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Sep 11, 2023

自宅で板金部品を光化学加工する方法を学ぶ

Le stampanti 3D hanno fatto miracoli per la produzione di hobby domestici;

3D プリンターは、家庭での趣味の製作に驚異的な成果を上げていますが、まだプラスチックに限定されています。 金属部品を製造するには、CNC ミル、強力なレーザー カッター、ウォーター ジェット、プラズマ カッター、または手動工具と、多くの時間が必要です。 ただし、これらのツールを使用したとしても、切断プロセスでは薄い金属が変形する傾向があるため、細かいディテールを備えた小さくて繊細な部品を作成するのは困難です。 大規模に製造する場合、これらの部品は通常、プレス加工されます。 しかし、光化学加工を使用してそれらを製造することも可能であり、Applied Science のこのビデオがその方法を示しています。

光化学加工は、鋼材を対象とする点を除けば、メーカーが数十年にわたって活用してきた PCB フォトエッチング技術とよく似ています。 このプロセスを代行してくれる会社はありますが、高額な費用がかかります。いくつかの小さな部品を入手するだけでも簡単に千ドルを費やしてしまいます。 ただし、手を汚すつもりであれば、自宅で部品を光化学加工することは可能です。 Applied Science のビデオでは、プロセスのすべてのステップが示されており、途中で非常に役立つ説明が提供されます。 光化学加工は、気の弱い人 (または作業スペースが限られている人) 向けではありませんが、工具箱に入れておくと非常に価値のある技術になる可能性があります。

PCB エッチングと同様に、この光化学加工もブランク材料ストックから始まります。 この場合、それは薄い鋼板なので、非常にきれいである必要があります。 次に、そのシートの両面を特殊な感光性フィルムでラミネートします。これには、おそらく特殊なラミネート機械が必要になります。 次に、UV 光をブロックするインクを使用して、デザインを OHP フィルムに印刷します。 これらの透明シートを金属板の上に置き、UV 光にさらします。 感光性フィルムのマスクされていない部分はスチールと結合しますが、マスクされた部分 (部品の輪郭) は結合しません。

ここから、事態は厄介になります。 まず、シートを化学浴に入れてマスキングフィルム部分の輪郭を除去する必要があります。 アプライド サイエンスはこの作業のために特別な洗浄タンクを構築し、旋回スプリンクラーとポンプを使用してシートを徹底的に洗浄しました。 次に、シートは鋼鉄を侵食するエッチング剤の入った別のタンクに入れられます。 これは圧力を加えるとより効果的に機能するため、アプライド サイエンスでは、タンク内に化学物質をスプレーするための高圧空気圧ポンプを追加しました。 Arduino は、スプレー内でシートを上下に移動させる電動リニア アクチュエーターを制御します。

この後、パーツを切り出します。 残りのプロセスはそれらをクリーンアップすることです。 具体的には、感光性フィルムを除去して地肌の金属を残します。 ご覧のとおり、パーツをまったく変形させることなく、非常に細かい部分を切断することができます。 このような苦労をするほどこのようなカスタム パーツを必要とする人は多くありませんが、必要な人はこの知識から大きな恩恵を受けることができます。