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Fotochemisches Ätzen

Geätzte Aluminiumteile erreichen Eigenschaften wie Edelstahl

| Autor / Redakteur: Stéphane Itasse / Stéphane Itasse

Der Erhalt der Materialeigenschaften ist charakteristisch für das chemische Ätzen – auch von Aluminium.
Der Erhalt der Materialeigenschaften ist charakteristisch für das chemische Ätzen – auch von Aluminium. (Bild: http://www.jamesbastable.co.uk)

Auch Aluminium lässt sich mit fotochemischem Ätzen bearbeiten. Allerdings bergen die chemischen Eigenschaften des Leichtmetalls eine ganze Reihe von Herausforderungen.

Aluminium bietet ein gutes Verhältnis zwischen Festigkeit und Gewicht, ist korrosionsbeständig und somit für extreme Umgebungsbedingungen geeignet. Andere Eigenschaften des Leichtmetalls, einschließlich Verformbarkeit, Dehnbarkeit und Leitfähigkeit, sind allerdings gleichzeitig seine Achillesferse, wenn es um die Bearbeitung geht. Aufgrund der Duktilität von Aluminium kann es bei der Bearbeitung zu einer Materialverhärtung und -verfärbung durch Reibung kommen, speziell bei Stanzprozessen. Durch die Wärmereflektivität ist auch das Laserschneiden nicht ideal zur Bearbeitung. Auch für die Ätztechnik ist Aluminium ein herausforderndes Material, da während des Bearbeitungsprozesses Wärmeenergie freigesetzt wird, wodurch eine raue, körnige Kante entstehen kann.

Aluminium ist schwer zu bearbeiten

Precision Micro, nach eigenen Angaben eines der führenden fotochemischen Ätzunternehmen Europas, bietet seit einigen Jahren das Ätzen von Aluminium an. Dabei sind die Eigenschaften der Komponenten aus Aluminium mit geätzten Teilen aus Edelstahl vergleichbar und die erreichte Präzision ist höher als der Branchenstandard, wie das britische Unternehmen berichtet.

Aluminium ist in der Bearbeitung äußerst anspruchsvoll. Das Metall setzt Wärmeenergie frei, wenn es mit chemischen Ätzstoffen in Kontakt kommt. Deshalb zerstört herkömmliches Ätzen teilweise den auf die Aluminiumoberfläche aufgetragenen Fotolack, der verhindern soll, dass bestimmte Bereiche des Metalls bearbeitet werden. Das beeinträchtigt das Ätzverfahren und es entsteht Ausschuss. Nimmt man die bekannte Tatsache hinzu, dass Aluminium korrosionsbeständig ist und dass das Ätzen ein korrosiver Prozess ist, liegen die Schwierigkeiten auf der Hand.

Genaue Prozessüberwachung beim Ätzen von Aluminium entscheidend

Prozessüberwachung ist der Schlüssel zum erfolgreichen chemischen Ätzen, wie es in einer Mitteilung von Precision Micro weiter heißt. Das Unternehmen sieht seine Expertise beim Ätzen von Aluminium darin begründet, dass man besonders auf die chemischen Eigenschaften der Ätzstoffe, die Temperaturkontrolle und die Säuberung und Vorbereitung des Metalls achtet.

Precision Micro hat chemisches Ätzen von Aluminium nach eigenen Angaben bereits bei vielen Projekten angewandt. Als AS-9100- und IATF-16949-zertifizierter chemischer Ätzspezialist konzentriert sich das Unternehmen auf das Ätzen von Aluminiumbauteilen für die Automobilindustrie und den Bereich Luft- und Raumfahrt, wo das Material wegen seines geringeren Gewichts höhere Kraftstoffeffizienz und niedrigere CO2-Emissionen ermöglicht.

Ein marktführender Hersteller von Hubschraubern arbeitet seit mehr als 20 Jahren mit Precision Micro zusammen und wird mit Luftansauggittern aus Aluminium beliefert, wie das britische Unternehmen berichtet. Im Gegensatz zu herkömmlicher Metallbearbeitung, die Spannungen in das Gitter einführt, sorgt das chemische Ätzen dafür, dass die Materialeigenschaften während der Herstellung erhalten bleiben.

Ein wichtiger OEM im Bereich Luft- und Raumfahrt profitiert bei der Herstellung von Kabinenluftentfeuchtern für Verkehrsflugzeuge ebenfalls vom chemischen Ätzen, wie es weiter heißt. Die beim Zusammenbau verwendeten Heizplatten erfordern anschließend die Stapelung komplexer Designs, was sich mit Ätzen kosteneffizient lösen lässt. Der Prozess wurde dem Stempeln vorgezogen, denn dafür wären viele teure Werkzeuge aus Stahl nötig und der erforderliche Querschnitt der Profile, der für die Wärmeeigenschaften der Profile essenziell ist, wäre damit nicht zu erreichen gewesen.

Zahlreiche Automobil-OEMs verwenden chemisches Ätzen für die Bearbeitung von Aluminiumteilen in der Fahrzeuginnenausstattung wie Skalen von Messgeräten, Armaturenbretter und Instrumentenabdeckungen, die mit hochauflösenden Logos, Oberflächentexturen und Profilen hergestellt werden.

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