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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:- 發布日期:2018-10-12 14:07:11【

             不銹鋼蝕刻蝕刻加工行業內占了很大的比例,所以經常有人問鑫海森,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備、絲網印刷、蝕刻后處理等幾個步驟。需要注意化學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處理”進行了解),以及各種預處理溶液的組成、配制、維護需要根據不同材料與要求來進行調試。

            (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——材料預處理

            在不銹鋼蝕刻加工前一定要進行預處理,來保證后期曝光顯影獲得準確的圖形進行蝕刻,預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。除油應依據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,并且影響后續圖紋蝕刻的結果甚至走樣,影響裝飾結果,鑫海森有專業的無塵車間,單獨烘烤房,可以保證預處理合格。

            2.不銹鋼蝕刻——絲網印刷

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

            把帶有圖紋的絲印網版固定在絲網印刷機上,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℃,浸漬數分鐘即可退去油墨。油墨去除后,如果產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,要依據實踐需求而定。

            (二)化學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:金屬化學蝕刻溶液的配方及工藝

      溶液成分及工藝前提

          1

          2

          3

          4

          5

      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

        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:金屬銅化學蝕刻溶液配方及工藝前提

        溶液成分及工藝前提

          1

          2

          3

          4

      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:鋅鑄件化學蝕刻溶液配方及工藝前提

        溶液成分及工藝前提

          1

          2

          3

      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

      依據蝕刻深度而定

       

          210~240

          20~30

      依據蝕刻深度而定

       

          150~300

          25~50

      依據蝕刻深度而定

       

            (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/圖形清晰準確的產品,必需要規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果,因而蝕刻加工市場也要控制好,普通產品來說應控制在20~25min之前,具體的蝕刻時間,鑫海森會根據客戶產品要求由專業的工程人員進行評估。

             (四)化學蝕刻圖紋裝飾實例

            1.裝飾產品用的材料

            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物),其他為常用化學化工藥品。

            2.工藝流程

            不銹鋼板→除油→水洗→枯燥→絲網印刷→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,可以依據狀況及需求選擇,例如采用慣例的化學除油、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,經枯燥再轉入絲網印刷。

      (2)絲網印刷選用l50目不銹鋼、聚酯或尼龍單絲維網,用繃網機固定在網框上,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上,經曝光、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印刷機對應地位上,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油墨的零落,招致圖紋恍惚走樣,影響蝕刻的精度和裝飾結果。

          (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,溫度節制在60~70℃,浸泡3~5min,以除潔凈油墨為準。然后用水沖外表的堿液至中性。(5)蝕刻后處置經蝕刻后的圖紋不銹鋼板經由除油墨及清洗潔凈后,可以依據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,經除油墨及清洗潔凈后,放進50%HN03(體積分數)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

      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?;瘜W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,顏色隨工夫轉變

       

            化學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)          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,會影響到蝕刻產品的效果。

      不銹鋼蝕刻設備

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