實(shí)驗(yàn)室簡(jiǎn)易方法，如拿銅做實(shí)驗(yàn) / 激光雕刻

   你想刻字的話其實(shí)不用用化學(xué)酸，因?yàn)橛盟岬脑掃�蠻危險(xiǎn)的，化學(xué)上有一個(gè)反應(yīng)可以不用算就可以在銅上面刻字2FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2，就是這個(gè)反應(yīng)，反應(yīng)后銅單質(zhì)（就是銅金屬）會(huì)變成氯化銅，也就是可以水溶的。具體方法就是你先用石蠟（也就是蠟燭）溶化后鋪滿銅塊表面，然后你用小刀在石蠟層上刻出你想寫 的字，最后把銅塊放到氯化鐵溶液中，這樣沒有石蠟覆蓋的銅塊會(huì)慢慢的溶解。但是不可用來刻浮雕字，還有一種方法就是直接用激光去刻字，可采用方圓激光光纖激光打標(biāo)機(jī)或半導(dǎo)體激光打標(biāo)機(jī)，這樣的話更加簡(jiǎn)單，全是在電腦里面輸入的，還可以做成浮雕。

不銹鋼腐蝕牌制作方法

   金屬腐蝕標(biāo)牌大體分為凹字標(biāo)牌.凸字標(biāo)牌和凸凹字結(jié)合標(biāo)牌這三種。腐蝕標(biāo)牌的基本要求：圖案美觀.線條清晰.深度合適.底面平整.色彩飽滿.拉絲均勻.表面色澤一致。腐蝕標(biāo)牌的特點(diǎn)：耐候.耐溶劑性較強(qiáng)；即使油漆脫落仍然具有銘牌的功能。金屬標(biāo)牌怎樣才能達(dá)到審美要求和客戶的要求哪？我們必須拋棄八九十年代甚至六七十年代的落后技術(shù)和盆盆罐罐的陳舊設(shè)備。學(xué)習(xí)先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，使用便捷的耗材和腐蝕液，更換專用設(shè)備。

　  一、選用耐腐蝕油墨的問題。金屬腐蝕標(biāo)牌使用的耐蝕刻油墨必須具備以下幾點(diǎn)要求：便于絲網(wǎng)印刷.有較小的流變性.墨質(zhì)細(xì)膩無針孔. 成像清晰.與板材結(jié)合牢固.耐腐蝕.腐蝕完成后易脫墨等。耐腐蝕油墨大體可分為兩種：網(wǎng)印耐腐蝕成像油墨；紫外光成像耐腐蝕油墨。

　　1.網(wǎng)印耐腐蝕成像油墨： 該油墨從耐腐蝕方面可分為三種：a.耐酸腐蝕；b.耐堿腐蝕；c.耐酸、堿腐蝕。

　　a：耐酸腐蝕油墨腐蝕完成后使用堿溶液除膜。這種油墨使用比較簡(jiǎn)便，網(wǎng)印速度快，適合批量生產(chǎn)。耐酸腐蝕油墨還分為自干型和熱固型兩種，自干型油墨顆粒比較粗，印刷后針孔多，成像粗糙，須仔細(xì)修版，耐腐蝕性能差，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，適合較大的圖案的標(biāo)牌，但價(jià)格較低。熱固性油墨顆粒細(xì)膩，適合細(xì)網(wǎng)紗印刷，幾乎無針孔，成像精細(xì)，經(jīng)過烘烤油墨中的耐腐蝕成分浮于墨層表面。所以耐腐蝕性能極強(qiáng)，適用于精細(xì)圖案和需要深腐蝕的標(biāo)牌，但價(jià)格相對(duì)自干型油墨較高。

　　b.耐堿蝕刻油墨主要用于鋁氧化后對(duì)氧化膜進(jìn)行保護(hù)，除掉其它氧化膜進(jìn)行再氧化加工染色，最后用溶劑清除油墨。該工藝工序繁多，但做出的產(chǎn)品精細(xì)美觀，適用于手機(jī)殼. 化妝品包裝，高檔產(chǎn)品銘牌等。

　　c.耐酸、堿蝕刻油墨，該油墨因其墨質(zhì)細(xì)膩，光澤均勻，耐侯性強(qiáng)，可替代面漆使用，主要用于凹字標(biāo)牌腐蝕。使用方法是將油墨通過網(wǎng)版印刷在金屬標(biāo)牌上，通過烘烤固化后放入堿性溶液除去金屬氧化膜，再放入酸性腐蝕液中進(jìn)行腐蝕，腐蝕完成后無需清除油墨。其特點(diǎn)是生產(chǎn)速度快，省時(shí)省工，省去了反復(fù)除膜對(duì)金屬表面的破壞。

　　2.紫外光成像油墨，也稱感光藍(lán)油.金屬感光膠.感光油墨等。該油墨的特點(diǎn)是紫外光成像.圖案精細(xì).耐腐蝕能力強(qiáng)；用空網(wǎng)版印刷，也可用噴槍噴涂。與傳統(tǒng)的骨膠相比，耗電低，省工省時(shí)，無需自己熬膠，無需人工摔膠，無需高溫烤版；油墨的利用率高達(dá)98%。根據(jù)標(biāo)牌的材質(zhì)不同紫外光成像油墨分為兩種：a.不銹鋼板.鈦金板.銅板專用感光油墨；b.鋁板專用感光油墨。

　　a.不銹鋼板.鈦金板因其表面光滑對(duì)耐腐蝕感光油墨的附著力要求較高，否則耐腐蝕能力極差。然而，對(duì)金屬附著力越強(qiáng)的油墨后期退除油墨也相對(duì)困難。幸好不銹鋼板.鈦金板和銅板耐氫氧化鈉強(qiáng)堿性溶液腐蝕，標(biāo)識(shí)、標(biāo)牌、霓虹燈、廣告牌、燈箱制作、戶外廣告、亞克力可以在強(qiáng)堿溶液中的較高溫度（60—80℃）下除膜而不會(huì)對(duì)金屬表面造成損傷。

　　b.鋁板專用感光油墨。因我們目前使用的耐腐蝕金屬感光油墨腐蝕完成后需要用氫氧化鈉強(qiáng)堿性溶液清除膜層，但是鋁材在強(qiáng)堿溶液中能迅速腐蝕，即破壞了鋁表面的平整度和光潔度，也將填充得色漆燒掉，特別是使用電泳填漆機(jī)填漆時(shí)，因需要先電泳填漆，再清除油墨，往往清除油墨的同時(shí)電泳漆一起脫落。其原因并非電泳漆不耐堿溶液，而是強(qiáng)堿性溶液對(duì)鋁板快速腐蝕，并行成側(cè)腐蝕將電泳漆從周邊掀起。解決這個(gè)問題的關(guān)鍵是改變金屬感光油墨的性質(zhì)，使其保持原來的粘稠度和與金屬結(jié)合的牢度的同時(shí)，即耐酸腐蝕，又可在弱堿性溶液中迅速溶解并不破壞鋁材表面，是填充的電泳漆漆膜還不脫落。為解決該問題，我們經(jīng)過反復(fù)的研究和試驗(yàn)配制出鋁板感光油墨的專用助脫劑（CHO），是這一難題得以徹底解決。以我單位生產(chǎn)的耐腐蝕感光藍(lán)油為例，每公斤油墨添加20—25克助脫劑，在鋁板上不管用空網(wǎng)版印刷還是噴涂，通過烘烤---曬版---顯影---水洗---腐蝕---水洗---電泳---烘烤完成后，再脫感光油墨就非常簡(jiǎn)單，鋁板表面沒有受到傷害，電泳漆仍然牢固且有光澤。

　　無論你在何種金屬上使用感光油墨都必須注意以下幾個(gè)問題：

　　1. 金屬必須徹底脫脂并清洗干凈后烘干或自然干燥；

　　2. 印刷或噴涂感光油墨必須墨層均勻，在耐腐蝕的前提下越薄越好；

　　3. 烘烤溫度要根據(jù)油墨生產(chǎn)商的要求嚴(yán)格執(zhí)行；

　　4. 曬版的光源應(yīng)選用專用的曬版設(shè)備，曬版時(shí)間應(yīng)比油墨生產(chǎn)商提供的數(shù)據(jù)稍長；顯影液的溫度應(yīng)保持在30--40℃，不可過高；

　　5. 不同的金屬板材應(yīng)使用不同的腐蝕液，原則是盡可能低溫.腐蝕速度快.側(cè)腐蝕小；

　　6. 腐蝕機(jī)應(yīng)選用高壓噴射型，這種腐蝕機(jī)的特點(diǎn)是：腐蝕液溫度較低，腐蝕速度快，側(cè)腐蝕小，腐蝕液的利用率高，對(duì)油墨的破壞性小。

　　二. 關(guān)于金屬腐蝕液的幾個(gè)問題。對(duì)于標(biāo)牌腐蝕液的選擇應(yīng)遵循經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、低溫、腐蝕速度快、側(cè)腐蝕小、腐蝕后底面平整、對(duì)耐腐蝕油墨的破壞性小并可循環(huán)使用的原則。金屬的腐蝕分為電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕。我們對(duì)于金屬標(biāo)牌的腐蝕通常是化學(xué)腐蝕，也稱微電池腐蝕。腐蝕的介質(zhì)有酸性腐蝕和堿性腐蝕，標(biāo)牌常用的多數(shù)是酸性。

　　1.鋁牌腐蝕液。鋁是活潑的金屬，與氧的親和力極強(qiáng)，在空氣和水中能迅速形成氧化膜。由于氧化膜的存在是鋁有較強(qiáng)的耐腐蝕能力。所以，在鋁的腐蝕液中應(yīng)添加一定比例的活性離子，先破壞其氧化膜再進(jìn)行腐蝕。鋁在腐蝕過程中是雙性的即能被堿性腐蝕，也能被酸性腐蝕。鋁在腐蝕液中的腐蝕分為三個(gè)過程：第一步，破壞其氧化膜。腐蝕液中的活性離子通過高壓泵的加壓噴射使氧化膜點(diǎn)狀脫落，隨著腐蝕的繼續(xù)而全部脫落；第二步，點(diǎn)蝕。由于鋁氧化膜在腐蝕液中活性離子的作用下點(diǎn)狀逐漸脫落，最先裸露出的金屬被腐蝕，而形成了點(diǎn)蝕。點(diǎn)蝕的結(jié)果致使金屬表面凸凹不平，這是金屬標(biāo)牌腐蝕中須避免的。第三步，均勻腐蝕。由于鋁氧化膜在腐蝕的過程中由點(diǎn)狀脫落到全部脫落，雖然形成了點(diǎn)蝕，但是腐蝕液中加入了一定數(shù)量均蝕劑的作用和高壓泵高壓沖洗的作用，使氧化膜與被腐蝕下的金屬離子迅速離開腐蝕區(qū)，使均勻腐蝕得以完成。

　　鋁金屬在PH值4.5—8.5之間處于鈍化區(qū)，形成鈍化膜不易被腐蝕。當(dāng)PH值小于4.5時(shí)為酸性腐蝕；PH值大于8.5時(shí)為堿性腐蝕。因?yàn)闃?biāo)牌腐蝕中使用的保護(hù)油墨大多是耐酸性的，所以使用的腐蝕液大多也是酸性的。酸性腐蝕液的PH值并不是越低腐蝕越快。以硝酸腐蝕液為例，當(dāng)濃度達(dá)到30%時(shí)，溫度在15℃以上，腐蝕速度最快，溫度愈高腐蝕速度愈快。如果再提高濃度腐蝕速度反而降低，當(dāng)硝酸達(dá)到80%時(shí)幾乎不腐蝕。

鋁牌腐蝕液的主要組成是由：氧化劑、活性劑、均蝕劑和水按一定比例調(diào)制而成。因配置好的腐蝕液用肉眼觀察與清水一樣，所以應(yīng)立即倒入腐蝕機(jī)中或貼上明顯的標(biāo)簽，避免對(duì)人造成不必要的傷害。

　　2.不銹鋼與鈦金標(biāo)牌腐蝕液。

　　（1）不銹鋼標(biāo)牌腐蝕液。不銹鋼是一種特殊的材料，它有良好的耐大氣和淡水介質(zhì)腐蝕的性能，而且可以通過拉絲、腐蝕、拋光后獲得頗佳的裝飾效果。但是，不銹鋼腐蝕比銅板、鋁板困難得多,其最快的腐蝕方法是電化學(xué)腐蝕也稱電解腐蝕。由于電化學(xué)腐蝕在標(biāo)牌腐蝕中會(huì)使油墨脫落，所以標(biāo)牌不適用電化學(xué)腐蝕，特別是精細(xì)圖案。我們只有選擇化學(xué)腐蝕。化學(xué)腐蝕大體可分為兩種：強(qiáng)酸腐蝕和三氯化鐵腐蝕。由于強(qiáng)酸腐蝕配方復(fù)雜，維護(hù)困難，且產(chǎn)生大量的煙霧，污染空氣對(duì)人體有害，無凈化設(shè)備的廠家不能使用。三氯化鐵腐蝕配方簡(jiǎn)單，易于維護(hù)和再生。

　　三氯化鐵腐蝕不銹鋼的配方：三氯化鐵、活性劑、水。配方中三氯化鐵的波美度應(yīng)保持在42左右，每升三氯化鐵溶液添加活性劑0.8—1.2毫升。該配方腐蝕出的不銹鋼底面平整光潔，無黑色的鈍化膜和麻點(diǎn)狀。

影響三氯化鐵溶液對(duì)不銹鋼腐蝕的因素有以下幾個(gè)：

　　a.濃度的影響。化學(xué)腐蝕我們也稱微電池腐蝕其氧化還原電位愈正，腐蝕速度相對(duì)愈快。隨著濃度的增加，氧化還原電位變正腐蝕速度隨之增加。工業(yè)級(jí)的三氯化鐵因其純度不高，氧化還原電位較負(fù)，只有波美度達(dá)到42以上時(shí)氧化還原電位才能達(dá)到腐蝕不銹鋼的要求。

　　b.溶液中PH值對(duì)腐蝕速度的影響。PH值低,有力于不銹鋼的腐蝕；PH值過高三氯化鐵水解成氫氧化鐵沉淀，失去腐蝕作用。在生產(chǎn)中腐蝕液使用 到一定程度應(yīng)該調(diào)整其PH值。

　　c.腐蝕液溫度的影響。腐蝕液的溫度愈高，腐蝕速度愈快。但考慮到耐腐蝕油墨的承受能力，溫度應(yīng)控制在30--40℃之間為宜。

　　d.腐蝕設(shè)備對(duì)腐蝕速度的影響。在理論上腐蝕液的壓力愈大，腐蝕速度愈快。高壓噴射腐蝕機(jī)由于在特定的壓力下對(duì)金屬表面具有沖擊力，使腐蝕下的金屬離子和雜質(zhì)能迅速離開腐蝕區(qū)，腐蝕液與被腐蝕的金屬形成動(dòng)能撞擊提高反應(yīng)速度在短時(shí)間內(nèi)完成腐蝕，并使耐腐蝕油墨得不到破壞，因而提高了腐蝕質(zhì)量。

　　e.不銹鋼鈍化膜對(duì)腐蝕速度的影響。我們?cè)陟o態(tài)腐蝕和潑濺腐蝕中經(jīng)常遇到不銹鋼的腐蝕區(qū)表面蒙上一層黑色膠狀物的沉積膜，這種沉積膜使腐蝕速度迅速降低甚至得不到腐蝕，即使腐蝕出的金屬表面也程砂紙狀顆粒。解決這個(gè)問題的辦法：一是適當(dāng)調(diào)整腐蝕液的PH值；二是提高腐蝕液的壓力。在加壓腐蝕過程中可將沉積的鈍化膜從腐蝕區(qū)沖擊掉，這也是最佳的辦法。

　　（2）鈦金標(biāo)牌。鈦金標(biāo)牌的腐蝕與不銹鋼標(biāo)牌的腐蝕幾乎相同。標(biāo)牌使用的鈦金板，實(shí)際上是在不銹鋼的表面真空鍍一層很薄的鈦金屬膜，并通過氧化染色處理成金黃色，其目的是保護(hù)和裝飾不銹鋼板。

制作鈦金標(biāo)牌對(duì)油墨的要求較高，因?yàn)樘�金板表面光滑還有一層氧化膜不易與油墨結(jié)合，而且還需通過強(qiáng)氧化劑的侵蝕將鈦金鍍膜清除掉。所以，制作鈦金板標(biāo)牌應(yīng)選用成像好、與板材結(jié)合牢固、耐強(qiáng)氧化劑侵蝕的油墨。 制作方法是：先清除鈦金板表面的油漬和雜物，印刷圖案或感光成像，再對(duì)油墨進(jìn)行固化，放入強(qiáng)氧化劑中迅速（1—2秒）侵蝕掉鈦金鍍膜，并立即取出用清水沖洗干凈。檢驗(yàn)鈦金鍍膜是否清除干凈，油墨是否脫落。檢驗(yàn)合格后，即可用腐蝕不銹鋼標(biāo)牌的方法進(jìn)行腐蝕。

不銹鋼腐蝕液的再生。該腐蝕液的再生其實(shí)就是提高腐蝕液的氧化還原電位和調(diào)整PH值，加入適量的過氧化氫和氫氯酸即可。

　　4. 銅板標(biāo)牌。銅板標(biāo)牌分為純銅標(biāo)牌和黃銅標(biāo)牌。純銅俗稱紫銅，因其古樸典雅、色澤華貴大多用于高檔家具銘牌、樂器銘牌、雕塑銘牌等高檔產(chǎn)品上，而且多數(shù)不拋光、不填漆或作舊處理。黃銅標(biāo)牌用途較廣，可用于廠牌、旅游導(dǎo)向牌、設(shè)備銘牌等。銅標(biāo)牌的腐蝕配方有多種，較經(jīng)濟(jì)實(shí)用的當(dāng)屬三氯化鐵溶液。將三氯化鐵用自來水融化，波美度調(diào)整在36—42之間，溫度控制在25--40℃。雖然溫度愈高，腐蝕速度愈快，但要考慮油墨和設(shè)備的承受能力。該配方的一大優(yōu)點(diǎn)是可通過直流電解的方法將銅離子從溶液中電解出來而再次使用。辦法是將溶液倒入塑料槽中，陽極掛鉛板，陰極掛碳棒導(dǎo)入12V直流電，銅金屬離子就會(huì)吸附在陰極的碳棒上。

　　由于銅板比不銹鋼板易腐蝕，因而腐蝕完不銹鋼板的廢液也可用于銅板腐蝕。為追求銅板腐蝕完成后的光亮效果和銅板的原有色彩，也可選用三氧化鉻和氯化鈉溶液腐蝕。其配方：三氧化鉻50克，氯化鈉400克，水1升，溫度20--35℃。注意：三氧化鉻有毒性！！調(diào)配和使用時(shí)應(yīng)嚴(yán)格防護(hù)，車間必須通風(fēng)。

　　三. 腐蝕設(shè)備的問題。標(biāo)牌使用的化學(xué)腐蝕設(shè)備有流淌式、潑濺式、中心旋轉(zhuǎn)吸液噴淋式、高壓噴射式，也有的廠家選用電子線路板自動(dòng)輸送腐蝕機(jī)作為金屬標(biāo)牌腐蝕機(jī)使用。

　　1. 流淌式腐蝕機(jī)。該腐蝕機(jī)是用PVC朔料焊接，上面是敞開式的有一定斜度的槽子，標(biāo)牌擺放在槽底，腐蝕液經(jīng)泵循環(huán)在標(biāo)牌上流淌。這種腐蝕機(jī)其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉。但腐蝕速度慢，側(cè)腐蝕嚴(yán)重，腐蝕區(qū)極易形成鈍化膜而影響腐蝕。

　　2. 潑濺式腐蝕機(jī)。這種腐蝕機(jī)是在腐蝕槽的底部橫穿一條軸，在軸的橫截面均分三份焊接三道潑濺勺，在電機(jī)的帶動(dòng)下通過軸的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)潑濺勺將腐蝕液潑濺在標(biāo)牌上進(jìn)行腐蝕。這種腐蝕機(jī)造價(jià)較低，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。其不足是潑濺勺容易被掉下的標(biāo)牌打掉，維修麻煩；側(cè)腐蝕較重，腐蝕中易產(chǎn)生鈍化膜。

　　3. 中心旋轉(zhuǎn)吸液噴淋式腐蝕機(jī)。這種形式的腐蝕機(jī)是六角形較深的槽體，中間豎一只空心管，管壁上鉆密集的小孔，管的最下端裝分水輪，上端裝一皮帶輪并用角鐵將軸承固定，通過電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)將腐蝕液吸入管內(nèi)再經(jīng)管壁的小孔噴出來腐蝕放在槽壁上的標(biāo)牌。該設(shè)備于前兩款相比腐蝕速度較快，造價(jià)相對(duì)較低。其不足是液體的壓力太小，腐蝕的底面不夠平整，有側(cè)腐蝕。

　　4. 電子線路板自動(dòng)輸送腐蝕機(jī)。該腐蝕機(jī)是為電子線路板專門設(shè)計(jì)，因其腐蝕速度慢，液體壓力太小，輸送滾輪承受不了標(biāo)牌的重量等原因不適合金屬標(biāo)牌腐蝕。

　　5. 高壓噴射腐蝕機(jī)。這種腐蝕機(jī)有立式、臥式、自動(dòng)輸送式三種。其主要優(yōu)點(diǎn)：高壓噴射腐蝕速度快、腐蝕液溫度低、腐蝕液的利用率高、側(cè)腐蝕輕微、腐蝕后的底面平滑、維修率低并帶有溫控裝置可自動(dòng)加溫。其不足是價(jià)位高。

    要想制作出理想的標(biāo)牌就必須從設(shè)備、油墨、耗材以及生產(chǎn)工藝上加以改進(jìn)。激光打標(biāo)和雕刻工藝以其工藝簡(jiǎn)單，清潔在五金等行業(yè)正逐漸取代化學(xué)腐蝕工藝。但在彩色標(biāo)牌領(lǐng)域、PCB板等很多目前仍采用化學(xué)腐蝕工藝。

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2015-051801