蝕刻加工基本原理是利用化學感光材料的光敏特性, 在基體金屬基片兩面均勻涂敷感光材料采用光刻方法, 將膠膜板上柵網(wǎng)產顯形狀精確地復制到金屬基片兩面的感光層掩膜上通過顯影去除未感光部分的掩膜, 將裸露的金屬部分在后續(xù)的加工中與腐蝕液直接噴壓接觸而被蝕除, 獲取所需的幾何形狀及高精度尺寸的產品技術蝕刻技術,下面分享關于影響
金屬蝕刻工藝以及質量的因素的內容,歡迎閱讀!
影響金屬蝕刻工藝的因素:
(1)金屬材料的類型、類型和微觀結構對金屬蝕刻工藝和質量有很大的影響。銅、鐵等純金屬的溶解和反應相對簡單,表面溶解相對均勻,蝕刻相對平滑,因為沒有其他金屬成分的干擾和影響。對于含有不同元素的合金材料,由于合金元素和主要金屬成分在腐蝕過程中形成各種微腐蝕電池,影響了金屬腐蝕過程的溶解速度和均勻性,材料的成分和微觀結構取決于腐蝕程度,因此反應十分復雜。只要根據(jù)蝕刻材料選擇蝕刻液的配方、組成和工藝條件,采用不同的金屬或合金材料可以獲得滿意的蝕刻質量和效果。例如淬硬銅及其合金、淬火奧氏體不銹鋼中完全溶解的碳化物、純鋁、鉻、鎢和錳鋼。
材質易于蝕刻,具有較強的光澤和均勻的表面粗糙度表面,蝕刻質量較好。相反,一些高合金鋼和鑄鐵,特別是石墨化鑄鐵、高硅鐵基合金和灰鑄鐵,經(jīng)過蝕刻后可能出現(xiàn)粗糙磨損,提高金屬表面的冷加工硬化程度可以改變材料的蝕刻性能和質量,但如果在材料中發(fā)現(xiàn)新的金屬結構和新的化合物或非金屬結構,材料的蝕刻性能可能會惡化,蝕刻質量不能得到保證。
(2)蝕刻金屬的表面狀態(tài)對蝕刻質量有很大的影響。表面越光滑,被蝕刻的表面就越均勻平滑,反之,被蝕刻的表面就越粗糙不平。原表面粗糙、不平整的表面可以通過磨削、車削、磨削、拋光等機械加工方法進行修復,達到整平、除銹、去膜、變形層的目的,然后通過化學拋光、電解拋光等方法進一步精加工。如果不對金屬進行處理,即使顯微組織非常均勻,純度非常高,也很難保證蝕刻質量。
(3)蝕刻液的組成和狀態(tài)以及蝕刻液的組成和配方直接關系到蝕刻工藝和蝕刻質量,起著決定性的作用。目前,還沒有明確的理論來指導蝕刻劑的配方和比例,主要是根據(jù)以往的經(jīng)驗和生產實踐總結出來的配方。每種配方相對于一種金屬材料使用,不能用于多種材料。但主要成分應包括蝕刻劑、氧化劑、流平光亮劑等添加劑,使蝕刻劑與金屬接觸時溶解速度較快,并形成可溶性腐蝕產物,不能附著在蝕刻表面產生屏蔽鈍化。蝕刻液應該均勻平整。同時,金屬蝕刻工藝要能夠控制,不能一次性失去控制。
影響金屬蝕刻質量的因素:
蝕刻工藝的操作條件。溶液溫度和溶液溫度對腐蝕過程有很大的影響。溫度越高,反應速度越快,蝕刻速度越快。反應太快,容易產生表面粗糙度,揮發(fā)性溶液,加速蒸發(fā),生物可分解添加物,溶液消耗,壽命短。但溫度過低,溶解反應慢,蝕刻時間長,生產效率低,產量低,經(jīng)濟效益低。因此,通過測試,找到合適的溫度控制范圍,并在操作中嚴格執(zhí)行。。蝕刻液流動狀態(tài),蝕刻過程是金屬腐蝕溶解過程。溶液的攪拌可以增加對流,有利于金屬與新溶液的接觸和反應,也有利于腐蝕產物的遷移。通過壓縮空氣或手動攪拌對溶液進行攪拌,可以增加溶液的流動性,通過改變溶液的流動狀態(tài)可以實現(xiàn)蝕刻。
蝕刻電流密度效應,在電解蝕刻過程中,需要通過電流溶解金屬。根據(jù)法拉第定律,通過的電量與溶解的金屬量成正比。因此,在正常條件下,電流密度高,金屬溶解速度快,效率高,刻蝕時間短。但電流密度過高,溶解速度過快,腐蝕產物來不及清除,會在蝕刻表面積聚,嚴重時會發(fā)生鈍化,特別是對一些容易鈍化的金屬材料。另外,高電流密度可能導致表面粗糙或不光滑,因此應將其控制在合理的范圍內,并應根據(jù)不同的金屬材料、溶液配方和其他工藝條件加以考慮,并通過試驗確定。
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