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           基板的清洗與表面處理 (對于較小不銹鋼蝕刻的平面工件,可直接采用絲印的方式完成涂布的工序,但對于大面積,絲印無法進行的不銹鋼蝕刻產品只能采用直接在工件表面涂布顯影。)---->涂布---->熱風預烘---->曝光---->顯影---->補光固化---->干燥---->蝕刻脫墨---->后制作---->檢驗---->包裝出貨。

      1.不銹鋼基板的清洗與表面處理
          目的:除去
      不銹鋼蝕刻工件表面的防銹油、潤滑油、乳化液及工作人員分泌的汗漬油脂等。成份組成:氫氧化鈉、碳酸鈉等堿性物質及十二烷基苯磺酸鈉等。脫脂不完整會影響后面涂布工序中保護膜與不銹鋼蝕刻工件的接合力,以致在不銹鋼蝕刻過程中保護膜脫落造成工件的損壞。
          2.涂布(涂布感光油墨)
          可以采用滿版印刷、刷涂、滾涂或噴涂的方式,對油墨涂層的均一性要求不是很高,只要能保證涂層能夠在蝕刻時對
      不銹鋼蝕刻產品需保護部位得到充分的保護。此工序和制作網板中的涂布工序差不多,只是制作網板是在網砂上涂感光油墨,而金屬蝕刻是直接在工件表面涂布。
           3.熱風預烘干
          熱風預烘干(30-40℃,10-15分)目的只是防止曝光時感光油墨粘住菲霖。要在暗室中進行操作。
           4 .曝光
         高壓汞燈、碘鎵燈、金屬鹵素燈。時間:二十秒左右,抽真空;根據
      不銹鋼蝕刻工件的精度要求適當調整曝光時間。精度要求越高,曝光時間要適當縮短
           5.顯影
         對于水性感光油墨,可采用1%碳酸鈉水溶液或直接用清水,溫度25-30℃,手工顯影或噴射顯影。對于油性感光油墨,可采用有機溶劑進行手工顯影或噴射顯影。
           6.補光固化
         增加固化膜對底材的結合力,提高耐蝕刻性能。采用高壓汞燈照射 或用紫外光照射,照射時間的長短要根據各自油墨的不同特性來決定,時間太長,油墨老化,結合力不好導致不能很好保護
      不銹鋼蝕刻工件,時間太短,固化效果不好,結合力也不好,也不能很好保護工件。
           7.干燥
         干燥 90-110℃/5-10分,增加固化膜對底材的結合力,提高耐腐蝕或耐電鍍性能。若要永久保留固化膜,可進行140-160℃/30分鐘以上熱烘烤
           8 . 蝕刻
               1)
      不銹鋼蝕刻蝕刻液一般都是強酸或強堿。盡可能使反應快速完成,一般蝕刻速度為0.04mm/分鐘,蝕刻速度越快,側蝕的程度就越小,所得到的不銹鋼蝕刻工件精密度就越高。
               2)電化學蝕刻
                  把工件做陽極,在電解液中通電,
      不銹鋼蝕刻工件上未被保護部位因作陽極而溶解,從而達到蝕刻的目的。電化學蝕刻的蝕刻速率一般由工件表面的電流密度來控制。
           9.脫墨(退膜)
              對于
      不銹鋼蝕刻完成既為成品的產品,直接退去保護油墨。要根據所采用的油墨性質來選用脫墨液:  
           1.對于水性油墨,可采用20%氫氧化鈉水溶液/50~60℃浸泡約十分鐘,然后擦拭,去除油墨。
           2.對于油性油墨,要用有機溶劑進行浸泡約十分鐘,然后進行擦洗去除。
          10.后制作
               對于蝕刻的成品,進行手工填漆、電泳涂裝或者電鍍,從而形成同一平面兩種雙色甚至多種顏色的外觀效果。如果是蝕刻標牌,就是先蝕刻出中間的字,然后進行填漆,達到的效果。
       
       不銹鋼蝕刻定義:不銹鋼蝕刻(etching)也稱金屬腐蝕,或光化學蝕刻.是將金屬材料使用光化學反應的移除的技術,是沖壓工藝的延伸,是蝕刻更專業化的體現。

       不銹鋼蝕刻的原理: 指通過曝光顯影工序、將產品的圖形轉移到金屬鋼片上,將要蝕刻區域的保護,不要的區域除去保護膜裸露出金屬部分,再用化學藥水溶液起到腐蝕的作用,形成凹凸半刻或者鏤空成型的效果。卓力達經過不斷改良和工藝設備發展,目前用于航空、機械、化學工業中電子薄片零件精密蝕刻產品的加工,特別在半導體制程上,蝕刻更是不可或缺的技術。

      不銹鋼蝕刻的曝光原理

            首先將需蝕刻的圖形通過光繪的方式轉移至兩張相同一致的膠片菲林上,或是通過光刻的方式轉移至兩張相同一致的玻璃菲林上。然后通過人工對位方式或機器對位方式將菲林對準。再將已涂布感光油墨或貼好感光干膜的鋼片置于菲林中間,吸氣后即可曝光。曝光時對應菲林黑色處的鋼片未被感光,對應菲林白色處的鋼片感光,鋼片感光處的油墨或干膜發生聚合反應。經過顯影機,鋼片上被感光的油墨或干膜不被顯影液溶化,而未感光的油墨或干膜在顯影液被溶化去除,這樣需蝕刻的圖形通過曝光就轉移到鋼片上去了。
             曝光是在紫外光照射下,光引發劑吸收光能分解成游離基,游離基再引發不聚合單體進行聚合交聯反應,反應后形成不溶于稀堿溶液的體形大分子結構。曝光一般在自動面曝光機內進行,現在的曝光機根據光源的冷卻方式不同分風冷和水冷兩種。曝光成像質量除干膜光致抗蝕劑的性能外,光源的選擇,曝光的時間   
      (曝光量)的控制,照相底版的質量等都是影響曝光成像質量的重要因素。
              當曝光不足時,由于單體聚合不完全,在顯影過程中,膠膜溶漲變軟,線條不清晰,色澤暗淡,甚至脫膠,在蝕刻過程中膜起翹,滲鍍,甚至脫落;當曝光過度時,會造成難于顯影,膠膜發脆,留下殘膠等弊病。曝光將產生圖像線寬的偏差,過量的曝光會使圖形線條變細,使產品的線條變粗。根據顯影后干膜的光亮程度,圖像是否清晰,圖像線寬是否與原底片相符等來確定適當的曝光時間。

      不銹鋼蝕刻前的滾涂保護油原理

             使膠輥與鋼輪平行靠緊,并勻速向內旋轉,油墨從膠管噴至鋼輪上,均勻調節膠輥與鋼輥之間的緊密度,就可以控制粘附在膠輥上的油墨厚度與均勻度;鋼片由輸送帶往前勻速推進,與膠輥適當接觸,膠輥上的油墨就均勻的轉印到鋼片表面上。 在蝕刻的防蝕層制作中涂裝技術應用較多,常用的涂裝方法有絲印法、浸涂法、噴涂法、電泳涂裝等。涂覆的防蝕層表面應均勻完整、無砂眼、白點等,如發現防蝕層有上述質量缺陷,且這些缺陷又在圖文線條附近,特別是精細圖文線條,應退除防蝕層重新涂覆。工件上噴涂的感光油墨干燥后,在進行曝光之前要進行質量檢查。檢查項目包括油墨表面無劃傷、氣孔,油墨的均滾涂勻性等,如達不到這個要求應將整個板面的油墨退掉重新滾涂。 *光阻與鋼片的附著力是靠光阻膜順著鋼片表面流動達成。
      *加熱可降低光阻的粘度并增加流動性,壓力可將流動狀態的光阻擠入鋼片表面。

      金屬蝕刻前的滾涂原理

             貼膜時,先從膜上剝下聚乙烯薄膜,然后在加熱加壓的條件下將干致抗蝕層粘貼在不銹鋼材料上面。干膜中的光致抗蝕層受熱后變軟,流動性增加,借助于熱壓輥的壓力和光致抗蝕層中膠黏劑的作用完成貼膜過程。干膜光致抗蝕劑是20世紀70年初期發展起來的一種感光材料,至今已有多種產品用于要求不同的生產需要。干膜具有良好的工藝性能,優良的成像性和耐化學藥品性能,在線路板制造、圖文制作及精密零件的切割上都得到了非常廣泛的應用。

      不銹鋼蝕刻加工速度和側蝕量

              1、在蝕刻加工中兩關鍵同時也是很重要的參數。蝕刻速度決定了蝕刻加工周期的長短,蝕刻速度越快,蝕刻加工周期越短,生產效率越高,反之生產效率較低。但是,蝕刻速度也并非越快越好:1蝕刻速度越快,在單位時間內對金屬的蝕刻量就越大,產熱量增大,腐蝕液溫度變化快,不利于蝕刻速度的恒定;

              2、蝕刻速度太快,對于深度要求很精準的零件加工不易控制;

              3、蝕刻速度越快,經蝕刻后的金屬表面質量越低,明顯影響蝕刻表面的平滑度和光澤度;

              4、高的蝕刻速度往往都需要高濃度的腐蝕劑濃度、高腐蝕性的化學試劑、高的蝕刻溫度等。這些因素一則使腐蝕劑成本增高,同時對抗蝕層的要求增高,成本增加。再則,高濃度的腐蝕劑和高的蝕刻溫度都會增加對環境的污染和對操作人員的危害。在實際應用中,對于那些蝕刻量較大的零件,可以采用“先快后慢”的方法進行。所謂“先快后慢”就是先用蝕刻速度較快的腐蝕液進行一次蝕刻,當蝕刻深度接近設計要求值后,再換用蝕刻速度較慢的腐蝕液進行精度蝕刻,這樣做雖然增加了工序,但縮短了加工時間,同時又保證了蝕刻精度和表面光澤度。至于快速蝕刻時間的確定,需要根據零件加工要求而定,一般可以選擇總蝕刻量的80%-90%為宜。

      金屬蝕刻側蝕示意圖

             在不銹鋼蝕刻加工的材料中,以銅的側蝕小。一般銅材質分為不同的牌號,以對應生產不同的產品。下表為您清楚的了解國內外不同銅牌號的對應表,以方便朋友們選擇相應牌號的材料進行加工產品。

      銅材國內、國外相近牌號對照表

        不銹鋼蝕刻加工時間的計算

        在蝕刻工藝方法中,是把零件或已做過圖文防蝕層的零件置放于腐蝕液中進行蝕刻,并一直蝕刻到金屬厚度達到要求的或圖文深度達到要求為止。在整個蝕刻過程中,存在三個可變因素,即:蝕刻深度、蝕刻速度和蝕刻時間。這三者的關系式如下: V=h/t   式中:V為蝕刻的速度(mm/min),這里所指的化學蝕刻速度是指單面的蝕刻速度;h為蝕刻深圳(mm);t為蝕刻時間(min)   此式為計算蝕刻深度和蝕刻速度的基本公式。對于整體蝕刻或成型的化學蝕刻加工及鏤空圖文的蝕刻往往都是兩個面同時進行。這種雙面蝕刻加工的速度比只在一個面進行的蝕刻加工的速度快1倍,在金屬材料情況下,影響蝕刻加工速度的因素很多,其中主要的是蝕刻劑的種類、濃度及蝕刻溫度。如果蝕刻劑的濃度及蝕刻條件,材料的特性及熱處理狀態對蝕刻加工的速度同樣有很大的影響。

      不銹鋼蝕刻主要的限制與難點

          不銹鋼蝕刻加工雖然具有諸多優點,它對于某些用機械方法難于加工的場合確實有獨到之處。但是蝕刻加工也不是一種加工方法,它也會受到很多因素的限制。只有真正認識到蝕刻在某些方面的限制與困難,才不至于把這種工藝方法運用到一些不適合于蝕刻加工或者運用起來困難很大的用途上去。  蝕刻只能以零件原有表面狀態為基礎,累計進行切削。因此經過蝕刻加工后的零件形狀及表面狀態,與零件原始的形狀與表面狀態有直接關系。更多的情況是經蝕刻后的加工表面與原來的初始基準表面狀態保持平行。而形成蝕刻邊緣的幾何形狀,又主要與材料厚度有關。從這些限制可以看出,蝕刻不能用于表面粗糙的板材、棒材等來加工形狀復雜的零件。如需要在復雜零件上的某些部位加工出很薄的腹板或一些淺的凸緣時,就需先用機械的方式將全部幾何外形加工到特定程度,而接下來的蝕刻只是平行于已加工好的表面把金屬均勻地蝕刻去掉一層,以達到所要求的厚度和形狀。同時蝕刻無法在所加工的邊緣進行垂直側面的加工,只能加工出一個半徑近似于腐蝕深度的圓弧形狀如圖所示:(b)圖所示。采用一些特殊的腐蝕劑,在控制良好的情況下,可以蝕刻加工出一種斜削邊的形狀如圖(c)所示。

      金屬蝕刻的邊緣幾何形狀

              單純的外形尺寸加工,也就是常說的化學下料,通常只有兩種情況才會采用。1、對于材料厚度不大的精巧零件的加工,如種彈簧片或其它精巧結構件的加工;2、驛于那些材料很硬而難于進行機械加工的金屬材料進行大尺寸精密下料時的外形加工,這些材料往往是不可能用機械方法進行仿形加工。隨著照相化學蝕刻技術的不斷完善和普及,用于外形尺寸加工可以做到很高的幾何外形保真度和化學蝕刻精度。

       不銹鋼蝕刻加工的厚度范圍

              蝕刻加工的材料厚度;0.03-2.0mm,的蝕刻厚度:0.05-0.5mm.     不銹鋼蝕刻能達到的精度:當材料厚度為T=0.05時,可開小的孔為:∮=0.1mm;蝕刻孔的直徑∮與材料厚度T的關系:∮=1.2*T--1.5*T,薄的材料蝕刻的精度高,厚的材料蝕刻的精度低

      不銹鋼蝕刻的工藝流程

        開料→清洗板材→干膜或涂布→烘干→曝光→ 顯影→烘干→蝕刻→脫膜→檢測包裝

      金屬蝕刻工藝流程

      不銹鋼蝕刻的連接點設計

      不銹鋼蝕刻連接點案例圖

              1、外凸式   外凸式連接點設計主要是應用于標牌,手機外殼,產品的外殼等表面鍵,外觀看上去不可有毛邊、凹點等缺陷。外凸式計也有兩種方式,一種是材料厚度大于0.3時,連接點可以設計為正面半刻,背面才有連接點,方便打磨等方式去掉;另一種是厚度小于0.3時,連接點不可半刻,以下圖紙是一種設計方案!

             2、內凹式  內凹式設計主要是應用于功能性產品,邊緣的小凹點不影響產品的功能。材料的厚度不同連接點的大小也不同,材料越薄,金屬蝕刻連接點越小,材料越厚,蝕刻連接點越大!

      蝕刻連接點內凹

      蝕刻鋼片的內凹連接點

       不銹鋼蝕刻的脫膜原理

               通過較高濃度的NaOH(1~4%),將其加溫至將50度左右,NaOH具有強腐蝕性,其與鋼片表面的感光材料發生化學反應,將保護鋼片表面的感光材料剝離。   

       

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