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PERFECTIONNEMENTS RELATIFS A UN BAIN DE GRAVURE CHIMIQUE.
La présente invention se rapporte à un procédé de gravure sur métaux. Elle concerne en particulier un procédé perfectionné pour obtenir un relief sur la surface d'un objet constitué par un alliage à base de magnésium, comme dans la fabrication d'un cliché d'impression, par morsure avec une solution acide.
Dans le procédé habituel d'obtention d'un cliché métallique, tel que la photogravure d'un métal soluble dans l'acide, comme le magnésium et les alliages à base de magnésium, on applique une couche sensible à la lumière ou "vernis" sur la surface du métal qui est généralement plane ou cylindrique. On expose à la lumière la surface ainsi revêtue à travers un négatif comportant une image afin de reproduire l'image correspondante sur le revêtement. On "développe" la surface exposée ainsi revêtue pour obtenir un revêtement résistant à l'acide ayant la forme de l'image produite par cette exposition. Le revêtement résistant à l'acide, que l'on désignera sous le nom de "couche résistante", est alors habituellement durci à nouveau par un traitement de durcissement qui augmente sa résistance à la morsure de l'acide.
On soumet ensuite la surface métallique comportant la couche résistante ainsi préparée à la morsure d'un acide.
Généralement, on effectue cette morsure par l'acide nitrique dilué de manière appropriée avec de l'eau, la solution acide étant habituellement éclaboussée ou autrement projetée contre l'objet. La solution acide attaque les parties dénudées du métal, c'est-à-dire les parties de l'objpt qui ne sont pas dépouillées du produit sensible à la lumière au cours de l'opération de développement. Le reste de la surface métallique est protégé, par la "couche résistante", de l'attaque directe de l'acide qui ne pénètre pas à travers la couche. A mesure que l'attaque progresse, le métal des parties dénudées de l'objet se dissout en laissant l'image adjacente en relief.
Aussitôt que la morsure atteint une profondeur modérée, l'action de l'acide s'exerçant sur le métal en relief dans une direction latérale de-
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vient appréciable et la "couche résistante" peut être légèrement creusée autour de ses bords. Avant qu'une quantité préjudiciable de métal en relief soit dissoute par cette attaque latérale, on retire l'objet de l'acide de morsure, on enlève la solution de gravure par rinçage, on sèche l'objet rincé et on traite ensuite l'objet séché pour protéger le relief métallique de l'attaque latérale par l'acide qui a lieu au moment où l'on soumet l'objet à une nouvelle opération de morsure.
L'un des procédés ayant pour but cette protection consiste à saupoudrer l'objet dans quatre directions, c'est-à-dire vers le Nord, le Sud, l'Est et l'Ouest? avec un produit pulvérulent résistant à l'acide que l'on appelle "poudre des graveurs", en vue de recouvrir de cette poudre tous les côtés des parties métalliques en relief. Après chaque saupoudrage, on procède à la "cuisson" de la poudre, c'est-à-dire que l'on chauffe l'objet gravé et pulvérisé en vue de faire fondre et de fixer sur place le produit résistant à l'acide sous la forme d'un revêtement résistant à l'acide.
On soumet ensuite l'objet ainsi protégé par saupoudrage ou autrement à une seconde morsure. Cette morsure accentue la profondeur de la première sans donner lieu à une attaque du métal toujours en relief, dont les cotes sont protégés contre l'acide.
On interrompt la seconde morsure, comme la première, avant qu'une attaque nuisible se produise sur les cotés du relief au dessous de la partie protégée et, comme auparavant, on rince l'objet gravé, on le sèche et on lui applique un traitement de protection par saupoudrage en vue d'obtenir un revêtement résistant à l'acide sur tous les côtés de la partie nouvellement formée du relief. L'objet est ainsi préparé pour une troisième morsure que l'on effectue de manière analogue aux précédentes.
L'objet à traiter se trouve ainsi alternativement soumis à la morsure, à la protection du relief et à une nouvelle morsure en vue d'accentuer ce relief tout en reignant l'attaque par l'acide du métal en relief supportant l'image jusqu'à ce qu'on obtienne une profondeur suffisante de gravure sur la surface de l'objet non revêtue de la "couche résistante" afin de satisfaire aux exigences de l'impression. Le nombre d'attaques par l'acide ou de "morsures",comme on appelle., dans le métier, ces opérations de gravure, est généralement de trois, quatre ou cinq, suivant la qualité de l'image et la profondeur de morsure recherchée. Les phases que l'on vient d'énumérer sont bien connues dans l'art de la gravure et on les pratique suivant les modes opératoires variés les mieux adaptés au travail.
Bien que les morsures de l'acide attaquent rapidement le métal, le temps total nécessaire pour l'opération entière d'achèvement de la préparation du relief ou, par exemple,, d'une surface d'impressions devient d'une longueur excessive lorsqu'il s'agit d'effectuer des morsures multiples.
Cela est dû principalement aux nombreuses phases de rinçage, de séchage et de protection du relief qui sont nécessaires entre chaque morsure du liquide de gravure pour empêcher la creusure de l'image tout en réalisant une profondeur suffisante d'attaque dans le but proposé, et demandent plus de.temps que l'opération de gravure elle-même.
La présente invention a pour principal objet un procédé de préparation d'un relief sur métal par gravure à l'aide d'un acide, tel que pour la préparation d'une surface d'impression, procédé que l'on peut mettre en oeuvre rapidement. Un autre objet de l'invention consiste à réduire ou à empêcher l'attaque de l'acide sur le métal en relief en dessous d'une "couche résistante" à l'acide et à réduire ainsi ou à éliminer la nécessité de faire intervenir un ou plusieurs traitements protecteurs, par exemple le saupoudrage et la cuisson, pour préserver le relief de l'attaque latérale qui se produit pendant la morsure. D'autres objets et avantages de l'invention apparaitront encore au cours de la description qui va suivre.
La présente invention est basée sur la découverte qu'en projetant la composition du bain contre l'objet à graver, après avoir incorporé audit bain de morsure acide certains agents qui produisent une pellicule amovible résistant à l'acide, pellicule exerçant un effet empêchant l'action
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dissolvante de l'acide, on n'affecte pas d'une manière nuisible l'action dissolvante de l'acide normalement à la surface de l'objet tout en rédui- sant sensiblement l'action de dissolution s'exerçant latéralement, c'est- à-dire dans une direction qui tend à dissoudre le métal en relief et à creu- ser la t'couche résistante".
Il en résulte que l'on obtient une morsure plus profonde sans perte notable d'étendue de la surface en relief et que l'on peut éviter un ou plusieurs sinon tous les traitements de protection que l'on applique après la formation du relief pour empêcher l'attaque par morsure sur les cotés La suppression de l'un ou l'autre, sinon de tous les traitements protecteurs, se traduit par une production 'accélérée de 1' objet gravé terminé et par des économies importantes aussi bien de main- d'oeuvre que de matière.
En ce qui concerne l'évaluation des effets des agents que l'on ajoute au bain de morsure acide conformément à la présente invention pour régler l'attaque de l'acide, on utilise l'expression "facteur de gravure"
Cette expression fixe le rapport e. tre la profondeur de la morsure au voi- sinage d'une ligne de la "couche résistante", et la moitié de la¯perte en largeur du métal au sommet de la surface du relief au-dessous de cette ligne de la "couche résistante". Le facteur de gravure représente une mesure de l'intensité de l'attaque latérale par l'acide c'est-à-dire parallèlement à la surface comportant le relief comparée à l'intensité de l'attaque en direction du bas (c'est-à-dire perpendiculairement à la surface portant le relief).
Le facteur de gravure varie dans une certaine mesure avec la surface de métal dénudée que l'on expose à la gravure, aussi bien qu'avec la profondeur de la morsure. En vue d'effectuer des essais comparatifs, on peut ne pas tenir compte de ces variations si la surface du métal dénudée voisine de la "couche résistante est au moins de 0,51 mm de largeur et si la morsure se fait sur une profondeur d'au moins 0,127 mm environ dans chaque essai.
Dans les essais de solutions contenant de l'acide nitrique pur à raison de 1 à 50% en poids de HNO dans l'eau, le facteur de gravure observé est compris entre 1,5 et envion 7 pour une planche en alliage à base de magnésium ayant une composition nominale de 3% d'aluminium, 1 % de zinc, 0,2 % de manganèse, le reste étant du magnésium et l'on projette forte- ment la solution d'acide contre la planche, comme on peut le faire à l'aide d'un jet d'air ou par éclaboussure jusqu'à obtention d'une morsure sur une profondeur d'environ 0,25 mm.
Grâce à la présente invention, le facteur de gravure du bain d'attaque à l'acide nitrique est sensiblement augmenté par l'addition de certains agents au bain que l'on vient de décrire, ce qui, comme on l'a déjà mentionné, permet de réduire le temps total nécessaire à l'obtention de la profondeur désirée du relief sur la surface métallique.
Pour la mise en oeuvre de l'invention, on utilise l'acide nitri- que dilué avec l'eau à la concentration appropriée. Généralement, il n'est pas désirable de diluer fortement l'acide du fait que la dilution diminue 2 sa vitesse d'action sur le métal. D'un autre côté, si on utilise une dilu- tion insuffisante, l'action de l'acide peut être trop forte- et la "couche résistante"' peut être endommagée, comme cela est le cas lorsque la concen- tratiort dépasse 50% environ en poids de HNO3. Les concentrations comprises dans la gamme de 3 à 20% de HNO3 sont généralement les plus appropriées.
Une gamme préférée de concentration se situe entre 5 et 10%, bien qu'une concentration de 7% en poids de HNO3 donne généralement satisfaction.
Conformément à la présente invention, on ajoute à la solution d'acide nitrique diluée (avec de l'eau) de manière appropriée un agent qui augmente le facteur de gravure et qui est constitué par un ester que forme l'acide sulfosuccinique avec un alcool aliphatique ayant de 4 à 12 atomes de carbone. On cite comme exemples de tels esters, sous forme de sels de métaux alcalins, le diisobutyl-sulfosuccinate de sodium, le diamyl-sulfo- succinate de sodium, le dihexyl-sulfosuccinate de sodium et le dioctyl-sulfo- succinate de sodium et les esters acides correspondants comme, par exemple, le diisobutyl-sulfosuccinate acide et le dioctyl-sulfo-succinate acide de
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sodium.
La quantité d'ester à utiliser dépend de la quantité de HNO3 contenue dans la solution d'acide nitrique du fait qu'une concentration plus élevée de HNO3 demande une quantité plus élevée d'ester. En général, on . peut utiliser une quantité d'ester comprise entre 0,0014 et 0,15 fois la quantité de HNO3 contenue dans la solution d'acide nitrique.
La mise en oeuvre de la présente invention sera mieux comprise encore grâce aux exemples ci-après donnés à titre non limitatif :
Exemple 1.-
On applique sur une planche constituée par un alliage à base de magnésium dont la composition nominale est de 3% d'aluminium, de 1% de zinc et de 0,2% de manganèse, le reste étant du magnésium, une couche de vernis habituel sensible à la lumière et on l'expose, à travers un négatif photographique portant l'image d'un paragraphe imprimé en caractères légers du type à 5 points sans obit sur une base de 6 points'.
Après l'exposition, on développe cette planche-. ce qui laisse une "couche résistante" qui correspond à l'image d'impression, le reste de la surface de la planche se trouvant à nuo
On compose un bain de gravure à l'aide de la formule suivante : 10,5 % de solution de HNO3 - 99,7 parties en poids
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dioctyl-su3fosuccinate de sodium 0,3 11 Il
On maintient la planche au-dessus du bain sous un angle de 45 par rapportà l'horizontale,la "couche résistante" étant orientée vers le bas et le centre de la planche se trouvant à 26,67 cm au-dessus du bain.
On agite le bain et on le projette vers le haut contre la planche pendant environ 4 minutes. On rince et on sèche la planche, on constate qu'elle est attaquée sur une profondeur de 0,34 mm dans les parties à nu, le facteur de gravure étant de 10.
On a encore constaté qu'il est avantageux d'incorporer au bain de gravure, en plus de l'agent mouillant, un produit organique non miscible dans l'eau qui est liquide aux températures ordinaires, ou bien qui se liquéfie au-dessous de la température à laquelle on utilise normalement le bain de gravure tout en étant sensiblement inerte vis-à-vis de la solution aqueuse d'acide nitrique. On cite comme exemples de substances appropriées à cet effet les différentes fractions de pétrole dont le point d'ébullition est situé à l'intérieur de la gamme allant de 90 à 390 G comme, par exemple l'essence, la benzine, le kérosène, les huiles de goudron et les huiles lu- brifiantes. Ces liquides constituent des mélanges d'hydrocarbures variés, généralement saturés, appartenant à la série des paraffines ayant de 6 à 18 atomes de carbone.
D'autres exemples encore sont la térébenthine, le perchloréthylène et les diéthylbenzènes isomères. La quantité d'agent moullant et de liquide non miscible à l'eau que l'on doit utiliser dépend en partie de la concentration de HNO3 dans la solution d'acide nitrique et aussi en partie de la tendance de ces produits d'addition à réduire la vitesse d'attaque de l'acide nitrique. Lorsqu'on utilise des quantités trop faibles de ces produits d'addition, le facteur de gravure n'est pas augmenté.
D'un autre côté, une quantité trop élevée, soit de l'agent mouillant, soit du liquide non miscible empêche l'action mordante de l'acide. La quantité que l'on doit utiliser se situe entre ses extrêmes et on peut la déterminer par des essais. En général, on peut utiliser une quantité de liquide non miscible à l'eau comprise entre 1 à 14% en poids par rapport à la solution d'acide nitrique.
Les exemples suivants se rapportent à l'utilisation d'un liquide non miscible à l'eau dans la mise en oeuvre de l'invention.
Exemple 2.-
On soumet une planche analogue en alliage à base de magnésium et une "couche résistante!! analogue à celle de l'exemple 1, comme dans cet exemple 1, à l'action mordante d'un bain de gravure chimique ayant la composition suivante :
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Solution d'acide nitrique aqueuse contenant 7,14 % de HNO3 et 0,1 % de dioctyl-sulfosuccinate de sodium 96 parties en poids
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Kérosène 0.........0.<00.'.'0.0.0.' 4 parties en poids On prolonge l' attaq'.9 pendant 4 minutes à la température ambiante, puis on rince la planche et on la sèche. On constate que les parties à nu sont attaquées sur une profondeur de 0,29 mm en laissant un relief à arêtes vives sur la "couche résistante'* avec un facteur de gravure de 29.
Exemple- 3. -
On soumet une planche d'un alliage à base de magnésium et une "couche résistante" analogue à celles de l'exemple 1, de la même manière que dans celui-ci, à l'attaque d'un bain de gravure ayant la composition suivante :
Solution aqueuse d'aciue nitrique contenant 6,9% de HNO3 et 0,1% de dioctyl-sulfosuccinate de sodium .... 98,5 parties en poids
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Huile minerale ......... 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1,5 If fi
On prolonge l'attaque de la planche pendant 4 minutes à la température ambiante. On la rince ensuite et on la sèche.
L'examen de la planche attaquée montre que les parties à nu sont creusées à une profondeur de 0,25 mm, le facteur de gravure étant de 12,50
Exemple 4.-
On maintient une planche en alliage à base de magnésium et "une couche résistante!! analogues à celles de l'exemple 1 au-dessus d'un bain de gravure et on l'attaque de la même manière qu'à l'exemple 1, pendant 4 minutes, à la température ambiante, la composition du bain de gravure étant la suivante
Solution aqueuse d'acide nitrique contenant 10 % de HNO3 et 0,2% de dioctyl-sulfosuccinate de sodium ...... 96,2 parties en poids
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Essence de térébenthine"..... 0 . 0 .. 0 0 0 .. 3 ,8 Ir il
Après l'attaque, on rince la planche et on la sèche.
On constate que les parties à nu sont creusées sur une profondeur de 0,44 mm, le facteur de gravure étant de 25
Exemple 5.-
On maintient une planche en alliage à base de magnésium analogue et comportant une "couche résistante" comme dans l'exemple 1 au-dessus d'un bain de gravure, de la même manière que dans l'exemple 1, pendant 4 minutes, à la température ambiante, la composition du bain étant la suivante :
Solution aqueuse d'acide nitrique contenant 6,85 % de HNO3 et 0,1% de dioctyl-sulfosuccinate de sodium 98,5 parties en poids
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Perchlorétby1ène..o...oooo...ooooo. 1,5 If il
Après l'attaque, on rince la planche et on la sèche. On constate que les parties à nu sont attaquées sur une profondeur de 0,29 mm, le facteur de gravure étant environ 29.
Exemple 6.-
On applique une "couche résistante" analogue à celle de l'exemple 1 sur une planche d'alliage à base de magnésium, la composition nominale étant de 1% de zinc, 0,3% de cérium, le reste étant du magnésium. On attaque cette planche comte dans l'exemple 1 avec un bain de gravure ayant
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la composition suivante :
Solution aqueuse d'acide nitrique contenant 7% de HNO3 et 0,1% de dioctyl-sulfosuccinate de sodium.. 97,5 parties en poids
Mélange de 50% d'orthodiéthyl- benzène, de 25% de méta- et de
25% de paraéthylbanzène........... 2,5 " " Après 4. minutes d'attaque, on rince la planche et on la sèche. On constate que les parties à nu sont attaquées sur une profondeur de 0,29 mm, le facteur de gravure étant 29.
REVENDICATIONS.
1. Bain de gravure chimique contenant un mélange d'une solution aqueuse d'acide nitrique constituée par 3 à 50% de HNO3 et par un ester que forme l'acide sulfosuccinique avec un alcool aliphatique ayant de 4 à 12 atomes de carbone, la quantité de cet ester atteignant de 0,0014 à 0,15 fois la quantité de HNO3 contenue dans la solution d'acide nitrique.
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IMPROVEMENTS RELATING TO A CHEMICAL ENGRAVING BATH.
The present invention relates to a method of etching on metals. It relates in particular to an improved process for obtaining a relief on the surface of an object consisting of a magnesium-based alloy, as in the manufacture of a printing plate, by biting with an acid solution.
In the usual process for obtaining a metallic cliché, such as the photoetching of an acid soluble metal, such as magnesium and magnesium-based alloys, a light-sensitive layer or "varnish" is applied. on the surface of the metal which is generally flat or cylindrical. The surface thus coated is exposed to light through a negative comprising an image in order to reproduce the corresponding image on the coating. The exposed surface thus coated is "developed" to obtain an acid resistant coating in the shape of the image produced by this exposure. The acid resistant coating, referred to as the "resistant layer", is then usually cured again by a curing treatment which increases its resistance to acid bite.
The metal surface comprising the resistant layer thus prepared is then subjected to the bite of an acid.
Generally, this bite is effected by nitric acid suitably diluted with water, the acidic solution usually being splashed or otherwise thrown against the object. The acidic solution attacks the bare parts of the metal, that is to say the parts of the object which are not stripped of the light sensitive product during the developing operation. The rest of the metal surface is protected by the "resistant layer" from the direct attack of the acid which does not penetrate through the layer. As the attack progresses, the metal of the exposed parts of the object dissolves, leaving the adjacent image in relief.
As soon as the bite reaches a moderate depth, the action of the acid on the raised metal in a lateral direction of-
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comes appreciable and the "resistant layer" can be slightly hollowed out around its edges. Before a detrimental amount of embossed metal is dissolved by this side attack, the object is removed from the bite acid, the etching solution is rinsed off, the rinsed object is dried, and then treated. object dried to protect the metallic relief from lateral acid attack which takes place when the object is subjected to a new biting operation.
One of the methods aimed at this protection consists in sprinkling the object in four directions, that is to say towards the North, the South, the East and the West? with an acid-resistant powdery product called "engraving powder", in order to cover with this powder all sides of the raised metal parts. After each sprinkling, one proceeds to the "cooking" of the powder, that is to say that one heats the engraved and pulverized object in order to melt and fix in place the product resistant to the acid. in the form of an acid resistant coating.
The object thus protected by dusting or otherwise is then subjected to a second bite. This bite accentuates the depth of the first one without giving rise to an attack on the metal, still in relief, whose sides are protected against acid.
The second bite is interrupted, like the first, before a harmful attack occurs on the sides of the relief below the protected part and, as before, the engraved object is rinsed, it is dried and a treatment is applied to it. dust protection to obtain an acid resistant coating on all sides of the newly formed part of the relief. The object is thus prepared for a third bite which is performed in a manner analogous to the previous ones.
The object to be treated is thus alternately subjected to the bite, to the protection of the relief and to a new bite in order to accentuate this relief while reigning the attack by the acid of the raised metal supporting the image up to that a sufficient depth of etching is obtained on the surface of the object not coated with the "resist layer" to meet the printing requirements. The number of acid attacks or "bites", as these etching operations are called in the trade, is generally three, four or five, depending on the quality of the image and the depth of the bite. wanted. The phases which have just been enumerated are well known in the art of engraving and they are carried out according to the various procedures best suited to the work.
Although the acid bites quickly attack the metal, the total time required for the entire operation of completing the preparation of the relief or, for example, of a surface of impressions becomes excessively long when 'it is about performing multiple bites.
This is mainly due to the numerous rinsing, drying and relief phases which are necessary between each bite of the etching liquid to prevent scorching of the image while achieving a sufficient depth of attack for the proposed purpose, and take more time than the engraving operation itself.
The main object of the present invention is a process for preparing a relief on metal by etching using an acid, such as for the preparation of a printing surface, a process which can be implemented. quickly. Another object of the invention is to reduce or prevent the attack of acid on the raised metal below an acid "resistant layer" and thereby reduce or eliminate the need to involve one or more protective treatments, for example dusting and baking, to preserve the relief of the lateral attack which occurs during the bite. Other objects and advantages of the invention will become apparent from the description which follows.
The present invention is based on the discovery that by spraying the composition of the bath against the object to be etched, after incorporating into said acid bite bath certain agents which produce a removable acid-resistant film, the film having an effect preventing the 'action
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dissolving acid, the dissolving action of acid normally on the surface of the object is not adversely affected while substantially reducing the dissolving action exerted laterally. that is, in a direction which tends to dissolve the raised metal and hollow out the resistant layer ".
The result is that a deeper bite is obtained without noticeable loss of extent of the relief surface and that one or more if not all of the protective treatments that are applied after the formation of the relief can be avoided for prevent bite attack on the sides The removal of either, if not all, of the protective treatments results in accelerated production of the finished engraved object and in significant savings in labor as well. of work than of material.
With regard to the evaluation of the effects of the agents which are added to the acid bite bath according to the present invention to control the attack of the acid, the term "etching factor" is used.
This expression fixes the ratio e. be the depth of the bite at the vicinity of a line of the "resistant layer", and half the loss in width of the metal at the top of the surface of the relief below this line of the "resistant layer ". The etching factor represents a measure of the intensity of the lateral attack by the acid i.e. parallel to the surface comprising the relief compared to the intensity of the attack towards the bottom (c ' that is to say perpendicular to the surface bearing the relief).
The etch factor varies to some extent with the bare metal surface exposed to etching, as well as with the depth of the bite. With a view to carrying out comparative tests, these variations may be disregarded if the bare metal surface adjacent to the resistant layer is at least 0.51 mm in width and if the bite is made to a depth of d at least about 0.127 mm in each test.
In the tests of solutions containing pure nitric acid in an amount of 1 to 50% by weight of HNO in water, the observed etching factor is between 1.5 and about 7 for an alloy board based on magnesium having a nominal composition of 3% aluminum, 1% zinc, 0.2% manganese, the remainder being magnesium and the acid solution is thrown strongly against the board, as can be done. do this with an air jet or by splashing until a bite is obtained to a depth of approximately 0.25 mm.
Thanks to the present invention, the etching factor of the nitric acid etching bath is significantly increased by the addition of certain agents to the bath just described, which, as already mentioned , reduces the total time required to obtain the desired depth of relief on the metal surface.
For the practice of the invention, nitric acid diluted with water at the appropriate concentration is used. Generally, it is not desirable to strongly dilute the acid because the dilution decreases its rate of action on the metal. On the other hand, if insufficient dilution is used the action of the acid may be too strong and the "resistant layer" may be damaged, as is the case when the concentration exceeds 50. about% by weight of HNO3. Concentrations in the range of 3-20% HNO3 are generally the most suitable.
A preferred range of concentration is between 5 and 10%, although a concentration of 7% by weight of HNO3 is generally satisfactory.
In accordance with the present invention, an agent which increases the etchant and which consists of an ester formed by sulfosuccinic acid with an alcohol is added to the solution of nitric acid diluted (with water) in an appropriate manner. aliphatic having 4 to 12 carbon atoms. Examples of such esters, in the form of alkali metal salts, are sodium diisobutylsulphosuccinate, sodium diamylsulphosuccinate, sodium dihexylsulphosuccinate and sodium dioctylsulphosuccinate and esters. corresponding acids such as, for example, acid diisobutyl sulfosuccinate and acid dioctyl sulfosuccinate
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sodium.
The amount of ester to be used depends on the amount of HNO3 contained in the nitric acid solution since a higher concentration of HNO3 requires a higher amount of ester. In general, we. can use an amount of ester between 0.0014 and 0.15 times the amount of HNO3 contained in the nitric acid solution.
The implementation of the present invention will be better understood thanks to the examples below given without limitation:
Example 1.-
Is applied to a board made of a magnesium-based alloy whose nominal composition is 3% aluminum, 1% zinc and 0.2% manganese, the rest being magnesium, a usual varnish layer sensitive to light and exposed, through a photographic negative bearing the image of a paragraph printed in light type 5 point type without obit on a 6 point basis.
After the exhibition, we develop this board. which leaves a "resistant layer" which corresponds to the print image, the rest of the surface of the board being at nuo
An etching bath is made up using the following formula: 10.5% HNO3 solution - 99.7 parts by weight
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sodium dioctyl-sulfosuccinate 0.3 11 II
The plank is held over the bath at an angle of 45 to the horizontal with the "tough layer" facing down and the center of the plank 26.67 cm above the bath.
Shake the bath and throw it up against the board for about 4 minutes. The board is rinsed and dried, it is observed that it is etched to a depth of 0.34 mm in the bare parts, the etching factor being 10.
It has also been found that it is advantageous to incorporate in the etching bath, in addition to the wetting agent, an organic product immiscible in water which is liquid at ordinary temperatures, or else which liquefies below. the temperature at which the etching bath is normally used while being substantially inert to the aqueous nitric acid solution. The various petroleum fractions whose boiling point is within the range from 90 to 390 G such as, for example gasoline, benzine, kerosene, etc. are cited as examples of substances suitable for this purpose. tar oils and lubricating oils. These liquids constitute mixtures of various hydrocarbons, generally saturated, belonging to the series of paraffins having from 6 to 18 carbon atoms.
Still other examples are turpentine, perchlorethylene and the isomeric diethylbenzenes. The amount of molding agent and water-immiscible liquid to be used depends in part on the concentration of HNO3 in the nitric acid solution and also in part on the tendency of these adducts to break down. reduce the attack rate of nitric acid. When too small amounts of these adducts are used, the etchant is not increased.
On the other hand, too much of either the wetting agent or the immiscible liquid prevents the biting action of the acid. The amount to be used is between its extremes and can be determined by testing. In general, one can use an amount of water immiscible liquid of between 1 to 14% by weight relative to the nitric acid solution.
The following examples relate to the use of a liquid immiscible with water in the practice of the invention.
Example 2.-
A similar board made of a magnesium-based alloy and a "resistant layer !!" similar to that of Example 1, as in Example 1, is subjected to the biting action of a chemical etching bath having the following composition:
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Aqueous nitric acid solution containing 7.14% HNO3 and 0.1% sodium dioctyl sulfosuccinate 96 parts by weight
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Kerosene 0 ......... 0. <00. '.' 0.0.0. ' 4 parts by weight The etching is continued for 4 minutes at room temperature, then the board is rinsed and dried. It can be seen that the bare parts are etched to a depth of 0.29 mm, leaving a relief with sharp edges on the "resistant layer" * with an etching factor of 29.
Example- 3. -
A board of a magnesium-based alloy and a "resistant layer" similar to those of Example 1 is subjected, in the same manner as in the latter, to the attack of an etching bath having the composition next :
Aqueous solution of nitric acid containing 6.9% HNO3 and 0.1% sodium dioctyl sulfosuccinate .... 98.5 parts by weight
EMI5.2
Mineral oil ......... 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1.5 If fi
The plank attack is continued for 4 minutes at room temperature. It is then rinsed and dried.
Examination of the attacked board shows that the bare parts are hollowed out to a depth of 0.25 mm, the engraving factor being 12.50
Example 4.-
A magnesium-based alloy board and "resistant layer !! similar to those of Example 1 is held over an etching bath and etched in the same manner as in Example 1. , for 4 minutes, at room temperature, the composition of the etching bath being as follows
Aqueous solution of nitric acid containing 10% HNO3 and 0.2% sodium dioctyl-sulfosuccinate ...... 96.2 parts by weight
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Oil of turpentine "..... 0. 0 .. 0 0 0 .. 3, 8 Ir il
After the attack, we rinse the board and dry it.
It can be seen that the bare parts are hollowed out to a depth of 0.44 mm, the engraving factor being 25
Example 5.-
A similar magnesium-based alloy board with a "resistant layer" as in Example 1 is held over an etching bath, in the same manner as in Example 1, for 4 minutes at ambient temperature, the composition of the bath being as follows:
Aqueous solution of nitric acid containing 6.85% HNO3 and 0.1% sodium dioctyl sulfosuccinate 98.5 parts by weight
EMI5.4
Perchloretbylene..o ... oooo ... ooooo. 1.5 If he
After the attack, we rinse the board and dry it. It can be seen that the bare parts are etched to a depth of 0.29 mm, the etching factor being approximately 29.
Example 6.-
A "resistant layer" similar to that of Example 1 is applied to a magnesium-based alloy board, the nominal composition being 1% zinc, 0.3% cerium, the remainder being magnesium. We attack this count board in Example 1 with an etching bath having
<Desc / Clms Page number 6>
the following composition:
Aqueous solution of nitric acid containing 7% HNO3 and 0.1% sodium dioctyl sulfosuccinate .. 97.5 parts by weight
Blend of 50% orthodiethylbenzene, 25% meta- and
25% paraethylbanzene ........... 2.5 "" After 4 minutes of attack, the board is rinsed and dried. It can be seen that the bare parts are etched to a depth of 0.29 mm, the etching factor being 29.
CLAIMS.
1. Chemical etching bath containing a mixture of an aqueous solution of nitric acid consisting of 3 to 50% of HNO3 and of an ester formed by sulfosuccinic acid with an aliphatic alcohol having 4 to 12 carbon atoms, the quantity of this ester reaching 0.0014 to 0.15 times the quantity of HNO3 contained in the nitric acid solution.