> 产品分类 / PRODUCTS CLASS

ag真人游戏工程机械有限公司

联系人:张经理 18994949493

微信:18994949493

地址:徐州金山桥工业园

您现在的位置:主页 > 新闻资讯 >

不锈钢蚀刻技术

作者:ag真人游戏 发布于:2021-01-23 16:57 点击量:

  不锈钢蚀刻技术_材料科学_工程科技_专业资料。不锈钢蚀刻技术 引言 人造木材由于具有色彩鲜艳、图案清晰和价格低廉等优点,而广泛应用于建筑装饰和家具等行业, 制约人造木材生产的关键是模具板。利用蚀刻方法能够在不锈钢模具上雕刻出各种花纹图案,提高所加

  不锈钢蚀刻技术 引言 人造木材由于具有色彩鲜艳、图案清晰和价格低廉等优点,而广泛应用于建筑装饰和家具等行业, 制约人造木材生产的关键是模具板。利用蚀刻方法能够在不锈钢模具上雕刻出各种花纹图案,提高所加工 制件的装饰和美观性能。在技术分为机械、化学和电化学方法等[1~4],其中化学蚀刻具有工艺简单、操 作方便、精度高和生产成本低等优点,适合于批量生产,蚀刻深度为 20~200μ m。化学蚀刻涉及材料科学、 照相制版技术和金属腐蚀与防护等。图纹膜的致密性、耐蚀性和耐热性尤为重要。不锈钢抛光技术分为机 械、化学和电化学抛光,其中化学抛光具有工艺简单、操作方便、投资少、生产成本低和适应性强等特点 [5,6],化学抛光实际是不锈钢溶解和钝化两种过程相互竞争的结果,抛光质量不仅与不锈钢材质、加工 方法、制品大小和结构以及表面状态等有关,而且还与溶液配方和抛光工艺参数有关。化学抛光溶液分为 王水型、硫酸型、磷酸型和醋酸-双氧水型等[7],为了改善和提高抛光质量而加入一定量添加剂,添加剂 不锈钢化学抛光分为浸泡、喷淋和涂膏等,浸泡又分为高温、中温和室温抛光[9]。 目前,我国人造木材行业应用的模具板主要是从欧洲进口,不仅价格昂贵,而且修复困难,因此不锈钢模 具板的国产化势在必行。本文针对国产不锈钢板材,研究了化学蚀刻、化学抛光和电镀铬工艺参数。 1 实验 1.1 各种溶液组成 1)化学除油溶液 1.2 工艺流程和工艺规范 不锈钢工件→前处理(手工清理,去除毛刺和焊瘤等)→除油(70~80℃,除尽为止)→清洗→干燥→ 覆盖带有图纹的膜(应具有无孔、耐蚀和耐热)→化学蚀刻(45~50℃,蚀刻速度 10~20μ m/h)→清洗→脱 膜→清洗→化学抛光(25~40℃,1~5h)→清洗→中和(25~40℃,1min)→清洗→电镀铬(阴极电流密度 50~60a/dm2,55~60℃)→产品→保护处理→入库。 2 实验结果与讨论 2.1 影响蚀刻的因素 1) fecl3 的质量浓度 在蚀刻温度为 50℃和盐酸为 12ml/l 条件下实验:a.fecl3 质量浓度不仅影响蚀刻速度,而且影响蚀 刻质量。当 fecl3 小于 600g/l 时,蚀刻速度慢,很难达到蚀刻效果;b.当 fecl3 在 600~900g/l 范围内, 蚀刻速度随 fecl3 质量浓度的增加而增大;c.当 fecl3 质量浓度大于 900g/l 时,不仅蚀刻速度随着 fecl3 质量浓度的增加而减小,而且蚀刻面出现不均匀现象,蚀刻面大时尤为明显,这是由于蚀刻产物在蚀刻面 上结晶析出所致。综合考虑,对于奥氏体不锈钢,fecl3 质量浓度应控制为 660~850g/l。另外,搅拌有 利于蚀刻产物的溶解,但是搅拌速度太快会引起图纹膜脱落。 2) 盐酸的质量浓度 不锈钢的蚀刻速度随溶液酸度增加而增大,因此在蚀刻溶液中加入一定量盐酸、 磷酸或硫酸等有利于提高蚀刻速度,同时可以避免 fe3+水解。实验结果显示,采用 8~20ml/l 的盐酸效果 较好。 3) 蚀刻温度 蚀刻温度不仅影响蚀刻速度,而且影响蚀刻面的光泽度、平整性和图纹膜的稳定性。 从动力学角度考虑,蚀刻速度随着温度升高而增大,但是温度太高,蚀刻面粗糙度增大和咬边现象明显。 综合考虑蚀刻速度、蚀刻效果和图纹膜的热稳定性等,控制蚀刻温度在 45~50℃范围内为宜。 4) 蚀刻溶液维护 随着蚀刻反应的进行,蚀刻速度逐渐减小。在蚀刻过程中,及时补加盐酸和双氧 水使蚀刻溶液再生,保证 fecl3 的氧化电位大于 540mv。 随着蚀刻的进行,溶液中 cr3+和 ni2+浓度不断增大,当浓度增大于一定值后,无论怎样调整也达不 到蚀刻效果,此时应弃掉重新配置。另外,在蚀刻过程中及时补加盐酸和用空气搅拌也能起到维护蚀刻溶 液的作用。 2.2 影响抛光的因素 1) 硝酸的质量浓度 在盐酸为 125ml/l、磷酸为 25ml/l、温度为 35℃和时间为 2h 条件下,发现:a. 当硝酸小于 10ml/l 时,开始表面上形成一层浅黄色粘膜,后期表面呈浅灰色,亮度很差;b.当硝酸为 15~ 50ml/l 时,开始表面上形成较厚的青色粘膜,后期表面有一层浮灰,擦去后光亮如镜;c.当硝酸大于 50ml/l 时,表面首先有一层极厚的青绿色粘膜,后期表面有大量浮灰,亮度很差且有大量黄烟生成。这是因为硝 酸是强氧化性酸,对不锈钢具有酸性溶解和钝化双重作用。当硝酸浓度过低时,主要表现为酸性腐蚀溶解, 不光亮;当硝酸浓度过高时,不锈钢溶解过快,形成大量黄烟,不易控制,没有亮度。综合考虑,硝酸应 为 15~40ml/l。 2) 盐酸的质量浓度 在硝酸为 45ml/l、磷酸为 25ml/l、温度为 35℃和时间为 2h 条件下,发现:a. 当盐酸小于 50ml/l 时,开始表面形成一层浅黄色粘膜,后期表面虽然平整,但不光亮;b.当盐酸在 60~ 130ml/l 时,表面形成较厚的青色粘膜,表面比较光亮;c.当盐酸大于 140ml/l 时,开始表面有一层极厚 的青绿色粘膜,后期表面无浮灰,但乌黑,有明显的气道和大量黄烟生成。原因在于盐酸是非氧化性酸, 不仅可以去除不锈钢表面的氧化皮,而且也可以溶解不锈钢基体,特别是微观突起部分,起一定整平作用。 盐酸用量较少时,不锈钢溶解缓慢,所需抛光时间很长,而且容易出现局部腐蚀现象,特别是当材质不均 时尤为明显。当盐酸用量较多时,不锈钢溶解过快,不锈钢表面会有明显的气体流动痕迹,抛光效果很差, 同时大量 fe2+加速了硝酸的还原,析出的 nox 气体形成黄烟污染环境。综合考虑,盐酸可控制为 60~ 100ml/l。 3) 磷酸的质量浓度 在硝酸为 45ml/l、盐酸为 125ml/l、温度为 35℃和时间为 2h 条件下,发现:a. 当磷酸小于 15ml/l 时,开始表面形成一层浅黄色粘膜,后期表面既不平整又发黑;b.当磷酸为 20~50ml/l 时,开始表面形成较厚的青色粘膜,可以得到较高的光亮度;c.当磷酸大于 60ml/l 时,开始表面有一层 厚青绿色粘膜,后期没有气道出现和黄烟生成,虽然表面相当平整,但乌黑没有亮度。磷酸溶解能力比盐 酸低,没有氧化能力,在抛光溶液中加入磷酸是为了在不锈钢表面形成一层磷酸盐膜,以阻止对不锈钢基 体造成过腐蚀,但较高的磷酸易形成较厚的磷酸盐膜,从而影响溶解速度,导致光亮度较差。综合考虑, 磷酸的用量为 20~45ml/l。 4) 添加剂 以氯烷基吡啶、卤素化合物、含氰化合物和磺基水杨酸为光亮剂,若丁和有机胺为缓蚀 剂,纤维素醚、聚乙二醇、丙二醇和丙三醇为增稠剂实验发现,采用复合光亮剂、缓蚀剂和增稠剂效果效 好,添加量分别为 1~5g/l、0.2~2g/l 和 2~20g/l,复合光亮剂∶缓蚀剂∶增稠剂=4∶1∶6。添加剂最 适宜的总质量浓度为 5~10g/l。 5) 温度和时间 固定盐酸为 125ml/l、硝酸为 45ml/l、磷酸为 25ml/l、添加剂总质量浓度为 6g/l。 实验发现,在 25~40℃温度范围内,抛光 1~5h,都可以获得光亮如镜的抛光面。降低抛光温度,必须适 当提高抛光时间。 2.3 抛光溶液维护 随着抛光的进行,三种酸的浓度会有所改变,抛光效果会越来越差,为了保持抛光效果,延长抛光溶液的 寿命,抛光一段时间以后需要对抛光溶液进行调整维护。三种酸的添加比例:硝酸(65%)∶盐酸(36.5%)∶ 磷酸(85%)=10∶1∶1。当抛光溶液使用较长时间以后,经调整仍得不到理想效果时,应弃去重配。 2.4 电镀铬及影响因素 1) 铬酐质量浓度 铬酐的质量浓度除了对镀速有很大的影响,还直接影响着镀液的稳定性。其主要 原因是铬酐的质量浓度较低,使镀液对杂质离子如三价铁离子变得极为敏感。考虑到稳定的情况,铬酐的 质量浓度应在 230~270g/l。 2) 硫酸质量浓度 硫酸质量浓度是电镀中较难控制的参数。硫酸质量浓度过高或过低,往往会引起 镀层“露黄”、带黄彩膜或蓝彩膜、烧焦和发雾等问题。中浓度镀铬溶液中硫酸的质量浓度是根据其与铬 酐质量浓度的比值确定的。通常,铬酐/硫酸=90~120,因此,硫酸的质量浓度取为 2.3~2.7g/l。 3) 三价铬质量浓度 三价铬离子应该保持一个较低的水平,因为随着三价铬质量浓度的升高,便会 出现分散能力降低、电流范围狭窄等一系列的问题。这些问题通过增加阳极面积等方法是无法解决的。实 验发现,当三价铬的质量浓度5g/l 时,镀液会相当的稳定。 4) 阴极电流密度 实验发现,在较宽的电流密度范围内均可得到质量良好的镀层,而当电流密度过 高时,镀层开始由光亮变得泛白,甚至出现镀件边角粗糙、烧焦的现象。电流密度过低也会出现光亮度降 低、漏镀的现象。综合考虑,阴极电流密度应保持在 50~60a/dm2。 5)温度 赫尔槽和小槽实验说明温度对镀层的外观和质量有很大的影响,温度较低时,电结晶过程较 慢,阴极极化较大,晶粒细致紧密,但色泽较暗;温度较高时,阴极极化较小,镀速很快,但镀层疏松多 孔,质量较差。综合考虑,温度应控制在 55~60℃。 3 结论 1) 化学蚀刻最佳配方和工艺参数为:fecl3660~850g/l、hcl(36%)8~20ml/l,添加剂 10~20g/l, 温度 45~50℃。在此条件下,蚀刻速度为 10~20μ m/h,蚀刻时间根据图纹具体深度而定。 2) 化学抛光最佳配方和工艺参数为:硝酸(65%)15~40ml/l,盐酸(36.5%)60~100ml/l,磷酸 (85%)20~45ml/l,复合光亮剂 1~5g/l,缓蚀剂 0.2~2g/l,增稠剂 2~20g/l,抛光温度为 25~40℃, 抛光时间为 1~5h。在此条件下,可以获得光亮如镜的抛光面。 3) 电镀铬最佳工艺:铬酐 230~270g/l,硫酸 2.3~2.7g/l,三价铬5g/l,阴极电流密度 50~60a/dm2, 温度 55~60℃。铬酐在电镀铬溶液中不仅起到稳定镀液的作用,而且对 ph 也有一定的缓冲作用,从而使 得镀层厚度可持续增加。 注:本资料由【东莞市泽洋金属材料有限公司(东莞泽洋金属材料) 】整理,仅供学习参考!

ag真人游戏

上一篇:銘瑞通SUS304不锈钢蚀刻工艺说明 Designer:张辉亭

下一篇:而304不锈钢要白亮一些

ag真人游戏 - 徐工装载机配件 - 徐工压路机配件 - 徐工平地机配件 - 公司简介 - 产品展示 - 新闻资讯 - 联系我们 -

版权所有: ag真人游戏 地址:徐州金山桥工业园 技术支持:徐州网络公司 网站地图