موضوع مقاله: پولک‌زنی شیمیایی | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # پولک‌زنی شیمیایی | مقدمه: الگو سازی با استفاده از نوردهی و مواد خورنده ی شیمیایی (به انگلیسی: Chemical Blanking) یکی از فرآیندهای ماشین‌کاری غیر سنتی است که برای برش و جداسازی قطعات از ورق‌های فلزی با استفاده از واکنش‌های شیمیایی خورنده به‌کار می‌رود. | ## بخش 1: پولک‌زنی شیمیایی | این روش در واقع ترکیبی از مفاهیم برش مکانیکی و حکاکی شیمیایی (به انگلیسی: Chemical Etching) است، با این تفاوت که به‌جای استفاده از فشار مکانیکی و قالب‌های پرس، مادهٔ مورد نظر با محلول‌های شیمیایی خورنده «بریده» می‌شود. این فرایند به دلیل دقت بالا، قابلیت تولید قطعات پیچیده و عدم نیاز به نیروی مکانیکی شدید، به‌عنوان یک روش جایگزین یا مکمل برای پرس‌کاری مکانیکی در نظر گرفته می‌شود. در صنعت، این تکنیک برای تولید قطعات الکترونیکی، صفحات تزیینی، قطعات خودرو، و ابزارهای ظریف فلزی استفاده می‌شود. در ابتدا، از این روش برای کاهش وزن صفحات ضخیم آلومینیومی در بدنهٔ هواپیما استفاده شد. سپس با گسترش فناوری مدار چاپی و ریزساخت، این فرایند برای برش قطعات ریز فلزی و اجزای الکترونیکی وارد حوزه‌های نوین شد. با پیشرفت دانش شیمی مواد و کنترل واکنش‌های خوردگی، پولک‌زنی شیمیایی توانست جایگاه مهمی در میان روش‌های تولید افزایشی و ماشین‌کاری غیرسنتی به‌دست‌آورد. امروزه این روش در کنار تکنیک‌هایی چون ماشین‌کاری تخلیه الکتریکی (EDM) و ماشین‌کاری لیزری به عنوان یکی از ابزارهای مهم ساخت دقیق شناخته می‌شود. در این روش، به جای اعمال تنش مکانیکی یا استفاده از تیغه و قالب، سطح فلز در معرض محلولی قرار می‌گیرد که به‌طور انتخابی بخش‌هایی از آن را می‌خورد و حل می‌کند. این عمل با استفاده از یک ماسک یا پوشش مقاوم (Resist) هدایت می‌شود تا تنها بخش‌های دلخواه دچار خوردگی شوند. در ادامه مراحل فرایند به‌صورت گام‌به‌گام شرح داده می‌شود: آماده‌سازی سطح قبل از شروع عملیات، ورق فلزی یا قطعهٔ پایه باید به‌طور کامل از آلودگی‌ها پاک‌سازی شود. وجود چربی، زنگ‌زدگی یا گرد و غبار باعث می‌شود که محلول خورنده به‌طور یکنواخت عمل نکند و کیفیت قطعه کاهش یابد. | ## بخش 2: پولک‌زنی شیمیایی | معمولاً از روش‌های زیر استفاده می‌شود: شستشو با حلال‌های آلی مانند استون یا الکل. مواد رایج برای ماسک عبارتند از: فتورزیست‌ها که در صنعت مدار چاپی و فوتولیتوگرافی استفاده می‌شوند. پوشش می‌تواند به‌صورت کلی بر سطح قرار گیرد و سپس طرح دلخواه روی آن ایجاد شود، یا اینکه به‌صورت انتخابی تنها روی بخش‌های مورد نیاز اعمال شود. این الگو معمولاً به یکی از روش‌های زیر شکل می‌گیرد: نوردهی (Exposure) در صورت استفاده از فتورزیست: بخش‌هایی از ماسک که در معرض نور UV قرار می‌گیرند سخت شده و در برابر محلول مقاوم می‌شوند، در حالی که بخش‌های دیگر در مرحلهٔ ظهور حذف می‌شوند. چاپ مستقیم: در برخی صنایع، طرح با چاپگرهای صنعتی یا اسکرین پرینت روی لایهٔ مقاوم اعمال می‌شود. غوطه‌وری در محلول خورنده (Etching) قطعهٔ آماده‌شده درون تانک حاوی محلول شیمیایی قرار داده می‌شود. پارامترهای کلیدی در این مرحله عبارتند از: ترکیب شیمیایی محلول: مثلاً کلرید آهن برای مس، هیدروکسید سدیم برای آلومینیوم. دما: معمولاً افزایش دما سرعت واکنش را بالا می‌برد، اما کنترل دقیق لازم است تا از زیرخورده شدن (Undercut) جلوگیری شود. هم‌زدن و جریان محلول: برای یکنواختی و جلوگیری از تشکیل لایه‌های غلیظ نمک روی سطح. در این مرحله، بخش‌های بدون پوشش به‌طور کامل خورده می‌شوند و قطعه از ورق جدا می‌گردد. شستشو و تکمیل پس از پایان خوردگی، قطعه بلافاصله با آب یا محلول خنثی‌کننده شسته می‌شود تا واکنش متوقف گردد. | ## بخش 3: پولک‌زنی شیمیایی | در نهایت، بررسی ابعادی، پولیش سبک یا عملیات تکمیلی مانند پوشش‌دهی ضدزنگ انجام می‌گیرد. کنترل کیفیت برای اطمینان از دقت، روش‌های اندازه‌گیری مانند میکروسکوپ نوری یا میکروسکوپ الکترونی به‌کار می‌روند. عواملی چون یکنواختی لبه‌ها، عمق خورده‌شدن، و میزان زیرخورده شدن مورد توجه قرار می‌گیرند. در صنایع حساس مانند هوافضا، آزمون‌های غیرمخرب نیز برای بررسی استحکام قطعات اعمال می‌شود. ویژگی‌های کلیدی فرایند انتخابی بودن: تنها بخش‌هایی از سطح که ماسک ندارند خورده می‌شوند. مواد مورد استفاده انتخاب مادهٔ خورنده و ورق بستگی به نوع فلز و کاربرد دارد: برای آلومینیوم معمولاً از هیدروکسید سدیم (NaOH) استفاده می‌شود. برای فولاد زنگ‌نزن از مخلوط اسید کلریدریک و اسید نیتریک (محلول معروف به آکوا رجا) استفاده می‌شود. مقایسه با سایر روش‌ها پولک‌زنی شیمیایی از نظر اصول کار شباهت زیادی به حکاکی شیمیایی دارد، اما هدف اصلی در پولک‌زنی «جدا کردن قطعه» از ورق است، در حالی که حکاکی شیمیایی معمولاً برای ایجاد طرح یا کانال روی سطح انجام می‌شود. در مقایسه با پرس‌کاری مکانیکی، این روش نیازی به قالب‌های سنگین و گران‌قیمت ندارد، اما سرعت تولید پایین‌تری دارد. همچنین در برابر ماشین‌کاری لیزری، هزینهٔ تجهیزات کمتر است اما دقت و کنترل عمق در لیزر بیشتر خواهد بود. آینده و توسعه با رشد صنایع ریزساخت و نیاز به قطعات مینیاتوری در حوزه‌هایی مانند اینترنت اشیا و ریزماشین‌کاری، پیش‌بینی می‌شود که استفاده از پولک‌زنی شیمیایی افزایش یابد. | ## جمع‌بندی | پژوهش‌ها در زمینهٔ جایگزینی مواد خورندهٔ سبز، کاهش تولید پسماند و استفاده از نانوتکنولوژی در لایه‌های مقاوم از جمله روندهای توسعه‌ای آینده این روش محسوب می‌شوند.