黃銅金屬板塊上蝕刻文字、圖案在裝飾工程中應(yīng)用很廣,例如做各種凸凹字的單位銘牌掛在門口或墻上獎牌,圖紋版在室內(nèi)裝飾等。它可以用化學(xué)蝕刻也可以用電解蝕刻的方法制作。電解蝕刻的深度可達(dá)0.5~1.Omm,而且速度比較快,用的電解液可以用腐蝕性較弱的弱堿性或中性水溶液。以制作“映象廣州”這塊文字銅牌(圖6-9)為例說明。
電解蝕刻文字銅牌示意圖
(一)電解蝕刻工藝流程
電解蝕刻文字銅牌的工藝流程如下:黃銅板→除油→清洗→電解拋光→清洗→干燥→制版→電解蝕刻→水洗→修理→水洗→化學(xué)拋光→水洗→著色→水洗→干燥→噴透明涂料→成品。
(二)工藝步驟及操作過程
1.除油
由于黃銅板表面一般都比較光滑,所以不必進行機械整平及拋光,可以直接進行除油。如果油污嚴(yán)重,可先用有機溶劑溶解部分油脂,然后用化學(xué)除油液浸泡除油。除油溶液的配方及工藝條件如下:
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氫氧化鈉(NaOH) |
10~ |
硅酸鈉(Na2Si03) |
5~ |
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碳酸鈉(Na2C03) |
20~ |
溶液溫度 |
50~ |
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磷酸鈉(Na3P04·12H20) |
20~ |
浸泡時間 |
l5~40min |
2.電解拋光
黃銅板經(jīng)堿液除油后經(jīng)水清洗干凈,放在電解拋光溶液中拋光,電解拋光可以去除表面殘留的污物及氧化物,又可增加表面的光亮度,使下一步的蝕刻能順利進行。電解拋光溶液的配方及工藝條件如下:
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磷酸(H3P04,85%) |
700~800mL/L |
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電流密度 |
20~ |
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乳酸(c3 H603,88%) |
10~20mL/L |
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拋光時間 |
5~10min |
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溶液溫度 |
l5~ |
3.制文字版
黃銅板經(jīng)拋光及清洗干凈后,應(yīng)晾干或用吹風(fēng)筒吹干,然后在室溫的情況下,將要蝕刻的文字及邊緣用耐蝕絕緣膠片做好,然后緊貼在黃銅板的表面上,要牢固地附著,但蝕刻后能將膠片容易取下。
4.電解蝕刻
將制好蝕刻文字的黃銅制板放進電解蝕刻槽中,銅板接上電源正極。用另外的銅板做輔助陰極接電源的負(fù)極,陰極的面積按陽極制作。先浸潤短時間后通電。電解蝕刻的溶液配方及工藝條件如下:
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硫酸鈉(Na2SO4) |
90~ll0gL |
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溶液pH |
6~8 |
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添加劑A |
l5~ |
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脈沖電流密度 |
0.15~O. |
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添加劑B |
20~ |
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脈沖電壓 |
5.5V |
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溶液溫度 |
50~ |
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加工時間 |
40~50min |
采用脈沖電流蝕劑,表面平整光滑。因為脈沖電流產(chǎn)生一定的壓力波,能促使電解溶出產(chǎn)物從工件表面脫落,而用直流電,則電解產(chǎn)物容易吸附在蝕刻表面,造成蝕刻表面不夠平滑。蝕刻時間主要由要求蝕刻的深度而定。當(dāng)脈沖電壓為5.5V、電流密度為0.18A/dm2、通電時間為45min時,蝕刻深度可達(dá)0.8mm,蝕刻部位的表面粗糙度Ra=l.6µm。
5.修理蝕刻圖紋
蝕刻結(jié)束以后,清洗干凈,去除屏蔽膜,把黏附在金屬板上的殘留物清除干凈,對蝕刻坑進行必要的機械修整,并用水清洗干凈。
6.蝕刻后拋光
為了提高銅板的裝飾度與光亮度,有必要做短暫的拋光。可以在蝕刻前的電解拋光槽液中拋光,也可以用化學(xué)法拋光。拋光溶液的配方及工藝條件如下:
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濃硫酸(H2S04,98%) |
400~ |
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光亮劑 |
6~ |
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硝酸鈉(NaN03) |
50~ |
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溶液溫度 |
l0~ |
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濃鹽酸(HCl,38%) |
5~8mL/L |
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拋光時間 |
0.5~1.5min |
先將濃硫酸慢慢加入適量的水中稀釋,冷卻至50℃后,再加入硝酸鈉,攪拌至完全溶解為止,然后加入鹽酸和光亮劑并攪拌均勻即可使用。
(三)銅板著色
銅板本身已有一定的色澤,如果維持原色,則在拋光后進行鈍化,然后噴涂透明漆防護。如果要改變成流行色彩,可以對銅板進行化學(xué)著色。著色溶液的配方及工藝條件如下。
1.染古銅色
染古銅色可選用廣州第二輕工業(yè)研究所生產(chǎn)的BH銅染色劑。其中以A型最佳。其染色的工藝條件如下:
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BH銅染色劑A型 |
80~120mL/L |
溫度 |
20~ |
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溶液pH |
2.O~3.0 |
浸漬時間 |
l~3min |
染色液在使用時濃度會降低,pH稍有升高,在連續(xù)生產(chǎn)處理的情況下,可以經(jīng)常補充少量的BH銅染色劑,以便維持溶液的pH在2.0~3.0之間。如果溶液出現(xiàn)渾濁甚至沉淀時,應(yīng)把溶液過濾去除沉淀物,并適當(dāng)補充染色液至控制范圍,以免影響染色的質(zhì)量與效果。染色后經(jīng)清洗并干燥后,表面如有掛灰,可以用軟布或干凈棉花拭擦去除,以恢復(fù)表面的光亮度。
2.染黑色
黑色永遠(yuǎn)是流行的顏色,深得人們的喜愛,所以把銅字版做成黑色也顯得莊重。化學(xué)著黑色的溶液配方及工藝條件如下:
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硫化鉀(K2s) |
5~ |
溶液溫度 |
45~ |
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氮化銨(NH4C1) |
50~ |
浸漬時間 |
5~lOmin |
(四)噴涂透明涂料
一般來說,金屬表面著色的膜層很薄,質(zhì)量也較差,其耐磨性和耐蝕性都欠佳,所以為了保存其色澤不變、防止著色膜被磨掉或脫落,一般在著色后經(jīng)清洗干凈及干燥后,應(yīng)即時噴涂一層透明的膠、漆、樹脂等加以保護。










