化学蚀刻（Chemical Etching），也称光化学加工（Photochemical Machining, PCM），是一种利用化学溶液选择性溶解金属材料的减法成形工艺。与冲压、激光切割等方法相比，化学蚀刻的核心优势是无机械应力、无热影响区、无毛刺，特别适合薄板（0.01-2.0mm）上复杂图案的高精度成形。
工艺原理
化学蚀刻的基本原理：在金属表面覆盖一层耐化学腐蚀的保护膜（光刻胶），通过紫外曝光和显影将设计图案转移到光刻胶上，暴露出需要去除的区域，再用蚀刻液将暴露区域的金属溶解。
以不锈钢蚀刻为例，常用的蚀刻液是三氯化铁（FeCl₃）溶液，化学反应为：
Fe + 2FeCl₃ → 3FeCl₂
蚀刻液的浓度、温度和喷淋方式共同决定了蚀刻速率和最终精度。
六步工艺流程
| 步骤 | 工序 | 说明 |
|---|---|---|
| 1 | 材料准备 | 来料检验（厚度、平整度），超声清洗去除油污 |
| 2 | 涂胶 | 双面涂覆感光干膜或湿膜光刻胶 |
| 3 | 曝光与显影 | 通过菲林（光掩模）紫外曝光，显影去除未固化区域 |
| 4 | 蚀刻 | 蚀刻液喷淋溶解暴露金属区域 |
| 5 | 脱膜 | 去除残余光刻胶，露出成品图案 |
| 6 | 检测与交付 | 尺寸检测、外观检查、包装 |
整个流程中，菲林精度和蚀刻参数控制是决定最终产品质量的关键。
化学蚀刻适合什么样的零件
化学蚀刻并非万能工艺，它有明确的适用边界：
适合的场景：
- 板厚 0.01-2.0mm 的薄板零件
- 需要复杂孔型、微结构、流道等传统刀具难以加工的图案
- 对边缘质量要求高（无毛刺、无变形）
- 批量大且需要高一致性
- 原型验证阶段需要快速修改图案（只需更换菲林，无需重开模具）
不适合的场景：
- 厚度 >2mm 的厚板（侧蚀严重，精度下降）
- 需要三维立体成形（蚀刻只做二维平面减材）
- 极少量且对成本极敏感（菲林制作有固定成本）
核心工艺参数
| 参数 | 典型范围 | 说明 |
|---|---|---|
| 最小线宽 | 约等于板厚（≥1:1） | 0.1mm 板可做 0.1mm 线宽；0.03mm 线宽需板厚 ≤0.03mm |
| 公差 | ±板厚×10%（一般）；±0.005mm（薄板优化后） | ±0.005mm 通常在板厚 0.05-0.2mm 范围内、特定材料下实现 |
| 可加工厚度 | 0.01-2.0mm | 最佳范围 0.05-0.5mm |
| 常用材料 | 不锈钢、钛、铜、镍、铝 | 需根据材料选择匹配的蚀刻液 |
| 表面粗糙度 | Ra 0.4-1.6μm | 取决于材料和蚀刻条件 |
重要说明：化学蚀刻的精度受板厚影响极大。上述”0.03mm 线宽”和”±0.005mm 公差”并非在所有条件下都可实现——板越厚，侧蚀越大，可达到的精度越低。具体零件的可行性需要根据图纸评估。
与冲压、激光切割的简要对比
| 维度 | 化学蚀刻 | 冲压 | 激光切割 |
|---|---|---|---|
| 模具费 | 菲林费几百元 | 模具费数万元 | 无 |
| 毛刺 | 无 | 有（需后处理） | 热影响区 |
| 最小特征 | 0.03mm | 受模具限制 | 0.1mm 级 |
| 批量一致性 | 极高 | 高（模具磨损后下降） | 中等 |
| 适合批量 | 中~大批量 | 大批量 | 小批量/原型 |
更详细的三大工艺对比可参考：蚀刻、冲压、激光切割三大工艺全面对比。
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