很多的合作伙伴來我司考察過后第一件事情就是對整個(gè)不銹鋼蝕刻工藝的流程很是好奇。在這里，達(dá)達(dá)也整理了一下詳細(xì)的資料，來為大家闡述一下整個(gè)蝕刻工藝的發(fā)展，以及現(xiàn)狀是如何的。

蝕刻在世界上是有著悠久的歷史的，最初古人通過偶然的發(fā)現(xiàn)檸檬和醋酸當(dāng)中的有機(jī)酸會(huì)對金屬造成銹蝕。但是僅僅通過這些有機(jī)酸是無法對金屬進(jìn)行蝕刻加工。人類歷史上真正對蝕刻有文字記載是從15世紀(jì)發(fā)現(xiàn)了無機(jī)酸之后，當(dāng)時(shí)主要應(yīng)用與兵器盔甲和藝術(shù)品的蝕刻加工。

通過15世紀(jì)英國的一份工匠的筆記上我們可以了解到，當(dāng)時(shí)的蝕刻工藝使用的是用鹽、活性炭和醋所混合配置成的一種蝕刻劑，防蝕層則是一種由亞麻仁油組合而成的涂料。在鋼鐵制品需要加工的時(shí)候，先將防蝕涂料按照要求均勻的涂刷在鐵制品的表面，等待涂料干燥之后再把蝕刻劑涂抹在產(chǎn)品的表面，于是，沒有涂防蝕層的金屬表面與蝕刻劑發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)被腐蝕掉。在這之后，這些能工巧匠們更是使用過石蠟、樹脂、松香、蜂蠟、桐油和瀝青等作為防蝕層。然后使用最原始的蝕刻劑來進(jìn)行蝕刻。

而隨著人類現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，金屬化學(xué)蝕刻在其中扮演了不可或缺的角色，像半導(dǎo)體、電子行業(yè)、精密部件加工、航空航天等等、由于其對原材料的結(jié)構(gòu)不會(huì)造成破壞的特性，低價(jià)的成本，以及越來越高的精度都使得各行各業(yè)都促進(jìn)了蝕刻行業(yè)的發(fā)展。現(xiàn)在的蝕刻工藝已經(jīng)越發(fā)的完善和規(guī)范。

現(xiàn)代不銹鋼蝕刻工藝的流程：

原材料除油處理-->水洗-->烘干-->貼干膜（或滾涂防蝕層）-->曝光（圖文轉(zhuǎn)移）-->顯影-->圖文轉(zhuǎn)移效果自檢-->烘干-->對顯影后的產(chǎn)品進(jìn)行修版并檢驗(yàn)-->蝕刻-->脫膜-->品質(zhì)檢驗(yàn)-->包裝發(fā)貨。

首先會(huì)根據(jù)需求者提供的文件進(jìn)行處理制作出進(jìn)行圖文轉(zhuǎn)移時(shí)所需要的菲林（膠片），然后由光反應(yīng)通過菲林（膠片）把圖案轉(zhuǎn)移到涂有感光油墨的金屬片的正反面上。之后又經(jīng)化學(xué)反應(yīng)把圖案顯現(xiàn)在鋼片上。最后經(jīng)過化學(xué)分解的方法把不需要的圖案進(jìn)行蝕刻，這樣，一件所需要的金屬制品就初步完成了。

原材料除油的原理：

是通過電解除油，電解除油除了具有傳統(tǒng)的化學(xué)除油的皂化和乳化的作用之外，還具有電化學(xué)作用。在電解條件下，電極的極化作用降低了油與溶液的界面張力，溶液對鋼片表面的潤濕性增加，使油膜與金屬間的黏附力降低，使油易于剝離并分散到溶液中乳化而除去。金屬表面的預(yù)處理主要包括除油、酸洗、表面微粗化及鈍化。除油是表面處理中的一個(gè)重要過程，如果表面清洗不干凈則無法使蝕刻材料與金屬表面牢固附著，同時(shí)也易使蝕刻不均勻。預(yù)處理，是指對某種金屬材料在進(jìn)行防蝕層制作前或蝕前的預(yù)先加工處理工程。目的是為不銹鋼蝕刻加工提供一個(gè)表面狀態(tài)一致的基準(zhǔn)，然后再這個(gè)基準(zhǔn)上在進(jìn)行后續(xù)蝕刻加工過程。

滾涂原理：

現(xiàn)在的滾涂大部分使用涂布機(jī)，使用時(shí)將膠輥與鋼輪平行靠近，并勻速向內(nèi)旋轉(zhuǎn)，油墨從膠管噴至鋼輪上，均勻調(diào)節(jié)膠輥與鋼輥之間的緊密度，就可以控制粘附在膠輥上的油墨厚度與均勻度；鋼片由輸送帶往前勻速推進(jìn)，與膠輥適當(dāng)接觸，膠輥上的油墨就均勻的轉(zhuǎn)印到鋼片表面上。在金屬蝕刻的防蝕層制作中涂裝技術(shù)應(yīng)用較多，常用的涂裝方法有絲印法、浸涂法、噴涂法、電泳涂裝等。涂覆的防蝕層表面應(yīng)均勻完整、無砂眼、白點(diǎn)等，如發(fā)現(xiàn)防蝕層有上述質(zhì)量缺陷，并且影響到后續(xù)的產(chǎn)品圖文的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)退出防蝕層重新涂覆。

干膜原理。現(xiàn)在的干膜原料我們使用的是聚乙烯薄膜，然后在加熱加壓的條件下將干致抗蝕層粘貼在不銹鋼材料上面。干膜中的光致抗蝕層受熱后變軟，流動(dòng)性增加，借助于熱壓輥的壓力和光致抗蝕層中膠粘劑的作用完成貼膜過程。干膜光致抗蝕劑是20世紀(jì)70年代初期發(fā)展起來的一種感光材料，至今已有多種產(chǎn)品用于要求不同的生產(chǎn)需要。干膜具有良好的工藝性能，優(yōu)良的成像性和耐化學(xué)藥品性能，在線路板制造、圖文制作及精密零件的蝕刻切割上都得到非常廣泛的應(yīng)用。

曝光原理：

首先將需蝕刻的產(chǎn)品圖形通過光繪的方式轉(zhuǎn)移至兩張完全一致的膠片菲林上，或是通過光刻的方式轉(zhuǎn)移至兩張完全一致的玻璃菲林上。然后通過人工對位方式或機(jī)器對位方式將菲林對準(zhǔn)。再將已涂布感光油墨或貼好感光干膜的鋼片置于菲林中間，吸氣后即可曝光。曝光時(shí)對應(yīng)菲林黑色出的鋼片未被感光，對應(yīng)菲林白色出的鋼片感光，鋼片感光處的油墨或干膜發(fā)生聚合反應(yīng)。最后經(jīng)過顯影機(jī)，鋼片上被感光的油墨或干膜不被顯影液溶化，而未感光的油墨或干膜在顯影液唄溶化去除，這樣需蝕刻的圖形通過曝光就轉(zhuǎn)移到了鋼片上去了。

曝光是在紫外光照射下，光引發(fā)劑吸收光能分解成游離基，游離基再引發(fā)不聚合單體進(jìn)行聚合交聯(lián)反應(yīng)，反應(yīng)后形成不溶于稀堿溶液的體型大分子結(jié)構(gòu)。曝光一般在自動(dòng)面曝光機(jī)內(nèi)進(jìn)行，現(xiàn)在的曝光機(jī)根據(jù)光源的冷卻方式不同分為風(fēng)冷和水冷兩種。曝光成像質(zhì)量除干膜光致抗蝕劑的性能外，光源的選擇，曝光的時(shí)間（曝光量）的控制，菲林的底板質(zhì)量等都是影響曝光成像質(zhì)量的重要因素。

當(dāng)曝光不足時(shí)，由于單體聚合不徹底，在顯影過程中，膠膜溶脹變軟，線條不清晰，色澤暗淡，甚至脫膠，在蝕刻過程中膜起翹，滲鍍，甚至脫落；當(dāng)曝光過度時(shí)，會(huì)造成難于顯影，膠膜發(fā)脆，留下殘膠等弊病。曝光將產(chǎn)生圖像線寬的偏差，過量的曝光會(huì)使圖形線條變細(xì)，使產(chǎn)品的線條變粗。根據(jù)顯影后干膜的光亮成都，圖像是否清晰，圖像線寬是否與原底片相符等等來確定適當(dāng)?shù)钠毓鈺r(shí)間。

顯影原理：

曝光后的鋼片放入顯影機(jī)顯影，用5%-12%的Na₂Co₃溶液，顯影溫度30℃-40℃，顯影是活性基團(tuán)羧基--COOH與Na₂Co₃ 反應(yīng)，生產(chǎn)親水性集團(tuán)-COONA，從而把未曝光的部分溶解下來，從而把未曝光的部分溶解下來，而曝光部分的干膜不被溶解。其留在版面上保護(hù)下面的鋼片不被蝕刻藥水蝕刻。

掌握正確的顯影時(shí)間對保證顯影質(zhì)量至關(guān)重要，如果顯影時(shí)間不足，未聚合的光致抗蝕劑得不到充分的清潔顯影，未感光的抗蝕劑殘膠可能會(huì)留在金屬表面，造成蝕刻圖形失真。如果顯影時(shí)間過度，已聚合的光致抗蝕膜由于與顯影液接觸時(shí)間過長，而發(fā)毛、失去光澤，在蝕刻過程中容量產(chǎn)生圖形邊緣抗蝕膜起層或脫落。正確的顯影時(shí)間主要根據(jù)干膜提供的數(shù)據(jù)再經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)來確定。

蝕刻的工藝原理：

通常所指蝕刻也被稱為化學(xué)光蝕刻（photochemical etching），指通過曝光值班、顯影后，將要蝕刻區(qū)域的保護(hù)膜去除，在蝕刻時(shí)接觸化學(xué)溶液，使用兩個(gè)陽性圖形通過從兩面的化學(xué)研磨達(dá)到溶解腐蝕的作用，形成凹凸或者鏤空成型的效果。化學(xué)蝕刻是很有針對性的，是專指受控腐蝕，是金屬通過化學(xué)方法進(jìn)行一種可以控制的加工方法。

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，越來越需要許多幾何形狀復(fù)雜、精密度要求高而機(jī)械加工難以實(shí)現(xiàn)的超薄型工件。而光化學(xué)蝕刻方法卻易達(dá)到部件平整、無毛刺、圖形復(fù)雜的要求，且加工周期短、成本低。它的化學(xué)原理是利用三氯化鐵水溶液作為腐蝕劑與金屬反應(yīng)：

2FeC13 + Fe = 2FeC12

2FeC13 + Cu = CuC12 + 2FeC12

在氯離子和氧化劑共存的條件下就可以發(fā)生金屬腐蝕。FeC13作為一種較強(qiáng)的氧化劑，其腐蝕作用取決于Fe3 + + e ->Fe2+反應(yīng)的氧化還原電位（0.77V），加之溶液中含有大量的氯離子，且PH值低、酸性強(qiáng)，所以對金屬有強(qiáng)烈的腐蝕傾向。在更多的場合所指的都是金屬與周圍環(huán)境介質(zhì)接觸，并與之發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)作用而引起的破壞、變質(zhì)所導(dǎo)致的金屬化學(xué)損失行為。蝕刻液中的蝕刻過程，首先是在金屬零件表面發(fā)生晶粒的溶解作用；其次在晶界上也發(fā)生溶解作用，晶界是以不同于晶粒的溶解速度發(fā)生溶解作用的。金屬表面存在著電位差，電位正的地方得到暫時(shí)的保護(hù)，電位負(fù)的地方被優(yōu)先蝕刻。

脫膜原理：

通過較高濃度的NaOH(1%-4%)，將其加溫至50℃左右，NaOH具有強(qiáng)腐蝕性，其與鋼片表面的感光材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將保護(hù)鋼片表面的感光材料剝離。

在現(xiàn)代科技的推動(dòng)下，蝕刻行業(yè)被應(yīng)用于越來越多的場景。金屬蝕刻工藝也愈發(fā)的完善，但是我國國內(nèi)的不銹鋼蝕刻工藝的精度還有著很大的提升空間。全體蝕刻人仍舊任重道遠(yuǎn)。

如果您有蝕刻方面的需求請聯(lián)絡(luò)我司，必將竭誠為您服務(wù)！

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