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不銹鋼蝕刻工藝詳解，鑫海森為您說明

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瀏覽：- 發(fā)布日期：2018-10-12 14:07:11【大中小】

不銹鋼蝕刻在蝕刻加工行業(yè)內(nèi)占了很大的比例，所以經(jīng)常有人問鑫海森，不銹鋼蝕刻工藝到底有哪些工藝流程呢？今天鑫海森就整理了一些文件資料，為大家講述一下不銹鋼蝕刻加工的問題。

不銹鋼蝕刻工藝流程主要有蝕刻前準(zhǔn)備、絲網(wǎng)印刷、蝕刻后處理等幾個步驟。需要注意化學(xué)蝕刻溶液配方及工藝條件，工藝操作條件的影響等。在操作過程中，不銹鋼材料預(yù)處理很重要需要特別重視（可以查看之前編輯的“不銹鋼蝕刻加工工藝預(yù)處理”進行了解），以及各種預(yù)處理溶液的組成、配制、維護需要根據(jù)不同材料與要求來進行調(diào)試。

(一)不銹鋼蝕刻工藝流程

不銹鋼材料有很多種，不同牌號的不銹鋼成分不一樣，所以在蝕刻加工中有些區(qū)別，但大致的工序一般如下：不銹鋼原材料→除油→水洗→浸蝕→水洗→枯燥→絲網(wǎng)印刷→千燥→水浸2～3min→蝕刻圖案文字→水洗→除墨→水洗→酸洗→水洗→電解拋光→水洗→染色或電鍍→水洗→熱水洗→枯燥→軟布拋(擦光)光→噴涂通明漆→枯燥→查驗→制品包裝。

不銹鋼蝕刻工藝流程

1．不銹鋼蝕刻——材料預(yù)處理

在不銹鋼蝕刻加工前一定要進行預(yù)處理，來保證后期曝光顯影獲得準(zhǔn)確的圖形進行蝕刻，預(yù)處理主要是為了徹底清除不銹鋼需蝕刻加工表面的油污及氧化膜。除油應(yīng)依據(jù)工件的油污狀況定出方案，最好在絲印進步行電解除油，確保不銹鋼表面出油干凈。除氧化膜也要依據(jù)不銹鋼牌號及膜厚的狀況選用合適的浸蝕液，保證不銹鋼表面氧化干凈。在絲網(wǎng)印刷前要進行烘烤干燥，假如有水分，也會影響油墨的附出力，并且影響后續(xù)圖紋蝕刻的結(jié)果甚至走樣，影響裝飾結(jié)果，鑫海森有專業(yè)的無塵車間，單獨烘烤房，可以保證預(yù)處理合格。

2．不銹鋼蝕刻——絲網(wǎng)印刷

絲網(wǎng)印刷要依據(jù)印刷的需求制造規(guī)范圖紋絲印網(wǎng)版。圖紋裝飾工序中，絲印首要起維護效果，涂感光膠時次數(shù)要多些，以便制得合適厚度的絲網(wǎng)模版，這樣不銹鋼蝕刻出的圖紋明晰度高。絲網(wǎng)版的膠膜在光的效果下，發(fā)生光化學(xué)作用，使得光照局部交聯(lián)成不溶于水的膠膜，而未被光照局部被水消融而顯露絲網(wǎng)空格，然后在涂有膠膜絲網(wǎng)版上光刻出正陽片圖案的漏網(wǎng)圖紋。

把帶有圖紋的絲印網(wǎng)版固定在絲網(wǎng)印刷機上，采用堿溶性耐酸油墨，在金屬板上印制出所需求的圖紋，經(jīng)枯燥后即可進行蝕刻。

3．不銹鋼蝕刻——后處理

不銹鋼蝕刻后需要去除絲印油墨。普通的耐酸油墨易溶于堿中。將蝕刻板浸入40～ 60g／L的氫氧化鈉溶液中，溫度50～80℃，浸漬數(shù)分鐘即可退去油墨。油墨去除后，如果產(chǎn)品需要表面處理就要按照不同的要求進行表處。比如：對表面光潔度有要求，則要進行拋光，或者鏡面拋光；有顏色要求的，還要進行染色，染色后為了避免變色或者增強耐磨性、抗腐蝕性，可以噴涂通明光漆。關(guān)于一些金屬自身是耐蝕功能好并且不染色的，也可以不涂通明漆，要依據(jù)實踐需求而定。

(二)化學(xué)蝕刻溶液配方及工藝前提

蝕刻不同的金屬材料，需要選擇不同放的溶液配方及工藝，常用金屬資料的蝕刻溶液配方及工藝前提見表6—4～表6-6。

表6-4：金屬化學(xué)蝕刻溶液的配方及工藝

溶液成分及工藝前提

氯化鐵(FeCl₃)／(g／L)

鹽酸(HCl)／(g／L)

氫氟酸(HF)／(mL／L)

磷酸(H₃P0₄)／(g／L)

硫酸銅(CuS0₄)／(g／L)

硫酸(H_zS0₄)／(g／L)

硝酸(HN0₃)／(g／L)

蝕刻加快劑／(g／L)

石油／(g／L)

溶液溫度／℃

處置工夫／min

合用資料

800～900

100～120mL／L

80～120

5～8(平坦劑)

20～50

15～25

鋼鐵

450～560

5～10mL／L

少數(shù)

20～50

模具鋼

600～800

80～120

20～30

80～100

10～45

15～20

不銹鋼

600～650

90～100

8～12

15～50

10～15

銅合金

450～550

200～300

10～20

20～40

10～20

鑄鋁

表6-5：金屬銅化學(xué)蝕刻溶液配方及工藝前提

溶液成分及工藝前提

硝酸(HN03)／(mL／L)

硫酸(HzS04)／(mL／L)

鉻酐(Cr03)／(g／L)

氯化鈉(NaCl)／(g／L)

溶液溫度／℃

蝕刻時問／min

1000

—

20～30

15～20

1000

40～50

60～80

10～15

—

400

20～30

15～20

900～1000

10～20

60～80

10～15

表6-6：鋅鑄件化學(xué)蝕刻溶液配方及工藝前提

溶液成分及工藝前提

硝酸(HN03,65％)／(mL／L)

鹽酸(HCl，37％)／(9／L)

溶液溫度／C

處置工夫

800～1000

20～30

依據(jù)蝕刻深度而定

210～240

20～30

依據(jù)蝕刻深度而定

150～300

25～50

依據(jù)蝕刻深度而定

(三)工藝操作前提的影響

蝕刻是金屬板模圖紋裝飾進程中的重要的點，要想獲得圖案/圖形清晰準(zhǔn)確的產(chǎn)品，必需要規(guī)范操作控制好蝕刻工藝的前提。主要是把握好蝕刻溶液的溫度和蝕刻時間。溶液溫度稍高，蝕刻速度相應(yīng)就會提高，縮短蝕刻所需求的工時，然則蝕刻溶液普通都是強酸液，強酸液在溫度高的狀況下侵蝕性強，輕易使防護的涂層或耐蝕油墨軟化甚至消融，使金屬非蝕刻部位的耐蝕層附出力下降，以致于在蝕刻和非蝕刻交界處的耐蝕涂層零落或熔解，使蝕刻圖紋變形，影響圖紋的美觀真實和裝飾結(jié)果，因而溫度不宜超越45℃。反之，假如蝕刻的工夫太長，在蝕刻液溫度較高的狀況下，耐蝕油墨或防護涂層浸漬工夫過長，也相同起到上述的反作用和不良結(jié)果，因而蝕刻加工市場也要控制好，普通產(chǎn)品來說應(yīng)控制在20～25min之前，具體的蝕刻時間，鑫海森會根據(jù)客戶產(chǎn)品要求由專業(yè)的工程人員進行評估。

(四)化學(xué)蝕刻圖紋裝飾實例

1．裝飾產(chǎn)品用的材料

裝飾用的金屬板材：普通鋼材、不銹鋼、銅及銅合金、鋁及鋁合金等，以不銹鋼板為例闡明，板厚1-3mm。

化工原料：絲印感光膠(例如浙江昆山市化工涂料廠出產(chǎn)的DH重氮型)，耐酸油墨有99-956型和99-200K型等一(廣東順德大良油墨廠產(chǎn)物)，其他為常用化學(xué)化工藥品。

2．工藝流程

不銹鋼板→除油→水洗→枯燥→絲網(wǎng)印刷→枯燥→水浸→蝕刻圖紋葉(片)水洗→除墨→水洗→拋光→水洗→著色→水洗葉(片)硬化處置→封鎖處置→清洗葉(片)枯燥→查驗→產(chǎn)物。

3．詳細操作及留意事項

(1)除油：除油是為了使絲印油墨與板材有優(yōu)越的附出力，所以金屬板在印前必需徹底把油除潔凈。除油的辦法良多，可以依據(jù)狀況及需求選擇，例如采用慣例的化學(xué)除油、外表活性劑除油，甚至電解除油、超聲除油等，也可以選用商品的專用除油劑。徹底清洗潔凈后，經(jīng)枯燥再轉(zhuǎn)入絲網(wǎng)印刷。

(2)絲網(wǎng)印刷選用l50目不銹鋼、聚酯或尼龍單絲維網(wǎng)，用繃網(wǎng)機固定在網(wǎng)框上，再用上漿器刮涂DH重氮型感光膠，涂覆2～3次，涂膜枯燥后，將拍攝好的圖紋口角膠片附著在涂膜絲網(wǎng)上，經(jīng)曝光、顯影后，即制得絲印模板，然后再將不銹鋼板、圖紋模板固定在絲網(wǎng)印刷機對應(yīng)地位上，采用堿溶性的耐酸油墨，印上所需求的圖紋，天然枯燥(或烘干)。假如烘烤，則溫度不宜過高實時間不宜過長，不然油墨的堿溶性降低，到除油墨時，不易肅清潔凈。普通狀況下，天然枯燥1h。烘干為55～60℃，4～5min。

(3)圖紋蝕刻工藝圖紋化學(xué)蝕刻溶液的配方及工藝前提如下：

氯化鐵(FeCl₃)	650～800g／L	蝕刻加快劑	85～lO0g／L
鹽酸(HCl，38％)	85～120g／L	蝕刻液溫度	10～45℃
磷酸(H₃P0₄)	20～30g／L	浸漬工夫	l5～25min

在操作進程中要嚴厲節(jié)制溶液的溫度和工夫。溫渡過高、工夫過長，油墨與板面的附出力下降，在蝕刻與非蝕刻處能夠呈現(xiàn)油墨的零落，招致圖紋恍惚走樣，影響蝕刻的精度和裝飾結(jié)果。

(4)蝕刻后除墨蝕刻后必需除去維護的堿溶性耐酸油墨。辦法是浸入40～60g／L NaOH堿液中，溫度節(jié)制在60～70℃，浸泡3～5min，以除潔凈油墨為準(zhǔn)。然后用水沖外表的堿液至中性。(5)蝕刻后處置經(jīng)蝕刻后的圖紋不銹鋼板經(jīng)由除油墨及清洗潔凈后，可以依據(jù)用戶的分歧需求作如下附加裝飾處置。

①對要求保存不銹鋼原色及光澤的，經(jīng)除油墨及清洗潔凈后，放進50％HN0₃(體積分數(shù))和50％H₂0的溶液中浸泡l0～20min，作鈍化處置，使不銹鋼蝕刻圖紋板取得新的維護膜，即可得裝飾成品。

②對要求保存不銹鋼原色，但亮光度要求更高、更亮光的，經(jīng)除油墨及洗凈后，進步前輩行電解拋光，然后再外表鈍化。

電解拋光的溶液配方及工藝前提如下：

檸檬酸	50％～70％	溶液溫度	40～60℃
硫酸	20％～l5％	電流密度	15～30A／dm²
水	10％～25％	拋光工夫	5～lOmin
陰極資料	鉛板

③為了進步成品的裝飾性，有些用戶要求改動原有不銹鋼的顏色。對此，不銹鋼經(jīng)蝕刻圖紋及肅清潔凈外表的油墨后，進步前輩行電解拋光，然后化學(xué)著色或電解著色，著色后必需對著色膜進行硬化處置及封鎖處置，最終獲得所需的裝飾成品。化學(xué)著色溶液的配方及工藝前提如下：

硫酸(H₂S0₄)	270～300g／L	溶液溫度	65～80℃
鉻酐(Cr0₃)	450～500g／L	處置工夫	由藍色→橙色→金黃
(NH₄)₆Mo₇0₂₄·4H₂0	40～50g／L	色一綠色，顏色隨工夫轉(zhuǎn)變

化學(xué)著色后要進行硬化處置(或固膜)以便不變著色膜，改善著色膜的質(zhì)量及耐磨性。硬化處置的溶液配方及工藝前提如下：

重鉻酸鉀(K₂Cr₂0₇)	10～20g／L	溶液溫度	65～80℃
氫氧化鈉(NaOH)	3～5g／L	處置工夫	2～3min
溶液pH	6.5～7.5

著色膜經(jīng)上述硬化(固膜)處置后，硬度、耐磨、耐蝕性都已進步，但膜層有孔隙，需求進一步進行封孔處置。假如著色膜自身質(zhì)量好、硬度高，可以不用進行硬化處置，但必需進行封孔處置。封孔處置液的成分及工藝前提如下：

硅酸鈉(Na₂Si0₃)	10g／L	溶液溫度	l00℃
沸騰十二烷基苯磺酸鈉	2～5g／L	處置工夫	4～6m

除了化學(xué)著色外，也可以用電解法著色，電解著色溶液的配方及工藝前提如下：

鉻酐(Cr0₃) 80～260g／L 電流密度 0.05～0.10A／dm²

硫酸(H₂S0₄) 25％(體積分數(shù)) 著色工夫 l0～30min

溶液溫度 70～90℃

著色溶液在著色進程中，工藝前提對顏色有較大影響。起首是硫酸對鉻酐的濃度比例對顏色的影響，鉻酐濃度高時，為金黃色，濃度再高，則釀成紫赤色。溫度對著色的影響為：溫度升高，光彩逐步加深。著色工夫的影響為：5min便開端著色，跟著工夫的添加，顏色加深，20min后光彩根本不變。電流密度對著色的影響為：0.03A／dm²時，為玫瑰色，0.05A／din²時，則為l8K金色。

電解著色后相同需求進行硬化處置，硬化處置可以用化學(xué)法(上述舉例)，也可以用電解法。電解法硬化處置的溶液配方及工藝前提如下：

鉻酐(Cr0₃)	240～280g／L	陰極電流密度	0.2～1.0A／dm²
硫酸(H₂S0₄)	2～3g／L	陽極資料	鉛或鉛銻合金
溶液溫度	50～55℃	處置工夫	10～15min

硬化處置后，相同要進行封鎖，在沸騰的硅酸鈉溶液中煮5min，掏出清洗、枯燥，便可獲得各類光彩的圖紋裝飾板。

不銹鋼蝕刻的加工雖然不是很復(fù)雜，但也要引起我們的足夠重視，如果不重視，會影響到蝕刻產(chǎn)品的效果。

不銹鋼蝕刻設(shè)備

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