CN1125783A - 铝及铝合金表面精细蚀刻技术 - Google Patents

Abstract

铝及铝合金表面精细蚀刻技术，采用的工艺步骤为：在300～400℃温度下对被蚀件进行20～50分钟的前处理——光整、清洗和烘干被蚀件——在50～80℃下用40～100克/升氢氧化钠水溶液与15～45克/升氟化钠水溶液的混合液腐蚀0.3～1.2分钟——表面光整和防腐处理。可以实现用于批量生产的均匀稳定腐蚀，从而大大提高图案蚀刻精度，完成精细蚀刻以至隐形图案或商标。

Description

铝及铝合金表面精细蚀刻技术

本发明为金属表面腐蚀雕刻技术，特别适用于铝及铝合金表面精细蚀刻。

铝及铝合金制品的表面蚀刻或精饰可以采用化学腐蚀的方法，近几年来国内在这方面已有研究和应用，如《电镀与精饰》1986年第6期“铝及铝合金的腐蚀与化学砂面”和《电镀与涂饰》1990年第3期“铝及铝合金的化学砂面”等文章都介绍了这方面的技术，其中还提到了美国有关专利。在这些已有技术中，大都采用有较强挥发性和毒性的含氟离子酸性腐蚀剂，如HF，HBF4等；当使用碱性腐蚀剂时，则或者未用起稳定作用的添加剂，腐蚀过快，不易控制，无法实现精细蚀刻所需的均匀稳定腐蚀；或者虽然使用添加剂，但有的成分保密，有的会影响腐蚀液效力的稳定性(如Na3PO4或Na2CO3，其酸根与金属离子结合产生沉淀或使腐蚀剂过早失效，不适于批量生产)。

本发明的目的是避免使用有挥发性和毒性的含氟酸性腐蚀剂，找到对碱性腐蚀剂氢氧化钠有较好稳定作用的添加剂，同时在腐蚀前消除会引起孔腐蚀、晶间腐蚀和腐蚀破坏的应力和晶体位错，实现长效稳定均匀腐蚀，以保证蚀刻的精细和色泽纯正，为批量制做隐形商标等精细图案提供可能性。

本发明的工艺步骤如下：

在300～400℃下对被蚀件进行20～50分钟的前处理——光整、清洗和烘干被蚀件表面——在被蚀件表面制作可防腐蚀的图案——在50～80℃温度下，用40～100克/升氢氧化钠水溶液和15～45克/升氟化钠水溶液的混合液对被蚀件腐蚀0.3～1.2分钟——表面光整和防腐处理。

其中前处理的温度最好是350～400℃，时间最好是30～40分钟；腐蚀的温度最好是60～70℃，氢氧化钠和氟化钠的浓度最好分别是40～50克/升和20～25克/升，腐蚀时间一般在0.5～1分钟即可。

对被蚀件进行前处理的目的是为了消除应力和晶体错位，避免造成腐蚀效果粗糙的孔腐蚀、晶间腐蚀和腐蚀破坏，以实现均匀腐蚀，从而为得到精细蚀刻效果提供第一道保证；所说的光整包括整平和抛光；清洗要使油污和污垢全部清除干净；防腐处理可用苯骈三氯唑、磺基水杨酸钠及十二烷基硫酸钠的混合液进行。

下面结合实施例作详细说明：

实施例1：

取约3厘米宽、10厘米长的铝片和铝合金片各两片作为试片，进行“精细蚀刻”字样蚀刻。

第一步：将试片置于热处理电炉中，在360℃下保持20～50分钟。

第二步：清洗试片表面油污，用常规方法抛光，再用非离子型表面活性剂清洗和用去离子水漂净，最后脱水烘干。

第三步：在试片上用印刷法或蘸油墨手写“精细蚀刻”字样，所用油墨可保护其覆盖的部分不被腐蚀。

第四步：在65℃温度下，用50克/升氢氧化钠水溶液和20克/升氟化钠水溶液的混合液，对上述试片进行腐蚀，时间分别为18秒、40秒、60秒和72秒。

第五步：抛光已蚀刻好的试片，并用前述的防腐剂浸泡，以进行防腐处理。得到的结果为边缘光滑齐整、高约1.5～3微米的“精密蚀刻”浮雕字样。

实施例2：

采用的腐蚀剂浓度为40克/升氢氧化钠和15克/升氟化钠，所用的温度为80℃，其余同实施例1。所得到的蚀刻字样高度比上例略低。

实施例3：

采用的腐蚀剂浓度为100克/升氢氧化钠和45克/升氟化钠，所用温度为50℃，其余同实施例1。所得到的蚀刻字样高度比第1例略高。

用本发明可以实现对铝及铝合金的均蚀，制作的图案边缘非常精密齐整，而且色泽纯正，从而可以大大提高商标等蚀刻品的质量，若需抛光成隐形商标，还可提高商标的防伪能力。

Claims (1)

1.铝及铝合金表面精细蚀刻技术，由以下步骤组成：

a.光整、清洗和烘干被蚀件表面，

b.在被蚀件表面制作可防腐蚀的图案，

c.在50～80℃温度下用40～100克/升氢氧化钠水溶液与添加剂的混合液腐蚀0.3～1.2分钟，

d.表面光整和防腐处理；

其特征在于：

a.光整清洗以前在300～400℃下进行20～50分钟的前处理，

b.所用的添加剂为15～45克/升的氟化钠水溶液。