Elektroforming: Verfügbare Verfahren
Bei Veco bieten wir 3 Arten von Elektroforming an: Elektroforming-Überwachsen, Elektroforming-Dicklack und Oberflächenreplikation mit Elektroforming.
(1) Plattierungsdefiniertes Elektroforming: die Überwachsungsmethode
Plattierungsdefiniertes Elektroforming wird auch als Überwachsungsmethode bezeichnet.
Dabei wird ein dünnes Fotolackmuster zur Abschirmung von Teilen des leitfähigen Substrats verwendet. Auf die leitfähige Oberfläche wird eine lichtempfindliche Beschichtung aufgebracht. Durch ein fotolithografisches Verfahren wird ein Muster in die Beschichtung eingebracht, sodass leitende und nicht leitende Bereiche entstehen. Das Metall „wächst“ über der Fotolackschicht, und die Dicke des Produkts (T) überschreitet die der Fotolackschicht (TR), weshalb der Vorgang auch als „Überwachsen“ bezeichnet wird.
(2) Fotodefiniertes Elektroforming: die Dicklackmethode
Fotodefiniertes Elektroforming wird auch als Dicklackmethode bezeichnet.
In manchen Fällen wird die Dicklackmethode empfohlen. Beim fotodefinierten Wachstum wird ein dickes Fotolackmuster verwendet, sodass die Dicke des Produkts (T) die der Fotolackschicht (RT) nicht überschreitet.
Damit können problemlos Aspektverhältnisse (TR/WR) bis zu 1 erzielt werden. Die exakten Grenzen hängen von der Größe und der Geometrie der Produkte ab.
(3) Oberflächenreplikation mit Elektroforming
Der Vorgang des Elektroforming ermöglicht eine extrem präzise Duplizierung des Dorns. Die hohe Auflösung des leitfähigen strukturierten Substrats erlaubt feinere Geometrien, engere Toleranzen und eine hervorragende Kantendefinition.
Dies führt zu perfekter Prozesssteuerung, hochwertiger Produktion und sehr hoher Wiederholbarkeit.
Elektroforming eignet sich deshalb perfekt für die hochpräzise Oberflächenreplikation bei niedrigen Kosten und hohen Stückzahlen.
Elektroforming: Materialeigenschaften
Materialien
Nachstehend finden Sie eine Übersicht der für das Elektroforming-Verfahren verfügbaren Materialien.
Die Materialien, die wir für das Elektroforming anbieten, sind Nickel und Kupfer. Wir haben eine Vielzahl von Nickelsorten im Angebot:
- Veco84
- Sulfamat
- Meta
- Hr-Ni
- PdNi (biokompatibel)
Materialeigenschaften
1 Zugfestigkeit, Streckfestigkeit, Elastizität und Bruchdehnung werden im Flachzugtest an ASTM D638 Typ 4 Proben (Dicke 75-100 µm) gemäß ISO 6892-1:2016 mit einer Anfangsmesslänge von 25 mm gemessen.
2 Die Edelstahlproben SS316L und SS304 sind als Referenz hinzugefügt, es können jedoch auch identische Edelstahltypen mit unterschiedlichen Zugeigenschaften bestellt werden; die gemessenen Werte spiegeln nicht die maximale Leistungsfähigkeit von Edelstahl 316L und 304 wider.
3 Vickershärte, gemessen an polierten Querschnitten mit einer Kraft von 0,981 N (100p).
4 Gemessen bei 32 °C mit einem Magnetometer mit schwingender Probe.
5 Ni-Reinheit in Bezug auf die Elemente Ag, Al, As, Ca, Cd, Ce, Co, Er, Eu, Ga, Gd, Ge, Hg, Ho, La, Mg, Mo, Nb, Pb, S, Si, Sn, Sr, Ti, Tm, U, Y, Zn, Zr. Basierend auf qualitativen und quantitativen Spurenanalysen mit induktiv gekoppelter Plasma-Emissionsspektrometrie nach Materialauflösung in HNO3 mit einer Ni-Endkonzentration von ca. 1 g/L und einer HNO3-Endkonzentration von ca. 10-14 v%.
6 Ni-Auslaugung im genormten Prüfverfahren für Zuckersiebe, d. h. Auslaugung von 1,00 dm2 Probenoberfläche in 170 mL DIN10531 künstlichem Leitungswasser bei 70 °C während 24 Stunden. Alle Materialien erfüllten die Anforderung von <0,14 mg Ni-Auslaugung pro kg Testflüssigkeit, die vom European Directorate for the Quality of Medicines & HealthCare (Technical guide on metals and alloys used in food contact materials, 1. Ausgabe September 2013) für Anwendungen mit Lebensmittelkontakt festgelegt wurde.
7 Temperatur, bei der das Material 1 Stunde lang gehalten werden kann, wobei HV≥95 % und Rm≥95 % beibehalten werden. Die Wärmebehandlungen erfolgten an der Luft mit sofortiger Erwärmung und Abkühlung.
8 Gemessen mit einer Vierpunktsonde unter einem Strom von 1.000 A und bei ca. 35 °C.
