Fotochemisches Ätzen: Bearbeitung fast aller Metalle

von Alexander Kirschbaum

Fotochemisches Ätzen ist eine schnelle, effiziente und kostengünstige Methode, um unter Einsatz von Ätzstoffen Präzisionsmetallteile zu produzieren. Das Verfahren eignet sich für die Entwicklung und Herstellung von Prototypen, wobei extrem schnell von kleinen auf große Produktionsmengen hochgefahren werden kann. Fotochemisch geätzte Teile sind grat- und spannungsfrei. Die Komplexität der Formen ist unbegrenzt: Da einfach anzupassende digitale Werkzeuge verwendet werden, besteht zu jedem Zeitpunkt die Möglichkeit, flexibel das Design zu ändern.

Dank dieser Eigenschaften ist das fotochemische Ätzen eine Option für die Herstellung eines breiten Spektrums an komplexen Teilen und Komponenten, von denen viele in sicherheitskritischen Anwendungen zum Einsatz kommen. Das Fotoätzen eignet sich darüber hinaus für die Bearbeitung fast aller Metalle. Das ist zum einen auf die inhärente Natur des Verfahrens zurückzuführen und zum anderen das Ergebnis jahrzehntelanger Forschungs- und Entwicklungstätigkeit mit Ätzstoffen.

Eine Universallösung für alles?

Fotochemisches Ätzen ist kein Universalprozess „von der Stange“. Um für unterschiedlichste Branchen optimale Ergebnisse zu erzielen, arbeiten die Ätztechnikspezialisten von Precision Micro eng mit den Entwicklern und Konstrukteuren zusammen. Das Unternehmen hat über 50 Jahre Erfahrung mit dem Fotoätzen und kann inzwischen über 2.000 verschiedene Metallsorten bearbeiten.

Einige Materialien wie Edelstahl, Kupfer und Nickel sind dabei einfacher zu bearbeiten als andere wie Aluminium oder Titan. Die Nachfrage der Industrie nach Metallen, die fester, leichter und im Allgemeinen leistungsfähiger sind, aber trotzdem strenge Kostenparameter erfüllen, steigt. Häufig sind das Metalle, die schwieriger kosteneffizient zu bearbeiten sind.

Anspruchsvolle Metallbearbeitung: Stahl und Edelstähle

Precision Micro ätzt mehr als zwei Millionen Stahlteile pro Monat aus einer großen Auswahl an austenitischen (300er Serie) und martensitischen (400er Serie) Stählen sowie aus Spezialstählen wie Sandvik-Chromflex-Bandstählen, die sich durch hohe Dauerfestigkeit auszeichnen. Edelstahl kommt aufgrund seiner Vielseitigkeit bei einem breiten Spektrum an Produkten und Anwendungen zum Einsatz und ist aufgrund der verhältnismäßig geringen Kosten häufig das bevorzugte Material. Precision Micro ist nach eigenen Angaben Experte für die Produktion von Federn und Gelenken aus Edelstahl für sicherheitskritische Anwendungen wie Satelliten, ABS-Bremssysteme, Biosensoren und Kraftstoffeinspritzsysteme. Bei diesen Anwendungen müssen die Gelenke Millionen von Malen gebeugt werden. Fotoätzen gilt häufig als das ideale Verfahren, weil die Dauerfestigkeit, Stabilität und Flachheit von Edelstahl beim fotochemischen Ätzen nicht beeinträchtigt werden.

Das fotochemische Ätzen nutzt das Unternehmen außerdem, um kundenspezifische Netze, Filter und Siebe aus Stahl herzustellen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Metallbearbeitungsverfahren ermöglicht das Fotoätzen unbegrenzte Komplexität. Da die mechanische Oberflächenausführung des Edelstahls beim fotochemischen Ätzen unverändert bleibt, setzen auch viele Konstrukteure von Innenausstattungen in der Automobilbranche auf das Verfahren, um beispielsweise komplexe und sehr detailreiche hochwertige Lautsprechergitter herzustellen. Im Medizinbereich wird sehr harter chirurgischer Stahl geätzt, um verschiedene chirurgische Instrumente zu erzeugen. Im Gegensatz zum Stanzen, bei dem härtere Materialien zu Werkzeugverschleiß und anschließender Werkzeugaufbereitung führen, eignen sich Ätzstoffe gleichermaßen für die Bearbeitung von harten und weichen Materialien.

Quelle: Precision Micro  Bildtext: Fotochemisches Ätzen wird für die Produktion von Netzen, Filtern und Sieben aus Stahl verwendet, da die Bearbeitungstechnik im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren auch komplexe und kleinteilige Metallbearbeitung ermöglicht. (Foto: Precision Micro)

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