首页 > 文档技术 > 导视标识 > 概况 >
917118广告文档/广告技术分类


金属标识标牌腐蚀雕刻制作工艺图文详解教程

时间:2020-10-16 10:51:23 浏览:193次 来源:金属标牌技术作者提供
标识标牌的腐蚀方法、工艺概述、工艺制作流程、材料等全方位介绍腐蚀的图文教程方法。

蚀刻(腐蚀雕刻)是金属表面处理技术中综合性很强的一种精饰工艺,涉及到丝网印刷、感光油墨、油漆技术、化工制造等多学科的技术知识。目前来看,蚀刻工艺在标识标牌、广告装饰、电子制造行业中仍占据着不可替代的重要地位。其中蚀刻类标牌在日常生活中的应用更是极其广泛,如评优奖牌、单位招牌、科室门牌、设备铭牌、机器操作面板、信报箱面板、电梯内花板、铜板画、镂空名片、火机刻花、商标条码等。本文的重点就是详细讲述蚀刻类标识标牌的生产工艺。

一,工艺概述

蚀刻类标牌相对于其他样式的标牌如平印标牌、转印类等金属标牌而言,其工艺要复杂很多,制作流程也更为繁琐,对于从业者的技术要求也就更高,对细节的把握也就更加严格。一般说来,蚀刻类标牌的制作都要经过以下流程和步骤:前期处理-掩膜制作-蚀刻-上漆--后期处理。

二,工艺流程教程图文详解

1,前期处理:

对于金属标牌而言,前期处理可以分为基础性前处理和装饰性前处理。

(1)基础性前处理:此类前处理包括除油、磨边去毛刺、除锈、去划痕等。在这里重点强调一下除油环节,除油的目的是为了确保掩膜在金属板上良好的附着力,当使用油墨作为掩膜时,一定要认真的进行除油处理。常用的除油的方式有碱性除油、有机溶剂除油、电解除油等多种方式,对于标牌行业而言,使用最多的是碱性除油方式。碱性除油液配方如下:水1000克,氢氧化钠100-150克,碳酸钠100克,磷酸钠50-100克。温度:50-80摄氏度,浸泡时间3-5分钟。专业的标牌厂家建议配备超声波除油机,不但可以提高除油效率还可以大大增强除油效果。根据个人经验,在标牌生产的实际过程中,对于一些允许拉丝处理的板材还可以采取更为简单的除油方式,具体做法就是通过手工拉丝或者机器拉丝的方式,蘸取洗衣粉水、洗洁精水直接在板材上进行拉丝处理,这样同时兼具了除油和除锈功能,可谓一举多得。而对于镜面板材来说,依然推荐使用浸泡式碱性除油或者有机溶剂除油方式。

(2)装饰性前处理:

此类前期处理一般是针对于镜面板而言的,为了提高成品的观赏性和艺术性,打破镜面板千篇一律的单调表面效果,我们可以在镜面板的局部或者整体上选择性的进行拉丝、砂光、喷砂、除钛等处理,形成亮边、背景、亚光、乱纹、双色等多种装饰形式。在几乎没有增加制作成本的情况下,富有创意的装饰效果会呈现出更深层次的标牌之美,给人们带来耳目一新的感觉,最终可以最大限度的提高产品的竞争力。

2,掩膜制作

标牌的蚀刻,不管是阴刻(凹字蚀刻)还是阳刻(凸字蚀刻,也有人称之为反蚀刻)其实都属于选择性的局部蚀刻,而在蚀刻过程中对金属板材不需要蚀刻的区域起到保护作用的介质我们通常称之为保护层,也就是这里所说的掩膜。就目前标牌蚀刻的主流工艺来说,针对标牌的精度要求以及标牌的品种数量等具体情况,我们通常采用的掩膜形式主要有以下三种。

(1)即时贴作为掩膜。

该工艺适合精度不高,数量较少或者内容不统一的标牌生产任务。优点是无需制作菲林和丝网版,使用电脑刻字机刻好即时贴后就可以进入蚀刻环节。像钛金奖牌、科室门牌、单位招牌等数量较少文字较大的标牌品种都可以使用即时贴作为掩膜。为方便记忆,我们将此种工艺概括成一句话那就是:先刻贴再蚀刻。

使用该种工艺制作标牌,有以下几点需要注意:

① 将蚀刻部分的即时贴揭掉后,蚀刻前要对整个标牌进行烘烤,烘烤的目的是为了保证即时贴跟金属板材贴合的更加严密,否则会出现蚀刻液的钻边和小笔画即时贴脱落的情况。烘烤方式可以采用烘箱烘烤,没有烘箱或者标牌尺寸较大导致常规的烘箱无法容纳的情况下可以采用大功率电吹风、煤气炉等进行移动式烘烤。

② 所选用的即时贴必须要有较好的耐高温性能,否则在烘烤过程中造成脱胶现象,给后期工序带来麻烦。选贴时可以向即时贴厂家征求推荐。

③ 有些钛金奖牌或者门牌需要通过焊接弧边来形成弧面,目前依然使用锡焊工艺为主,焊接前一定使用角磨机把即将焊接的弧边内侧进行打磨,否则导致焊接不上或者牢固性不好,助焊剂通常使用自制的氯化锌(ZnCl2)酸性饱和液。

(2)网印耐酸油墨作为掩膜。

该工艺适合精度较高,数量较多或者内容统一的标牌生产任务。和即时贴作为掩膜的工艺相比,免去刻贴揭帖环节,网印工艺促使掩膜制作效率大大提高,更适合批量化生产。具体工艺是使用事先制作的网版在金属板上印刷抗酸油墨作为掩膜,凡是可以网印出来的文字线条都可以采用该工艺。用一句话来概括,即先网印再蚀刻。

使用该工艺注意以下几点:

①根据文字线条的精度选择合适目数的丝网,注意不要盲目追求过高的丝网目数,目数过高会导致掩膜太薄,影响抗蚀刻性能,造成废品率升高。

②目前市场上的抗酸油墨大多标注为自干型抗酸油墨,但是根据个人经验,掩膜印刷完毕后最好在烘箱进行合适温度的烘烤,可以大大提高油墨在金属板上的附着力以及油墨的抗蚀刻性能。避免在蚀刻过程中油墨脱落或者出现砂眼的现象。

(3)感光抗蚀刻油墨作为掩膜。

感光抗蚀刻油墨自从上世纪八九十年代在我国逐渐普及后,越来越得到蚀刻行业的认可,精度高是其最大的亮点。小批量生产无需制作丝网版,对于提高生产效率,简化生产流程更是意义非凡。将感光油墨涂覆在金属板上后经过烘烤、接触曝光、显影等工序便可直接完成掩膜的制作。该工艺也概括成一句话,即:先感光再蚀刻。

总结:以上三种掩膜方式,不能说哪种好或者哪种不好,只有合适的才是最好的。事实上,掩膜类型的选择和制作并不是一个孤立的环节,一定要结合蚀刻任务的品种数量、板材材质、油漆要求等进行合理的选择。需要补充说明的是,除了以上三种常见的掩膜制作方式,很多同行朋友也不断尝试新的掩膜制作工艺。比如:使用平板打印机或者改造后的喷墨打印机直接在金属板上将掩膜喷绘出来,也有人尝试将激光打标工艺和掩膜制作结合起来等。尽管目前来看还存在这样或者那样的问题,但每一个不寻常的想法和思路都有可能成为新工艺新技术的突破口。

3,蚀刻工艺

蚀刻工艺,目前有化学蚀刻和电解蚀刻两种形式,二者在使用功能上既有交叉又各有侧重,所以说两种蚀刻方式目前来看还不可能相互代替,而只能是相互弥补的一种并存状态。它们之间的异同点以列表的形式进行比较,请见下表:

化学与点解蚀刻的对照表
化学与点解蚀刻的对照表

从上面列表可以看出,化学蚀刻使用的范围更为广泛和普遍一些,电解蚀刻只是小范围、针对性的应用。所以本文所讲述的蚀刻工艺主要是以化学蚀刻为主,下面就从蚀刻设备、蚀刻液等几个方面进行论述。

1) 蚀刻设备

蚀刻设备是一个正规标牌厂必备的一款设备,其对于降低劳动强度,统一蚀刻标准起着决定性的作用。但由于标牌本身的应用特点,决定了其蚀刻标准相对较低,远远不如电子等行业对蚀刻的质量要求那么苛刻,所以我们对蚀刻设备的选择也就拥有更大的自主性和灵活性。根据个人经验,推荐使用喷淋式蚀刻设备,其噪音小,能耗低,蚀刻效率高。

2)蚀刻液

蚀刻液的配制是整个蚀刻环节的重要内容,对于保证蚀刻质量,提高蚀刻效率有着非常关键的意义。目前标牌蚀刻行业所使用的蚀刻液主要分为两大类,即三氯化铁系列和非三氯化铁系列。下面分别进行说明:

1,三氯化铁系列

该类蚀刻液具有原料易购、成本低廉、容易控制、可以循环利用等优点,所以此类蚀刻液在整个标牌蚀刻行业中得到极其广泛的应用。下面给出不锈钢、铜、铝等材质的蚀刻液配方:

1)不锈钢、钛金板蚀刻液配方:

水100公斤,无水三氯化铁75公斤,工业盐酸2-3公斤,溶解后浓度调整为40波美度左右即可。蚀刻温度一般在20-50摄氏度之间。

由于不锈钢成分的差别以及生产厂家的不同,蚀刻后的表面效果也就迥然不同,特别是对于含镍量较低的201、202板材更容易出现发黑发花、蚀刻面质地粗糙等现象。对于蚀刻要求较为严格的情况,可以将蚀刻后的工件进行后期的漂白处理,市场上有成品的不锈钢漂白液在售。当然有条件的也可以自行配制漂白液,主要成分一般都包括强弱酸、氧化剂和活性剂等。

2)铜材蚀刻液配方:

配制铜材蚀刻液时,可以完全参照不锈钢蚀刻液的浓度进行配制。精细线条以及大面积蚀刻时应将浓度调整到36-38波美度之间。

3)铝材蚀刻液配方:

铝材由于是非常活泼的金属,所以对蚀刻液的浓度要求相对较低,常用的配方如下:

①蚀刻不锈钢、铜材的旧液加水稀释到15-20波美度,然后添加少量的氟化物即可使用。氟化物起到的主要作用是提高蚀刻速度同时保证蚀刻面的平整性。

②水100公斤,三氯化铁10-20公斤,工业硫酸铜0-10公斤,盐酸0.5-1公斤,氟化物适量,以上各成分溶解混合后调整溶液浓度为15-20波美度即可。配方里的硫酸铜由于价格相对较高,可以少用甚至不用。

最后有必要说明一下,以上给出的配方具有操作容易实用性强的特点,尽管我们可以在很多的刊物和资料上见到各种各样的配方,但根据个人经验得知,很多都只是为了满足篇幅的需要,仅仅形式上的数据罗列和文字堆砌而已,实用性不高,同行朋友们没必要拘泥。

(2)非三氯化铁系列蚀刻液。尽管三氯化铁系列蚀刻液得到极其广泛的应用,但有些特殊情况下并不能百分百的满足蚀刻要求,所以很多蚀刻厂家开发出了其他不同类型的蚀刻液,比如改良型的三酸蚀刻液系列,可控的双氧水系列等,行业工作者更高的目标应该是进一步开发出质优高效、绿色环保的新型蚀刻液。

4,上漆

上漆,是整个标牌生产流程中最为重要的核心环节。上漆技术更是每一个标牌从业者的必修课。技术水平的高低直接决定了生产效率的快慢和产品形象的优劣与否,具体包括油漆类型的选择和上漆除漆的方法等两方面的内容,下面分别进行论述。

1)油漆类型的选择

我们选择油漆的标准主要从油漆的附着力、光亮度、表面硬度、耐候性等几个方面进行综合测评,同时往往还要考虑到掩膜类型和板材本身的特点等因素。一般说来,我们标牌蚀刻行业所用到的油漆类型主要有氨基(烤)漆、丙烯酸漆、硝基漆、聚氨酯漆、各种成分的电泳漆等。

2)上漆除漆方法

上漆方法可以分为传统方法和电泳方法两大类。由于电泳工艺自身的诸多不尽人意,就目前来看,标牌的上漆方法仍以传统工艺为主。需要郑重强调的是,同行们特别是初入标牌行业的新手朋友千万不要认为“传统”就是“落后”的代名词。我始终坚持一句话:只有适合的才是最好的。事实上,随着经验的逐渐积累和新材料的不断出现,传统上漆方法也在悄然发生着改变和进展。在此我用“镜面不锈钢蚀刻后上漆”这一行业难题来详细讲述上漆除漆的工艺过程和细节。

腐蚀的标牌
腐蚀的标牌——图示一

腐蚀楼牌
腐蚀楼牌

镜面板蚀刻,如图所示一,该标牌内容字体很小,只有2毫米左右,目前最普遍的做法就是使用普通感光抗蚀刻油墨经过曝光显影蚀刻后,先使用火碱溶液退掉油墨层,再进行手工填漆,待油漆干燥后使用溶剂类物质将多余的油漆擦掉。这样首先效率很低,其次在擦漆的过程中不可避免的会划伤镜面。也有很多人尝试过在脱墨之前就把油漆搞上去,可是在脱墨环节油漆和油墨会一起被脱掉,所以镜面板上漆一直困扰我们很多年。在不使用电泳工艺的前提下有没有一种更好的方法来实现镜面板的上漆呢?这个难题在聊城方圆标牌厂推出一款新型的感光抗蚀刻油墨FY6100后得到圆满解决。跟普通的感光抗蚀刻油墨相比,FY6100感光抗蚀刻油墨有以下特点:

①易显影。0.5% 浓度的碳酸钠溶液,20-35摄氏度。

②易脱墨。1%火碱溶液40摄氏度1-2分钟就可以轻松脱掉,油漆的附着力和光亮度压根不会受到任何影响!

③极性强。喷涂上去的油漆不会和底层油墨发生溶解和粘连,所以铲漆极其容易和简单,更不会划伤金属板。

FY6100抗蚀刻感光油墨使用流程:

喷涂或者满版刮涂--烘烤90度10分钟--曝光2000瓦1-2分钟--显影0.5%碳酸钠溶液--蚀刻--喷漆--铲漆--脱墨1%火碱40摄氏度1-2分钟--清洗包装。

5,后期处理

标牌在完成蚀刻上漆后还往往要进行必要的后期处理,比如抛光、药白、仿古做旧、清漆保护等工艺。完美的后期处理对于提高产品档次,增加产品附加值等有着重大意义。

三,技术展望

就目前的蚀刻标牌生产工艺来说,存在着工序流程偏多,整体效率不高、环保效果不佳等诸多现实问题。作为标牌人,我们应该在简化掩膜制作,改进蚀刻原理和方式、实现智能化上漆等方面做出积极的探索和突破。