22 N0v 1997 MATERIALS PR0TEC Ⅱ0N VoI.30 N0.11 P 一 rJ 丝网印刷酸刻蚀制作装饰铝板 湘潭机电高等专科学校应用化学系(4111O1)王文涛吴子良 广西壮族自治区消防研究所实验厂(桂平537200 陈万利 摘要-it出了采用耐酸油墨丝网印刷所需图案、混合酸刻蚀制奋装饰性铝板的新方法。 抽词兰璺里型堕 苎堕塑 、 1 前言 精使用效果甚好,浓度视油t亏情况而定,一般2 ~5 即可。 铅及其台金材料由于耐蚀美观、轻便价低、耐候性强、传热性 5碱蚀 好等优点,在各领域特别是建筑装璜行业得到广泛的应用。铝板 作为具有防火性能的天花板及室内装修用材,已被消防部门认 5.1碱蚀液配方 可。国内出售铝板成品大都无图案或只有简单的辊压花纹。除特 氢氧化钠 10--15 g/L 殊用途的材料外,一般未经过阳极氧化、封闭或化学氧化、钝化等 碳酸钠 8~15 g/L 处理过程.其耐腐蚀性较差。印仁和等提出了用感光显影腐蚀法 磷酸钠 5 g/L 制各装饰性铅板,可得到各种理想的图案Ⅲ,该法耗时长(1 h以 硝酸钠 3 g/L 上).且每块铝板须进行二次曝光,不大适合批量生产。 淀粉(先糊化) 5 g/L 本文介绍一种铝板捌蚀新方法,采用耐酸油墨、丝网印刷所 葡萄糖酸钠 3 g/L 需的图案,混合酸腐蚀铝板 所得刻蚀图象清晰,操作方便且时 山梨醇 5 g/L 间短,具有推广价值。 十二烷基苯磺酸钠0.05 g/L 水 杂量 2试验原材料 温度 室温~50℃ 时闻 5~15min LD …L型铝板-厚1 nlnl,丝网制版采用DH重氮型感光胶 (浙江昆山市化工涂料厂),丝印采用99 956或99 200K型金龙 碱蚀液中加入一定量的淀粉糊,提高了溶液的牯度,可使铅 板碱蚀平整均一,葡萄糖酸钠和山梨醇的作用是防止AI(0H): 牌油墨,酸、碱及其他化学药品均为工业级。 沉淀结块。硝酸钠的加入能提高铝板碱蚀后的光亮度。十二烷基 3工艺流程 苯磺酸钠除了具有湿润作用外,还能抑制碱雾逸出,降低环境污 染 脱脂一(碱蚀)一丝印一刻蚀一除墨一法漆或其他 5.2碱蚀液维护 后处理。 碱蚀液的维护较方便,淀粉仅在配槽时加入,使用过程中不 4脱脂 需补加 碱及其他组分可视碱蚀速度,凭经验或者报据槽液含碱 量分析结果按比倒添加。测定含碱量时,用酚酞作指示剂,以盐 采用常温中性或弱碱性脱脂剂如OP、AES、烷基苯磺酸钠 酸或硫酸标液滴定,槽液含碱量(换算成氢氧化钠)在l5~25 等,或直接使用中性金属清洗剂脱脂 另外,市售“白猫”牌洗洁 g/L之间即可。 4.2.4关于活化处理 病时,可用降低温度的变温处理。 实验表明着色前的活化处理对1Cr13的着色能否顺利进行 (3)着色试件的粗糙度的波动应严格控制.同时处理的试 及着色时间有相当重要的作用,而本文中的试件均不作着色前 件,必须有相同的粗糙度,否则将出现色彩不一的现象 的活化浸蚀处理。 参考文献 5结语 1 许强龄等·现代表面处理新技木 上悔:上海科技文献出版社. j994.326 (1)当HzSOt浓度适当时,Cr。0t 的浓度直接影响色膜的 2曾华婪等.电镀工艺手册.北京:机械工业出版社,1989 生成速度,浓度较低的B、C配方可拓宽时间控制的范围.而 3沈宁~等.表面处理工艺手册.上悔:上海科技出版社,1990.1 0;浓度低于C配方的着色液需相当长的着色时间。 4竹内武 亍,五着色处理.实务表面拄术,1 986,33(11):445 (2)着色的温度范围选95 ̄98℃较适宜.若需进·步拓宽 (收稿日期1997∞20责任编辑张建设) 时间的范围.使质量更为可靠,在克服试件颜色泛红、泛黄的毛 crz维普资讯 http://www.cqvip.com
1997年11月 材料保护 第3O卷第11期23 5.3碱蚀质量控镧殛后处理 碱蚀力求均匀并具有一定的光洁度,故碱的浓度不能过高, 碱蚀时间不能过长,除尽铅板正面的划痕和氧化斑即可。 碱蚀后的铝板要用30%左右的硝酸出光,或者在水洗时用 软布(拖把)擦洗或高压水冲洗除去表面积灰。水洗干净后自然 晾干即可丝网印ji9。对于无氧化斑和无划痕的光亮板材,可不碱 蚀面直接丝印,得到的刻蚀产品非刻蚀面光洁度更高,闲亮耀 眼,与刻蚀面反差大。而经碱蚀的铝板制得的产品则显得柔和 些,生产时可两种产品同时生产供用户选择。 6丝印 用不锈钢、聚酯或尼龙单丝纤维丝网,涂覆感光脏后经曝 光 显影后制得模版。若图案线条精细,则应采用100~1lO 线/cm。的不锈钢网制版。印刷时采用碱溶性耐酸油墨,自然干燥 或烘干。烘烤时注意温度不能过高,时间不能过长,否则油墨的 碱溶性降低,除墨时不易清洗干净。金龙牌99 956和99 200K 油墨自然干燥时间为1 h,烘干温度为60℃,时间为5rain。 错星两性金属,既可用酸亦可用碱刻蚀,但市面上难购到耐 碱的酸溶性油墨,而耐酸的碱溶性油墨品种较多,故我们选择了 后者。这种油墨的优点是刻蚀后可用低浓度的氢氧化钠很方便 地除去。文献[2]中介绍,使用氯丁橡胶可剥壕,但其需在100℃ 以上烘烤1.5~2.0 h固化,且要用甲苯或二甲苯除漆,故不宜采 用。其他一些耐酸耐碱的油墨,由于除墨困难(一般只能用溶剂 洗除),均不宜采用。 7刻蚀 7.1剿蚀液配方 盐酸(38 )45 ml/L 硝酸(68 )40 ml/L 氢氟酸(40 ) 40 ml/L 醋酸(98 ) 5 ml/I 整平剂0.2 g/L 温度 常温~50℃ 时间 2~5 arin 配方中整平剂的作用是使刻蚀面清晰、平整、柔和。它由 65 的含磷有机物、3s 的菲离子及阴离子混合表面活性剂组 成。 7.2剿蚀液各成分对刻蚀面及刻蚀度的影响(见表l~表s) 表l整平剂用量的影响(35 c,刻蚀3 mln,其他参数不变) 整平剂甩量(g) f o o 1 i o 2}。3 i虫速 (mm in)l 0()∞2 0 008 7{0-008 21 0 006 2 刻蚀面状况 l一般 优 l 优 l 优 优 表2氢氟酸用量的影响(35 C,刻蚀3 min,其他参数不变1 氢氟酸用量(m【) l o 60 1 0 0051 0.015 0 …… 剿蚀面状况 I一般 良 优 一般 差<脱翠) 表3醋酸用量的影响(3s℃,刻蚀3min,其他参数不变) 刻蚀速度 (ram/rain)1.0 0 081 0 0081. 2 0 008 0 0081I. 3I. 0 0091. 2 刻蚀面状况 l一般l一般I 优 I 优 J 良 表4时间的影响(35 c,其他参数不变) 刻蚀速度 (mm/min)0 0091. 2 01. 008 0 01. 007 5 01. 007 2 01. 0 07 0 刻蚀面状况 l 优 l 优 l 优 『 优 I差(脱墨) 表5温度的影响(刻蚀3 min,其他参敷不变) 刻蚀速度 (arm/rain)0 0071. 0 0 0071. 9 0 1 008 9 0 009l 8 0 0211. 0 刻蚀面状况 l 优 l 优 l 优 l 优 I差(脱墨) 刻蚀的关键是要掌握好时间和温度,刻蚀液的酸度很高,所 用的丝印油墨虽然是耐酸性的,但如果刻蚀温度过高或时间过 长,油墨与铅板的附着力会降低。刻蚀时温度一般不会升高至50 ℃,主要是要控制刻蚀时间,防止油墨脱落。当刻蚀液温度为35 4O℃时,刻蚀时同如果超过10min,便有可能出现刻蚀和非刻 蚀部位交界处油墨部分脱落甚至整块脱落的现象,使刻蚀图象 模糊不清晰。 7、3刻蚀液的维护 当刻蚀速度降低较多时,可根据槽液含酸量的分折结果按 比例补足各种酸,无分折结果时,也可按配方量的1/5~1/4补 充。整平剂则按0.05~O.10 g/L补加即可。 8除墨 刻蚀水洗后的铝板,放入2 ~3 氢氧化钠溶液中,寝渍 10~20 s,然后高压水冲洗或手工用软布擦洗除去油墨。为避免 铝板表面光洁度降低,氢氧化钠溶液的浓度不能大干3 ,并且 手工擦洗时动作尽量快些,擦尽油墨后立即用水冲冼除去碱液。 9后处理 刻蚀后的铝板,喷(浸、刷)涂透明防腐涂料或进行化学钝化 处理,以提高其耐腐蚀能力。如果进行阳极氧化(也可用电解着 色法或有机染色法着上各种颜色)处理,效果更好。 参考文献 1 印仁和,史成武.甩感光显髟腐蚀法f}j备装蚀性铝板 材料保护, 1996—29(8)I 1 3 2王祝堂,田荣璋主编.铝及其合金加工手册长沙:中南工业大学出 版杜,1989.774 (收稿El期1997 05 06责任编辑张建设)
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