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蚀刻技术

蚀刻技术
利用对金属表面的侵蚀作用,从金属表面去除金属的处理技术。
(1) 电解蚀刻 (electrolytic etching)
用母模作导电性阴极,以电解液作媒介,对加工部分,集中实施蚀刻的侵蚀去除法。
(2) 化学蚀刻 (chemical etching)
利用耐药品被膜,把蚀刻侵蚀去除,作用集中于所要部位的方法。
照相蚀刻技术 (photo-etching process)
在金属表面全面均匀形成层状的感旋光性耐药品被膜 (photo resist) ,而透 过原图底片,用紫外线等曝光,后施以显像处理,来形成所要形状的耐药品被膜之被覆层,再以蚀刻浴的酸液或碱液,对露出部产生化学或电化学侵蚀3) 化学蚀刻技术之特性
•  不需要电极、母型 (master) 等工具,故无需此等工具之维护费。
•  由规划到生产间所需时间短,可作短期加工。
•  材料之物理、机械性质不受加工影响。
•  加工不受形状、面积、重量之限制。
•  加工不受硬度、脆性之限制。
•  能对所有金属 ( 铁、不锈钢、铝合金、铜合金、镍合金、钛、史泰勒合金 ) 实施加工。
•  可高精度加工。
•  可施复杂、不规则、不连续之设计加工。
•  面积大,加工效率良好,但小面积时,其效率比机机械加工差。
•  水平向之切削易得高精度,但深度、垂直方向不易得到同机机械加工之精度。
•  被加工物之组成组织宜均匀,对不均质材,不易加工顺利。
二 蚀花加工 ( 咬花加工 ) 演进
•  第 1 阶段:补助目的掩饰成形品上之缺陷。
•  第 2 阶段:装饰目的提高商品价值。
•  第 3 阶段:应用复合花纹迈入更高度的意匠设计时代。
•  第 4 阶段:应用立体花纹进入更高质量之时代。
三 咬花加工之特性 ( 针对模具 )
•  加工时,几乎不产生热量,故不会引起热变形或热变质。
•  大型模具亦可加工。
•  加工时不会产生毛边、应变、硬化等不良现象。
•  曲面、侧面之加工容易。
•  同一加工面上,花纹之强弱可达所需之要求。
•  光泽之调整容易。
•  可高精密地微细加工。
•  不受硬度影响,高硬度钢材亦可加工。
•  不需昂贵的治具及模型。
四 模具蚀花作业应有的认识
•  蚀花
皮革制品有各种各样之触摸感,在制造过程中,所形成之皱纹,会显示柔和之外观,此皱纹就是一般所谓〝蚀花〞之原形,将此种质感再现在塑料制品,所发展出来之方法,为蚀花加工。尚有:
◎线蚀花 把点或线连续地集聚者
◎布纹蚀花 以布料作原形者
◎木理蚀花 以木材所呈现的导管者
◎花纹蚀花 集聚几何学花纹者
◎梨皮蚀花 如毛玻璃,具有消光面者
◎文字数字 用于表示质量或容器类的刻度
具有平面之形状,又能用黑白的原稿表示者,就能用蚀花加工。
而塑料模具上使用情况较多的是梨皮蚀花,即梨地花纹 ( 细花纹 ) 和皮花纹 ( 粗花纹 ) 。
•  蚀刻 (Etching)
用药品把金属表面强制予以溶解,使金属元素崩溃,而由表面侵蚀金属。
用这种方法在金属表面形成各种花样,叫做蚀刻加工,模具业界叫蚀花加工,又叫咬花加工。可用于
(1) 塑料制品成形用模具。
(2) 建筑材料等宽大面积制品,押压或成形用轧辊或平板。
(3) 形成印刷配线的基板。
金属大都能成为蚀花加工的对象,但由于材料和花样不同时,其加工方法略有不同。

•  模具的蚀花加工方法
(1) 遮蔽 (Masking) 作业
模具大多具有复杂的形状,须实施蚀花加工的面也很少为只有一平面,而有三维平面、二维曲面、三维曲面,也有伸至深处的平曲面等复杂的面,加工时须分开加工面与不加工面,而对不加工面的范围,须完全作防蚀工作。
为了分别加工与非加工范围,使用耐药品涂料或胶带类,把非加工部分加以被覆的作业,叫做遮蔽 (Masking) 。
因为蚀刻所使用的药品是水溶液,任何小空隙或小孔等有露出的地方,就会侵入,所以遮蔽必须要完善,故要反复施数次,而所需作业时间,占全作业时间的 30%~40% 。
(2) 花样 (Pattern) 形成作业
在须加工的范围内,依其加工的花样实施被覆作业,而把需蚀刻的部分与无需蚀刻加以分开,这作业有照相法、 China 法、加肉法、梨皮地法等,因加工对象物或加工程序之不同,是要适当选择作业方法。
(3) 蚀刻作业
把药品以浇注或浸渍的方法,把需加工的露出之模具与药品相接触,而只有把露出的部分加以溶解去除之作业,所使用溶液是酸性的水溶液,把浓度稀释到能控制范围,浓度愈浓,温度愈高,蚀刻速度愈快,亦蚀刻液与加工面的接触时间愈长,蚀刻的量愈多,蚀刻后附着在模具全体的药品经水洗后,再用碱性水溶液中和,最后予以充分干燥。
(4) 后处理作业
蚀刻完了后之模具,尚无法出货,遮蔽作业所用之涂料或胶带类须去除,也要确认蚀刻是否均匀,例如起因于焊接或模具材料之不良的蚀刻不均等,则须加以修整。
若有需要,把蚀刻面之花样被覆 (Pattern) 去除,仅留非加工面之遮蔽,再施经轻度蚀刻的酸洗作业,或实施喷砂 (Sand blast) ,把蚀刻面作成均匀有光泽的面。
•  喷砂 (Sand blast)
喷砂是利用空气或水和空气的力量,把砂状的硬粒喷至金属面,使其表面形成毛玻璃状的微细粗糙状态的方法。
蚀刻加工是化学的表面处理法,有时会造成影响成品的外观,而喷砂就是以物理方法来解决化学方法难于解决的问题。
可分 (1) 全光泽 (100%): 玻璃砂 (glass beads)
(2) 半光泽 (50%): 50% 玻璃 + 50% 金钢砂
(3) 无光泽 (0%): 金钢砂 ( 氧化铝砂 )
因所使用树脂材料不同,及射出成形条件之差异,单以一次之喷砂处理而能完全调整其光泽,是有困难的,所以要重复实施多次。

作用,来溶解金属的加工技术。 


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