不銹鋼化學與(yu)電化學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(liang)尺(chi)的(de)蝕(shi)刻(ke)(ke)(ke),即用照相感光(guang)蝕(shi)刻(ke)(ke)(ke)法,以(yi)三氯化鐵為蝕(shi)刻(ke)(ke)(ke)液(ye),蝕(shi)刻(ke)(ke)(ke)后,再進行鍍黑(hei)色(se)鍍層,形成(cheng)清晰的(de)有色(se)刻(ke)(ke)(ke)度、數(shu)字和標記的(de)不銹鋼(gang)量(liang)尺(chi)。
②. 不銹鋼(gang)(gang)筆(bi)桿(gan)、筆(bi)套上蝕(shi)(shi)花(hua)的半色調腐蝕(shi)(shi)成像工藝(yi),其方法是(shi)將(jiang)攝有(you)圖案連續調的負片,進行(xing)加(jia)網翻拍,成為由網點組成的半色調底片,將(jiang)底片覆蓋(gai)在已涂(tu)(tu)有(you)感光(guang)(guang)(guang)膜的不銹鋼(gang)(gang)筆(bi)桿(gan)、筆(bi)套上,然后將(jiang)其插在可旋轉的軸芯上旋轉曝(pu)光(guang)(guang)(guang)。顯影后在室溫下用(yong)三氯(lv)化鐵溶(rong)液蝕(shi)(shi)刻(ke)至(zhi)0.02~0.03mm,最后鍍(du)黑或白鉻,涂(tu)(tu)罩光(guang)(guang)(guang)涂(tu)(tu)料(liao)。
③. 不銹(xiu)鋼手(shou)(shou)表殼、表帶(dai)通(tong)過(guo)照(zhao)相蝕(shi)(shi)刻法形成凹凸面的(de)(de)(de)圖案,并在(zai)腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)凹面部分(fen)著(zhu)上(shang)彩色(se)膜(mo),或除去抗蝕(shi)(shi)膜(mo)后鍍鎳(nie)及金,得到(dao)具有良好裝飾性的(de)(de)(de)手(shou)(shou)表殼、表帶(dai)。
2. 絲網印(yin)刷蝕刻法
絲(si)網(wang)印(yin)刷(shua)(shua)因(yin)制(zhi)版、印(yin)刷(shua)(shua)簡便,適于各(ge)種形(xing)狀的(de)表面,不受印(yin)刷(shua)(shua)數量多少的(de)限制(zhi),成(cheng)為目(mu)前國際上五大印(yin)刷(shua)(shua)工(gong)藝(yi)之一。隨(sui)著絲(si)網(wang)印(yin)版、絲(si)印(yin)油墨(mo)及設備(bei)等(deng)技術的(de)進步,絲(si)印(yin)的(de)精度越來越高,與(yu)照相感光蝕刻法(fa)一樣,絲(si)印(yin)蝕刻法(fa)在(zai)不銹鋼標牌(pai)、裝飾板等(deng)的(de)生產中已(yi)得到(dao)廣(guang)泛的(de)應(ying)用。
日本粟野秀記介紹在(zai)不(bu)銹鋼(gang)表面(mian)用(yong)絲印方法形成帶圖紋的(de)(de)非(fei)導電性(xing)抗蝕膜,在(zai)45℃,40°Bé的(de)(de)三氯化鐵溶(rong)液中將裸露部分的(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)蝕刻,深度為0.02~0.05mm,然后電解著色(se)。
日本(ben)中村三等(deng)介(jie)紹在SUS304不銹(xiu)鋼餐(can)具上用絲網(wang)印刷各種耐酸的不同色彩的搪瓷玻(bo)璃料進(jin)行(xing)掩(yan)蔽腐蝕(shi)的方(fang)法,形成(cheng)多色彩的花紋圖案(an)。
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)刷可用印(yin)鐵(tie)流水線(xian)來完成,但適印(yin)范(fan)圍較窄,印(yin)刷面積(ji)受到限(xian)制,且僅(jin)適用于(yu)厚度為0.15~0.30mm的薄不銹鋼平版印(yin)刷蝕刻。
日本(ben)特許公(gong)報(bao)介紹了一種(zhong)用于不銹(xiu)鋼膠印掩蔽蝕(shi)刻的(de)油(you)墨,該油(you)墨是由酚醛樹脂(zhi)經5%~10%硝酸處理(li)后制成(cheng)的(de)。普通的(de)印鐵油(you)墨為(wei)改性(xing)醇酸樹脂(zhi),也可作為(wei)抗蝕(shi)膜使(shi)用。
4. 印刷膜轉移蝕刻法(fa)
李金(jin)題利(li)用印(yin)刷(shua)膜轉移法的原理(li)提出(chu)一種在(zai)(zai)(zai)凹凸不(bu)銹鋼制品上印(yin)刷(shua)花紋圖(tu)(tu)案(an)腐(fu)蝕(shi)的技術方案(an)。先印(yin)制帶有圖(tu)(tu)案(an)的薄紙,然(ran)后涂上一層均勻的桃(tao)膠(jiao),晾干(gan)后,再(zai)印(yin)刷(shua)一層抗腐(fu)蝕(shi)油墨(mo)在(zai)(zai)(zai)薄紙上形(xing)成印(yin)刷(shua)膜,然(ran)后把(ba)印(yin)刷(shua)膜轉移到不(bu)銹鋼工(gong)件表面(mian),經過(guo)清水浸泡(pao)后,薄紙面(mian)脫落,但抗腐(fu)蝕(shi)油墨(mo)仍(reng)貼在(zai)(zai)(zai)不(bu)銹鋼表面(mian),經修飾后用三氯(lv)化鐵溶液蝕(shi)刻形(xing)成花紋圖(tu)(tu)案(an)。
5. 絲網電解(jie)蝕刻法
絲網(wang)電(dian)解蝕(shi)(shi)刻法是利用(yong)已制(zhi)版的絲網(wang)印(yin)版緊貼(tie)于(yu)不銹鋼工件表(biao)面作為(wei)抗(kang)蝕(shi)(shi)膜層,在絲網(wang)上(shang)涂(tu)布蝕(shi)(shi)刻液,然后以(yi)工件為(wei)陽極,以(yi)能覆蓋圖(tu)案的輔(fu)助電(dian)極為(wei)陰(yin)極進行電(dian)解蝕(shi)(shi)刻。絲網(wang)電(dian)解蝕(shi)(shi)刻SUS304 不銹鋼,示意圖(tu)見圖(tu)10-11。蝕(shi)(shi)刻過程可(ke)交替(ti)變(bian)換(huan)電(dian)極極性,也可(ke)以(yi)使用(yong)交流或直流與交流交替(ti)進行蝕(shi)(shi)刻。絲網(wang)電(dian)解蝕(shi)(shi)刻法可(ke)省去印(yin)刷抗(kang)蝕(shi)(shi)油墨、烘干及腐蝕(shi)(shi)后除膜等工序,蝕(shi)(shi)刻速率快,可(ke)在幾何形狀復雜的表(biao)面進行局部蝕(shi)(shi)刻,特(te)別適(shi)用(yong)于(yu)在產品(pin)上(shang)直接打標(biao)印(yin)。
電(dian)解蝕(shi)(shi)刻液(ye)(ye)一般含有硫酸(suan)(suan)、磷(lin)酸(suan)(suan)及鹽酸(suan)(suan)等(deng)無機酸(suan)(suan),以不銹(xiu)鋼工件為陽極,裸露部分的不銹(xiu)鋼表面腐蝕(shi)(shi)剝(bo)落,形成花(hua)紋圖像。專利絲網電(dian)解蝕(shi)(shi)刻液(ye)(ye)及工作條件有下列幾例。
①. 戶信夫日本專利(li)絲網電解(jie)蝕刻液
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%
輔助電極手動移(yi)動。
②. 日本專(zhuan)利電解蝕刻(ke)除去不銹鋼上(shang)的(de)彩色(se)膜
不銹(xiu)鋼先(xian)經鉻酸(suan)(suan)、硫(liu)酸(suan)(suan)著色,并經鉻酸(suan)(suan)-硫(liu)酸(suan)(suan)溶液(ye)陰極堅膜處理(li),然后在硫(liu)酸(suan)(suan)與(或)磷酸(suan)(suan)和表面活性(xing)劑的(de)溶液(ye)中(zhong)進(jin)行(xing)陽(yang)極電解蝕刻,可得(de)到平(ping)滑的(de)蝕刻面。
③. 方琳專利(li)快速深度電化學蝕刻液(ye)
三氯化鐵(FeCl3) 40%~60% (質量分數) 、水 余量 、電極 石墨
鹽酸(HCI) 1%~10% 、溫度 20~35℃ 、擴(kuo)散劑JFC 0.01%~1.00%
電流(liu):先以(yi)Dk=0.1~0.5A/c㎡陰極(ji)(ji)極(ji)(ji)化1~2min,再以(yi)DA=0.6~1.0A/c㎡陽極(ji)(ji)極(ji)(ji)化50~60min。
蝕刻過程用噴淋裝置連(lian)續噴刷(shua)不銹鋼表面。
④. 何積銓專利超(chao)微精細蝕刻(ke)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(shi)刻過程不(bu)斷攪拌(ban)蝕(shi)刻液。
⑤. 譚文武介(jie)紹了電解標印方法
用同(tong)為孔版(ban)(ban)(ban)的(de)蠟(la)紙或透明薄膜等模版(ban)(ban)(ban)代替絲網(wang),將電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)標(biao)(biao)(biao)(biao)印(yin)設計成專用的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)標(biao)(biao)(biao)(biao)印(yin)儀。將輔助電(dian)(dian)(dian)(dian)極制成標(biao)(biao)(biao)(biao)印(yin)頭(打(da)標(biao)(biao)(biao)(biao)頭),使刻印(yin)操(cao)作更為簡(jian)便。電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)蝕(shi)刻時(shi)(shi)隨標(biao)(biao)(biao)(biao)印(yin)字(zi)符的(de)多少變(bian)化自動調控(kong)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)與電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya),使之(zhi)保(bao)持電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)12~36V,電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)0~2A,蝕(shi)刻時(shi)(shi)間(jian)2~3s,蝕(shi)刻深度(du)0.01~0.10mm,透明薄膜膜版(ban)(ban)(ban)的(de)使用壽(shou)命達到上(shang)萬次(ci)。據報道(dao),瑞典奧斯汀標(biao)(biao)(biao)(biao)志系統公司在廣州(zhou)展示其專利產品電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)腐蝕(shi)打(da)標(biao)(biao)(biao)(biao)機(ji),其原理(li)及操(cao)作方法與上(shang)述(shu)電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)標(biao)(biao)(biao)(biao)印(yin)完全一致(zhi)。
6. 多層次蝕(shi)刻法
多層次蝕(shi)刻(ke)法是通過系列的抗蝕(shi)涂膜和蝕(shi)刻(ke)步驟,獲得不銹鋼(gang)表面(mian)不同蝕(shi)刻(ke)深度的花紋圖(tu)案(an)的一種工藝(yi)方法。其(qi)工藝(yi)步驟為:
①. 在不銹(xiu)鋼(gang)表面形(xing)成第一層次的抗蝕膜,蝕刻、去膜;
②. 在上述不(bu)銹(xiu)鋼表面(mian)形成第(di)二層次(ci)的抗(kang)蝕(shi)膜,再次(ci)蝕(shi)刻,去膜;
③. 最少有一部分第一層(ceng)次(ci)(ci)和(he)第二層(ceng)次(ci)(ci)的(de)蝕刻(ke)圖紋互相覆蓋,使(shi)該處的(de)表面被蝕刻(ke)兩次(ci)(ci),形成不同蝕刻(ke)深度的(de)多層(ceng)次(ci)(ci)花紋圖案。