金屬蝕刻

金屬蝕刻

金屬蝕刻(etching)是將材料使用化學反應或物理撞擊作用而移除的技術。金屬蝕刻技術可以分為濕蝕刻(wet etching)和乾蝕刻(dry etching)兩類。金屬蝕刻是由一系列複雜的化學過程組成,不同的腐蝕劑對不同金屬材料具有不同的腐蝕性能和強度。

基本介紹

  • 中文名:金屬蝕刻
  • 外文名:metal etching
  • 學科:材料科學
  • 分類:濕蝕刻和乾蝕刻
  • 影響因素:蝕刻溶液的溫度和蝕刻時間
  • 套用:金屬標牌製作
介紹,蝕刻工藝流程,蝕刻前處理,絲網印刷,蝕刻後處理,工藝操作條件,

介紹

通常所指金屬蝕刻也稱光化學金屬蝕刻(photochemical etching),指通過曝光製版、顯影后,將要金屬蝕刻區域的保護膜去除,在金屬蝕刻時接觸化學溶液,達到溶解腐蝕的作用,形成凹凸或者鏤空成型的效果。最早可用來製造銅版、鋅版等印刷凹凸版,也廣泛地被使用於減輕重量(Weight Reduction)儀器鑲板,銘牌及傳統加工法難以加工之薄形工件等的加工;經過不斷改良和工藝設備發展,亦可以用於航空、機械、化學工業中電子薄片零件精密金屬蝕刻產品的加工,特別在半導體製程上,金屬蝕刻更是不可或缺的技術。

蝕刻工藝流程

金屬的種類不同,其蝕刻的工藝流程也不同,但大致的工序如下:金屬蝕刻板→除油→水洗→浸蝕→水洗→乾燥→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→乾燥→軟布拋(擦光)光→噴塗透明漆→乾燥→檢驗→成品包裝。

蝕刻前處理

在金屬蝕刻之前的工序都是前處理,它是保證絲印油墨與金屬面具有良好附著力的關鍵工序,因此必須要徹底清除金屬蝕刻表面的油污及氧化膜。除油應根據工件的油污情況定出方案,最好在絲印前進行電解除油,保證除油的效果。除氧化膜也要根據金屬的種類及膜厚的情況選用最好的浸蝕液,保證表面清洗乾淨。在絲網印刷前要乾燥,如果有水分,也會影響油墨的附著力,而且影響後續圖紋蝕刻的效果甚至走樣,影響裝飾效果。

絲網印刷

絲網印刷要根據印刷的需要製作標準圖紋絲印網版。圖紋裝飾工序中,絲印主要起保護作用,塗感光膠時次數要多些,以便製得較厚的絲網模版,這樣才使得遮蓋性能好,蝕刻出的圖紋清晰度高。絲網版的膠膜在光的作用下,產生光化學反應,使得光照部分交聯成不溶於水的膠膜,而未被光照部分被水溶解而露出絲網空格,從而在塗有膠膜絲網版上光刻出符合黑白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,採用鹼溶性耐酸油墨,在金屬板上印製出所需要的圖紋,經乾燥後即可進行蝕刻。

蝕刻後處理

蝕刻後必須除去絲印油墨。一般的耐酸油墨易溶於鹼中。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。退除後,如果要求光亮度高,可進行拋光,然後進行染色,染色後為了防止變色及增加耐磨、耐蝕性,可以噴塗透明光漆。對於一些金屬本身是耐蝕性能好而且不染色的,也可以不塗透明漆,要根據實際需要而定。

工藝操作條件

蝕刻是金屬板模圖紋裝飾過程中的關鍵,要想得到條紋清晰、裝飾性很強的圖紋製品,必須注意控制好蝕刻工藝的條件。主要是蝕刻溶液的溫度和蝕刻時間。溶液溫度稍高,可以提高金屬溶解的速度,也就是蝕刻的速度,縮短蝕刻所需要的時間,但是蝕刻溶液一般都是強酸液,強酸液在溫度高的情況下腐蝕性強,容易使防護的塗層或耐蝕油墨軟化甚至溶解,使金屬非蝕刻部位的耐蝕層附著力下降,導致在蝕刻和非蝕刻交界處的耐蝕塗層脫落或溶化,使蝕刻圖紋模糊走樣,影響圖紋的美觀真實和裝飾效果,因此溫度不宜超過45℃。
同樣,如果蝕刻的時間太長,特別是蝕刻液溫度較高的情況下,耐蝕油墨或防護塗層浸漬時間過長,也同樣起到上述的副作用和不良後果,因此時間控制上也要適當,不能浸得太久,一般不宜超過20~25min。

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