การกัดด้วยสารเคมีกับการกัดด้วยกรด: กระบวนการใดเหมาะสมกับโครงการของคุณ?

การกัดด้วยสารเคมีและการกัดด้วยสารเคมีต่างก็เป็นการกำจัดโลหะด้วยสารละลายเคมี ทำให้ดูคล้ายกันในแวบแรก แต่ความแตกต่างพื้นฐานอยู่ที่การใช้งาน การกัดด้วยสารเคมีจะกำจัดวัสดุออกจากพื้นผิวที่หนาเพื่อลดน้ำหนักหรือสร้างโพรง ในขณะที่การกัดด้วยสารเคมีจะตัดลวดลายที่แม่นยำผ่านแผ่นโลหะบางๆ แม้ว่าดูเหมือนจะง่าย แต่ความแตกต่างนี้มีความสำคัญต่อทุกสิ่ง ตั้งแต่สารเคมีที่ใช้ไปจนถึงผลลัพธ์ที่คาดหวังได้ 

หมายเหตุเกี่ยวกับศัพท์เฉพาะ:การกัดด้วยแสงบางครั้งเรียกว่าการขึ้นรูปด้วยสารเคมีหรือการตัดเฉือนด้วยสารเคมี ในบทความนี้ “การตัดเฉือนด้วยสารเคมี” หมายถึงการกำจัดวัสดุออกจากพื้นผิวของชิ้นส่วนที่มีอยู่ด้วยความลึกที่ควบคุมได้ ในขณะที่ “การกัดด้วยสารเคมี” หมายถึงการสร้างรูปทรงละเอียดหรือลักษณะทะลุผ่านในแผ่นโลหะบางๆ

เราจะอธิบายแต่ละขั้นตอนอย่างละเอียด และเปรียบเทียบข้อดีข้อเสียของการกัดด้วยสารเคมีกับการกัดด้วยกรด 

เคมีแกะสลัก

การกัดด้วยสารเคมีช่วยสร้างลวดลายและโครงร่างที่แม่นยำบนแผ่นโลหะบาง วิธีนี้ทำให้ได้ชิ้นส่วนเรียบที่มีความคลาดเคลื่อนต่ำและรูปทรงที่ซับซ้อน การกัดจะทำให้ได้รูปทรงและลวดลายที่มีรายละเอียด ไม่ใช่การตัดหรือทำให้บางลงเหมือนการกัดด้วยสารเคมี

กระบวนการกัดกรดทางเคมี

กระบวนการกัดกรดทางเคมีเริ่มต้นด้วยงานศิลปะดิจิทัลที่กำหนดพื้นที่ที่จะถูกกำจัดและปกป้อง สำหรับขั้นตอนการทำงานทั้งหมดตั้งแต่การเตรียมวัสดุไปจนถึงการตรวจสอบ โปรดดูคู่มือขั้นตอนการกัดกรดทางเคมีแบบทีละขั้นตอนได้ที่นี่ เมื่อการออกแบบเสร็จสมบูรณ์แล้ว จะทำการปิดบังส่วนที่ต้องการกัดกรดลงบนแผ่นโลหะที่เคลือบด้วยสารไวแสงโดยใช้กระบวนการโฟโตลิโทกราฟี หรือการปิดบังด้วยแสง

จากนั้นจึงทำการฉายแสงลงบนสารเคลือบโฟโตเรซิสต์ หลังจากนั้นจะนำแผ่นโลหะที่เตรียมไว้ไปวางในห้องกัดกรด ซึ่งสารเคมีจะสัมผัสกับบริเวณโลหะที่ถูกฉายแสง สารละลายกัดกรดจะละลายโลหะในแต่ละช่องเปิด ในขณะที่โฟโตเรซิสต์ที่แข็งตัวแล้วจะปกป้องบริเวณที่ถูกเคลือบไว้

เมื่อกระบวนการกัดผิวเสร็จสมบูรณ์ บริเวณที่เปิดโล่งจะถูกกัดกร่อนอย่างทั่วถึง และสารกัดกร่อนจะถูกทำให้เป็นกลาง

ข้อดี 

• สามารถสร้างรายละเอียดที่คมชัดอย่างเหลือเชื่อได้ถึงระดับ 25 ไมครอน
• ไม่มีแรงเค้นทางกลหรือบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน
• สามารถสร้างลวดลายที่ซับซ้อนได้โดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายด้านเครื่องมือ
• ใช้งานได้กับโลหะและโลหะผสมหลากหลายชนิด

ข้อ จำกัด

ต่อไปนี้เป็นข้อจำกัดของการกัดกรดด้วยสารเคมีเนื่องจากข้อจำกัดทางเทคนิคบางประการ:

• โดยทั่วไปความหนาของวัสดุจะจำกัดไว้ไม่เกิน 1.5 มิลลิเมตร
• ข้อจำกัดด้านอัตราส่วนระหว่างความหนาและขนาดรายละเอียด 
• ต้นทุนการพัฒนาอุปกรณ์และกระบวนการโฟโตลิโทกราฟี 
• เศษวัสดุสำหรับบริเวณที่ไม่จำเป็นต้องกัดกรด

อุตสาหกรรมที่สำคัญ

บริการกัดกรดทางเคมีสำหรับอุตสาหกรรมที่ต้องการชิ้นส่วนบางที่มีความแม่นยำสูง:

อิเล็กทรอนิกส์ 

การกัดด้วยสารเคมีใช้ในการผลิตวงจรแบบยืดหยุ่น แผ่นป้องกันคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และหน้าสัมผัสคอนเนคเตอร์ กระบวนการนี้สามารถสร้างลวดลายละเอียดในทองแดง สแตนเลส โลหะผสมนิกเกิล และโลหะอื่นๆ โปรดตรวจสอบคู่มือวัสดุสำหรับการกัดด้วยสารเคมี นี้ ก่อนเลือกโลหะผสมและกระบวนการ

บริการทางการแพทย์ 

บริษัททางการแพทย์ใช้กระบวนการกัดกรดทางเคมีในการผลิตใบมีดผ่าตัด สเตนต์ และชิ้นส่วนขนาดเล็ก เช่นเดียวกับในอุตสาหกรรมอื่นๆ กระบวนการนี้สามารถสร้างรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนได้ และชิ้นส่วนเหล่านี้ต้องมีคุณสมบัติพื้นผิวที่เข้ากันได้ทางชีวภาพด้วย

การบินและอวกาศ

ผู้ผลิตชิ้นส่วนอากาศยานใช้กระบวนการกัดกรดทางเคมีในการผลิตตัวกรอง ปะเก็น และชิ้นส่วนโครงสร้างน้ำหนักเบา

การกัดสารเคมี 

การกัดขึ้นรูปด้วยสารเคมีเป็นวิธีการกำจัดวัสดุออกจากพื้นผิวโลหะโดยใช้ปฏิกิริยาเคมีที่ควบคุมได้ วิธีการผลิตแบบลดวัสดุนี้สามารถสร้างการตัดที่แม่นยำ สร้างโพรง และลดน้ำหนักของโลหะหลายชนิดได้

กระบวนการบดทางเคมี 

การกัดผิวด้วยสารเคมีเริ่มต้นด้วยการเตรียมพื้นผิวของโลหะอย่างละเอียดเพื่อกำจัดน้ำมัน ออกไซด์ หรือสิ่งปนเปื้อน จากนั้นช่างเทคนิคจะใช้หน้ากากป้องกัน (หรือวัสดุต้านทาน) ปิดบริเวณชิ้นส่วนที่ต้องการให้คงสภาพเดิมไว้ 

ชิ้นส่วนหรือส่วนประกอบที่ถูกปิดบังไว้จะถูกจุ่มลงในอ่างสารเคมีที่มีความเป็นกรดหรือด่างเหมาะสมกับชนิดของโลหะ สารละลายจะละลายบริเวณที่เป็นโลหะที่สัมผัสกับสารละลาย ในขณะที่บริเวณที่ได้รับการปกป้องจะยังคงอยู่ครบถ้วนเนื่องจากสารกันกัดกร่อน 

ข้อดี 

ข้อดีบางประการของการบดด้วยสารเคมี ได้แก่: 

• การกำจัดวัสดุอย่างสม่ำเสมอในพื้นที่กว้างโดยไม่ทิ้งร่องรอยเครื่องมือ
• ไม่มีความเครียดทางกล 
• สามารถผลิตรูปทรงที่ซับซ้อนได้โดยไม่ต้องใช้เครื่องมือราคาแพง
• ผลลัพธ์มีความสม่ำเสมอโดยไม่ขึ้นอยู่กับขนาดหรือรูปทรงของชิ้นส่วน
• ต้นทุนสามารถจัดการได้สำหรับการสร้างต้นแบบหรือการผลิต

ข้อ จำกัด

มาดูข้อจำกัดบางประการของการบดด้วยสารเคมีกัน: 

• กระบวนการนี้มีข้อจำกัดในการควบคุมความลึก เมื่อเทียบกับการตัดเฉือนด้วยเครื่องจักรกล
• การจัดการสารเคมีและการกำจัดของเสียจำเป็นต้องมีมาตรการและขั้นตอนด้านความปลอดภัย
• วัสดุทุกชนิดไม่เหมาะสำหรับกระบวนการทางเคมี

อุตสาหกรรมที่สำคัญ

การบินและอวกาศ

การกัดขึ้นรูปทางเคมีของชิ้นส่วนอะลูมิเนียมถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศเพื่อลดน้ำหนักของชิ้นส่วนเครื่องบิน กระบวนการนี้ช่วยลดน้ำหนักของชิ้นส่วนสำคัญ เช่น ชิ้นส่วนโครงสร้างปีก ชิ้นส่วนลำตัว และชิ้นส่วนของเครื่องยนต์ 

อิเล็กทรอนิกส์

บริษัทในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ใช้กระบวนการกัดทางเคมีเพื่อสร้างแผ่นระบายความร้อนและลดน้ำหนักของชิ้นส่วนต่างๆ 

บริการทางการแพทย์ 

บริษัทผู้ผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์กำลังใช้กระบวนการกัดขึ้นรูปทางเคมีในการผลิตเครื่องมือผ่าตัดและชิ้นส่วนของอุปกรณ์ฝังในร่างกาย ชิ้นส่วนเหล่านี้ต้องมีรูปทรงและคุณสมบัติพื้นผิวที่เข้ากันได้ทางชีวภาพ ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้กระบวนการกัดขึ้นรูปทางเคมี 

การกัดด้วยสารเคมีเทียบกับการกัดด้วยกรด

การที่ผู้ผลิตเข้าใจความแตกต่างระหว่างการกัดด้วยสารเคมีและการกัดด้วยสารเคมี จะช่วยให้พวกเขาสามารถตัดสินใจเกี่ยวกับกระบวนการผลิตได้ดียิ่งขึ้น 

กระบวนการ

การกัดด้วยสารเคมีมุ่งเน้นไปที่การกำจัดวัสดุออกจากพื้นผิวที่เปิดโล่งอย่างเป็นระบบ เพื่อลดความหนาและสร้างโพรง โดยทั่วไป กระบวนการนี้จะกำจัดวัสดุออกไปในระดับความลึกที่กำหนด ในขณะเดียวกันก็รักษารูปทรงโดยรวมของชิ้นส่วนไว้ การกัดด้วยสารเคมีแตกต่างจากการกัดด้วยสารเคมีตรงที่ การกัดด้วยสารเคมีใช้กับวัสดุที่มีความหนามากกว่า และการกัดด้วยสารเคมีจะกำจัดวัสดุในปริมาณที่แตกต่างกัน

จุดมุ่งหมาย

จุดประสงค์ของการกัดขึ้นรูปด้วยสารเคมีคือการลดน้ำหนัก ลดความเครียด และสร้างพื้นที่เว้าสำหรับชิ้นส่วนที่มีอยู่แล้ว โดยทั่วไปแล้ว การกัดขึ้นรูปด้วยสารเคมีจะใช้เมื่อจำเป็นต้องกำจัดวัสดุออกจากรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนซึ่งไม่สามารถเข้าถึงได้โดยใช้เครื่องมือกลึง 

การกัดด้วยสารเคมีถูกนำมาใช้ในการผลิตชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูงจากแผ่นวัสดุเรียบ 

ความแม่นยำ

ความแม่นยำที่สามารถทำได้ของการกัดและกัดด้วยสารเคมีนั้นขึ้นอยู่กับวัสดุ ความหนา ความลึกของการกำจัด รูปทรงของชิ้นงาน การควบคุมกระบวนการ และวิธีการตรวจสอบ ก่อนที่จะระบุค่าความคลาดเคลื่อน ควรตรวจสอบค่าความคลาดเคลื่อนและข้อจำกัดของกระบวนการกัดด้วยสารเคมี หลักๆ ก่อน ค่าความคลาดเคลื่อนสำหรับการกัดด้วยสารเคมีโดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง ±0.05 มม. ถึง ±0.25 มม. ขึ้นอยู่กับวัสดุและความลึก อย่างไรก็ตาม ค่าความคลาดเคลื่อนที่เกี่ยวข้องกับการกัดด้วยสารเคมีอาจมีความแม่นยำถึง ±0.025 มม.

TMNetch: พันธมิตรที่คุณไว้วางใจได้สำหรับงานแกะสลัก

TMNetchมีประสบการณ์ยาวนานหลายทศวรรษในการดำเนินโครงการกัดกรดทางเคมีให้ประสบความสำเร็จในหลากหลายอุตสาหกรรม พวกเขาได้กลายเป็นหนึ่งในผู้จำหน่ายที่ได้รับการรับรองจาก Foxconn, Panasonic, Honeywell และบริษัทเทคโนโลยีขนาดใหญ่อื่นๆ

นี่คือเหตุผลว่าทำไม TMNetch จึงเป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับโครงการแกะสลักด้วยแสง :

• การสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว: 6 ชั่วโมง ตั้งแต่ไฟล์ออกแบบจนถึงต้นแบบ
• บริษัทผลิตภาพด้วยกระบวนการกัดกรดที่มีวัตถุดิบจำนวนมากอยู่ในคลังสินค้า
• แม่นยำสูง: ค่าความคลาดเคลื่อนน้อยที่สุดถึง ±0.0005 นิ้ว
• ความสามารถในการแปรรูปวัสดุ: สามารถแปรรูปวัสดุที่มีความหนาตั้งแต่ 01 มม. จนถึง 3.0 มม. ได้ รวมถึงสแตนเลส ทองเหลือง ทองแดง อลูมิเนียม ไทเทเนียม โควาร์ และนิกเกิล

หากชิ้นส่วนที่ผ่านการกัดด้วยสารเคมีนั้นต้องการการชุบ การขึ้นรูป การขัดเงา การทำความสะอาด หรือการตรวจสอบเพิ่มเติม โปรดดูบริการกัดด้วยสารเคมีแบบครบวงจร ของ TMNetch

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับการกัดด้วยสารเคมีเทียบกับการกัดด้วยกรด 

กระบวนการกัดกรดด้วยสารเคมีทำงานอย่างไร?

การกัดด้วยสารเคมีใช้กระบวนการโฟโตลิโทกราฟีในการสร้างลวดลายที่ซับซ้อนบนแผ่นโลหะที่เคลือบด้วยโฟโตเรซิสต์ เรซิสต์จะแข็งตัวโดยใช้แสงยูวี จากนั้นจึงใช้สารละลายกัดโลหะที่เปิดออกด้วยสารเคมี วิธีนี้จะสร้างลวดลายที่คมชัด แม่นยำ และ/หรือเป็นรูปทรงต่างๆ

การกัดด้วยสารเคมีกับการกัดด้วยกรด: วิธีไหนดีกว่ากัน?

กระบวนการใด “ดีกว่า” นั้นขึ้นอยู่กับความต้องการของคุณ การกัดด้วยสารเคมีเหมาะสมกว่าสำหรับการกำจัดวัสดุในวัสดุที่มีความหนา และการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับการลดน้ำหนัก การกัดด้วยสารเคมีมักเหมาะสำหรับชิ้นส่วนบางและแบนที่มีช่องเปิดละเอียดและลวดลายที่ซับซ้อน หากไม่มีกระบวนการใดที่เหมาะสมกับแบบร่างอย่างชัดเจน ให้เปรียบเทียบการกัดด้วยสารเคมีกับการตัดด้วยเลเซอร์ การปั๊มขึ้นรูป และการตัดเฉือนด้วยเครื่อง CNC

ควรพิจารณาอะไรบ้างเมื่อเลือกใช้ระหว่างการกัดด้วยสารเคมีกับการกัดด้วยกรด?

เมื่อเปรียบเทียบการกัดด้วยสารเคมีและการกัดด้วยสารเคมี ให้พิจารณาถึงรูปทรงเริ่มต้น วัสดุ ความหนา ความลึกของการกำจัด ความคลาดเคลื่อน ปริมาณการผลิต การดำเนินการรอง และกำหนดการ หากการกัดด้วยสารเคมีเหมาะสมกับโครงการ ให้ใช้รายการตรวจสอบสำหรับผู้ซื้อของบริษัทที่ให้บริการกัดด้วยสารเคมี นี้ เพื่อประเมินซัพพลายเออร์

สรุป

เมื่อต้องเลือกระหว่างการกัดด้วยสารเคมีกับการกัดด้วยสารเคมี สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจความสามารถและข้อจำกัดของแต่ละกระบวนการ ทั้งสองกระบวนการมีข้อดีเหนือกว่ากระบวนการตัดเฉือนแบบดั้งเดิมสำหรับการใช้งานบางอย่าง อย่างไรก็ตาม ความหนาของวัสดุ ความแม่นยำ และความต้องการในการผลิตนั้นมีความสำคัญ คู่มือนี้จะช่วยคุณตัดสินใจเลือกระหว่างการกัดด้วยสารเคมีกับการกัดด้วยสารเคมี ระบุความต้องการและข้อกำหนดของโครงการของคุณเพื่อกำหนดกระบวนการที่ดีที่สุดที่ตรงกับความสามารถของคุณ