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(jìn)行了解），以及各種預(yù)處理溶液的組成、配制、維護(hù)需要根據(jù)不同材料與要求來進(jìn)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(yàn)→制品包裝。
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(jìn)行預(yù)處理，來保證后期曝光顯影獲得準(zhǔn)確的圖形進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(dú)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(hù)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(jī)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(jìn)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(jìn)行表處。比如：對表面光潔度有要求，則要進(jìn)行拋光，或者鏡面拋光；有顏色要求的，還要進(jìn)行染色，染色后為了避免變色或者增強(qiáng)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(shí)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
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溶液成分及工藝前提 |
1 |
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3 |
4 |
5 |
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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(HzS04)／(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
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溶液成分及工藝前提 |
1 |
2 |
3 |
4 |
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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 — 45 20～30 15～20 |
1000
40～50 60～80 10～15 |
— — 50 400 20～30 15～20 |
50 900～1000
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
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溶液成分及工藝前提 |
1 |
2 |
3 |
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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(jìn)程中的重要的點(diǎn)，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(qiáng)酸液，強(qiáng)酸液在溫度高的狀況下侵蝕性強(qiáng)，輕易使防護(hù)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(shí)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(hù)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(jìn)行評估。
(四)化學(xué)蝕刻圖紋裝飾實(shí)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(yàn)→產(chǎn)物。
3．詳細(xì)操作及留意事項(xiàng)
(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(jī)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(jī)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(shí)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：
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氯化鐵(FeCl3) |
650～800g／L |
蝕刻加快劑 |
85～lO0g／L |
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鹽酸(HCl，38％) |
85～120g／L |
蝕刻液溫度 |
10～45℃ |
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磷酸(H3P04) |
20～30g／L |
浸漬工夫 |
l5～25min |
在操作進(jìn)程中要嚴(yán)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(hù)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(jìn)50％HN03(體積分?jǐn)?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(hù)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(jìn)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：
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檸檬酸 |
50％～70％ |
溶液溫度 |
40～60℃ |
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硫酸 |
20％～l5％ |
電流密度 |
15～30A／dm2 |
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水 |
10％～25％ |
拋光工夫 |
5～lOmin |
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陰極資料 |
鉛板 |
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③為了進(jìn)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(jìn)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(jìn)行硬化處置及封鎖處置，最終獲得所需的裝飾成品?；瘜W(xué)著色溶液的配方及工藝前提如下：
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硫酸(H2S04) |
270～300g／L |
溶液溫度 |
65～80℃ |
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鉻酐(Cr03) |
450～500g／L |
處置工夫 |
由藍(lán)色→橙色→金黃 |
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(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(jìn)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：
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重鉻酸鉀(K2Cr207) |
10～20g／L |
溶液溫度 |
65～80℃ |
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氫氧化鈉(NaOH) |
3～5g／L |
處置工夫 |
2～3min |
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溶液pH |
6.5～7.5 |
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著色膜經(jīng)上述硬化(固膜)處置后，硬度、耐磨、耐蝕性都已進(jìn)步，但膜層有孔隙，需求進(jìn)一步進(jìn)行封孔處置。假如著色膜自身質(zhì)量好、硬度高，可以不用進(jìn)行硬化處置，但必需進(jìn)行封孔處置。封孔處置液的成分及工藝前提如下：
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硅酸鈉(Na2Si03) |
10g／L |
溶液溫度 |
l00℃ |
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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：
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鉻酐(Cr03) 80～260g／L 電流密度 0.05～0.10A／dm2 |
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硫酸(H2S04) 25％(體積分?jǐn)?shù)) 著色工夫 l0～30min |
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溶液溫度 70～90℃ |
著色溶液在著色進(jìn)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(jìn)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：
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鉻酐(Cr03) |
240～280g／L |
陰極電流密度 |
0.2～1.0A／dm2 |
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硫酸(H2S04) |
2～3g／L |
陽極資料 |
鉛或鉛銻合金 |
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溶液溫度 |
50～55℃ |
處置工夫 |
10～15min |
硬化處置后，相同要進(jìn)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。
不銹鋼蝕刻工藝就為大家介紹到這里，鑫海森配置了6條全自動化蝕刻加工產(chǎn)線，擁有高精度國內(nèi)外進(jìn)口蝕刻設(shè)備，可加工各種精度，各種批量精密蝕刻加工零件，有需要?dú)g迎聯(lián)系鑫海森。網(wǎng)址：gunchuo.cn 電話：13066830348 QQ:2034674348