蚀刻标牌工艺.pdf
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1、业 者 论 坛2000.2丝网印刷29标牌与我们的社会和生活密切相关无论走在大街上或走进商场公共场所以及我们平时所用的家电和设施用具都有各种各样的标牌射入我们的眼帘经过 2 0 多年的改革开放通过引进技术和设备更主要的是标牌行业中的科技人员和工人对外来技术的消化 吸收和发挥的创造力使标牌的制造技术大大提高品种和花色已经是繁花似锦它点缀着环境 美化了生活 是现代社会的一条靓丽的风景线在品种繁多的标牌中资格最老 应用最广的要数蚀刻标牌它有良好的牢固性和耐磨性又有大方 华丽 文雅的特点 因此被广范应用于工业 建筑 商业等诸多的领域中在市场经济的今天 各商家 团体和公司 为提高自己的知名度和企业形象大
2、都使用蚀刻标牌作为自己的牌匾以便使本企业有华贵和高大的形象但是只要细心观察就会发现两种现象 一是大公司 大饭店包括各驻京使馆和商社银行所用的牌匾做工细致 用料考究 看后给人一种舒畅的感觉同时从其光亮程度和表面的清洁足以表明公司的形象二是有相当数量为粗制滥造挂上不久就出现锈迹斑斑 填漆脱落 防护漆起皮 原来的擦伤和划伤都显露出来以上所说以铜质牌最多产生这种粗制滥造主要是没有和不具备应有的加工手段或质量意识薄弱所致但是随着改革开放步伐的加快这种状况会逐步减少虽然我们已经告别了5 0 年代初蚀刻标牌掩膜固化为煤球炉烤板的时代可是当我们今天走进专业制造标牌的厂家时在相当数量的车间里看到碳精灯冒着浓烟在
3、闪亮烧焦毛发的嗅味弥漫在厂房六价铬的漂洗水在流淌这里先让我们回顾以重铬酸铵为感光剂的骨胶 明胶 聚乙烯醇的蚀刻标牌感光掩膜走过的半个世纪的历程蚀刻标牌感光掩膜材料应用概况自解放至今蚀刻标牌的掩膜感光剂一直用重铬酸铵因为它能与多种有机物接触与胶体混合在紫外光的作用下可游离出三氧化二铬成为不溶或微溶于水的成膜物而六价铬则在显像时被水溶解后冲掉故形成所需的感光图形 但也出现过(很少)与胶体混合后经过磨擦和撞击引起燃烧(实例不多)它给环境和人体带来的危害是 有腐蚀性 有毒 长期接触能给眼睛 皮肤 呼吸造成刺摘要 详细介绍了标牌中最常用的一种蚀刻标牌 论述了制作蚀刻标牌的感光掩膜材料的特性及组成 同时还
4、介绍了一种新型抗电镀油墨及工艺流程和操作中易出现的问题及解决对策 并对环境保护提出了几点建议关键词 标牌 蚀刻 抗电镀油墨A b s t r a c t T h e p a p e r i n t r o d u c e s a k i n d o f e t c h e d s i g n i nm o s t c o m m o n u s e.I t e x p l a i n s t h e p r o p e r t y a n d c o m p o s i t i o n s o ft h e p h o t o r e s i s t u s e d i n e t c h i
5、 n g p r o c e s s.I t a l s o i n t r o d u c e s an e w r e s i s t i n k f o r s i g n m a n u f a c t u r e,i t s o p e r a t i n g p r o c e d u r ea n d t r o u b l e-s h o o t i n g.S o m e p r o p o s a l s f o r e n v i r o n m e n t p r o t e c-t i o n a r e p r o v i d e d.K e y w o r d s
6、 s i g n;e t c h i n g;r e s i s t i n k李春甫蚀刻标牌的现状和新型感光材料的应用302000.2丝网印刷业 者 论 坛激和过敏感光掩膜的组成一般的感光掩膜是由光敏剂(感光剂)和水溶性的高聚合物组成所谓水溶性的高聚合物就是我们平时所说的成膜剂大都是明胶 骨胶和聚乙烯醇酸 但在成膜剂中又分为两大类即蛋白质类型的成膜剂 以骨胶 明胶和蛋白片组成热塑型成膜剂则是用不同聚合度的聚乙烯醇蛋白质类型的感光掩膜中的骨胶和明胶是由动物皮骨熬制而成 微黄 无味透明或半透明片状或颗粒其含水量在 1 0%1 8%是由不同分子量的蛋白质组成的混合物分子链长约 2503 0 0 n
7、 m 其特点是能将重铬酸铵均匀地悬浮在胶体中同时它的结构存在有球状和纤维状两种结构 前者可以很好地溶于水中 后者则憎水(不溶于水)所以骨胶明胶蛋白片的感光机理就是利用重铬酸铵在紫外光的作用下使可溶性的球状蛋白变成不溶于水的纤维状结构而从氧化还原吸附理论讲经过紫外光的照射C r+6C r+3其中 C r+3不溶于水同样使感光膜坚硬 随之C r+6被水冲掉获得完美的图形此种感光掩膜的成像理论很多这里不一一例举通常的蛋白质感光胶不易贮存若加些防腐剂又影响感光性能 因此只能用多少配多少 否则长霉变质若凝固后再用时则需水溶加温 但感光性能远不如初显影后的感光膜不能抗蚀刻还需物理固膜或化学固膜所谓物理固膜
8、是指将图形感光膜在1 5 0 1 7 0 烘烤3 0 5 0 m i n(或在电炉直接加热使其感光膜变为金黄色)加热烘烤主要是将感光膜的水分去掉使感光膜脱水成为分子内脱水从湿润的疏松状态变为致密的不溶状态提高了抗蚀性能化学固膜是将其浸入以铬酐为主的溶液中吸附于感光膜中的 C r+6转为C r+3继而C r+3与高聚合物分子反应生成不溶的网状螯合物 增强感光膜的抗蚀性热塑型成膜剂是用不同聚合度的聚乙烯醇7 0 年代初聚乙烯醇感光膜的问世较之蛋白质类型的感光膜是大进了一步它的优点在于 可较长期的保存 用时不必加温随取随用 吸水性能低 但是随着聚合度的不同加热的温度也不同 有时还需调整配方 否则显影
9、后有余胶因此还要不同程度地加入表面活性剂但是它的感光剂仍是重铬酸铵聚乙烯醇是一种水溶性树脂由醋酸乙烯树脂在碱性催化作用下水解而成 为白色 浅黄色絮状或粉状物质聚乙烯醇的使用性能取决于聚合度 聚合度越大 结晶性越强成膜性好水溶性小表 1为不同聚合度的聚乙烯醇溶解条件聚合度太低溶解时虽可不加温但成膜后同基板的结合力较差膜层易脱落若聚合度太高熬制时高分子链不易折断造成显影时有残胶所以一般选用8 0 0 1 5 0 0 的聚合度为宜聚乙烯醇的感光机理和蛋白质类型不同它不存在球状和纤维状的结构而是以本身含有羟基的线性聚合物经紫外光照射后铬盐的感光作用使聚乙烯醇分子交联成为网状结构从而改变了它的性能成为憎
10、水的胶膜聚乙烯醇感光胶经曝光显影后同样进行化学固膜或物理固膜才能抗蚀刻不干胶掩膜8 0 年代末计算机控制的刻划机进入我国它对广告宣传和文字的美化起了很大作用 刻划出的字衬有不干胶将其转贴于板上作掩膜对于蚀刻大型标牌及说明板非常适用其优点是不用底片耐蚀刻性能极佳 字形美观 蚀刻后图形变形性小但是要进行批量生产就不合算了对于字小的标牌也就无能为力蚀刻大都用三氯化铁水溶液进行蚀刻因它有较大的容铜量和价格便宜的特点但废液会给环境带来污染现在有很多地区实行了集中回收和处理收效显著当对镀钛板和不锈钢板进行蚀刻时可加些抑制剂 缓释剂促进剂为防止侧蚀都能对蚀刻的深度进行有效的控制电解蚀刻虽在文献中早有报导但用
11、于实践还是最近几年的事 它的优点是蚀刻速度快 无污染 但需专用设备 尽管电解液的配方大都相似购置设备时所用电解液还要付一定的费用环境保护的警示C r+6的排放前面所讲重铬酸铵为感光剂的感光膜经紫外光照射后曝光的部分变为C r+3而未曝光的掩膜仍为C r+6显影时被水冲走 而化学固膜液中的C r+6也带入漂洗水中造成污染如果制造凹版标牌大面积被感光膜所覆盖显影时只有版面的 5%1 5%含C r+6的腌膜冲走 相反若制造凸 聚合度 加热条件3 0 0 5 0 0 常温下溶于水8 0 0 1 3 0 0 8 0 9 0 的热水1 3 0 0 1 5 0 0 沸水煮1 1.5 h1 5 0 0 1 7
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