第三篇
蚀刻标牌是指金属标牌的图文与金属表面不在同一个表面,并以蚀刻的方式 而制得。它可以是保留图文在原基材的平面,将图文以外的区域蚀刻成下凹,称为 阳文蚀刻;也可以保留原基材的表面,使图文区域蚀刻成下凹,称为阴文蚀刻。 蚀刻标牌具有图文的永久性,常用于机械设备标牌和一些使用环境恶劣而需 要作耐久性标识的场合。 蚀刻标牌是传统性的标牌。在以往,习惯称它为腐蚀标牌,实际上这是很不正 确的称谓。腐蚀一词多指金属在自然条件下所遭受的破坏行为的一种结果;而蚀 刻则是一种有意识、有选择性的、为达到预期目的而实施的一种刻意行为。为此, 腐蚀标牌从严格的意义上讲,宜改成为蚀刻标牌更为妥切。 蚀刻标牌的工艺过程,无论是抗蚀膜,或者是蚀刻液与蚀刻方式,在近年来都 有了较大的变化。但所有这些变化,应该承认,它是从传统蚀刻标牌的基础上逐步 发展而来。从变化的起步到逐步的应用,也足足经历了二十多年,直到目前为止, 由于种种原因,还不能完全取消传统工艺。正因为如此,本篇将以传统与现代相并 存的方式,介绍蚀刻标牌的工艺及其演变过程。
第一章 蚀刻标牌制作 新工艺新技术 第一节蚀刻中的抗蚀膜层及其演变 在谈到蚀刻标牌,不能不对抗蚀膜层做一重点的介绍。抗蚀膜层是蚀刻标牌 的关键,直接关系到蚀刻过程的成败。感光抗蚀膜经过多年的演变,大致有以下几 种。 一、骨胶感光胶 以骨胶为主体的感光抗蚀膜层,虽然是一种传统的感光胶,沿用了半个多世 纪,由于工艺稳定、成本低,直到目前为止仍在蚀刻标牌的生产中有所应用。 关于感光胶的有关问题在有关章节中已有了较为详细的叙述。为了方便应 用,现仅按照蚀刻标牌的有关问题加以介绍。 蚀刻感光胶与晒印染色感光胶的不同之处在于胶的浓度不同。它们之间不宜 通用,这一点应注意区分。现将蚀腐感光胶的典型配方提供如下。 骨胶:!""#; 重铬酸铵:$ % !; 水:’"" % ’(")*。 其配料方法,请参见有关章节。 蚀刻用的感光胶适用于铝板、铜板等金属板材的蚀刻。经布胶、晒版、显影、水 洗、干燥后,必须经过一道烘烤过程,使胶层充分脱水固化。烘烤的温度约在&+" ! , ! 第一章蚀刻标牌制作新工艺新技术
! "#$%,观察胶膜在高温下的变色情况。正确的变色过程,应该是由染色显影用 的甲基紫,由青莲色变白!变黄!变成有光泽的深褐色(栗壳色)。如果颜色偏黄, 则说明脱水不充分,抗蚀能力不强并易于脱落;如颜色过深接近于黑色,表面且没 有光泽,说明胶膜炭化,烘烤过度,蚀刻时极易出现麻点。 由于骨胶抗蚀胶的烘烤温度,接近于&$$%,在这样的温度下铝板退火而变 软,易使工件变形,因此,在"$ 世纪的’$ 年代普及了聚乙烯醇感光胶后,蚀刻铝标 牌逐步向聚乙烯醇胶转移。 二、聚乙烯醇感光胶 在有关章节中介绍过聚乙烯醇感光胶的特征。用于蚀刻的聚乙烯醇,应根据 作业的需要,选择适宜的聚合度。以中聚合度的聚乙烯醇感光胶为例,为提高抗蚀 性能,可适当加入蛋白片,其典型配方如下。 中聚合度聚乙烯醇:($$); 蛋白片:* ! +); 十二烷基磺酸钠:适量; 重铬酸铵:, ! +); 水:约($$$-.; 用波美度表调整到&/& ! &/*012。 采用聚乙烯醇作为蚀刻感光胶的优点,是固化烘烤的温度只需(3$ ! (*$%即 可,在这个温度下铝材可保持原有的硬度。同时烘烤时可以集中上架进入烘箱内 烘烤,时间大约在* ! ($-45,这样不仅烘烤的一致性好、节省能源,同时能减轻劳动 强度,提高生产效率。 三、网印自干型耐蚀印料 对于一些金属标牌蚀刻要求不高的场合,为避开配制感光胶、布胶、烘板的烦 琐工序,金属蚀刻的耐蚀层,可采用耐蚀印料直接印制图文。耐蚀印料曾走过了一 段自行配制印料的路程,这些印料大多以沥青漆或白厚漆为主要成分。自市场上 有了耐腐蚀油墨的商品以来,基本上结束了自配的印料,而改用网印耐蚀油墨。 " , ( 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术
网印自干型耐蚀油墨,从这一商品的名称上看,已把它的特征基本上做了描 述。首先它是通过网印的方式获得抗蚀的图形;其次是它无须加热或紫外光照射, 能在常温下自行干燥,属于一挥发性氧化结膜型油墨;再者,具有一定的耐蚀刻的 能力。 通过网印的图形属于二次图形,它与直接曝光的感光性胶膜相比,自然在精细 度上有所差别。其主要技术性能见表! " !。 表! " ! 网印自干型耐蚀油墨性能 项目技术指标 外观蓝色糊状物 黏度(#$%)& ’(·) * + , 丝漏网目-目!*.. 印刷性能丝印时不粘网,不拉丝,无明显气泡和针孔 闪点& % ",. 干燥时间室温#.%,相对温度,./ + 0./时,表干时间*1 铅笔硬度实干后达到#2 附着力三级 细度&!3 !!$ 耐蚀性能耐三氯化铁、氯化铜、过硫酸铵等酸性腐蚀 去膜#/4(52 水溶液、#$%以下!!367 储存期室温密封! 年 * , ! 第一章蚀刻标牌制作新工艺新技术
四、光致抗蚀膜 光致抗蚀膜是一种在涤纶片基上预涂的、具有感光性的抗蚀膜层,又称干膜。 它始于!" 世纪#" 年代的前后,其最大的优点是可以适当地储存,同时可剪裁成所 需的尺寸,可回避了临时配胶的麻烦。使用时将抗蚀膜贴在清洁并经处理过的金 属表面,经过低温贴膜!曝光!揭膜!显影!干燥等工序可即时应用于蚀刻。 光致抗蚀膜虽然有一定的作业便利性,在高精度的$%& 工艺中应用较多,但 作为标牌的蚀刻,受成本的限制,只有在少量试样而又没有现成其他抗蚀感光胶的 情况下,才具特点。 继光致抗蚀膜后,经济而有适用的产品,也就是当前提倡的感光抗蚀油墨。 五、感光抗蚀油墨 感光抗蚀油墨又称为光致抗蚀剂或光成像抗蚀抗电镀油墨。它的性质有些类 似于感光干膜,所不同的是它不是预涂成膜,而是液态油墨形式现涂现用。为了有 别于感光干膜,又称为液体干膜或湿膜。 感光抗蚀油墨是!" 世纪#" 年代末期的产物,经过不断地改进,目前已成为金 属抗蚀刻膜层的主流产品,市场的占有量不断扩大,其产品品牌不下’" 个品种。 感光抗蚀油墨自问世以来,受到标牌行业普遍的重视,它不仅是一种环保型的 感光材料,而且给蚀刻标牌带来许多有利的条件,是蚀刻中( 种感光膜层不断演变 的最终产品,也是蚀刻工艺进步的标志。笔者本着推介新工艺、新技术,提倡环保 的愿望出发,将对感光抗蚀油墨单独列为一节,予以详细介绍。 第二节感光抗蚀油墨在蚀刻标牌中的应用 一、感光抗蚀油墨的组成及其特点 感光抗蚀油墨,主要由感光性高分子树脂、光交联剂、光引发剂、颜料和助剂及 ) * + 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术
溶剂所组成。具有以下特点。 !感光度高,曝光量为!"" # $""%& ’ (%),提高制版速度和生产效率。 "分辨力高,能制造线条细度为*"#% 高精度的蚀刻图像。 $显影速度快,用稀弱碱水溶液显影,线条边沿整齐。 %抗电镀性好,显影后,可以达到一般酸性电镀的要求。 &耐酸性好,可以用硫酸、盐酸、三氯化铁等酸性蚀刻液蚀刻,而且蚀刻后的线 条边沿整齐。 ’网版满版印刷,操作简单,不需要高技术操作人员。 (易退墨,用较稀的氢氧化钠溶液即可退墨。 二、技术性能及其操作过程 !+ 技术性能 现以,-./ 0 )"") 型光致抗蚀油墨为例,其技术性能及参数见表! 0 )。 表! 0 ) 光致抗蚀油墨技术参数 颜色蓝色 黏度($"" 1 )")/2·3 使用方法印刷 分辨率)#% 以下 干燥条件(4" 1 ))5、!" # !*%67 曝光能量4" # !)"%& ’ (%) 显影条件"+*892) :;$ 水溶液、()4 1 ))5、<" # *"3 去膜*8 # !"8苛性钠水溶液、<"5、="3 包装!>? 储存期)" # $"5、= 个月 * = ! 第一章蚀刻标牌制作新工艺新技术
!" 操作过程 光致抗蚀油墨的应用,可采用下列流程作业:基材前处理!涂布!干燥!曝光 !显影!转往下的工序。 (#)基材前处理 可参阅有关去氧化层、去油的常规处理。
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