不銹鋼標(biāo)牌制作的腐蝕法(又稱化學(xué)蝕刻法)是通過化學(xué)溶液對不銹鋼表面進(jìn)行選擇性腐蝕,形成具有凹凸質(zhì)感的圖案或文字,是工業(yè)標(biāo)牌、精密刻度盤等場景的常用工藝。
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其核心是利用 “抗腐蝕涂層” 保護(hù)不需要腐蝕的區(qū)域,讓裸露部分被化學(xué)溶液侵蝕,最終形成深淺不一的立體效果。以下從工藝原理、詳細(xì)流程、關(guān)鍵參數(shù)及注意事項展開介紹:
一、腐蝕法的核心原理
不銹鋼(主要成分為鐵、鉻、鎳等)表面接觸腐蝕性溶液(如三氯化鐵溶液)時,會發(fā)生化學(xué)反應(yīng):金屬離子被氧化并溶解在溶液中,導(dǎo)致表面被 “吃掉” 一層,形成凹陷。
選擇性腐蝕:通過在不銹鋼表面覆蓋 “抗腐蝕涂層”(如感光油墨、耐酸漆),將需要保留的圖案 / 文字遮蓋,裸露部分則被腐蝕,從而實現(xiàn)精準(zhǔn)的圖案成型。
優(yōu)勢:可批量生產(chǎn),圖案邊緣光滑,立體感強(qiáng),適合復(fù)雜且標(biāo)準(zhǔn)化的標(biāo)牌(如儀器面板、設(shè)備銘牌)。
二、腐蝕法制作不銹鋼標(biāo)牌的詳細(xì)流程
1. 前期準(zhǔn)備
材料準(zhǔn)備:
不銹鋼板:根據(jù)需求選擇 304(常規(guī))、316(高腐蝕環(huán)境)或 201(低成本),厚度 0.3-2mm(過厚會增加腐蝕時間);
腐蝕溶液:主流為三氯化鐵溶液(FeCl?),濃度 38%-42%(濃度過低腐蝕慢,過高易導(dǎo)致涂層脫落);也可根據(jù)需求使用硝酸 + 氫氟酸混合液(腐蝕速度快,但毒性大)。
設(shè)備工具:
預(yù)處理:剪板機(jī)(裁剪板材)、拋光機(jī)(表面打磨)、脫脂劑(去油);
涂層處理:感光膠涂布機(jī)(均勻涂膠)、烘箱(烘干膠層);
曝光顯影:紫外線曝光機(jī)、顯影液(碳酸鈉溶液,濃度 1%-3%);
腐蝕設(shè)備:耐腐蝕槽(PVC 或 PP 材質(zhì))、加溫裝置(控制溶液溫度)、噴淋系統(tǒng)(加速腐蝕);
后處理:脫膜劑(氫氧化鈉溶液,去除抗腐蝕涂層)、清洗槽、空壓機(jī)(吹干水分)。
設(shè)計稿與菲林片:
用 CAD、CorelDRAW 等軟件設(shè)計圖案(需鏡像處理,因菲林片曝光時為反向),文字線條寬度不小于 0.3mm(過細(xì)易被腐蝕液沖斷);
將設(shè)計稿輸出為菲林片(黑白負(fù)片,圖案部分為透明,非圖案部分為黑色遮光)。
2. 不銹鋼表面預(yù)處理
目的是去除表面油污、氧化層和雜質(zhì),確保抗腐蝕涂層能緊密附著,避免腐蝕時出現(xiàn) “側(cè)蝕” 或 “漏腐”。
步驟:
裁剪與修邊:按標(biāo)牌尺寸用剪板機(jī)裁剪不銹鋼板,用砂紙或銼刀去除邊緣毛刺;
脫脂去油:將板材浸入脫脂劑(如堿性清洗劑)中,或用超聲波清洗 10-15 分鐘,去除表面油污(手汗、加工油等);
表面打磨:
若需啞光質(zhì)感:用 80-120 目砂紙手工打磨或拉絲機(jī)處理,形成均勻紋路;
若需光滑表面:用拋光機(jī)(羊毛輪 + 拋光蠟)打磨至 Ra0.8 以下的光潔度;
清洗干燥:用清水沖洗板材,再用無水乙醇擦拭,最后放入烘箱(60-80℃)烘干,避免水分影響涂層附著。
3. 涂布抗腐蝕涂層(感光膠 / 耐酸漆)
抗腐蝕涂層是腐蝕法的核心,需具備 “抗酸、與金屬附著強(qiáng)、易曝光顯影” 的特點(diǎn),主流使用感光油墨(適合精細(xì)圖案)或耐酸漆(適合簡單圖案,手工涂布)。
步驟(以感光膠為例):
配膠:感光膠(雙組分,A 劑為膠液,B 劑為光敏劑)按比例混合,攪拌均勻后靜置 10 分鐘(去除氣泡);
涂布:
手工涂布:用刮膠刀將感光膠均勻涂在不銹鋼表面(厚度 10-30μm,過厚會導(dǎo)致顯影不徹底);
機(jī)器涂布:用滾涂機(jī)或淋涂機(jī),確保膠層厚度一致(適合批量生產(chǎn));
烘干:將涂膠后的板材放入烘箱,60-70℃烘干 15-20 分鐘(膠層完全干燥,不粘手即可,溫度過高會導(dǎo)致膠層脆化)。
4. 曝光與顯影(形成腐蝕區(qū)域)
通過紫外線曝光使感光膠固化,再用顯影液去除未曝光的膠層,露出需要腐蝕的金屬表面。
步驟:
曝光:
將菲林片(圖案面朝下)緊密貼合在涂膠的不銹鋼板上,放入紫外線曝光機(jī);
曝光參數(shù):功率 3-5kW,距離 30-50cm,時間 30-60 秒(根據(jù)膠層厚度調(diào)整,曝光不足會導(dǎo)致膠層易脫落,過度曝光會導(dǎo)致顯影困難);
原理:菲林片透明區(qū)域的紫外線穿透并固化感光膠,黑色區(qū)域遮擋紫外線,膠層保持未固化狀態(tài)。
顯影:
將曝光后的板材浸入碳酸鈉顯影液(1%-3% 濃度,溫度 25-30℃)中,或用噴淋顯影;
未固化的膠層被溶解,露出不銹鋼表面(即需要腐蝕的區(qū)域),固化的膠層(圖案 / 文字部分)保留;
顯影時間:30-60 秒,用清水沖洗殘留顯影液,檢查是否有漏顯(未露出的區(qū)域)或過顯(膠層脫落),不合格需重新處理。
5. 化學(xué)腐蝕(核心步驟)
將顯影后的板材放入腐蝕液中,侵蝕裸露的不銹鋼表面,形成凹陷圖案。
步驟:
腐蝕液準(zhǔn)備:三氯化鐵溶液加熱至 40-50℃(溫度越高,腐蝕速度越快,但需控制在 60℃以下,避免膠層被燙化);
腐蝕操作:
浸泡式:將板材完全浸入腐蝕槽,每隔 5-10 分鐘翻動一次,確保腐蝕均勻;
噴淋式:用泵將腐蝕液噴淋在板材表面(適合大面積標(biāo)牌,腐蝕效率更高,均勻性更好);
腐蝕深度控制:
常規(guī)標(biāo)牌腐蝕深度 0.1-0.5mm(深度過淺立體感差,過深易導(dǎo)致圖案邊緣 “側(cè)蝕” 變寬);
時間計算:0.1mm 深度約需 10-15 分鐘(根據(jù)溶液濃度、溫度和不銹鋼材質(zhì)調(diào)整,304 不銹鋼比 201 耐腐蝕,時間需延長 20%);
中途檢查:用清水沖洗后觀察深度,達(dá)標(biāo)后立即取出。
6. 后期處理(完成標(biāo)牌)
脫膜:將腐蝕后的板材浸入氫氧化鈉溶液(5%-10% 濃度,溫度 40-50℃)中,去除殘留的感光膠層,露出金屬本色;
清洗中和:用清水沖洗脫膜后的板材,再用稀鹽酸(5% 濃度)中和殘留的堿性物質(zhì),避免表面氧化;
表面處理(可選):
著色:在腐蝕的凹陷區(qū)域填充油漆(如黑色、紅色),干燥后用砂紙打磨表面,僅保留凹槽內(nèi)的顏色,增強(qiáng)對比度;
拉絲 / 噴砂:對整體表面進(jìn)行拉絲或噴砂,提升質(zhì)感(掩蓋腐蝕痕跡);
拋光:若需鏡面效果,用羊毛輪 + 拋光蠟拋光表面;
邊緣處理:用銼刀或倒角機(jī)將鋒利邊緣倒圓,避免劃傷;
打孔 / 裁切:根據(jù)安裝需求,用激光或鉆床打安裝孔,或裁剪至最終尺寸。