Toutes ces étapes sont nécessaires pour la précision avec de faibles tolérances dimensionnelles requises dans de nombreuses pièces industrielles pour des performances optimales.
Outillage numérique
À la réception d’un fichier avec les dimensions de la pièce, le travail de l’ingénieur de conception consiste à déterminer le nombre de pièces pouvant tenir sur la tôle. Plus il y a de pièces par feuille, plus le coût est bas. Les tolérances des pièces et l’épaisseur du métal sont des facteurs à prendre en compte lors de la détermination de la taille de la feuille.
Par exemple, un matériau plus épais et des tolérances plus serrées nécessiteront une tôle plus petite produisant moins de pièces. Inversement, un métal plus fin avec une gamme étendue de tolérances augmentera la taille de la feuille et les pièces détachées.
D’autres facteurs de gravure compensateurs pris en compte sont la variation de la taille des trous. Selon la taille, l’outillage photo différera légèrement de la conception originale pour permettre les ajustements de gravure latérale nécessaires à la fabrication des trous aux dimensions exactes de la conception CAO.
Il existe également des facteurs limitatifs. Les rapports fente / barre ne peuvent pas être inférieurs à l’épaisseur de matériau requise. Cependant, les barres peuvent être plus minces que l’épaisseur du métal et les fentes peuvent être plus larges. Le même principe s’applique aux rapports trous/barres.
Tous les attributs des dimensions d’une pièce doivent être soigneusement évalués au cas où des ajustements du processus de gravure seraient nécessaires pour obtenir une précision.
Source: Advanced Metal Etching, Inc.
De plus, le procédé de gravure chimique permet de semi-graver des pièces sur une ou les deux faces. Une ligne est ajoutée d’un côté de l’outillage photo sur les parties où la demi-gravure existera.
Cette caractéristique est essentielle pour les produits électroniques nécessitant un formage tels que le blindage des cartes EMI / RFI, les contacts et les clips, car elle réduit la contrainte métallique, qu’ils soient formés manuellement ou avec une machine.
Le procédé d’usinage photochimique est idéal pour de nombreuses applications de produits électroniques car la propriété du métal reste inchangée pendant le processus de gravure photo. Il est important que les propriétés des métaux restent inchangées pour conserver le bon fonctionnement des systèmes d’exploitation. De plus, les lignes de score de demi-gravure préparent le métal pour l’opération de formage secondaire qui est souvent requise dans les composants de blindage EMI / RF, les connecteurs et les contacts. Le métal se pliera facilement, éliminant ainsi les déformations de contrainte.
Un autre facteur déterminant à prendre en compte lors du traitement de l’outillage est de savoir si la pièce nécessitera l’ajout de tabulations en saillie ou en retrait dans la conception.
Le but d’une languette attachée ou saillante est de fixer la pièce dans le cadre. Cette méthode facilitera le transport des pièces au client car elles resteront dans les tôles. Une simple torsion ou coupe libérera les pièces. L’option pour que les pièces restent en feuilles est nécessaire si elles nécessitent des services de finition tels que l’argent, l’or ou l’étamage. Les composants peuvent également être sortis de la feuille et emballés si le client le souhaite.
L’ajout d’une languette encastrée à la conception de l’outillage permettra aux composants de rester dans les feuilles pour une manipulation plus facile et éliminer le coût de la main-d’œuvre pour le retrait. Une petite ouverture en retrait restera sur le profil de la pièce permettant au bord de la pièce de rester sans bavures.
Dans certaines applications, les onglets ne sont pas souhaitables pour le fonctionnement de la pièce, tels que les disques codeurs, les rondelles et les boucliers. Dans ces cas, les pièces peuvent être gravées comme des pièces « tombantes ». Ces composants ont des exigences de bord plus strictes et peuvent être gravés de manière moins cohérente pour garantir des tolérances dimensionnelles. Généralement, c’est une meilleure option si le métal est plus épais que.010 pouces.
Tous ces facteurs doivent être pris en compte par l’ingénieur de conception afin de maximiser le nombre de pièces par feuille et de développer des illustrations ou des outils précis pendant le processus de gravure chimique du métal.
Les pièces photogravées avec des pattes en saillie facilitent le transport.
Maintenant que la conception finale de l’outillage CAO est terminée, il est envoyé au photoplotter et transposé numériquement sur un film mylar. Le film est utilisé pour transférer les images de la pièce sur le métal revêtu de résine photosensible pendant l’étape d’exposition.
Le film d’outillage de gravure photo est polyvalent car il peut être facilement modifié si des changements de conception sont nécessaires. Parfois, un client veut fabriquer plusieurs prototypes. Si toutes les pièces nécessitent le même métal, elles peuvent partager le même film d’outillage pour gagner du temps et de l’argent. L’outillage numérique est souvent créé en quelques heures et coûte nettement moins cher que les coûts d’outillage dur.
Les deux morceaux de film d’outillage sont soigneusement inspectés pour s’assurer qu’ils sont exempts de défauts avant le processus suivant car ils devront s’aligner parfaitement lorsqu’ils seront placés de chaque côté du métal.
