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不锈钢蚀刻工艺详解,鑫海森为您说明

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浏览:- 发布日期:2018-10-12 14:07:11【

       不锈钢蚀刻蚀刻加工行业内占了很大的比例,所以经常有人问鑫海森,不锈钢蚀刻工艺到底有哪些工艺流程呢?今天鑫海森就整理了一些文件资料,为大家讲述一下不锈钢蚀刻加工的问题。

       不锈钢蚀刻工艺流程主要有蚀刻前准备、丝网印刷、蚀刻后处理等几个步骤。需要注意化学蚀刻溶液配方及工艺条件,工艺操作条件的影响等。在操作过程中,不锈钢材料预处理很重要需要特别重视(可以查看之前编辑的“不锈钢蚀刻加工工艺预处理”进行了解),以及各种预处理溶液的组成、配制、维护需要根据不同材料与要求来进行调试。

      (一)不锈钢蚀刻工艺流程

      不锈钢材料有很多种,不同牌号的不锈钢成分不一样,所以在蚀刻加工中有些区别,但大致的工序一般如下:不锈钢原材料→除油→水洗→浸蚀→水洗→枯燥→丝网印刷→千燥→水浸2~3min→蚀刻图案文字→水洗→除墨→水洗→酸洗→水洗→电解抛光→水洗→染色或电镀→水洗→热水洗→枯燥→软布抛(擦光)光→喷涂通明漆→枯燥→查验→制品包装。

不锈钢蚀刻工艺流程

      1.不锈钢蚀刻——材料预处理

      在不锈钢蚀刻加工前一定要进行预处理,来保证后期曝光显影获得准确的图形进行蚀刻,预处理主要是为了彻底清除不锈钢需蚀刻加工表面的油污及氧化膜。除油应依据工件的油污状况定出方案,最好在丝印进步行电解除油,确保不锈钢表面出油干净。除氧化膜也要依据不锈钢牌号及膜厚的状况选用合适的浸蚀液,保证不锈钢表面氧化干净。在丝网印刷前要进行烘烤干燥,假如有水分,也会影响油墨的附出力,并且影响后续图纹蚀刻的结果甚至走样,影响装饰结果,鑫海森有专业的无尘车间,单独烘烤房,可以保证预处理合格。

      2.不锈钢蚀刻——丝网印刷

      丝网印刷要依据印刷的需求制造规范图纹丝印网版。图纹装饰工序中,丝印首要起维护效果,涂感光胶时次数要多些,以便制得合适厚度的丝网模版,这样不锈钢蚀刻出的图纹明晰度高。丝网版的胶膜在光的效果下,发生光化学作用,使得光照局部交联成不溶于水的胶膜,而未被光照局部被水消融而显露丝网空格,然后在涂有胶膜丝网版上光刻出正阳片图案的漏网图纹。

      把带有图纹的丝印网版固定在丝网印刷机上,采用碱溶性耐酸油墨,在金属板上印制出所需求的图纹,经枯燥后即可进行蚀刻。

       3.不锈钢蚀刻——后处理

       不锈钢蚀刻后需要去除丝印油墨。普通的耐酸油墨易溶于碱中。将蚀刻板浸入40~ 60g/L的氢氧化钠溶液中,温度50~80℃,浸渍数分钟即可退去油墨。油墨去除后,如果产品需要表面处理就要按照不同的要求进行表处。比如:对表面光洁度有要求,则要进行抛光,或者镜面抛光;有颜色要求的,还要进行染色,染色后为了避免变色或者增强耐磨性、抗腐蚀性,可以喷涂通明光漆。关于一些金属自身是耐蚀功能好并且不染色的,也可以不涂通明漆,要依据实践需求而定。

      (二)化学蚀刻溶液配方及工艺前提

      蚀刻不同的金属材料,需要选择不同放的溶液配方及工艺,常用金属资料的蚀刻溶液配方及工艺前提见表6—4~表6-6。

表6-4:金属化学蚀刻溶液的配方及工艺

溶液成分及工艺前提

    1

    2

    3

    4

    5

氯化铁(FeCl3)/(g/L)

盐酸(HCl)/(g/L)

氢氟酸(HF)/(mL/L)

磷酸(H3P04)/(g/L)

硫酸铜(CuS04)/(g/L)

硫酸(HzS04)/(g/L)

硝酸(HN03)/(g/L)

蚀刻加快剂/(g/L)

石油/(g/L)

溶液温度/℃

处置工夫/min

合用资料

  800~900

100~120mL/L

    80~120

 

 

 

 

 5~8(平坦剂)

 

    20~50

    15~25

    钢铁

450~560

 5~10mL/L

 

 

 

 

 

 

  少数

  20~50

 

  模具钢

600~800

 80~120

 

 20~30

 

 

 

 80~100

 

 10~45

 15~20

不锈钢

600~650

 

 

 

 

 90~100

  8~12

 

 

  15~50

  10~15

  铜合金

450~550

 

 

 

 200~300

  10~20

 

 

 

  20~40

  10~20

  铸铝

 

表6-5:金属铜化学蚀刻溶液配方及工艺前提

  溶液成分及工艺前提

    1

    2

    3

    4

硝酸(HN03)/(mL/L)

硫酸(HzS04)/(mL/L)

铬酐(Cr03)/(g/L)

氯化钠(NaCl)/(g/L)

溶液温度/℃

蚀刻时问/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:锌铸件化学蚀刻溶液配方及工艺前提

  溶液成分及工艺前提

    1

    2

    3

硝酸(HN03,65%)/(mL/L)

盐酸(HCl,37%)/(9/L)

溶液温度/C

处置工夫

    800~1000

 

    20~30

依据蚀刻深度而定

 

    210~240

    20~30

依据蚀刻深度而定

 

    150~300

    25~50

依据蚀刻深度而定

 

      (三)工艺操作前提的影响

      蚀刻是金属板模图纹装饰进程中的重要的点,要想获得图案/图形清晰准确的产品,必需要规范操作控制好蚀刻工艺的前提。主要是把握好蚀刻溶液的温度和蚀刻时间。溶液温度稍高,蚀刻速度相应就会提高,缩短蚀刻所需求的工时,然则蚀刻溶液普通都是强酸液,强酸液在温度高的状况下侵蚀性强,轻易使防护的涂层或耐蚀油墨软化甚至消融,使金属非蚀刻部位的耐蚀层附出力下降,以致于在蚀刻和非蚀刻交界处的耐蚀涂层零落或熔解,使蚀刻图纹变形,影响图纹的美观真实和装饰结果,因而温度不宜超越45℃。 反之,假如蚀刻的工夫太长,在蚀刻液温度较高的状况下,耐蚀油墨或防护涂层浸渍工夫过长,也相同起到上述的反作用和不良结果,因而蚀刻加工市场也要控制好,普通产品来说应控制在20~25min之前,具体的蚀刻时间,鑫海森会根据客户产品要求由专业的工程人员进行评估。

       (四)化学蚀刻图纹装饰实例

      1.装饰产品用的材料

      装饰用的金属板材:普通钢材、不锈钢、铜及铜合金、铝及铝合金等,以不锈钢板为例阐明,板厚1-3mm。

      化工原料:丝印感光胶(例如浙江昆山市化工涂料厂出产的DH重氮型),耐酸油墨有99-956型和99-200K型等一(广东顺德大良油墨厂产物),其他为常用化学化工药品。

      2.工艺流程

      不锈钢板→除油→水洗→枯燥→丝网印刷→枯燥→水浸→蚀刻图纹叶(片)水洗→除墨→水洗→抛光→水洗→着色→水洗叶(片)硬化处置→封锁处置→清洗叶(片)枯燥→查验→产物。

      3.详细操作及留意事项

      (1)除油:除油是为了使丝印油墨与板材有优越的附出力,所以金属板在印前必需彻底把油除洁净。除油的办法良多,可以依据状况及需求选择,例如采用惯例的化学除油、外表活性剂除油,甚至电解除油、超声除油等,也可以选用商品的专用除油剂。彻底清洗洁净后,经枯燥再转入丝网印刷。

(2)丝网印刷选用l50目不锈钢、聚酯或尼龙单丝维网,用绷网机固定在网框上,再用上浆器刮涂DH重氮型感光胶,涂覆2~3次,涂膜枯燥后,将拍摄好的图纹口角胶片附着在涂膜丝网上,经曝光、显影后,即制得丝印模板,然后再将不锈钢板、图纹模板固定在丝网印刷机对应地位上,采用碱溶性的耐酸油墨,印上所需求的图纹,天然枯燥(或烘干)。假如烘烤,则温度不宜过高实时间不宜过长,不然油墨的碱溶性降低,到除油墨时,不易肃清洁净。普通状况下,天然枯燥1h。烘干为55~60℃,4~5min。

(3)图纹蚀刻工艺  图纹化学蚀刻溶液的配方及工艺前提如下:

氯化铁(FeCl3)

650~800g/L

蚀刻加快剂

85~lO0g/L

盐酸(HCl,38%)

85~120g/L

蚀刻液温度

10~45℃

磷酸(H3P04)

20~30g/L

浸渍工夫

l5~25min

在操作进程中要严厉节制溶液的温度和工夫。温渡过高、工夫过长,油墨与板面的附出力下降,在蚀刻与非蚀刻处能够呈现油墨的零落,招致图纹恍惚走样,影响蚀刻的精度和装饰结果。

    (4)蚀刻后除墨蚀刻后必需除去维护的碱溶性耐酸油墨。办法是浸入40~60g/L NaOH碱液中,温度节制在60~70℃,浸泡3~5min,以除洁净油墨为准。然后用水冲外表的碱液至中性。(5)蚀刻后处置经蚀刻后的图纹不锈钢板经由除油墨及清洗洁净后,可以依据用户的分歧需求作如下附加装饰处置。 

       ①对要求保存不锈钢原色及光泽的,经除油墨及清洗洁净后,放进50%HN03(体积分数)和50%H20的溶液中浸泡l0~20min,作钝化处置,使不锈钢蚀刻图纹板取得新的维护膜,即可得装饰成品。

      ②对要求保存不锈钢原色,但亮光度要求更高、更亮光的,经除油墨及洗净后,进步前辈行电解抛光,然后再外表钝化。

电解抛光的溶液配方及工艺前提如下:   

柠檬酸

50%~70%

溶液温度

40~60℃

硫酸

20%~l5%

电流密度

15~30A/dm2

10%~25%

抛光工夫

5~lOmin

阴极资料

铅板

 

 

       ③为了进步成品的装饰性,有些用户要求改动原有不锈钢的颜色。对此,不锈钢经蚀刻图纹及肃清洁净外表的油墨后,进步前辈行电解抛光,然后化学着色或电解着色,着色后必需对着色膜进行硬化处置及封锁处置,最终获得所需的装饰成品。化学着色溶液的配方及工艺前提如下:

硫酸(H2S04)

270~300g/L

溶液温度

65~80℃

铬酐(Cr03)

450~500g/L

处置工夫

由蓝色→橙色→金黄

(NH4)6Mo7024·4H20

40~50g/L

色一绿色,颜色随工夫转变

 

      化学着色后要进行硬化处置(或固膜)以便不变着色膜,改善着色膜的质量及耐磨性。硬化处置的溶液配方及工艺前提如下: 

重铬酸钾(K2Cr207)

10~20g/L

溶液温度

65~80℃

氢氧化钠(NaOH)

3~5g/L

处置工夫

2~3min

溶液pH

6.5~7.5

 

 

 

      着色膜经上述硬化(固膜)处置后,硬度、耐磨、耐蚀性都已进步,但膜层有孔隙,需求进一步进行封孔处置。假如着色膜自身质量好、硬度高,可以不用进行硬化处置,但必需进行封孔处置。封孔处置液的成分及工艺前提如下:

硅酸钠(Na2Si03)

10g/L

溶液温度

l00℃

沸腾十二烷基苯磺酸钠

2~5g/L

处置工夫

4~6m

 

      除了化学着色外,也可以用电解法着色,电解着色溶液的配方及工艺前提如下:

铬酐(Cr03)           80~260g/L            电流密度        0.05~0.10A/dm2

硫酸(H2S04)         25%(体积分数)          着色工夫            l0~30min

溶液温度              70~90℃


      着色溶液在着色进程中,工艺前提对颜色有较大影响。起首是硫酸对铬酐的浓度比例对颜色的影响,铬酐浓度高时,为金黄色,浓度再高,则酿成紫赤色。温度对着色的影响为:温度升高,光彩逐步加深。着色工夫的影响为:5min便开端着色,跟着工夫的添加,颜色加深,20min后光彩根本不变。电流密度对着色的影响为:0.03A/dm2时,为玫瑰色,0.05A/din2时,则为l8K金色。   

      电解着色后相同需求进行硬化处置,硬化处置可以用化学法(上述举例),也可以用电解法。电解法硬化处置的溶液配方及工艺前提如下: 

铬酐(Cr03)

240~280g/L

阴极电流密度

0.2~1.0A/dm2

硫酸(H2S04)

2~3g/L

阳极资料

铅或铅锑合金

溶液温度

50~55℃

处置工夫

10~15min

       硬化处置后,相同要进行封锁,在沸腾的硅酸钠溶液中煮5min,掏出清洗、枯燥,便可获得各类光彩的图纹装饰板。

不锈钢蚀刻的加工虽然不是很复杂,但也要引起我们的足够重视,如果不重视,会影响到蚀刻产品的效果。

不锈钢蚀刻设备

      不锈钢蚀刻工艺就为大家介绍到这里,鑫海森配置了6条全自动化蚀刻加工产线,拥有高精度国内外进口蚀刻设备,可加工各种精度,各种批量精密蚀刻加工零件,有需要欢迎联系鑫海森。网址:www.xinhsen.com     电话:13066830348    QQ:2034674348

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