不銹鋼化學(xue)與電化學(xue)蝕刻法主要有以下幾種:
1. 照相感光蝕刻法(fa)
用一次性感光膜涂覆在不銹鋼表面上,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. 不銹鋼(gang)量尺的蝕(shi)刻(ke),即(ji)用照相感光蝕(shi)刻(ke)法,以三氯(lv)化鐵為蝕(shi)刻(ke)液,蝕(shi)刻(ke)后(hou),再(zai)進(jin)行鍍(du)黑色鍍(du)層(ceng),形成清晰的有色刻(ke)度(du)、數字和(he)標記(ji)的不銹鋼(gang)量尺。
②. 不(bu)銹鋼(gang)筆桿、筆套上蝕(shi)花的半色(se)調腐蝕(shi)成像(xiang)工藝(yi),其(qi)方法是將攝有圖(tu)案連續調的負片(pian),進行加網翻拍,成為由網點組成的半色(se)調底片(pian),將底片(pian)覆蓋在已涂(tu)有感光膜的不(bu)銹鋼(gang)筆桿、筆套上,然(ran)后(hou)將其(qi)插在可旋轉的軸芯上旋轉曝光。顯(xian)影后(hou)在室溫下用三(san)氯化(hua)鐵溶液蝕(shi)刻至0.02~0.03mm,最后(hou)鍍黑或白(bai)鉻,涂(tu)罩(zhao)光涂(tu)料。
③. 不銹(xiu)鋼手表(biao)殼(ke)、表(biao)帶通過照相蝕(shi)刻(ke)法形成凹凸面的(de)(de)圖案,并在(zai)腐蝕(shi)的(de)(de)凹面部(bu)分著(zhu)上彩色(se)膜,或(huo)除去抗蝕(shi)膜后鍍(du)鎳(nie)及(ji)金,得到具有良好裝飾(shi)性的(de)(de)手表(biao)殼(ke)、表(biao)帶。
2. 絲(si)網印刷蝕刻法
絲(si)網印(yin)(yin)(yin)刷因(yin)制版(ban)、印(yin)(yin)(yin)刷簡(jian)便(bian),適(shi)于各種(zhong)形狀的(de)表面,不受印(yin)(yin)(yin)刷數量(liang)多少的(de)限制,成為目前國際上五大印(yin)(yin)(yin)刷工藝之一(yi)。隨(sui)著絲(si)網印(yin)(yin)(yin)版(ban)、絲(si)印(yin)(yin)(yin)油墨及設備等技術的(de)進(jin)步(bu),絲(si)印(yin)(yin)(yin)的(de)精度越來越高(gao),與照(zhao)相感光蝕刻法一(yi)樣,絲(si)印(yin)(yin)(yin)蝕刻法在(zai)不銹鋼標牌、裝飾(shi)板等的(de)生(sheng)產中已得(de)到(dao)廣泛的(de)應用。
日本粟野秀記介紹在(zai)不銹(xiu)鋼表面用絲印方法形(xing)成帶圖紋的非(fei)導(dao)電性抗蝕(shi)膜(mo),在(zai)45℃,40°Bé的三氯化鐵溶液中將(jiang)裸露部分的不銹(xiu)鋼蝕(shi)刻,深度為0.02~0.05mm,然后電解著(zhu)色。
日本(ben)中村三(san)等介紹在(zai)SUS304不(bu)銹鋼餐具上用絲網印刷各(ge)種耐酸(suan)的不(bu)同色(se)彩(cai)的搪(tang)瓷玻璃料進(jin)行掩蔽腐蝕(shi)的方(fang)法,形成多色(se)彩(cai)的花紋圖案。
3. 平版(ban)膠印蝕刻法
與絲印(yin)(yin)相比,平版(ban)膠印(yin)(yin)的(de)速度(du)較快(kuai),抗蝕膜的(de)印(yin)(yin)刷(shua)可(ke)用(yong)印(yin)(yin)鐵流水線來完成,但適印(yin)(yin)范圍較窄,印(yin)(yin)刷(shua)面積受到(dao)限制,且僅適用(yong)于厚度(du)為0.15~0.30mm的(de)薄不銹鋼平版(ban)印(yin)(yin)刷(shua)蝕刻。
日(ri)本(ben)特許公報介紹了(le)一種用于不銹鋼膠印掩蔽(bi)蝕刻(ke)的油(you)(you)墨(mo),該油(you)(you)墨(mo)是由(you)酚醛(quan)樹(shu)脂經5%~10%硝(xiao)酸(suan)處理后(hou)制成(cheng)的。普通的印鐵油(you)(you)墨(mo)為(wei)改性醇酸(suan)樹(shu)脂,也可作為(wei)抗蝕膜(mo)使(shi)用。
4. 印刷(shua)膜轉(zhuan)移蝕刻(ke)法
李金題利(li)用印(yin)刷(shua)膜轉移(yi)法的(de)(de)原理提(ti)出一種在(zai)凹(ao)凸不銹鋼(gang)制品上(shang)(shang)印(yin)刷(shua)花紋圖案(an)腐蝕的(de)(de)技(ji)術(shu)方(fang)案(an)。先(xian)印(yin)制帶有(you)圖案(an)的(de)(de)薄紙(zhi),然后涂(tu)上(shang)(shang)一層(ceng)(ceng)均勻的(de)(de)桃膠,晾干后,再(zai)印(yin)刷(shua)一層(ceng)(ceng)抗腐蝕油(you)墨在(zai)薄紙(zhi)上(shang)(shang)形(xing)成印(yin)刷(shua)膜,然后把印(yin)刷(shua)膜轉移(yi)到不銹鋼(gang)工(gong)件表(biao)面(mian),經(jing)過清水(shui)浸泡后,薄紙(zhi)面(mian)脫落(luo),但抗腐蝕油(you)墨仍貼(tie)在(zai)不銹鋼(gang)表(biao)面(mian),經(jing)修(xiu)飾后用三(san)氯化鐵溶液蝕刻(ke)形(xing)成花紋圖案(an)。
5. 絲網電解蝕刻法
絲網(wang)電(dian)(dian)解蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)刻(ke)法是利用(yong)已制(zhi)版的(de)絲網(wang)印(yin)版緊貼于不銹(xiu)(xiu)鋼工件表面(mian)作為(wei)(wei)抗蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)膜層,在絲網(wang)上(shang)(shang)涂布蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)刻(ke)液,然后以(yi)工件為(wei)(wei)陽極(ji)(ji),以(yi)能覆蓋圖(tu)案的(de)輔助電(dian)(dian)極(ji)(ji)為(wei)(wei)陰(yin)極(ji)(ji)進行電(dian)(dian)解蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)刻(ke)。絲網(wang)電(dian)(dian)解蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)刻(ke)SUS304 不銹(xiu)(xiu)鋼,示意圖(tu)見圖(tu)10-11。蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)刻(ke)過程可(ke)交替變換電(dian)(dian)極(ji)(ji)極(ji)(ji)性(xing),也(ye)可(ke)以(yi)使用(yong)交流(liu)或直流(liu)與交流(liu)交替進行蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)刻(ke)。絲網(wang)電(dian)(dian)解蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)刻(ke)法可(ke)省去印(yin)刷抗蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)油墨、烘干及腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)后除膜等(deng)工序,蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)刻(ke)速率快,可(ke)在幾何形(xing)狀復雜的(de)表面(mian)進行局部蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)刻(ke),特別適用(yong)于在產品(pin)上(shang)(shang)直接打(da)標印(yin)。
電解(jie)蝕刻液一般(ban)含有硫酸(suan)、磷酸(suan)及鹽(yan)酸(suan)等無機酸(suan),以不(bu)銹鋼工(gong)件為(wei)陽(yang)極,裸露(lu)部分的不(bu)銹鋼表面腐蝕剝(bo)落(luo),形成花紋圖像。專(zhuan)利(li)絲(si)網(wang)電解(jie)蝕刻液及工(gong)作條(tiao)件有下列幾例。
①. 戶信夫日本專(zhuan)利絲網電解蝕刻液(ye)
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(fu)助電極(ji)手動移(yi)動。
②. 日本專利電解蝕刻除去不銹鋼上的彩色膜
不(bu)銹鋼先經鉻酸(suan)、硫酸(suan)著色(se),并經鉻酸(suan)-硫酸(suan)溶液陰(yin)極(ji)堅膜處理,然后(hou)在(zai)硫酸(suan)與(yu)(或)磷酸(suan)和表面活(huo)性劑(ji)的溶液中進行陽極(ji)電解蝕刻(ke),可得(de)到平滑的蝕刻(ke)面。
③. 方琳(lin)專利快(kuai)速深度(du)電化學蝕刻液
三氯化鐵(FeCl3) 40%~60% (質量分數) 、水 余量 、電極 石墨
鹽酸(HCI) 1%~10% 、溫(wen)度 20~35℃ 、擴散(san)劑(ji)JFC 0.01%~1.00%
電流:先(xian)以Dk=0.1~0.5A/c㎡陰(yin)極極化1~2min,再以DA=0.6~1.0A/c㎡陽極極化50~60min。
蝕(shi)刻過程用噴淋裝置連續噴刷(shua)不銹(xiu)鋼表面。
④. 何積(ji)銓專利超微(wei)精細蝕刻方法(fa)
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(xian)以DK=0.5~1.0A/c㎡2陰極極化(hua)50~60min,再以DA=0.2~ 0.5A/c㎡陽(yang)極蝕刻。
蝕刻(ke)過程不斷(duan)攪拌蝕刻(ke)液。
⑤. 譚(tan)文武介(jie)紹了電解(jie)標印方(fang)法
用(yong)同為孔(kong)版(ban)的(de)(de)蠟紙或透(tou)(tou)明薄膜(mo)(mo)等模版(ban)代替絲網,將(jiang)電(dian)解(jie)標(biao)(biao)印(yin)(yin)設計成(cheng)專用(yong)的(de)(de)電(dian)解(jie)標(biao)(biao)印(yin)(yin)儀。將(jiang)輔助電(dian)極制成(cheng)標(biao)(biao)印(yin)(yin)頭(打(da)標(biao)(biao)頭),使(shi)刻(ke)印(yin)(yin)操作(zuo)更為簡便。電(dian)解(jie)蝕刻(ke)時(shi)(shi)隨標(biao)(biao)印(yin)(yin)字(zi)符的(de)(de)多(duo)少變化(hua)自(zi)動調控(kong)電(dian)流與電(dian)壓(ya),使(shi)之保(bao)持電(dian)壓(ya)12~36V,電(dian)流0~2A,蝕刻(ke)時(shi)(shi)間2~3s,蝕刻(ke)深度0.01~0.10mm,透(tou)(tou)明薄膜(mo)(mo)膜(mo)(mo)版(ban)的(de)(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命達到上萬(wan)次。據(ju)報道,瑞典奧斯汀(ting)標(biao)(biao)志系統公司在廣州展示其專利產品電(dian)解(jie)腐蝕打(da)標(biao)(biao)機,其原理及操作(zuo)方法與上述電(dian)解(jie)標(biao)(biao)印(yin)(yin)完全(quan)一(yi)致。
6. 多層次蝕(shi)刻法
多層次蝕(shi)刻法是通過系列的抗蝕(shi)涂膜和蝕(shi)刻步驟,獲得不銹鋼表面不同蝕(shi)刻深度的花紋圖(tu)案(an)的一種(zhong)工藝(yi)(yi)方(fang)法。其工藝(yi)(yi)步驟為(wei):
①. 在不銹(xiu)鋼表面(mian)形成第一層次(ci)的抗(kang)蝕膜,蝕刻(ke)、去膜;
②. 在(zai)上述不銹(xiu)鋼表面(mian)形成第二層次的(de)抗蝕膜,再次蝕刻(ke),去(qu)膜;
③. 最少有一部分第(di)一層次(ci)和第(di)二層次(ci)的蝕(shi)刻圖紋互(hu)相覆蓋(gai),使(shi)該處的表面(mian)被(bei)蝕(shi)刻兩次(ci),形成不同蝕(shi)刻深度的多層次(ci)花紋圖案。