ફોટોકેમિકલ ઇચ ડિઝાઇન એન્જિનિયરની માર્ગદર્શિકા

ધાતુના ગુણો ધરાવતો અને બે અથવા વધુ રાસાયણિક તત્વોનો સમાવેશ કરતો પદાર્થ, જેમાંથી ઓછામાં ઓછું એક ધાતુ છે.
જરૂરી યાંત્રિક અને ભૌતિક ગુણધર્મો મેળવવા માટે ચોક્કસ માત્રામાં એલોયિંગ તત્વો ઉમેરવામાં આવતા કોપર. સૌથી સામાન્ય કોપર એલોયને છ જૂથોમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે, જેમાંના દરેકમાં નીચેના મુખ્ય એલોયિંગ તત્વોમાંથી એક હોય છે: પિત્તળ - મુખ્ય એલોયિંગ તત્વ ઝીંક છે;ફોસ્ફર બ્રોન્ઝ - મુખ્ય એલોયિંગ તત્વ ટીન છે;એલ્યુમિનિયમ બ્રોન્ઝ - મુખ્ય એલોયિંગ તત્વ એલ્યુમિનિયમ છે;સિલિકોન બ્રોન્ઝ - મુખ્ય એલોયિંગ તત્વ સિલિકોન છે;કોપર-નિકલ અને નિકલ-સિલ્વર - મુખ્ય એલોયિંગ તત્વ નિકલ છે;અને બેરિલિયમ, કેડમિયમ, ક્રોમિયમ અથવા આયર્ન જેવા વિવિધ તત્વોની ઓછી માત્રામાં પાતળું અથવા ઉચ્ચ કોપર એલોય.
કઠિનતા એ સપાટીના ઇન્ડેન્ટેશન અથવા વસ્ત્રો માટે સામગ્રીના પ્રતિકારનું એક માપ છે. કઠિનતા માટે કોઈ ચોક્કસ ધોરણ નથી. કઠિનતાને માત્રાત્મક રીતે દર્શાવવા માટે, દરેક પ્રકારના પરીક્ષણનું પોતાનું સ્કેલ હોય છે, જે કઠિનતાને વ્યાખ્યાયિત કરે છે. સ્થિર પદ્ધતિ દ્વારા પ્રાપ્ત ઇન્ડેન્ટેશન કઠિનતા માપવામાં આવે છે. બ્રિનેલ, રોકવેલ, વિકર્સ અને નૂપ પરીક્ષણો દ્વારા. ઇન્ડેન્ટેશન વિનાની કઠિનતા સ્ક્લેરોસ્કોપ ટેસ્ટ તરીકે ઓળખાતી ગતિશીલ પદ્ધતિ દ્વારા માપવામાં આવે છે.
કોઈપણ ઉત્પાદન પ્રક્રિયા કે જેમાં વર્કપીસને નવો આકાર આપવા માટે ધાતુ પર કામ કરવામાં આવે છે અથવા મશીન કરવામાં આવે છે. વ્યાપક રીતે, આ શબ્દમાં ડિઝાઇન અને લેઆઉટ, હીટ ટ્રીટમેન્ટ, મટિરિયલ હેન્ડલિંગ અને ઇન્સ્પેક્શન જેવી પ્રક્રિયાઓનો સમાવેશ થાય છે.
સ્ટેનલેસ સ્ટીલમાં ઉચ્ચ શક્તિ, ગરમી પ્રતિકાર, ઉત્તમ યંત્ર અને કાટ પ્રતિકાર છે. વિશિષ્ટ એપ્લિકેશનો માટે યાંત્રિક અને ભૌતિક ગુણધર્મોની શ્રેણીને આવરી લેવા માટે ચાર સામાન્ય શ્રેણીઓ વિકસાવવામાં આવી છે. ચાર ગ્રેડ છે: CrNiMn 200 શ્રેણી અને CrNi 300 શ્રેણી ઓસ્ટેનિટિક પ્રકાર;ક્રોમિયમ માર્ટેન્સિટિક પ્રકાર, સખત 400 શ્રેણી;ક્રોમિયમ, બિન-સખત 400 શ્રેણી ફેરીટીક પ્રકાર;સોલ્યુશન ટ્રીટમેન્ટ અને વય સખ્તાઇ માટે વધારાના તત્વો સાથે વરસાદ-સખ્તાઈ શકાય તેવા ક્રોમિયમ-નિકલ એલોય.
સખત ધાતુઓના હાઇ સ્પીડ મશીનિંગને મંજૂરી આપવા માટે ટાઇટેનિયમ કાર્બાઇડ ટૂલ્સમાં ઉમેરવામાં આવે છે. ટૂલ કોટિંગ તરીકે પણ વપરાય છે. કોટિંગ ટૂલ જુઓ.
વર્કપીસના કદ દ્વારા મંજૂર લઘુત્તમ અને મહત્તમ જથ્થા સેટ સ્ટાન્ડર્ડથી અલગ છે અને હજુ પણ સ્વીકાર્ય છે.
વર્કપીસને ચકમાં રાખવામાં આવે છે, પેનલ પર માઉન્ટ કરવામાં આવે છે અથવા કેન્દ્રો વચ્ચે રાખવામાં આવે છે અને ફેરવવામાં આવે છે, જ્યારે કટીંગ ટૂલ (સામાન્ય રીતે સિંગલ પોઈન્ટ ટૂલ) તેની પરિમિતિ સાથે અથવા તેના છેડા અથવા ચહેરા દ્વારા આપવામાં આવે છે. સીધા વળાંક (કટીંગ) ના સ્વરૂપમાં વર્કપીસની પરિમિતિ સાથે);ટેપર્ડ ટર્નિંગ (ટેપર બનાવવું);સ્ટેપ ટર્નિંગ (સમાન વર્કપીસ પર વિવિધ કદના વ્યાસને ફેરવવું);ચેમ્ફરિંગ (એક ધાર અથવા ખભાને બેવેલિંગ);સામનો કરવો (અંત કાપવો);ટર્નિંગ થ્રેડો (સામાન્ય રીતે બાહ્ય થ્રેડો, પરંતુ આંતરિક થ્રેડો પણ હોઈ શકે છે);રફિંગ (બલ્ક મેટલ દૂર કરવું);અને ફિનિશિંગ (અંતમાં લાઇટ શીયરિંગ). લેથ્સ, ટર્નિંગ સેન્ટર્સ, ચક મશીનો, ઓટોમેટિક સ્ક્રુ મશીનો અને સમાન મશીનો પર.
ચોકસાઇવાળી શીટ મેટલ પ્રોસેસિંગ ટેક્નોલોજી તરીકે, ફોટોકેમિકલ એચિંગ (PCE) ચુસ્ત સહિષ્ણુતા પ્રાપ્ત કરી શકે છે, તે ખૂબ જ પુનરાવર્તિત છે, અને ઘણા કિસ્સાઓમાં એકમાત્ર એવી તકનીક છે જે ખર્ચ-અસરકારક રીતે ચોકસાઇવાળા મેટલ ભાગોનું ઉત્પાદન કરી શકે છે, તેને ઉચ્ચ ચોકસાઇની જરૂર છે અને સામાન્ય રીતે સલામત છે. એપ્લિકેશન્સ
ડિઝાઇન એન્જિનિયરોએ તેમની પસંદગીની મેટલવર્કિંગ પ્રક્રિયા તરીકે PCE પસંદ કર્યા પછી, તે મહત્વપૂર્ણ છે કે તેઓ માત્ર તેની વર્સેટિલિટી જ નહીં, પરંતુ ટેક્નોલોજીના ચોક્કસ પાસાઓને પણ સંપૂર્ણપણે સમજે જે ઉત્પાદન ડિઝાઇનને પ્રભાવિત કરી શકે છે (અને ઘણા કિસ્સાઓમાં વધારો કરી શકે છે). આ લેખ વિશ્લેષણ કરે છે કે ડિઝાઇન એન્જિનિયરોએ શું કરવું જોઈએ. PCE માંથી સૌથી વધુ મેળવવા માટે પ્રશંસા કરે છે અને અન્ય મેટલવર્કિંગ તકનીકો સાથે પ્રક્રિયાની તુલના કરે છે.
PCE પાસે ઘણી વિશેષતાઓ છે જે નવીનતાને ઉત્તેજીત કરે છે અને "પડકારરૂપ ઉત્પાદન લક્ષણો, ઉન્નત્તિકરણો, અભિજાત્યપણુ અને કાર્યક્ષમતાનો સમાવેશ કરીને સીમાઓને વિસ્તૃત કરે છે." ડિઝાઇન એન્જિનિયરો માટે તેમની સંપૂર્ણ ક્ષમતા સુધી પહોંચવા માટે તે મહત્વપૂર્ણ છે અને માઇક્રોમેટલ (HP Etch અને Etchform સહિત) તેના ગ્રાહકો માટે હિમાયત કરે છે. તેમની સાથે ઉત્પાદન વિકાસ ભાગીદારો તરીકે વ્યવહાર કરવા - માત્ર પેટા કોન્ટ્રાક્ટ ઉત્પાદકો જ નહીં - ડિઝાઇન તબક્કાની શરૂઆતમાં OEM ને આ બહુવિધતાને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવાની મંજૂરી આપે છે.કાર્યાત્મક મેટલવર્કિંગ પ્રક્રિયાઓ પ્રદાન કરી શકે તેવી સંભાવના.
મેટલ અને શીટના કદ: વિવિધ જાડાઈ, ગ્રેડ, ટેમ્પર અને શીટના કદના મેટલ સ્પેક્ટ્રમ પર લિથોગ્રાફી લાગુ કરી શકાય છે. દરેક સપ્લાયર વિવિધ સહનશીલતા સાથે ધાતુની વિવિધ જાડાઈનું મશીન કરી શકે છે, અને PCE ભાગીદાર પસંદ કરતી વખતે, તેમના વિશે બરાબર પૂછવું મહત્વપૂર્ણ છે. ક્ષમતાઓ.
ઉદાહરણ તરીકે, માઇક્રોમેટલના એચિંગ ગ્રુપ સાથે કામ કરતી વખતે, પ્રક્રિયા 10 માઇક્રોનથી 2000 માઇક્રોન (0.010 mm થી 2.00 mm) સુધીની પાતળી ધાતુની શીટ પર લાગુ કરી શકાય છે, જેમાં મહત્તમ શીટ/ઘટક કદ 600 mm x 800 mm. મશીન કરી શકાય તેવી ધાતુઓ. સ્ટીલ અને સ્ટેઈનલેસ સ્ટીલ, નિકલ અને નિકલ એલોય, કોપર અને કોપર એલોય, ટીન, સિલ્વર, સોનું, મોલીબ્ડેનમ, એલ્યુમિનિયમ. તેમજ મુશ્કેલ-થી-મશીન ધાતુઓ, જેમાં ટાઇટેનિયમ અને તેના એલોય જેવા અત્યંત સડો કરતા પદાર્થોનો સમાવેશ થાય છે.
સ્ટાન્ડર્ડ ઇચ ટોલરન્સ: કોઈપણ ડિઝાઇનમાં સહિષ્ણુતા એ મુખ્ય વિચારણા છે, અને PCE સહિષ્ણુતા સામગ્રીની જાડાઈ, સામગ્રી અને PCE સપ્લાયરની કુશળતા અને અનુભવના આધારે બદલાઈ શકે છે.
માઇક્રોમેટલ એચિંગ ગ્રૂપ પ્રક્રિયા સામગ્રી અને તેની જાડાઈના આધારે ±7 માઇક્રોન જેટલી ઓછી સહનશીલતા સાથે જટિલ ભાગોનું ઉત્પાદન કરી શકે છે, જે તમામ વૈકલ્પિક મેટલ ફેબ્રિકેશન તકનીકોમાં અનન્ય છે. વિશિષ્ટ રીતે, કંપની અલ્ટ્રા-પ્રાપ્ત કરવા માટે વિશિષ્ટ લિક્વિડ રેઝિસ્ટ સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરે છે. પાતળા (2-8 માઇક્રોન) ફોટોરેસિસ્ટ સ્તરો, રાસાયણિક એચિંગ દરમિયાન વધુ ચોકસાઇને સક્ષમ કરે છે. તે 25 માઇક્રોનનું અત્યંત નાનું લક્ષણ કદ, સામગ્રીની જાડાઈના 80 ટકાના ન્યૂનતમ છિદ્રો અને પુનરાવર્તિત સિંગલ-ડિજિટ માઇક્રોન સહિષ્ણુતા પ્રાપ્ત કરવા માટે ઇચિંગ ગ્રુપને સક્ષમ કરે છે.
માર્ગદર્શિકા તરીકે, માઈક્રોમેટલનું એચિંગ ગ્રુપ 400 માઈક્રોન સુધીની જાડાઈમાં સ્ટેઈનલેસ સ્ટીલ, નિકલ અને કોપર એલોય પર પ્રક્રિયા કરી શકે છે જેમાં સામગ્રીની જાડાઈના 80% જેટલી ઓછી હોય છે, જેમાં ±10% જાડાઈની સહનશીલતા હોય છે. સ્ટેઈનલેસ સ્ટીલ, નિકલ અને કોપર અને અન્ય સામગ્રી જેમ કે ટીન, એલ્યુમિનિયમ, ચાંદી, સોનું, મોલિબ્ડેનમ અને 400 માઇક્રોનથી વધુ જાડા ટાઇટેનિયમમાં ±10% જાડાઈની સહિષ્ણુતા સાથે સામગ્રીની જાડાઈના 120% જેટલા ઓછા ફીચર કદ હોઈ શકે છે.
પરંપરાગત PCE પ્રમાણમાં જાડી ડ્રાય ફિલ્મ રેઝિસ્ટનો ઉપયોગ કરે છે, જે અંતિમ ભાગની ચોકસાઈ અને ઉપલબ્ધ સહિષ્ણુતા સાથે સમાધાન કરે છે અને માત્ર 100 માઈક્રોનનું લક્ષણ માપ અને 100 થી 200 ટકા સામગ્રીની જાડાઈનું ન્યૂનતમ છિદ્ર પ્રાપ્ત કરી શકે છે.
કેટલાક કિસ્સાઓમાં, પરંપરાગત મેટલવર્કિંગ તકનીકો કડક સહિષ્ણુતા પ્રાપ્ત કરી શકે છે, પરંતુ ત્યાં મર્યાદાઓ છે. ઉદાહરણ તરીકે, લેસર કટીંગ ધાતુની જાડાઈના 5% સુધી સચોટ હોઈ શકે છે, પરંતુ તેની લઘુત્તમ વિશેષતા કદ 0.2 mm સુધી મર્યાદિત છે. PCE લઘુત્તમ ધોરણ પ્રાપ્ત કરી શકે છે. ફીચર સાઈઝ 0.1mm અને ઓપનિંગ્સ 0.050mm કરતા નાની શક્ય છે.
ઉપરાંત, તે ઓળખવું આવશ્યક છે કે લેસર કટીંગ એ "સિંગલ પોઈન્ટ" મેટલવર્કિંગ ટેકનિક છે, જેનો અર્થ છે કે તે સામાન્ય રીતે જાળી જેવા જટિલ ભાગો માટે વધુ ખર્ચાળ છે, અને ડીપ એચીંગનો ઉપયોગ કરીને ઇંધણ જેવા પ્રવાહી ઉપકરણો માટે જરૂરી ઊંડાઈ/કોતરણી સુવિધાઓ પ્રાપ્ત કરી શકતી નથી. બેટરી અને હીટ એક્સ્ચેન્જર્સ સરળતાથી ઉપલબ્ધ છે.
બર-મુક્ત અને તાણ-મુક્ત મશીનિંગ. જ્યારે PCE ની ચોક્કસ ચોકસાઈ અને સૌથી નાની સુવિધાના કદની ક્ષમતાઓની નકલ કરવાની ક્ષમતાની વાત આવે છે, ત્યારે સ્ટેમ્પિંગ સૌથી નજીક આવી શકે છે, પરંતુ ટ્રેડ-ઑફ એ મેટલવર્કિંગ દરમિયાન લાગુ કરાયેલ તણાવ છે અને શેષ બર લાક્ષણિકતા છે. સ્ટેમ્પિંગનું.
સ્ટેમ્પવાળા ભાગોને મોંઘા પોસ્ટ-પ્રોસેસિંગની જરૂર પડે છે અને ભાગોનું ઉત્પાદન કરવા માટે મોંઘા સ્ટીલ ટૂલિંગના ઉપયોગને કારણે ટૂંકા ગાળામાં શક્ય નથી. વધુમાં, હાર્ડ ધાતુઓનું મશીનિંગ કરતી વખતે ટૂલના વસ્ત્રો એક સમસ્યા છે, જેમાં ઘણી વખત ખર્ચાળ અને સમય માંગી રહેલા નવીનીકરણની જરૂર પડે છે. PCE બેન્ડિંગ સ્પ્રિંગ્સના ઘણા ડિઝાઇનરો અને તેના ગડબડાટ- અને તણાવ-મુક્ત ગુણધર્મો, શૂન્ય ટૂલ વેર અને સપ્લાય સ્પીડને કારણે જટિલ ધાતુના ભાગોના ડિઝાઇનરો દ્વારા નિર્દિષ્ટ કરવામાં આવે છે.
કોઈ વધારાના ખર્ચ વિના અનન્ય સુવિધાઓ: પ્રક્રિયામાં સહજ એજ "ટીપ્સ" ને કારણે લિથોગ્રાફીનો ઉપયોગ કરીને બનાવટી ઉત્પાદનોમાં અનન્ય સુવિધાઓ એન્જીનિયર કરી શકાય છે. કોતરણીવાળી ટીપને નિયંત્રિત કરીને, પ્રોફાઇલ્સની શ્રેણી રજૂ કરી શકાય છે, તીક્ષ્ણ કટીંગ કિનારીઓનું ઉત્પાદન કરવાની મંજૂરી આપે છે, જેમ કે મેડિકલ બ્લેડ માટે વપરાય છે અથવા ફિલ્ટર સ્ક્રીનમાં પ્રવાહીના પ્રવાહને નિર્દેશિત કરવા માટે ટેપર્ડ ઓપનિંગ્સ.
ઓછા ખર્ચે ટૂલિંગ અને ડિઝાઇન પુનરાવૃત્તિઓ: વિશેષતા-સંપન્ન, જટિલ અને ચોક્કસ ધાતુના ભાગો અને એસેમ્બલીઝ શોધી રહેલા તમામ ઉદ્યોગોમાં OEM માટે, PCE હવે પસંદગીની તકનીક છે કારણ કે તે માત્ર મુશ્કેલ ભૂમિતિઓ સાથે સારી રીતે કામ કરતું નથી, પરંતુ ડિઝાઇન એન્જિનિયરને સુગમતા માટે પણ પરવાનગી આપે છે. ઉત્પાદનના મુદ્દા પહેલા ડિઝાઇનમાં ગોઠવણો કરો.
આને હાંસલ કરવામાં એક મુખ્ય પરિબળ એ ડિજિટલ અથવા ગ્લાસ ટૂલ્સનો ઉપયોગ છે, જેનું ઉત્પાદન સસ્તું છે અને તેથી ફેબ્રિકેશન શરૂ થાય તેની થોડી મિનિટો પહેલાં પણ તેને બદલવા માટે સસ્તા છે. સ્ટેમ્પિંગથી વિપરીત, ડિજિટલ ટૂલ્સની કિંમત ભાગની જટિલતા સાથે વધતી નથી, જે નવીનતાને ઉત્તેજિત કરે છે કારણ કે ડિઝાઇનર્સ ખર્ચને બદલે ઑપ્ટિમાઇઝ ભાગ કાર્યક્ષમતા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે.
પરંપરાગત મેટલવર્કિંગ તકનીકો સાથે, એવું કહી શકાય કે ભાગની જટિલતામાં વધારો ખર્ચમાં વધારો સમાન છે, જેમાંથી મોટાભાગનો ખર્ચ ખર્ચાળ અને જટિલ ટૂલિંગનું ઉત્પાદન છે. જ્યારે પરંપરાગત તકનીકોને બિન-માનક સામગ્રી, જાડાઈ અને ગ્રેડ, જે તમામની PCE ની કિંમત પર કોઈ અસર થતી નથી.
PCE હાર્ડ ટૂલ્સનો ઉપયોગ કરતું ન હોવાથી, વિરૂપતા અને તણાવ દૂર થાય છે. વધુમાં, ઉત્પાદિત ભાગો સપાટ હોય છે, તેની સપાટી સ્વચ્છ હોય છે અને બરડાઓથી મુક્ત હોય છે, કારણ કે જ્યાં સુધી ઇચ્છિત ભૂમિતિ પ્રાપ્ત ન થાય ત્યાં સુધી ધાતુ એકસરખી રીતે ઓગળી જાય છે.
માઇક્રો મેટલ્સ કંપનીએ ડિઝાઇન એન્જિનિયરોને નજીકના-શ્રેણી પ્રોટોટાઇપ્સ માટે ઉપલબ્ધ નમૂના વિકલ્પોની સમીક્ષા કરવામાં મદદ કરવા માટે ઉપયોગમાં સરળ ટેબલ ડિઝાઇન કર્યું છે, જે અહીં ઍક્સેસ કરી શકાય છે.
આર્થિક પ્રોટોટાઇપિંગ: PCE સાથે, વપરાશકર્તાઓ ભાગ દીઠ બદલે શીટ દીઠ ચૂકવણી કરે છે, જેનો અર્થ છે કે વિવિધ ભૂમિતિ સાથેના ઘટકોને એક જ સાધન વડે એકસાથે પ્રક્રિયા કરી શકાય છે. એક જ ઉત્પાદન રનમાં બહુવિધ ભાગોના પ્રકારો ઉત્પન્ન કરવાની ક્ષમતા એ પ્રચંડ ખર્ચની ચાવી છે. પ્રક્રિયામાં સહજ બચત.
PCE લગભગ કોઈપણ ધાતુના પ્રકાર પર લાગુ કરી શકાય છે, પછી ભલે તે નરમ, કઠણ અથવા બરડ હોય. એલ્યુમિનિયમ તેની નરમતાને કારણે મુક્કો મારવો અઘરો છે, અને તેના પ્રતિબિંબીત ગુણધર્મોને કારણે લેસર કાપવાનું મુશ્કેલ છે. તેવી જ રીતે, ટાઇટેનિયમની કઠિનતા પડકારજનક છે. ઉદાહરણ તરીકે. , માઇક્રોમેટલે આ બે વિશેષતા સામગ્રી માટે માલિકીની પ્રક્રિયાઓ અને એચિંગ રસાયણશાસ્ત્ર વિકસાવ્યું છે અને તે ટાઇટેનિયમ ઇચિંગ સાધનો સાથે વિશ્વની કેટલીક એચિંગ કંપનીઓમાંની એક છે.
તે હકીકત સાથે જોડો કે PCE સ્વાભાવિક રીતે ઝડપી છે, અને તાજેતરના વર્ષોમાં ટેક્નોલોજી અપનાવવામાં ઘાતાંકીય વૃદ્ધિ પાછળનો તર્ક સ્પષ્ટ છે.
ડિઝાઇન એન્જિનિયરો વધુને વધુ PCE તરફ વળ્યા છે કારણ કે તેઓ નાના, વધુ જટિલ ચોકસાઇવાળા મેટલ ભાગો બનાવવા માટે દબાણનો સામનો કરે છે.
કોઈપણ પ્રક્રિયા પસંદગીની જેમ, ડિઝાઇનર્સે ડિઝાઇન ગુણધર્મો અને પરિમાણોને જોતી વખતે પસંદ કરેલી ઉત્પાદન તકનીકના વિશિષ્ટ ગુણધર્મોને સમજવાની જરૂર છે.
ફોટો-એચિંગની વૈવિધ્યતા અને ચોકસાઇવાળી શીટ મેટલ ફેબ્રિકેશન ટેકનિક તરીકે તેના અનન્ય ફાયદાઓ તેને ડિઝાઇન ઇનોવેશનનું એન્જિન બનાવે છે અને જો વૈકલ્પિક મેટલ ફેબ્રિકેશન ટેકનિકનો ઉપયોગ કરવામાં આવે તો તે અશક્ય ગણાતા ભાગો બનાવવા માટે ખરેખર તેનો ઉપયોગ કરી શકાય છે.