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(gan)光(guang)蝕(shi)刻(ke)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. 不銹鋼量(liang)尺的蝕(shi)刻,即用照相感(gan)光蝕(shi)刻法(fa),以(yi)三氯化鐵(tie)為(wei)蝕(shi)刻液,蝕(shi)刻后,再進行鍍黑(hei)色鍍層(ceng),形成清晰的有色刻度(du)、數字和標記的不銹鋼量(liang)尺。
②. 不銹鋼筆桿、筆套上(shang)(shang)蝕(shi)花(hua)的半色調腐蝕(shi)成像(xiang)工藝,其方法是(shi)將攝(she)有圖案連(lian)續調的負片,進(jin)行加網翻拍,成為由網點(dian)組成的半色調底片,將底片覆蓋(gai)在已涂(tu)有感光(guang)(guang)膜的不銹鋼筆桿、筆套上(shang)(shang),然(ran)后將其插在可旋轉的軸(zhou)芯上(shang)(shang)旋轉曝光(guang)(guang)。顯影后在室溫下用三(san)氯化鐵溶液蝕(shi)刻至0.02~0.03mm,最后鍍黑或白鉻,涂(tu)罩光(guang)(guang)涂(tu)料。
③. 不銹(xiu)鋼手(shou)表(biao)殼、表(biao)帶通過照相蝕刻法形成凹凸面的(de)(de)圖案,并在腐蝕的(de)(de)凹面部分著上彩(cai)色膜(mo),或除去抗蝕膜(mo)后鍍鎳及金,得到具有良好裝飾性(xing)的(de)(de)手(shou)表(biao)殼、表(biao)帶。
2. 絲網印刷蝕刻法
絲(si)網(wang)印(yin)刷(shua)因制版(ban)、印(yin)刷(shua)簡便,適于各(ge)種形狀的(de)表(biao)面,不受印(yin)刷(shua)數量多(duo)少的(de)限(xian)制,成(cheng)為目前國際上(shang)五大印(yin)刷(shua)工(gong)藝之一。隨著絲(si)網(wang)印(yin)版(ban)、絲(si)印(yin)油(you)墨及(ji)設備等技術的(de)進步(bu),絲(si)印(yin)的(de)精度越(yue)來越(yue)高(gao),與照(zhao)相感光蝕刻法(fa)一樣,絲(si)印(yin)蝕刻法(fa)在不銹(xiu)鋼標牌、裝(zhuang)飾板等的(de)生產中已(yi)得到廣(guang)泛(fan)的(de)應(ying)用。
日本粟(su)野秀(xiu)記介紹(shao)在不銹鋼表面用絲印方法形成帶圖(tu)紋的非導電性抗蝕膜,在45℃,40°Bé的三氯化(hua)鐵溶液中將(jiang)裸露部分的不銹鋼蝕刻,深度為0.02~0.05mm,然(ran)后電解著色。
日本中(zhong)村三等介紹在SUS304不銹鋼餐具上用絲網印刷(shua)各(ge)種耐酸(suan)的(de)不同色彩的(de)搪瓷玻璃料進行掩蔽腐蝕的(de)方法,形(xing)成多色彩的(de)花紋圖案。
3. 平版膠印蝕刻法
與絲(si)印(yin)(yin)相比,平版膠印(yin)(yin)的速(su)度較快,抗(kang)蝕膜的印(yin)(yin)刷(shua)可用印(yin)(yin)鐵流水(shui)線來完成,但適(shi)印(yin)(yin)范(fan)圍(wei)較窄,印(yin)(yin)刷(shua)面積受到限制,且僅適(shi)用于厚度為0.15~0.30mm的薄不銹鋼平版印(yin)(yin)刷(shua)蝕刻。
日本特許公報(bao)介紹了一種用于不銹鋼膠(jiao)印(yin)(yin)掩蔽(bi)蝕刻的油(you)墨,該油(you)墨是由酚醛樹(shu)脂(zhi)經(jing)5%~10%硝酸處(chu)理后制成的。普通的印(yin)(yin)鐵(tie)油(you)墨為改性醇(chun)酸樹(shu)脂(zhi),也可(ke)作為抗蝕膜使用。
4. 印刷(shua)膜(mo)轉移蝕刻法(fa)
李金題(ti)利用印(yin)刷膜轉(zhuan)移法的(de)原理提出一(yi)(yi)種(zhong)在(zai)凹凸(tu)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼制品上(shang)(shang)印(yin)刷花(hua)紋圖案(an)(an)腐蝕的(de)技術方案(an)(an)。先(xian)印(yin)制帶(dai)有(you)圖案(an)(an)的(de)薄(bo)(bo)紙(zhi),然(ran)(ran)后涂上(shang)(shang)一(yi)(yi)層均勻的(de)桃膠,晾干后,再印(yin)刷一(yi)(yi)層抗(kang)腐蝕油(you)墨在(zai)薄(bo)(bo)紙(zhi)上(shang)(shang)形成印(yin)刷膜,然(ran)(ran)后把(ba)印(yin)刷膜轉(zhuan)移到(dao)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼工件表(biao)面,經(jing)過清(qing)水(shui)浸泡后,薄(bo)(bo)紙(zhi)面脫(tuo)落,但抗(kang)腐蝕油(you)墨仍貼在(zai)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼表(biao)面,經(jing)修飾后用三氯化鐵溶液蝕刻形成花(hua)紋圖案(an)(an)。
5. 絲網(wang)電解(jie)蝕刻法
絲(si)網電(dian)(dian)解蝕(shi)刻(ke)(ke)法(fa)是利(li)用(yong)已制版的(de)絲(si)網印(yin)(yin)版緊貼于(yu)不(bu)(bu)銹鋼工件(jian)表面作為(wei)抗蝕(shi)膜(mo)層(ceng),在絲(si)網上涂布蝕(shi)刻(ke)(ke)液,然(ran)后以(yi)(yi)(yi)工件(jian)為(wei)陽(yang)極,以(yi)(yi)(yi)能覆蓋(gai)圖(tu)案的(de)輔(fu)助電(dian)(dian)極為(wei)陰極進行(xing)(xing)電(dian)(dian)解蝕(shi)刻(ke)(ke)。絲(si)網電(dian)(dian)解蝕(shi)刻(ke)(ke)SUS304 不(bu)(bu)銹鋼,示意圖(tu)見圖(tu)10-11。蝕(shi)刻(ke)(ke)過(guo)程可(ke)交替變換電(dian)(dian)極極性,也可(ke)以(yi)(yi)(yi)使用(yong)交流(liu)或(huo)直流(liu)與交流(liu)交替進行(xing)(xing)蝕(shi)刻(ke)(ke)。絲(si)網電(dian)(dian)解蝕(shi)刻(ke)(ke)法(fa)可(ke)省去印(yin)(yin)刷抗蝕(shi)油墨、烘干及腐蝕(shi)后除膜(mo)等工序,蝕(shi)刻(ke)(ke)速率(lv)快,可(ke)在幾何形狀復(fu)雜的(de)表面進行(xing)(xing)局部蝕(shi)刻(ke)(ke),特(te)別適用(yong)于(yu)在產品上直接打標(biao)印(yin)(yin)。
電解(jie)蝕刻液一般(ban)含(han)有硫酸(suan)、磷酸(suan)及鹽(yan)酸(suan)等無(wu)機酸(suan),以(yi)不銹鋼工(gong)件(jian)為陽極,裸露部分(fen)的不銹鋼表面腐蝕剝落,形成花紋圖像。專利絲網(wang)電解(jie)蝕刻液及工(gong)作條件(jian)有下列幾例。
①. 戶信夫日本(ben)專利絲(si)網電解蝕(shi)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(fu)助電(dian)極手動移(yi)動。
②. 日本專利電(dian)解蝕刻除去不銹鋼(gang)上(shang)的彩(cai)色膜
不銹(xiu)鋼先經鉻(ge)酸(suan)(suan)、硫(liu)酸(suan)(suan)著(zhu)色,并經鉻(ge)酸(suan)(suan)-硫(liu)酸(suan)(suan)溶液陰極堅(jian)膜處理(li),然(ran)后(hou)在硫(liu)酸(suan)(suan)與(或)磷酸(suan)(suan)和表(biao)面活性(xing)劑的溶液中進(jin)行(xing)陽極電(dian)解蝕刻,可得(de)到平滑的蝕刻面。
③. 方琳專利快速深度電化學蝕(shi)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% 、溫度 20~35℃ 、擴散劑JFC 0.01%~1.00%
電流:先以(yi)Dk=0.1~0.5A/c㎡陰極極化(hua)1~2min,再以(yi)DA=0.6~1.0A/c㎡陽極極化(hua)50~60min。
蝕刻過(guo)程用噴淋裝置連續噴刷不銹鋼表面。
④. 何積銓專利(li)超微精細(xi)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(ji)極(ji)化50~60min,再以DA=0.2~ 0.5A/c㎡陽極(ji)蝕刻。
蝕刻過程不斷攪拌(ban)蝕刻液。
⑤. 譚文武介紹了電解標(biao)印(yin)方法
用同(tong)為(wei)孔版(ban)的蠟紙或透明薄膜(mo)(mo)等模版(ban)代替絲網,將電(dian)(dian)解標(biao)(biao)(biao)印設計成專用的電(dian)(dian)解標(biao)(biao)(biao)印儀。將輔助(zhu)電(dian)(dian)極制成標(biao)(biao)(biao)印頭(打(da)標(biao)(biao)(biao)頭),使刻(ke)印操作更為(wei)簡便。電(dian)(dian)解蝕刻(ke)時隨標(biao)(biao)(biao)印字(zi)符(fu)的多少變化自(zi)動調控電(dian)(dian)流與電(dian)(dian)壓,使之保(bao)持電(dian)(dian)壓12~36V,電(dian)(dian)流0~2A,蝕刻(ke)時間2~3s,蝕刻(ke)深度0.01~0.10mm,透明薄膜(mo)(mo)膜(mo)(mo)版(ban)的使用壽命達到上萬次。據報道,瑞典奧斯汀標(biao)(biao)(biao)志系統公(gong)司在廣州展示其專利產(chan)品(pin)電(dian)(dian)解腐蝕打(da)標(biao)(biao)(biao)機,其原(yuan)理及操作方法與上述(shu)電(dian)(dian)解標(biao)(biao)(biao)印完全一(yi)致。
6. 多(duo)層次蝕(shi)刻法
多層次蝕(shi)(shi)刻(ke)法是通(tong)過(guo)系列的(de)抗(kang)蝕(shi)(shi)涂膜和蝕(shi)(shi)刻(ke)步驟,獲得不銹鋼表面(mian)不同蝕(shi)(shi)刻(ke)深(shen)度的(de)花(hua)紋圖(tu)案的(de)一種工(gong)藝(yi)方法。其工(gong)藝(yi)步驟為:
①. 在(zai)不銹鋼表面形成第(di)一層(ceng)次的(de)抗蝕膜,蝕刻、去膜;
②. 在上述不銹鋼表面形成第二層次的抗蝕膜,再次蝕刻,去膜;
③. 最少有一(yi)(yi)部分第(di)一(yi)(yi)層次和第(di)二層次的(de)蝕刻(ke)(ke)圖(tu)紋互相覆蓋,使該處的(de)表面被蝕刻(ke)(ke)兩次,形(xing)成不同蝕刻(ke)(ke)深度的(de)多層次花紋圖(tu)案。