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Ätztechnik

Feine Strukturen

22. September 2016, 8:16 Uhr | Marcel Consée

Geätzt wird üblicherweise bei der Produktion von Leiterplatten, doch lässt sich diese Technik auch anstelle von Stanz- oder Laserverfahren bei der Herstellung feiner Strukturen in Dünnblechen oder Metallfolien einsetzen.

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Zur Produktion von Flachformteilen wird bisher meist Stanz- oder Lasertechnik eingesetzt. Diese Verfahren bringen jedoch neben zahlreichen Vorzügen eine Reihe von Problemen mit sich: Das Stanzen erfordert beispielsweise für jedes Werkstück speziell gefertigte Werkzeuge, deren Anschaffungskosten sich dementsprechend erst bei größeren Stückzahlen amortisieren.

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Darüber hinaus sind Stanzwerkzeuge oft nicht präzise genug für die Fertigung komplexer Werkstücke. Beim Lasern hingegen, das ebenfalls kostspielige Anlagen erfordert, entstehen am Werkstück Kanten, die oft aufwendig entgratet werden müssen.

»Wir haben durch unsere Erfahrungen beim Ätzen festgestellt, dass diese Technologie eine kostengünstige Alternative für die Herstellung von Flachformteilen in kleinen und großen Stückzahlen darstellt«, erklärt Carsten Schulz, Geschäftsführer von Union-Klischee. »Bei Union-Klischee wird das Sprühätzen seit über 40 Jahren als industrielles Produktionsverfahren eingesetzt. Es bietet uns außerdem zahlreiche Möglichkeiten für die Weiterverarbeitung – auf Wunsch können die geätzten Teile z. B. gleich gebogen, lackiert, bedruckt oder vergoldet werden.«

Wie funktioniert Sprühätzen?

Das Sprühätzverfahren ermöglicht durch Werkstoffabtrag ohne äußere Krafteinwirkung die Produktion feinster Strukturen in Dünnblechen oder Metallfolien. Diese werden mit einer lichtempfindlichen Schicht versehen, auf die das gewünschte Motiv aufbelichtet wird. Die belichteten Partien härten, während die unbelichteten Partien wasserlöslich sind und ausgewaschen werden. Beim anschließenden Ätzvorgang wird der unbelichtete Teil ganz weggeätzt oder vertieft, während der belichtete stehen bleibt. Durch das Einätzen von Vertiefungen können beispielsweise Sollbruchstellen oder Biegekanten an Werkstücken angebracht werden.

Ein Vorteil ist, dass Vorlagen durch dieses Verfahren schnell in Werkstücke umgesetzt werden können: Anstelle kosten- und zeitaufwändiger Schnittwerkzeuge kommen beim Sprühätzen relativ preiswerte Fotomasken zum Einsatz, die sich mittels moderner fototechnischer Verfahren schnell herstellen lassen. Die rechnergestützte Filmherstellung mittels CAD/DTP erlaubt die Produktion von Nullserien oder Serien kleiner bis mittlerer Stückzahl innerhalb von Stunden – das Verfahren eignet sich jedoch ebenso für die wirtschaftliche Produktion großer Stückzahlen.

Zu den Vorzügen zählen weiterhin eine kurze Zeitspanne zwischen dem Erstellen eines Entwurfs und der Teileherstellung sowie die Option, komplizierte Strukturen zu fertigen. Es entstehen nur geringe Vor- und Werkzeugkosten, Werkstückkanten sind gratlos, die Werkstücke verspannen nicht mechanisch und es entstehen keine Verformungen durch thermische Einflüsse. Für die Ätztechnik eignen sich die Materialien Neusilber, Edelstahl, Messing, Kupfer und Bronze in Stärken von 0,03 mm bis 1,0 mm. Die Fertigungstoleranzen liegen je nach Materialart und Blechstärke im Durchschnitt bei ±0,02 mm bis ±0,2 mm. Das Standardformat beträgt 300 mm x 400 mm; andere Formate sind möglich.

Anwendung findet die Ätztechnik in der Produktion von Geräteteilen, Masseblechen, Abschirmblechen, Blenden, Codierscheiben, Messgittern, SMD-Schablonen, Modellbauteilen, Werbeträgern und Designerartikeln.

Umwelt- und Arbeitsschutz

»Wir haben mit dem Ätzverfahren bisher ausgezeichnete Ergebnisse erzielt«, kommentiert Schulz. »Es ist aber selbstverständlich keine magische Lösung, die sofort alle Wünsche erfüllt – gewisse Grundvoraussetzungen müssen schon beachtet werden. Zum einen hantiert man beim Ätzen mit Säuren, so dass Umwelt- und Arbeitsschutzauflagen in besonderem Maße zum Tragen kommen. Zum anderen sind die Arbeitsprozesse relativ komplex, daher ist gut geschultes, erfahrenes Fachpersonal erforderlich.«

Ätzverfahren: kurz & bündig
Das Ätzverfahren erlaubt durch Werkstoffabtrag ohne äußere Krafteinwirkung die Produktion feinster Strukturen in Dünnblechen oder Metallfolien. Das Sprühätzverfahren stellt eine bedeutende Alternative zur Stanz- und Lasertechnik dar. Es wird heute in der Leiterplattenfertigung angewendet und hat sich auch beim Herstellen von Flachformteilen durchgesetzt. Ein besonderer Vorteil des Sprühätzens ist die schnelle Umsetzung von Vorlagen in reale Werkstücke. Anstelle kosten- und zeitaufwendiger Schnittwerkzeuge kommen beim Sprühätzen relativ preiswerte und schnell zu erzeugende Fotomasken zum Einsatz. Diese werden mit modernen fototechnischen Verfahren hergestellt. Die rechnergestützte Filmherstellung mittels CAD/DTP erlaubt die Produktion von Nullserien oder Serien kleiner bis mittlerer Stückzahl in kürzester Zeit. Die Vorzüge des Sprühätzens sind vielfältig. Hervorzuheben sind folgende Punkte: Kurze Zeitspanne zwischen Entwurf und Herstellung Komplizierte Strukturen machbar Geringe Vor- und Werkzeugkosten Werkstückkanten gratfrei

Ätzverfahren: kurz & bündig

Das Ätzverfahren erlaubt durch Werkstoffabtrag ohne äußere Krafteinwirkung die Produktion feinster Strukturen in Dünnblechen oder Metallfolien. Das Sprühätzverfahren stellt eine bedeutende Alternative zur Stanz- und Lasertechnik dar. Es wird heute in der Leiterplattenfertigung angewendet und hat sich auch beim Herstellen von Flachformteilen durchgesetzt. Ein besonderer Vorteil des Sprühätzens ist die schnelle Umsetzung von Vorlagen in reale Werkstücke. Anstelle kosten- und zeitaufwendiger Schnittwerkzeuge kommen beim Sprühätzen relativ preiswerte und schnell zu erzeugende Fotomasken zum Einsatz.

Diese werden mit modernen fototechnischen Verfahren hergestellt. Die rechnergestützte Filmherstellung mittels CAD/DTP erlaubt die Produktion von Nullserien oder Serien kleiner bis mittlerer Stückzahl in kürzester Zeit. Die Vorzüge des Sprühätzens sind vielfältig. Hervorzuheben sind folgende Punkte: