧弹簧片和形状复杂的零件加工中都应用得非常广泛。