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    【集萃網(wǎng)觀察】(一)金屬蝕刻工藝流程

    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→干燥→絲網(wǎng)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→干燥→軟布拋(擦光)光→噴涂透明漆→干燥→檢驗(yàn)→成品包裝。

    1．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(guān)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(yīng)根據(jù)工件的油污情況定出方案，最好在絲印前進(jìn)行電解除油，保證除油的效果。除氧化膜也要根據(jù)金屬的種類及膜厚的情況選用最好的浸蝕液，保證表面清洗干凈。在絲網(wǎng)印刷前要干燥，如果有水分，也會(huì)影響油墨的附著力，而且影響后續(xù)圖紋蝕刻的效果甚至走樣，影響裝飾效果。

    2．絲網(wǎng)印刷

    絲網(wǎng)印刷要根據(jù)印刷的需要制作標(biāo)準(zhǔn)圖紋絲印網(wǎng)版。圖紋裝飾工序中，絲印主要起保護(hù)作用，涂感光膠時(shí)次數(shù)要多些，以便制得較厚的絲網(wǎng)模版，這樣才使得遮蓋性能好，蝕刻出的圖紋清晰度高。絲網(wǎng)版的膠膜在光的作用下，產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)，使得光照部分交聯(lián)成不溶于水的膠膜，而未被光照部分被水溶解而露出絲網(wǎng)空格，從而在涂有膠膜絲網(wǎng)版上光刻出符合黑白正陽片圖案的漏網(wǎng)圖紋。

    把帶有圖紋的絲印網(wǎng)版固定在絲網(wǎng)印刷機(jī)上，采用堿溶性耐酸油墨，在金屬板上印制出所需要的圖紋，經(jīng)干燥后即可進(jìn)行蝕刻。

    3．蝕刻后處理

    蝕刻后必須除去絲印油墨。一般的耐酸油墨易溶于堿中。將蝕刻板浸入40～60g／L的氫氧化鈉溶液中，溫度50～80℃，浸漬數(shù)分鐘即可退去油墨。退除后，如果要求光亮度高，可進(jìn)行拋光，然后進(jìn)行染色，染色后為了防止變色及增加耐磨、耐蝕性，可以噴涂透明光漆。對(duì)于一些金屬本身是耐蝕性能好而且不染色的，也可以不涂透明漆，要根據(jù)實(shí)際需要而定。

    (二)化學(xué)蝕刻溶液配方及工藝條件

    蝕刻不同的金屬要采用不同的溶液配方及工藝條件，常用金屬材料的蝕刻溶液配方及工藝條件見表6—4～表6-6。

    表6-4金屬化學(xué)蝕刻溶液的配方及工藝條件

    表6-5金屬銅化學(xué)蝕刻溶液配方及工藝條件

    表6-6鋅鑄件化學(xué)蝕刻溶液配方及工藝條件

   (三)工藝操作條件的影響

    蝕刻是金屬板模圖紋裝飾過程中的關(guān)鍵，要想得到條紋清晰、裝飾性很強(qiáng)的圖紋制品，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(shí)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(shí)間，但是蝕刻溶液一般都是強(qiáng)酸液，強(qiáng)酸液在溫度高的情況下腐蝕性強(qiáng)，容易使防護(hù)的涂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(dǎo)致在蝕刻和非蝕刻交界處的耐蝕涂層脫落或溶化，使蝕刻圖紋模糊走樣，影響圖紋的美觀真實(shí)和裝飾效果，因此溫度不宜超過45℃。

    同樣，如果蝕刻的時(shí)間太長，特別是蝕刻液溫度較高的情況下，耐蝕油墨或防護(hù)涂層浸漬時(shí)間過長，也同樣起到上述的副作用和不良后果，因此時(shí)間控制上也要適當(dāng)，不能浸得太久，一般不宜超過20～25min。

    (四)化學(xué)蝕刻圖紋裝飾實(shí)例

    1．裝飾用的材料

    裝飾用的金屬板材：普通鋼材、不銹鋼、銅及銅合金、鋁及鋁合金等，以不銹鋼板為例說明，板厚l～3mm。

    化工原料：絲印感光膠(例如浙江昆山市化工涂料廠生產(chǎn)的DH重氮型)，耐酸油墨有99-956型和99-200K型等一(廣東順德大良油墨廠產(chǎn)品)，其他為常用化學(xué)化工藥品。

    2．工藝流程

    不銹鋼板→除油→水洗→干燥→絲網(wǎng)印刷→干燥→水浸→蝕刻圖紋葉(片)水洗→除墨→水洗→拋光→水洗→著色→水洗葉(片)硬化處理→封閉處理→清洗葉(片)干燥→檢驗(yàn)→產(chǎn)品。

    3．具體操作及注意事項(xiàng)

    (1)除油  除油是為了使絲印油墨與板材有良好的附著力，所以金屬板在印前必須徹底把油除干凈。除油的方法很多，可以根據(jù)情況及需要選擇，例如采用常規(guī)的化學(xué)除油、表面活性劑除油，甚至電解除油、超聲除油等，也可以選用商品的專用除油劑。徹底清洗干凈后，經(jīng)干燥再轉(zhuǎn)入絲網(wǎng)印刷。

    (2)絲網(wǎng)印刷選用l50目不銹鋼、聚酯或尼龍單絲維網(wǎng)，用繃網(wǎng)機(jī)固定在網(wǎng)框上，再用上漿器刮涂DH重氮型感光膠，涂覆2～3次，涂膜干燥后，將拍攝好的圖紋黑白膠片附著在涂膜絲網(wǎng)上，經(jīng)曝光、顯影后，即制得絲印模板，然后再將不銹鋼板、圖紋模板固定在絲網(wǎng)印刷機(jī)對(duì)應(yīng)位置上，采用堿溶性的耐酸油墨，印上所需要的圖紋，自然干燥(或烘干)。如果烘烤，則溫度不宜過高及時(shí)間不宜過長，否則油墨的堿溶性降低，到除油墨時(shí)，不易清除干凈。一般情況下，自然干燥1h。烘干為55～60℃，4～5min。

    (3)圖紋蝕刻工藝  圖紋化學(xué)蝕刻溶液的配方及工藝條件如下：

    在操作過程中要嚴(yán)格控制溶液的溫度和時(shí)間。溫度過高、時(shí)間過長，油墨與板面的附著力下降，在蝕刻與非蝕刻處可能出現(xiàn)油墨的脫落，導(dǎo)致圖紋模糊走樣，影響蝕刻的精度和裝飾效果。

    (4)蝕刻后除墨蝕刻后必須除去保護(hù)的堿溶性耐酸油墨。方法是浸入40～60g／L NaOH堿液中，溫度控制在60～70℃，浸泡3～5min，以除干凈油墨為準(zhǔn)。然后用水沖表面的堿液至中性。(5)蝕刻后處理經(jīng)蝕刻后的圖紋不銹鋼板經(jīng)過除油墨及清洗干凈后，可以根據(jù)用戶的不同需要作如下附加裝飾處理。 

    ①對(duì)要求保留不銹鋼原色及光澤的，經(jīng)除油墨及清洗干凈后，放進(jìn)50％HN03(體積分?jǐn)?shù))和50％H20的溶液中浸泡l0～20min，作鈍化處理，使不銹鋼蝕刻圖紋板獲得新的保護(hù)膜，即可得裝飾制品。

    ②對(duì)要求保留不銹鋼原色，但光亮度要求更高、更光亮的，經(jīng)除油墨及洗凈后，先進(jìn)行電解拋光，然后再表面鈍化。

    電解拋光的溶液配方及工藝條件如下：   

    ③為了提高制品的裝飾性，有些用戶要求改變?cè)�有不銹鋼的顏色。對(duì)此，不銹鋼經(jīng)蝕刻圖紋及清除干凈表面的油墨后，先進(jìn)行電解拋光，然后化學(xué)著色或電解著色，著色后必須對(duì)著色膜進(jìn)行硬化處理及封閉處理，最后得到所需的裝飾制品�；瘜W(xué)著色溶液的配方及工藝條件如下：

    化學(xué)著色后要進(jìn)行硬化處理(或固膜)以便穩(wěn)定著色膜，改善著色膜的質(zhì)量及耐磨性。硬化處理的溶液配方及工藝條件如下：

    著色膜經(jīng)上述硬化(固膜)處理后，硬度、耐磨、耐蝕性都已提高，但膜層有孔隙，需要進(jìn)一步進(jìn)行封孔處理。如果著色膜本身質(zhì)量好、硬度高，可以不必進(jìn)行硬化處理，但必須進(jìn)行封孔處理。封孔處理液的成分及工藝條件如下：

    除了化學(xué)著色外，也可以用電解法著色，電解著色溶液的配方及工藝條件如下：

    本著色溶液在著色過程中，工藝條件對(duì)顏色有較大影響。首先是硫酸對(duì)鉻酐的濃度比例對(duì)顏色的影響，鉻酐濃度高時(shí)，為金黃色，濃度再高，則變成紫紅色。溫度對(duì)著色的影響為：溫度升高，色澤逐漸加深。著色時(shí)間的影響為：5min便開始著色，隨著時(shí)間的增加，顏色加深，20min后色澤基本穩(wěn)定。電流密度對(duì)著色的影響為：0.03A／dm2時(shí)，為玫瑰色，0.05A／din2時(shí)，則為l8K金色。   

    電解著色后同樣需要進(jìn)行硬化處理，硬化處理可以用化學(xué)法(上述舉例)，也可以用電解法。電解法硬化處理的溶液配方及工藝條件如下：

    硬化處理后，同樣要進(jìn)行封閉，在沸騰的硅酸鈉溶液中煮5min，取出清洗、干燥，便可得到各種色澤的圖紋裝飾板。

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