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一 不銹鋼蝕刻技術(shù)
利用對(duì)不銹鋼表面的侵蝕作用，從不銹鋼表面去除金屬的處理技術(shù)。
(1) 電解不銹鋼蝕刻 (electrolytic etching)
用母模作導(dǎo)電性陰極，以電解液作媒介，對(duì)加工部分，集中實(shí)施蝕刻的侵蝕去除法。
(2) 化學(xué)不銹鋼蝕刻 (chemical etching)
利用耐藥品被膜，把蝕刻侵蝕去除，作用集中于所要部位的方法。
照相蝕刻技術(shù) (photo-etching process)
在金屬表面全面均勻形成層狀的感旋光性耐藥品被膜 (photo resist) ，而透 過(guò)原圖底片，用紫外線等曝光，后施以顯像處理，來(lái)形成所要形狀的耐藥品被膜之被覆層，再以蝕刻浴的酸液或堿液，對(duì)露出部產(chǎn)生化學(xué)或電化學(xué)侵蝕作用，來(lái)溶解金屬的加工技術(shù)。
(3) 化學(xué)不銹鋼蝕刻不銹鋼蝕刻技術(shù)之特性
• 不需要電極、母型 (master) 等工具，故無(wú)需此等工具之維護(hù)費(fèi)。
• 由規(guī)劃到生產(chǎn)間所需時(shí)間短，可作短期加工。
• 材料之物理、機(jī)械性質(zhì)不受加工影響。
• 加工不受形狀、面積、重量之限制。
• 加工不受硬度、脆性之限制。
• 能對(duì)所有金屬 ( 鐵、不銹鋼、鋁合金、銅合金、鎳合金、鈦、史泰勒合金 ) 實(shí)施加工。
• 可高精度加工。
• 可施復(fù)雜、不規(guī)則、不連續(xù)之設(shè)計(jì)加工。
• 面積大，加工效率良好，但小面積時(shí)，其效率比機(jī)機(jī)械加工差。
• 水平向之切削易得高精度，但深度、垂直方向不易得到同機(jī)機(jī)械加工之精度。
• 被加工物之組成組織宜均勻，對(duì)不均質(zhì)材，不易加工順利。
早就公元前，人類(lèi)就開(kāi)始使用鐵來(lái)制作工具、武器，但早期的鐵都主要來(lái)自天外殞石。隨著人們對(duì)冶鐵技術(shù)及煉鋼技術(shù)的發(fā)明，才開(kāi)始了大規(guī)模對(duì)鋼鐵的使用。對(duì)于鋼鐵的化學(xué)蝕刻早期也主要用于鎧甲和兵器圖文的制作，到了近代有了模具壓花紋的蝕刻，到目前為止，工具鋼類(lèi)在化學(xué)蝕刻方面還是主要用于各種圖文模具的制作。隨著不銹鋼，各種鎳合金鋼以衣其它高強(qiáng)度鋼的發(fā)明，為化學(xué)蝕刻增添了新的功能。從此，鋼在這里已是一個(gè)廣義的名詞，它包括了普通意義上的鋼鐵，這些鋼主要是指一些工具鋼、模具鋼和其它普通鋼材；而更多的是指各路系列的不銹鋼及其它金屬的特種鋼。除了航空航天工業(yè)外，現(xiàn)在高檔電子產(chǎn)品的殼體及一些銘牌都會(huì)使用到不銹鋼的化學(xué)蝕刻技術(shù)。
一、針對(duì)不銹鋼蝕刻的普通型蝕刻液
普通不銹鋼多采用HNO3 和H2SO4混酸進(jìn)行蝕刻，也有采用FeCl3進(jìn)行蝕刻。在這些蝕刻液中常常加工H3PO4和金屬離子以降低被蝕刻表面精糙度以及溶液的可控性，使其成為這類(lèi)合金使用最廣泛的蝕刻液。1%Cr-Mo鋼也可采用18%的H2SO4和5%的HNO3在65度左右的情況下進(jìn)行蝕刻，蝕刻過(guò)程中依靠添加H2SO4和HNO3來(lái)控制蝕刻速度，溶液可不經(jīng)老化處理，表面粗糙度隨金屬離子濃度的增加得到降低。在正確控制的情況下，溶液能一直使用到含40g/L的金屬離子為止，蝕刻速度和表面粗糙度變化不大，這類(lèi)蝕刻液對(duì)多種低合金不銹鋼也有不錯(cuò)的蝕刻效果。
二、針對(duì)不銹鋼蝕刻的王水型蝕刻液
王水型蝕刻液在耐蝕鋼（不銹鋼）和鎳合金的化學(xué)蝕刻中得到了廣泛使用，特別是航空航天工業(yè)的某些關(guān)鍵部件都大量采用這種方法進(jìn)行加工。這種類(lèi)型的蝕刻液一般都是由HNO3、鹽酸和H3PO4組成。這種蝕刻液是通過(guò)游離酸和硝酸鹽的比例來(lái)控制，用這種方法能夠成功地用于多種金屬的化學(xué)蝕刻。
在王水型蝕刻過(guò)程中，從蝕刻液中溢出的氣體大多數(shù)是由氮和氧化物所組成，氫的析出很微。這表明在王水型蝕刻液中不銹鋼和蝕刻液之間的反應(yīng)是一種H+的氧化反應(yīng)，而可能是金屬首先被HNO3氧化，氧化的金屬離子迅速和Cl-結(jié)合而被溶解。
三、不銹鋼蝕刻的技術(shù)效益
任何金屬的切削方法，其目的不外乎從零件的指定位置上把材料切除下來(lái)，以獲得設(shè)計(jì)人員所要求的形狀?；瘜W(xué)蝕刻作為一種切削金屬的另一類(lèi)方法具有以下兩個(gè)最突出的優(yōu)點(diǎn)：
1、它能從那些很難加工的材料或零件的某些部位上，非常容易地把零件上的材料切除下來(lái)，而要用其它方法來(lái)做到這一點(diǎn)，則必須支出昂貴的加工費(fèi)用，甚至是難于進(jìn)行的；
2、這種工藝方法用以進(jìn)行切削的刀具是一種液體，而與這種液體相接觸的，則是它要加工的所有表面，而此，在進(jìn)行腐蝕加工的過(guò)程中，沒(méi)有任何機(jī)械強(qiáng)制力加諸于所要腐蝕切削的表面上。同時(shí)這種液體刀具，對(duì)于加工所要達(dá)到的最終形裝來(lái)說(shuō)，化學(xué)蝕刻不會(huì)受到切削刀具半徑大小的限制，也不存在切削刀具對(duì)工件的可達(dá)性問(wèn)題。從生產(chǎn)的角度來(lái)看，液體刀具的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是：它能夠在一個(gè)板材的上，下兩個(gè)面同時(shí)進(jìn)行腐蝕加工。這一點(diǎn)，不僅大大減小的因內(nèi)應(yīng)力釋放而引起的彎曲變形，而且還使全部的生產(chǎn)加工過(guò)種的工時(shí)顯著減少。
針對(duì)蝕刻加工的一些常見(jiàn)不銹鋼表面處理相關(guān)內(nèi)容
1、不銹鋼表面處理技術(shù)
不銹鋼所具有的獨(dú)特強(qiáng)度和優(yōu)越的防腐性能等良好的特性，使其應(yīng)用前景越來(lái)越廣，但不銹鋼的應(yīng)用發(fā)展很大程度上決定它的表面處理技術(shù)的發(fā)展程度。不銹鋼表面處理技術(shù)主要包括以下幾種：
不銹鋼電鍍：不銹鋼表面由于在空氣中的鈍化狀態(tài)，電鍍前必須經(jīng)過(guò)特殊的前處理工序后，方可進(jìn)行正常的電鍍。
不銹鋼的鈍化：凡是不銹鋼零件，如無(wú)電鍍或其它涂層要求，一般都要經(jīng)過(guò)鈍化處理，才能當(dāng)成品使用或裝配成部件。
不銹鋼的拋光：為了取得不銹鋼表面的光浩度，光亮度和延長(zhǎng)使用壽命，可能對(duì)不銹鋼進(jìn)行機(jī)械拋光，繼而化學(xué)或電解拋光。
不銹鋼著色：可以通過(guò)化學(xué)，電解著色的手段，在不銹鋼表面獲得不同的顏色，如黑色，彩色等等。
不銹鋼蝕刻加工的材料常見(jiàn)問(wèn)題解答
1、不銹鋼為什么會(huì)生銹？不銹鋼的抗腐蝕能力的大小是隨其鋼質(zhì)本身的化學(xué)組成、晶間結(jié)構(gòu)、使用條件及環(huán)境介質(zhì)類(lèi)型而改變的。不是任何一種不銹鋼在任何環(huán)境下都能耐腐蝕，不生銹的。不銹鋼表面有一層富鉻氧化膜（保護(hù)膜）防止氧原子的滲入及氧化，從而獲得搞銹蝕的能力。一旦有某種原因，這種薄膜遭到了不斷的破壞，空氣或液體中的氧原子就會(huì)不斷的滲入或金屬中的鐵原子不斷的析離出來(lái)，形成疏松的氧化鐵，金屬表面也就受到不斷的銹蝕。
2、不銹鋼加工的過(guò)程中的注意事項(xiàng)？加工區(qū)：不銹鋼件的加工區(qū)域應(yīng)相對(duì)的固定。不銹鋼件的加工區(qū)的平臺(tái)應(yīng)采取隔離措施，如鋪上橡膠墊等。不銹鋼件加工區(qū)應(yīng)避免對(duì)不銹鋼件的損傷與污染。下料：不銹鋼件的下料采用剪切或等離子切割、鋸切等。機(jī)械加工：不銹鋼件在車(chē)、銑等機(jī)械加工時(shí)也應(yīng)注意防護(hù)、作業(yè)完成應(yīng)清理干凈工件的表面油污、鐵悄等雜物。成型加工：在 卷板、折彎過(guò)程中，應(yīng)采取有效措施避免造成不銹鋼件表面的劃傷和折痕。
化學(xué)蝕刻對(duì)不銹鋼類(lèi)力學(xué)性能的影響
不銹鋼材經(jīng)化學(xué)蝕刻后對(duì)持久載荷、彎曲性能、和疲勞性能都會(huì)產(chǎn)生影響，其影響的程度和鋼材的種類(lèi)及蝕刻劑的性能有關(guān)。一般來(lái)講，化學(xué)腐蝕對(duì)不銹鋼的靜力影響強(qiáng)度沒(méi)有多大影響，但是對(duì)抗疲勞性能有所下降，不過(guò)這種下降可以通過(guò)噴射技術(shù)來(lái)得到改善。高強(qiáng)度不銹鋼在經(jīng)過(guò)化學(xué)蝕刻之后，在靜力強(qiáng)度方面沒(méi)有任何下降，甚至在某些情況下，疲勞性能也不受影響，而在另外一些情況下，只是受到輕微的影響?；瘜W(xué)蝕刻后所達(dá)到的表面粗糙度，在任何情況下都將顯著影響高強(qiáng)度不銹鋼的疲勞壽命。但通過(guò)噴射技術(shù)處理可用來(lái)提高高強(qiáng)度不銹鋼在化學(xué)腐蝕后的疲勞壽命，這一點(diǎn)和鋁合金經(jīng)化學(xué)蝕刻后的噴射處理是一致的。至于化學(xué)腐蝕對(duì)不銹鋼材的持久載荷、彎曲性能的影響，主要娶決于化學(xué)腐蝕加工后的表面較低的粗糙度，對(duì)于經(jīng)過(guò)精細(xì)研磨過(guò)的不銹鋼材可得到更好的效果。
不銹鋼蝕刻化學(xué)煙霧對(duì)操作人員的危害
一、不銹鋼蝕刻及化學(xué)煙霧對(duì)操作人員的危害
化學(xué)蝕刻這一特殊的加工方法所使用的腐蝕材料，會(huì)對(duì)操作人員的健康產(chǎn)生很大的影響。在金屬蝕刻中有兩個(gè)重要的方面對(duì)人的健康會(huì)產(chǎn)生危害。
1、蝕刻液的影響
金屬蝕刻都是在強(qiáng)酸或是強(qiáng)堿性的腐蝕液中進(jìn)行。對(duì)鈦及高合金鋼的腐蝕液中還會(huì)有氟化物的存在，特別是對(duì)鈦的蝕刻會(huì)使用到大量的氟化物，對(duì)人的健康影響更大。這些腐蝕液很容易地把金屬材料蝕刻掉，顯然對(duì)人體的組織細(xì)胞同樣也會(huì)發(fā)生腐蝕或破壞現(xiàn)象。因而在生產(chǎn)中選擇腐蝕劑的成分及濃度的控制是極其重要的。
對(duì)于從事化學(xué)蝕刻或有關(guān)的所有工作人員，都必須經(jīng)過(guò)充分的培訓(xùn)，并根據(jù)工作的性質(zhì)和崗位要求，穿戴必要的工作服，以防止濺出的強(qiáng)酸強(qiáng)堿對(duì)工作人員造成危害事故。這種事故都是腐蝕液濺出或在配制腐蝕液、搬運(yùn)酸時(shí)不慎濺出或翻倒，這就意味著有大量的硫酸，硝酸，鹽酸，氫氟酸等強(qiáng)酸在失去控制的情況下對(duì)操作人員和其他人員造成威脅。在生產(chǎn)中只要認(rèn)真做好防范措施，發(fā)生嚴(yán)重事故的情況是很少的。但這并不能代表我們就可以放松警惕，很多事故往往就發(fā)生在我們認(rèn)為它不會(huì)發(fā)生的時(shí)候，并且這種事故一旦發(fā)生其后果往往是很?chē)?yán)重的。
2、各種蝕刻性氣體及煙霧的影響
金屬蝕刻過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的酸霧或堿霧，這些煙霧對(duì)人體的表面看不出什么損傷，但對(duì)人的呼吸系統(tǒng)會(huì)造成損害，甚至是很?chē)?yán)重的損害。所以在進(jìn)行蝕刻加工時(shí)應(yīng)特別注意蝕刻間的排風(fēng)設(shè)施的可靠性，這里所說(shuō)的排風(fēng)設(shè)施的可靠性并不是簡(jiǎn)單地把這些酸霧，堿霧直接排向周?chē)h(huán)境，而是要經(jīng)過(guò)中和處理后再排出，否則未經(jīng)處理的酸霧和堿霧直接排出，同樣會(huì)對(duì)周?chē)娜藛T造成危害，并嚴(yán)重污染大氣，對(duì)壞境造成破壞。對(duì)于那些容易有強(qiáng)腐蝕氣體逸出的蝕刻加工過(guò)程，可采用密閉蝕刻間進(jìn)行遙控操作腐蝕。對(duì)人體健康有危害的常見(jiàn)腐蝕劑有以下幾種。在金屬蝕刻，拋光等工序生產(chǎn)的氮氧化物氣體不僅對(duì)工作人員造成嚴(yán)重危害而且對(duì)環(huán)境和大氣也會(huì)造成嚴(yán)重影響。
鋁合金的腐蝕劑危害：濺射到皮膚上，面部，眼睛等
霧氣危害有兩種: （1）蝕刻時(shí)產(chǎn)生的氫氣，雖然氫氣對(duì)人體和環(huán)境無(wú)危害，但高濃度集聚的氫氣易爆炸；(2)蝕刻時(shí)產(chǎn)生的堿霧：由于鋁合計(jì)的堿性腐蝕液中NaOH濃度高時(shí)，同時(shí)也是在高溫情況下進(jìn)行蝕刻加工，所以會(huì)有大量堿霧生成，堿霧會(huì)在空氣中形成氣溶膠，滯留較長(zhǎng)時(shí)間，人體吸入會(huì)嚴(yán)重?fù)p害呼吸系統(tǒng)，同時(shí)這些堿霧排放于環(huán)境中也會(huì)對(duì)周邊環(huán)境的生態(tài)造成二次污染。
鋼/鎳合金的腐蝕劑危害：強(qiáng)腐蝕劑液體飛濺到皮膚上，面部，眼睛上等。同時(shí)氫氟酸對(duì)人體是特別危險(xiǎn)的
霧氣的危害：腐蝕性和窒息的霧氣，對(duì)生產(chǎn)者和環(huán)境都會(huì)造成危害。蝕刻產(chǎn)生的氮氧化物和HCl霧氣對(duì)大氣的破壞很?chē)?yán)重，同時(shí)也危害人體呼吸系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)
銅合金的腐蝕劑危害：腐蝕性液體飛濺到皮膚上，面部，眼睛上等。高價(jià)鐵的排放和被人體吸入都會(huì)造成很大的危害
霧氣的危害：腐蝕性和窒息性的霧氣，對(duì)生產(chǎn)者和環(huán)境都會(huì)造成危害
在化學(xué)蝕刻中所使用的各種腐蝕劑，及在蝕刻過(guò)程中所產(chǎn)生的各種腐蝕性有毒性氣體，對(duì)人體的危害遠(yuǎn)不止以上所列舉的內(nèi)容，而這些腐蝕性和有毒性的氣體在被排放到空氣中后對(duì)環(huán)境和大氣的危害更甚。所以當(dāng)我們還在進(jìn)行化學(xué)蝕刻工廠設(shè)計(jì)時(shí)，就必須要考慮到這些負(fù)面因素對(duì)人體和環(huán)境的危害。我們從事這項(xiàng)工作不僅僅是為了利益，同時(shí)更重要的是為了保障人員的身體健康和良好的生態(tài)環(huán)境。
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