こちらのページでは、化学反応を用いて金属の加工を行う「エッチング加工」について紹介します。エッチング加工の持つ特徴や、メリット・デメリットについてまとめていますので、加工方法の検討を行っている場合にはぜひ参考にしてみてはいかがでしょうか。
「エッチング加工」とは、一般的にエッチング液などの化学薬品を利用して不要な部分を除去するための加工方法です。残したい部分にはマスキングを施して防食処理を行うことにより、加工したい部分に対してのみ化学反応による腐食作用を起こします。
また、素材の片面・または素材の厚みの途中までといったように、必要な部分にのみエッチングを行う「ハーフエッチング」という加工方法もあります。複雑なデザインを施すほかに、板厚の半分に対してエッチングを行ってポケット状に加工をすることもできます。
エッチング加工は、もともと精密写真と写真腐食法を応用することで生まれた技法です。15世紀頃にヨーロッパで発明された方法であり、プレスによる打ち抜き加工では不可能な極小・極薄の板や、複雑な形状を持っている製品に対する加工が行えるといった特徴が挙げられます。
エッチング加工はさまざまな分野で使用されている技術であり、電子部品や電気部品、自動車部品、医療機器や工学関連、事務機器、芸術・インテリアなど産業用の精密機器にも用いられています。
エッチング加工を行う場合には、プレス加工を行うときのような金型の設計・作成が必要ありません。金型の作成には費用がかかってくるため、この分のコストを削減できるのは大きなメリットといえるでしょう。また比較的高価な機器を使用することが多いレーザー加工と比較しても、製造コストが高くなりすぎないといった面もあります。
また、金型の設計・作成工程が必要ないため、小ロット品や多くの品種にも低コストで対応できる・納期が短くなる・パターンの変更が発生した場合にも比較的容易に対応できる、といった点もエッチング加工のメリットといえます。
エッチング加工は腐食作用によって加工を行う方法であるため、加工する対象物においてひずみやたわみ、バリ、かえりなどが起こらないという点が特徴のひとつとなっています。このことから、薄板を対象とした加工を行う場合、また複雑な形状を持つ製品の加工を行う場合はエッチング加工が向いているといえるでしょう。
また、エッチング加工は精度が要求される加工や小さく細かい穴の加工などにも適した加工方法です。繊細なパターンもきれいに再現できます。
エッチング加工は、大規模な大量生産には向いていない加工方法です。加工を行う際に金型を作らないため初期コストは低く抑えられるものの、工数が多いため加工を行う際のコストが高くなるためです。このことから、一般的には小ロット・多品種の加工を行うときに向いている加工方法であるとされています。
ただ、大量生産の要望に対応できるように、海外工場を設けることでコストを抑えたり、大量生産が可能とする設備を導入している会社もありますので、大量生産の希望がある場合には対応している加工メーカーについて調べてみてください。
エッチング加工では、化学薬品による腐食を用いて加工を行っていくため、加工する材料の板厚が薄いほど高精度な加工が可能になるという特徴を持っています。このことから、板厚が厚くなると加工精度が低くなってしまいます。
対応できる最大厚板は材料によって異なるものの、およそ2mm程度までの対応が可能とされています。ただし、それぞれのメーカーによって対応できる素材や板厚が異なってきますので、あらかじめ事前に確認しておくことが必要となります。
自動機・省人化装置マイスター.comを運営しているタカキ製作所㈱が提供したSUS製のシム板（エッチング加工品）の製品事例です。
当社で、お客様からのご依頼に対して、図面を確認の上、調達先の選定を行い部品製作を行った加工事例になります。材料はＳＵＳ３０４バネ材を使用しており、レーザー加工では製作できない厚みでもエッチング加工なら、製作することが可能です。
対応できる素材数で選んだシム加工業者
おすすめ3選
引用元：特注シム製造センター.com（https://www.shim-manufacturing-center.com/）
●極限までバリを抑えた「バリレス精密プレス」で高精度のシム加工品を製造。多様な素材・多品種少量のニーズにも柔軟に対応ができる。
●試作開発において工程能力を測定し、量産時の精度やコストに適した設計を提案。効率的で高品質な量産体制を実現できる。
引用元：名古屋発條工業（https://meihatsu.co.jp/products/）
●材料入手からプレス～検査までを自社で一貫して行い、精密部品の加工製造を実施。
●洗浄・研磨・乾燥を1工程で行い、コスト削減と効率化を実現。厚さ6ミクロン単位で特殊用途シムの製作にも対応できる。
引用元：岩田製作所（https://www.iwata-fa.jp/html/option/sm28.html）
●常時在庫を持ち、スタンダードなシム加工品であれば1個から当日発送が可能。
●FA部品メーカーとしての技術を活かし、産業機械や光学機械のほか、航空・宇宙産業にも納入実績がある。
※2021年4月15日時点でGoogleにて「シム加工」と検索した際に表示される上位25社のうち、公式サイトに品質マネジメントシステムに関する国際規格であるISO9001取得と対応ロット（個数）の記載がある3社を厳選し、加工できる素材が多い順に会社を紹介しています。