金属标牌腐蚀中的常见问题.docx

金属标牌腐蚀中的常见问题张坤亮金属腐蚀标牌大体可分为凹字标牌、凸字标牌和凸凹字结合标牌 三种。腐蚀标牌的基本要求是图案美 观、线条清晰、深度合适、底面平整、 色彩饱满、拉丝均匀以及表面色泽一 致。腐蚀标牌的特点有耐候、耐溶剂 性较强；即使油漆脱落仍然具有铭牌 的功能。金属标牌如何能达到审美要 求和客户的要求，具体分析如下：备的铭牌，同时也有为设备画龙点睛之妙笔。但反之则不然，切勿“好高 骛远”。交流改革开放的主要意义在于：走出去，拿进来。走出厂房、走出地域、甚 至走出国门，学习先进的管理模式， 先进的生产技术，去借鉴、筛选、拿 来发展自己的企业。二、选用耐腐蚀油墨的问题金属腐蚀标牌使用的耐蚀刻油墨必须具备以下几点要求：便于网版 印刷、有较小的流变性、墨质细腻无 针孔、 成像清晰、与板材结合牢固、3.合理定位，切勿“好高骛远”合理的定位就是以多数客户的市场需求定位，以自己的生产能力定一、学习先进的生产技术位。设备标牌市场广阔、批量大、占标牌 总量的8 0 %以上， 而且 制 作 相 对 简 单，定 型 后几乎 长 期不变。只要产品的 质量 过关、价格合 理，就可以常年为同 一客户生产。这里有 两个关 键词：质量 过关、价格合理，也 就是说质量决定价 格。标牌 不仅是设1.打破陈旧的生产模式许多标牌厂家有的已有几十年 的历史，但至今仍沿用着建厂时的生 产模式和技术，如自己熬骨胶、摔胶、 太阳晒版、手工注漆等，有些技术耗 费大量的人力物力，成本高、效率 低、质量差而且做不出理想的标牌。 当然，有些老的技术手段至今还有使用价值。2.加强与同行和标牌研究单位的网印工业 Screen Printing Industry16TECHNIQUE 工艺技术 用于精细图案和需要深腐蚀的标牌，但价格相对自 干型油墨较高。（2）耐碱蚀刻油墨 主要用于 铝氧化后对氧 化膜进行保 护，除 掉其 它氧化膜进行再氧化加 工染色，最后用溶剂清除 油墨。该工艺工序繁多， 但做出的产品精细美观， 适用于手机壳、化妆品包 装，高档产品铭牌等。（3）耐 酸、碱 蚀 刻 油墨，该油墨因其墨质细腻，光泽均匀，耐侯性强，面光滑对耐腐蚀感光油墨的附着力要求较高，否则耐腐蚀能力极差。然 而，对金属附着力越强的油墨后期退 除油墨也相对困难。但因为不锈钢 板、钛金板和铜板耐氢氧化钠强碱性 溶液腐蚀，所以可在强碱溶液中的较 高温度（6080）下除膜而不会对 金属表面造成损伤。（2）铝板专用感光油墨。因为 目前使用的耐腐蚀金属感光油墨腐 蚀完成后，需要用氢氧化钠强碱性溶 液清除膜层，但是铝材在强碱溶液中 能迅速腐蚀，即破坏了铝表面的平整 度和光洁度，也将填充的色漆烧掉， 特别是使用电泳填漆机填漆时，因需 要先电泳填漆，再清除油墨，往往清 除油墨的同时电泳漆也一起脱落。其 原因并非电泳漆不耐碱溶液，而是强 碱性溶液对铝板快速腐蚀，并行成侧 腐蚀将电泳漆从周边掀起。解决这个 问题的关键是改变金属感光油墨的 性质，使其保持原来的粘稠度和与金 属结合的牢度的同时，即耐酸腐蚀， 也可在弱碱性溶液中迅速溶解并不 破坏铝材表面，填充的电泳漆漆膜也 不脱落。解决该问题，可配制铝板感 光油墨的专用助脱剂（CHO），使这 一难题得以彻底解决。以耐腐蚀感光 蓝油为例，每公斤油墨添加2025g 助脱剂，在铝板上不管用空网版印刷 还是喷涂，通过烘烤晒版显影 水洗腐蚀水洗电泳烘烤完 成后，再脱感光油墨就非常简单，铝 板表面没有受到伤害，电泳漆仍然牢 固且有光泽。无论在何种金属上使用感光油耐腐蚀、腐蚀完成后易脱墨等。耐腐蚀油墨大体可分为两种：网印耐腐蚀 成像油墨；紫外光成像耐腐蚀油墨。可替代面漆使用，主要用于凹字标牌腐蚀。使用方法是将油墨通过网版印 刷在金属标牌上，通过烘烤固化后 放入碱性溶液除去金属氧化膜，再放 入酸性腐蚀液中进行腐蚀，腐蚀完成 后无需清除油墨。其特点是生产速 度快，省时省工，省去了反复除膜对 金属表面的破坏。1.网印耐腐蚀成像油墨这种油墨从耐腐蚀方面可分为 耐酸腐蚀、耐碱腐蚀、耐酸、碱腐蚀 三种。（1）耐酸腐蚀油墨腐蚀完成后 使用碱溶液除膜。这种油墨使用比较简便，网印 速度快，适合批量生产。耐酸腐蚀油 墨还分为自干型和热固型两种，自干 型油墨颗粒比较粗，印刷后针孔多， 成像粗糙，须仔细修版，耐腐蚀性能 差，费工费时，适合较大图案的标牌， 但价格较低。热固性油墨颗粒细腻，适合细 网纱印刷，几乎无针孔，成像精细， 经过烘烤油墨中的耐腐蚀成分浮于墨层表面。所以耐腐蚀性能极强，适2.紫外光成像油墨紫外光 成像油墨 也 称 感光 蓝 油、金属感光胶、感光油墨等。该油 墨的特点是紫外光成像、图案精细、 耐腐蚀能力强；用空网版印刷，也可 用喷枪喷涂。与传统的骨胶相比，耗 电低，省工省时，无需熬胶、摔胶以及 高温烤版；油墨的利用率高达98%。 根据标牌的材质不同紫外光成像油 墨可分为不锈钢板、钛金板、铜板感 光油墨和铝板感光油墨两种。（1）不锈钢板、钛金板因其表Screen Printing Industry 网印工业172009.5TECHNIQUE 墨都必须注意以下几个问题：1.金属必须彻底脱脂并清洗干 净后烘干或自然干燥；2.印刷或喷涂感光油墨时必须 墨层均匀，在耐腐蚀的前提下，越薄 越好；3.烘烤温度要根据油墨生产商 的要求严格执行；4.晒版的光源应选用专用的晒 版设备，晒版时间应比油墨生产商提 供的数据稍长；显影液的温度应保 持在3040，不可过高；5.不同的金属板材应使用不同 的腐蚀液，原则是尽可能低温、腐蚀 速度快、侧腐蚀小；6.腐蚀机应选用高压喷射型，这 种腐蚀机的特点是：腐蚀液温度较 低、腐蚀速度快、侧腐蚀小、腐蚀液的利用率高、对油墨的破坏性小。耐腐蚀能力。所以，在铝的腐蚀液中应添加一定比例的活性离子，先破坏 其氧化膜再进行腐蚀。铝在腐蚀过程 中是双性的即能被碱性腐蚀，也能被 酸性腐蚀。铝在腐蚀液中的腐蚀分为三个 过程：第一步，破坏其氧化膜。腐蚀液 中的活性离子通过高压泵的加压喷 射使氧化膜点状脱落，随着腐蚀的继 续而全部脱落；第二步，点蚀。由于铝氧化膜在 腐蚀液中活性离子的作用下点状逐 渐脱落，最先裸露出的金属被腐蚀， 而形成了点蚀。点蚀的结果致使金属 表面凸凹不平，这是金属标牌腐蚀中 须避免的；第三步，均匀腐蚀。由于铝氧化 膜在腐蚀的过程中由点状脱落到全 部脱落，虽然形成了点蚀，但是腐蚀 液中加入了一定数量均蚀剂的作用和 高压泵高压冲洗的作用，使氧化膜与 被腐蚀下的金属离子迅速离开腐蚀 区，使均匀腐蚀得以完成。铝 金 属 在 PH值 快。以硝酸腐蚀液为例，当浓度达到30%时，温度在15以上，腐蚀速度 越快，温度越高腐蚀速度越快。如果 再提高浓度腐蚀速度反而降低，当 硝酸达到80%时几乎不腐蚀。铝牌腐蚀液的主要组成是由氧 化剂、活性剂、均蚀剂和水按一定比 例调制而成。因配置好的腐蚀液用肉 眼观察与清水一样，所以应立即倒入 腐蚀机中或贴上明显的标签，避免对人造成不必要的伤害。2、不锈钢与钛金标牌腐蚀液（1）不锈钢标牌腐蚀液不锈钢是一种特殊的材料，它 有良好的耐大气和淡水介质腐蚀的 性能，而且可以通过拉丝、腐蚀、抛 光后获得颇佳的装饰效果。但是，不 锈钢腐蚀比铜板、铝板困难得多，其 最快的腐蚀方法是电化学腐蚀也称 电解腐蚀。由于电化学腐蚀在标牌腐 蚀中会使油墨脱落，所以标牌不适用 电化学腐蚀，特别是精细图案，我们 只有选择化学腐蚀。三、关于金属腐蚀液的问题。对于标牌腐蚀液的选择应遵循经济、环保、低温、腐蚀速度快、侧腐 蚀小、腐蚀后底面平整、对耐腐蚀油 墨的破坏性小并可循环使用的原则。 金属的腐蚀分为电化学腐蚀和化学 腐蚀。对于金属标牌的腐蚀通常是化 学腐蚀，也称微电池腐蚀。腐蚀的介 质有酸性腐蚀和碱性腐蚀两种，标牌 常用的多数是酸性。4.58.5之间处于钝化区，形成钝化膜不易 被腐蚀。当PH值小于4.5时为酸性腐蚀；PH 值大于8.5时为碱性腐 蚀。因为标牌腐蚀中使 用的保 护油墨大多是 耐酸性的，所以使用的 腐蚀液大多也是酸性 的。酸 性 腐蚀液的P H值并不是越低腐蚀越1.铝牌腐蚀液铝是活泼的金属，与氧的亲和力 极强，在空气和水中能迅速形成氧化膜。由于氧化膜的存在使铝有较强的网印工业 Screen Printing Industry18工艺技术 2009.5TECHNIQUE 工艺技术 化学腐蚀大体可分为两种：强酸腐蚀和三氯化铁腐蚀。由于强酸腐蚀 配方复杂，维护困难，且产生大量的 烟雾，污染空气对人体有害，无净化 设备的厂家不能使用。而三氯化铁腐 蚀配方简单，易于维护和再生。三氯 化 铁 腐 蚀 不 锈 钢 的 配 方：三氯化铁、活性剂、水。配方中 三氯化铁的波美度应保 持在4 2左 右，每升三氯化铁溶液添加活性剂0.81.2ML。该配方腐 腐蚀液温度的影响腐蚀液的温度越高，腐蚀速度 越快。但考虑到耐腐蚀油墨的承受能 力，温度应控制在3040之间为 宜。 腐蚀设备对腐蚀速度的影响 在理论上腐蚀液的压力越大， 腐蚀速度越快。高压喷射腐蚀机由于 在特定的压力下对金属表面具有冲击力，使腐蚀下的金属离子和杂质能一层黑色胶状物的沉积膜，这种沉积膜使腐蚀速度迅速降低甚至得不到 腐蚀，即使腐蚀出的金属表面也程砂 纸状颗粒。解决这个问题的办法：一是适当 调整腐蚀液的PH值；二是提高腐蚀 液的压力，在加压腐蚀过程中可将沉 积的钝化膜从腐蚀区冲击掉，这也是 最佳的办法。（2）钛金标牌钛金标牌的腐蚀蚀出的不锈钢底面平整光洁，无黑色的钝化膜 和麻点状。影响三 氯化铁 溶 液对不锈钢腐蚀的因素 有以下几点： 浓度的影响化学腐蚀 也 称 微 电池腐蚀其氧化 还原 电位越正，腐蚀速度相 对越快。随着浓度的增 加，氧化还原电位变正 腐蚀速度随之增加。工 业级的三氯化铁因其纯 度不高，氧化还原电位 较负，只有波美度达到42以上时氧化还原电位与不锈钢标牌的腐蚀几乎相同。标牌使用的 钛金板，实际上是在不 锈钢的表面真空镀一 层很薄的钛金属膜，并 通过氧化染色处理成 金黄色，其目的是保护 和装饰不锈钢板。制作钛金标牌对 油墨的要求较高，因为 太金板表面光滑还有 一层氧化膜不易与油 墨结合，而且还需通过 强氧化剂的侵蚀将钛 金镀膜清除掉。所以， 制作钛金板标牌应选用成像好、与板材结合才能达到腐蚀不锈钢的要求。 溶液中PH值对腐蚀速度的 影响PH值低,有力于不锈钢的腐蚀； PH值过高三氯化铁水解成氢氧化铁 沉淀，失去腐蚀作用。在生产中腐蚀 液使 用到一定程 度应该调整其PH值。迅速离开腐蚀区，腐蚀液与被腐蚀的金属形成动能撞击提高反应速度在 短时间内完成腐蚀，并使耐腐蚀油墨 得不到破坏，因而提高了腐蚀质量。 不锈钢钝化膜对腐蚀速度的 影响我们在静态腐蚀和泼溅腐蚀中经常遇到不锈钢的腐蚀区表面蒙上牢固、耐强氧化剂侵蚀的油墨。制作方法是：先清除钛金板表 面的油渍和杂物，印刷图案或感光成 像，再对油墨进行固化，放入强氧化 剂中迅速（12s）侵蚀掉钛金镀膜， 并立即取出用清水冲洗干净。检验钛 金镀膜是否清除干净，油墨是否脱 落。检验合格后，即可用腐蚀不锈钢Screen Printing Industry 网印工业192009.5TECHNIQUE 标牌的方法进行腐蚀。不锈钢腐蚀液的再生。该腐蚀 液的再生其实就是提高腐蚀液的氧 化还原电位和调整PH值，加入适量 的过氧化氢和氢氯酸即可。4.铜板标牌 铜板标牌分为纯铜标牌和黄铜标牌。纯铜俗称紫铜，因其古朴典 雅、色泽华贵大多用于高档家具铭 牌、乐器铭牌、雕塑铭牌等高档产品 上，而且多数不抛光、不填漆或作旧 处理。黄铜标牌用途较广，可用于厂 牌、旅游导向牌、设备铭牌等。铜标 牌的腐蚀配方有多种，较经济实用的 当属三氯化铁溶液。将三氯化铁用自 来水融化，波美度调整在3642之 间，温度控制在2540。虽然温度 越高，腐蚀速度越快，但要考虑油墨 和设备的承受能力。该配方的优点是 可通过直流电解的方法将铜离子从 溶液中电解出而再次使用。办法是将 溶液倒入塑料槽中，阳极挂铅板，阴 极挂碳棒导入12V直流电，铜金属离 子就会吸附在阴极的碳棒上。由于铜板比不锈钢板易腐蚀，因 而腐蚀完不锈钢板的废液也可用于 铜板腐蚀。为追求铜板腐蚀完成后的 光亮效果和铜板的原有色彩，也可选 用三氧化铬和氯化钠溶液腐蚀。其配 方：三氧化铬50g，氯化钠400g，水1L，温度2035。因为三氧化铬有 毒性，所以在调配和使用时应严格防护，车间通风。标牌使用的化学腐蚀设备有流淌式、泼溅式、 中心旋转吸液喷淋式、高 压喷射式，还有些的厂家 会选用电子线路板自动输 送腐蚀机作为金属标牌腐 蚀机使用。1.流淌式腐蚀机该腐 蚀 机 是 用 PV C 朔料焊接，上面是敞开式的有一定斜度的槽子，标比腐蚀速度较快，造价相对较低。其不足是液体的压力太小，腐蚀的底面 不够平整，有侧腐蚀。牌摆放在槽底，腐蚀液经泵循环在标牌上流淌。这种腐蚀机其优点是设计 简单，造价低廉。但腐蚀速度慢，侧 腐蚀严重，腐蚀区极易形成钝化膜而 影响腐蚀。4.电子线路板自动输送腐蚀机电子线路板自动输送腐蚀机是 为电子线路板专门设计，因其腐蚀速 度慢，液体压力太小，输送滚轮承受 不了标牌的重量等原因不适合金属标牌腐蚀。2.泼溅式腐蚀机这种腐蚀机是在腐蚀槽的底部 横穿一条轴，在轴的横截面均分三份 焊接三道泼溅勺，在电机的带动下通 过轴的转动带动泼溅勺将腐蚀液泼 溅在标牌上进行腐蚀。这种腐蚀机造 价较低，设计简单。但泼溅勺容易被 掉下的标牌打掉，维修麻烦；侧腐蚀较重，腐蚀中易产生钝化膜。5.高压喷射腐蚀机高压喷射腐蚀机有立式、卧式、 自动输送式三种。主要优点是高压喷 射腐蚀速度