CN109955636A - 镭雕蚀刻工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了镭雕蚀刻工艺，用于模具槽室的纹理成型，包括如下步骤：表面处理，对模具的槽室进行清洗，再通过喷砂工艺对槽室内加工表面进行平滑处理；表面覆盖封隔层，调配封隔液，将封隔液均匀覆盖在加工表面上，封隔液固化后形成封隔层；镭雕开窗，根据成型纹理在封隔层上进行开窗，开窗部金属体外露；化学腐蚀，对开窗部的外露金属体进行蚀刻。本发明采用镭雕与蚀刻工艺相结合，缩短了传统蚀刻纹理成型周期，同时又降低了全流程镭雕作业的成本。封隔层形成科学，镭射击穿稳定，开窗金属表面灼刻深度得到精确控制，提高了纹理成型精度。尤为适用具备曲面及弯折面的加工表面，且满足多层纹理的加工需求。

Description

镭雕蚀刻工艺
技术领域
本发明涉及镭雕蚀刻工艺，属于的金属表面纹理形成工艺的技术领域。
背景技术
传统的制作工艺多采用菲林曝光，在每一次菲林曝光前需要人工精确对位上一层图案，且每层图案之间的位置公差精度为±0.03mm，精度较差；且每一次的人工菲林对位都耗费大量的时间而且定位不准确造成返工，从而导致成本居高不下。除此之外，这种方式每层花纹都需要喷涂感光胶，使得产生的工艺废水较多，污染环境。
申请公告号CN109277274A的中国发明专利揭示了模具外观纹理的激光蚀刻混合工艺，该工艺通过镭射和蚀刻工艺能实现纹理成型，提高作业效率。但是，其感光胶的特性和用量均存在较大缺陷。
在实际应用过程中，传统地感光胶很难实现镭雕强度的控制，在击穿感光胶后金属表面存在非平整的灼刻现象，影响到纹理的高精度成型，尤其是在出现曲度及弯折面状态下，容易出现误差，而且感光胶的用量与镭射并不存在必然的关系。
另外，击穿层需要较高地化学稳定性，在进行蚀刻作业时，能确保纹理成型精度，而传统地感光胶在蚀刻过程中，易出现不稳定性，最终导致纹理成型精度较低。
发明内容
本发明的目的是解决上述现有技术的不足，针对传统镭雕蚀刻混合工艺所存在的问题，提出镭雕蚀刻工艺。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
镭雕蚀刻工艺，用于模具槽室的纹理成型，包括如下步骤：
S1表面处理，
对模具的槽室进行清洗，再通过喷砂工艺对槽室内加工表面进行平滑处理；
S2表面覆盖封隔层，
调配封隔液，将封隔液均匀覆盖在加工表面上，封隔液固化后形成封隔层；
S3镭雕开窗，
根据成型纹理在封隔层上进行开窗，开窗部金属体外露；
S4化学腐蚀，
对开窗部的外露金属体进行蚀刻。
优选地，所述步骤S2中，封隔液按照质量比包括：
10份黑色水性聚氨酯面漆，
5份固化剂，
8～10份稀料。
优选地，所述步骤S1中，喷砂采用600目～800目碳化硅研磨颗粒。
优选地，所述步骤S2中，覆盖在加工表面的封隔液的层厚为0.3mm±0.05mm，进行热光照固化，固化时间为5min±20s。
优选地，所述步骤S3中，镭射强度控制在击穿封隔液层、金属表层灼刻深度小于0.001mm。
优选地，所述加工表面具备曲面和/弯折面。
优选地，所述纹理包括至少两层纹理层，任意纹理层采用步骤S2和步骤S4成型。
本发明的有益效果主要体现在：
1.采用镭雕与蚀刻工艺相结合，缩短了传统蚀刻纹理成型周期，同时又降低了全流程镭雕作业的成本。
2.封隔层形成科学，镭射击穿稳定，开窗金属表面灼刻深度得到精确控制，提高了纹理成型精度。
3.尤为适用具备曲面及弯折面的加工表面，且满足多层纹理的加工需求。
附图说明
图1是本发明镭雕蚀刻工艺的流程示意图。
具体实施方式
本发明提供镭雕蚀刻工艺。以下结合附图对本发明技术方案进行详细描述，以使其更易于理解和掌握。
镭雕蚀刻工艺，用于模具槽室的纹理成型，如图1所示，包括如下步骤：
S1表面处理，
对模具的槽室进行清洗，再通过喷砂工艺对槽室内加工表面进行平滑处理。
模具的加工表面存在油污灰尘等情况，并且其表面平整度也存在一定缺陷，本案通过对加工表面进行表面清洁，同时辅以平滑处理。其喷砂采用600目～800目碳化硅研磨颗粒。满足纹理成型的表面光滑度需求，同时与封隔液之间粘接平整可靠。
S2表面覆盖封隔层，
调配封隔液，将封隔液均匀覆盖在加工表面上，封隔液固化后形成封隔层。
该封隔液按照质量比包括：10份黑色水性聚氨酯面漆，5份固化剂，8～10份稀料。
采用黑色水性聚氨酯面漆，具备较优地感光性，稀料能使得封隔液与固化剂混合均匀，同时实现喷涂，而固化剂能使封隔层固化后板结，形成较为均匀稳定地封隔层。
更细化地说明，黑色水性聚氨酯面漆由水性聚氨酯、聚乙二醇、有机硅消泡剂、炭黑混合而成。
需要说明的是，覆盖在加工表面的封隔液的层厚为0.3mm±0.05mm，进行热光照固化，固化时间为5min±20s。
此厚度满足镭雕的强度设定，并且击穿均匀度较优，当封隔层低于此范围时，镭雕很容易在金属表面产生较大地灼刻深度偏差，当超过此范围时，封隔液用量过多，一方面造成封隔液浪费及排污处理成本增加，另一方面增加了镭雕强度造成能源浪费。
而固化时间也需要说明，采用适宜的热光照固化，可以为高瓦数地卤素灯，此固化时间能使得封隔层固化时内部应力得到释放，不易产生干裂、曲折等现象，防止镭雕击穿存在尺寸差异，确保开窗稳定。
S3镭雕开窗，
根据成型纹理在封隔层上进行开窗，开窗部金属体外露。
镭射强度控制在击穿封隔液层、金属表层灼刻深度小于0.001mm。
理论上讲，仅击穿封隔液层不伤及金属表层是最合理的，但是，在进行多次测试下，采用本案的封隔液所形成的封隔层，控制镭射强度在完全击穿封隔层的情况下，金属表面层是存在0.00042±0.00017mm的起伏，而在纹理加工中，金属表层灼刻深度小于0.02mm即满足精度需求。而本案至少能控制在0.001mm以下。
S4化学腐蚀，
对开窗部的外露金属体进行蚀刻。
通过蚀刻液对开窗部进行蚀刻，形成纹理。而本案封隔层在蚀刻过程中，黏附及形态稳定，纹理成型精度较高。
需要说明的是，本案尤为适用具备曲面和/弯折面的加工表面。通过镭射强度的设置，能在平面与曲面或弯折面过渡时进行高精度地开窗。
在一个具体实施例中，纹理包括至少两层纹理层，任意纹理层采用步骤S2～步骤S4成型。即根据纹理层依次进行镭射开窗及蚀刻。
通过以上描述可以发现，本发明镭雕蚀刻工艺，采用镭雕与蚀刻工艺相结合，缩短了传统蚀刻纹理成型周期，同时又降低了全流程镭雕作业的成本。封隔层形成科学，镭射击穿稳定，开窗金属表面灼刻深度得到精确控制，提高了纹理成型精度。尤为适用具备曲面及弯折面的加工表面，且满足多层纹理的加工需求。
以上对本发明的技术方案进行了充分描述，需要说明的是，本发明的具体实施方式并不受上述描述的限制，本领域的普通技术人员依据本发明的精神实质在结构、方法或功能等方面采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.镭雕蚀刻工艺，用于模具槽室的纹理成型，其特征在于包括如下步骤：
S1表面处理，
对模具的槽室进行清洗，再通过喷砂工艺对槽室内加工表面进行平滑处理；
S2表面覆盖封隔层，
调配封隔液，将封隔液均匀覆盖在加工表面上，封隔液固化后形成封隔层；
S3镭雕开窗，
根据成型纹理在封隔层上进行开窗，开窗部金属体外露；
S4化学腐蚀，
对开窗部的外露金属体进行蚀刻。
2.根据权利要求1所述镭雕蚀刻工艺，其特征在于：
所述步骤S2中，封隔液按照质量比包括：
10份黑色水性聚氨酯面漆，
5份固化剂，
8～10份稀料。
3.根据权利要求2所述镭雕蚀刻工艺，其特征在于：
所述步骤S1中，喷砂采用600目～800目碳化硅研磨颗粒。
4.根据权利要求2所述镭雕蚀刻工艺，其特征在于：
所述步骤S2中，覆盖在加工表面的封隔液的层厚为0.3mm±0.05mm，进行热光照固化，固化时间为5min±20s。
5.根据权利要求2所述镭雕蚀刻工艺，其特征在于：
所述步骤S3中，镭射强度控制在击穿封隔液层、金属表层灼刻深度小于0.001mm。
6.根据权利要求1所述镭雕蚀刻工艺，其特征在于：
所述加工表面具备曲面和/弯折面。
7.根据权利要求6所述镭雕蚀刻工艺，其特征在于：
所述纹理包括至少两层纹理层，任意纹理层采用步骤S2～步骤S4成型。
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