不(bu)銹鋼化學與電化學蝕刻法主要有以下幾種(zhong):


1. 照相感光(guang)蝕刻法


 用一次性感光膜涂覆在不銹(xiu)鋼表面上,然后覆上有花紋的底片,進行曝光,然后進行顯影,即在不銹鋼上形成花紋抗蝕膜,然后在腐蝕液中進行蝕刻,達到預期的蝕刻效果。


 ①. 不銹(xiu)鋼量尺的蝕(shi)刻(ke),即用照相感光蝕(shi)刻(ke)法(fa),以三(san)氯(lv)化(hua)鐵為蝕(shi)刻(ke)液,蝕(shi)刻(ke)后,再進行鍍黑(hei)色鍍層,形成清晰的有色刻(ke)度、數字和標記的不銹(xiu)鋼量尺。


 ②. 不銹鋼筆(bi)(bi)桿、筆(bi)(bi)套上蝕花的(de)(de)半(ban)色調腐蝕成(cheng)像工藝,其方法是(shi)將攝有(you)圖案連續調的(de)(de)負片,進行加網翻拍,成(cheng)為由(you)網點組(zu)成(cheng)的(de)(de)半(ban)色調底片,將底片覆蓋在(zai)已涂有(you)感(gan)光膜的(de)(de)不銹鋼筆(bi)(bi)桿、筆(bi)(bi)套上,然后(hou)將其插在(zai)可旋轉的(de)(de)軸芯上旋轉曝光。顯影(ying)后(hou)在(zai)室溫(wen)下用三氯化(hua)鐵溶液蝕刻至0.02~0.03mm,最(zui)后(hou)鍍黑或白鉻,涂罩光涂料。


 ③. 不銹鋼手(shou)表殼(ke)、表帶通過照相蝕(shi)刻法(fa)形(xing)成凹(ao)凸面的(de)圖案,并在(zai)腐蝕(shi)的(de)凹(ao)面部分(fen)著上彩(cai)色(se)膜(mo)(mo),或除去抗蝕(shi)膜(mo)(mo)后鍍鎳及金,得到(dao)具有良好裝飾性的(de)手(shou)表殼(ke)、表帶。



2. 絲(si)網印刷(shua)蝕刻法


  絲網印(yin)(yin)(yin)刷因制版、印(yin)(yin)(yin)刷簡便,適于各種(zhong)形(xing)狀的(de)(de)(de)表面,不(bu)受印(yin)(yin)(yin)刷數量多少(shao)的(de)(de)(de)限制,成為目前國(guo)際(ji)上五大(da)印(yin)(yin)(yin)刷工藝之一。隨著絲網印(yin)(yin)(yin)版、絲印(yin)(yin)(yin)油墨及設備(bei)等(deng)(deng)技(ji)術的(de)(de)(de)進步,絲印(yin)(yin)(yin)的(de)(de)(de)精度越(yue)來(lai)越(yue)高,與照相感光蝕刻法一樣,絲印(yin)(yin)(yin)蝕刻法在不(bu)銹鋼標(biao)牌(pai)、裝飾板等(deng)(deng)的(de)(de)(de)生產(chan)中已(yi)得(de)到廣(guang)泛的(de)(de)(de)應用(yong)。


  日(ri)本粟野秀記介紹在不(bu)(bu)銹鋼(gang)表面用(yong)絲印方法形成帶圖紋的(de)(de)非(fei)導電性抗(kang)蝕膜(mo),在45℃,40°Bé的(de)(de)三氯化鐵(tie)溶(rong)液中將裸露部分的(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)蝕刻,深度為0.02~0.05mm,然后電解著色。


  日本中(zhong)村三等介紹在SUS304不(bu)銹鋼餐具上(shang)用絲網印刷(shua)各種(zhong)耐酸的不(bu)同色彩的搪瓷(ci)玻璃料進行(xing)掩蔽腐蝕的方法(fa),形成多色彩的花紋圖案。



3. 平版膠印蝕刻法


與絲印(yin)相比,平版膠印(yin)的速度較快,抗蝕膜的印(yin)刷可(ke)用印(yin)鐵流水線來(lai)完成,但(dan)適印(yin)范(fan)圍較窄(zhai),印(yin)刷面(mian)積受到限制,且僅(jin)適用于厚(hou)度為(wei)0.15~0.30mm的薄不(bu)銹鋼平版印(yin)刷蝕刻。


日本特許公報介紹了一種(zhong)用(yong)于不銹(xiu)鋼膠印掩蔽蝕刻的油墨(mo),該油墨(mo)是(shi)由酚醛(quan)樹(shu)脂經5%~10%硝(xiao)酸處理后(hou)制成的。普通(tong)的印鐵油墨(mo)為改性(xing)醇(chun)酸樹(shu)脂,也(ye)可作(zuo)為抗(kang)蝕膜使用(yong)。



4. 印(yin)刷(shua)膜(mo)轉移蝕刻法


李金題利用印刷(shua)膜轉移法的(de)原理(li)提出一種在凹凸不銹鋼(gang)制品(pin)上(shang)印刷(shua)花紋圖(tu)(tu)案腐(fu)蝕(shi)的(de)技(ji)術(shu)方(fang)案。先印制帶有圖(tu)(tu)案的(de)薄(bo)紙,然后涂上(shang)一層均勻的(de)桃(tao)膠,晾(liang)干(gan)后,再印刷(shua)一層抗(kang)腐(fu)蝕(shi)油墨在薄(bo)紙上(shang)形成(cheng)印刷(shua)膜,然后把印刷(shua)膜轉移到(dao)不銹鋼(gang)工件表(biao)面,經過清水浸泡后,薄(bo)紙面脫落,但抗(kang)腐(fu)蝕(shi)油墨仍貼在不銹鋼(gang)表(biao)面,經修飾后用三氯化鐵溶(rong)液蝕(shi)刻形成(cheng)花紋圖(tu)(tu)案。



5. 絲(si)網電解蝕刻法(fa)


  絲(si)網(wang)電解(jie)蝕刻(ke)(ke)法(fa)是利(li)用(yong)已制(zhi)版(ban)的絲(si)網(wang)印(yin)版(ban)緊貼于(yu)(yu)不銹(xiu)鋼(gang)工(gong)件表面(mian)作為抗蝕膜(mo)(mo)層,在(zai)絲(si)網(wang)上(shang)涂(tu)布蝕刻(ke)(ke)液,然后(hou)以工(gong)件為陽極(ji),以能(neng)覆(fu)蓋圖(tu)案的輔助電極(ji)為陰極(ji)進行電解(jie)蝕刻(ke)(ke)。絲(si)網(wang)電解(jie)蝕刻(ke)(ke)SUS304 不銹(xiu)鋼(gang),示意圖(tu)見圖(tu)10-11。蝕刻(ke)(ke)過程可(ke)交(jiao)替變換電極(ji)極(ji)性,也(ye)可(ke)以使用(yong)交(jiao)流(liu)或直(zhi)流(liu)與交(jiao)流(liu)交(jiao)替進行蝕刻(ke)(ke)。絲(si)網(wang)電解(jie)蝕刻(ke)(ke)法(fa)可(ke)省去(qu)印(yin)刷抗蝕油墨、烘干(gan)及(ji)腐蝕后(hou)除膜(mo)(mo)等工(gong)序,蝕刻(ke)(ke)速率快(kuai),可(ke)在(zai)幾何形狀復雜(za)的表面(mian)進行局部蝕刻(ke)(ke),特別適用(yong)于(yu)(yu)在(zai)產(chan)品上(shang)直(zhi)接打標(biao)印(yin)。


圖 11.jpg


電(dian)解蝕刻(ke)(ke)液一般含有硫酸(suan)(suan)、磷酸(suan)(suan)及鹽酸(suan)(suan)等無(wu)機酸(suan)(suan),以不(bu)銹鋼工件(jian)為陽極,裸(luo)露部分(fen)的不(bu)銹鋼表面(mian)腐(fu)蝕剝(bo)落,形成花紋(wen)圖像。專利(li)絲網電(dian)解蝕刻(ke)(ke)液及工作(zuo)條件(jian)有下(xia)列幾例。


 ①. 戶(hu)信夫日本專(zhuan)利絲網(wang)電解蝕刻(ke)液


 硫酸(H2SO4)  10%  、陽極電流密度(DA)  3A/d㎡  、氯化鈉(NaCl)  1%  、時間  30s 、聚丙烯酸鈉  3%


 輔助電(dian)極手動(dong)移(yi)動(dong)。


 ②. 日本專利電解蝕(shi)刻除去不銹鋼上的彩色膜


  不(bu)銹(xiu)鋼先經鉻(ge)酸、硫(liu)(liu)酸著色,并經鉻(ge)酸-硫(liu)(liu)酸溶液陰極(ji)堅膜處理,然(ran)后在硫(liu)(liu)酸與(或)磷酸和表面活性劑的(de)溶液中進(jin)行(xing)陽極(ji)電解蝕刻,可得到平滑(hua)的(de)蝕刻面。


 ③. 方琳專利(li)快速深(shen)度電(dian)化學蝕刻(ke)液


  三氯化鐵(FeCl3)  40%~60% (質量分數) 、水  余量  、電極   石墨


  鹽酸(suan)(HCI)  1%~10%  、溫度  20~35℃  、擴(kuo)散劑JFC   0.01%~1.00%


  電流:先以Dk=0.1~0.5A/c㎡陰極(ji)極(ji)化(hua)1~2min,再(zai)以DA=0.6~1.0A/c㎡陽極(ji)極(ji)化(hua)50~60min。


  蝕(shi)刻過程(cheng)用噴(pen)(pen)淋裝置連續(xu)噴(pen)(pen)刷不銹鋼表面(mian)。


 ④. 何積銓專(zhuan)利超微精細蝕刻方法


  三氯化鐵(FeCl3)   1000mL  、 重鉻酸鉀(K2Cr2O7)   0.5%~1.0%  、鹽酸(HCI)  40~50mL


 輔助電極  18-8SS  、硝酸(HNO3)   150~200mL  、陽極與陰極面積比   SA:SK=1:1


 電流:先以DK=0.5~1.0A/c㎡2陰極極化50~60min,再以DA=0.2~ 0.5A/c㎡陽極蝕刻。


 蝕刻(ke)過程不斷攪拌(ban)蝕刻(ke)液。


 ⑤. 譚文武(wu)介紹了電解標印(yin)方法


  用同為孔版的(de)蠟(la)紙或透(tou)明(ming)薄膜等模版代替絲網,將電(dian)(dian)解(jie)標(biao)(biao)印(yin)設計(ji)成專用的(de)電(dian)(dian)解(jie)標(biao)(biao)印(yin)儀。將輔助電(dian)(dian)極(ji)制成標(biao)(biao)印(yin)頭(tou)(打標(biao)(biao)頭(tou)),使刻印(yin)操作更為簡便(bian)。電(dian)(dian)解(jie)蝕(shi)刻時隨標(biao)(biao)印(yin)字符的(de)多少(shao)變化自動調控電(dian)(dian)流(liu)與電(dian)(dian)壓(ya),使之保持(chi)電(dian)(dian)壓(ya)12~36V,電(dian)(dian)流(liu)0~2A,蝕(shi)刻時間2~3s,蝕(shi)刻深度0.01~0.10mm,透(tou)明(ming)薄膜膜版的(de)使用壽命(ming)達到上(shang)(shang)萬次。據報道,瑞典奧(ao)斯汀標(biao)(biao)志(zhi)系(xi)統公司在廣州展示其(qi)專利(li)產品電(dian)(dian)解(jie)腐(fu)蝕(shi)打標(biao)(biao)機(ji),其(qi)原理(li)及操作方(fang)法(fa)與上(shang)(shang)述(shu)電(dian)(dian)解(jie)標(biao)(biao)印(yin)完全一致。



6. 多層次蝕刻法


 多層(ceng)次蝕刻法(fa)是通(tong)過系列的(de)(de)抗蝕涂膜和蝕刻步驟,獲(huo)得不銹鋼(gang)表面不同(tong)蝕刻深度(du)的(de)(de)花(hua)紋圖案的(de)(de)一種工(gong)藝(yi)方法(fa)。其工(gong)藝(yi)步驟為:


 ①. 在不銹(xiu)鋼(gang)表面(mian)形(xing)成第一層次的抗蝕膜,蝕刻、去(qu)膜;


 ②. 在(zai)上述不銹鋼表面形成(cheng)第二層(ceng)次的抗蝕膜(mo),再次蝕刻,去膜(mo);


 ③. 最少有一部分第(di)(di)一層次和第(di)(di)二層次的蝕刻圖紋互(hu)相覆蓋,使該(gai)處的表面被蝕刻兩次,形成不同蝕刻深度(du)的多層次花紋圖案。