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在金屬表面全面均勻形成層狀的感光性耐藥品被膜(photoresist),而透過原圖底片,用紫外線等曝光,後施以顯像處理,來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鹼液,對露出部產生化學或電化學侵蝕作用,來溶解金屬的加工技術。
(3)化學蝕刻技術之特性
a.不需要電極、母型(master)等工具,故無需此等工具之維護費。
b.由規劃到生產間所需時間短,可作短期加工。
c.材料之物理、機械性質不受加工影響。
d.加工不受形狀、面積、重量之限制。
e.加工不受硬度、脆性之限制。
f.能對所有金屬(鐵、不銹鋼、鋁合金、銅合金、鎳合金、鈦、史泰勒合金)實施加工。
g.可高精度加工。
h.可施複雜、不規則、不連續之設計加工。
i.面積大,加工效率良好,但小面積時,其效率比機機械加工差。
j.水平向之切削易得高精度,但深度、垂直方向不易得到同機機械加工之精度。
k.被加工物之組成組織宜均勻,對不均質材,不易加工順利。
二蝕花加工(咬花加工)演進
(1)第1階段:
補助目的掩飾成形品上之缺陷。
(2)第2階段:
裝飾目的提高商品價值。
(3)第3階段:
應用複合花紋邁入更高度的意匠設計時代。
(4)第4階段:
應用立體花紋進入更高品質之時代。
三咬花加工之特性(針對模具)
(1)加工時,幾乎不產生熱量,故不會引起熱變形或熱變質。
(2)大型模具亦可加工。
(3)加工時不會產生毛邊、應變、硬化等不良現象。
(4)曲面、側面之加工容易。
(5)同一加工面上,花紋之強弱可達所需之要求。
(6)光澤之調整容易。
(7)可高精密地微細加工。
(8)不受硬度影響,高硬度鋼材亦可加工。
(9)不需昂貴的治具及模型。
四模具蝕花作業應有的認識
1.蝕花
皮革製品有各種各樣之觸摸感,在製造過程中,所形成之皺紋,會顯示柔和之外觀,此皺紋就是一般所謂〝蝕花〞之原形,將此種質感再現在塑膠製品,所發展出來之方法,為蝕花加工。
尚有:
◎線蝕花把點或線連續地集聚者
◎布紋蝕花以布料作原形者
◎木理蝕花以木材所呈現的導管者
◎花紋蝕花集聚幾何學花紋者
◎梨皮蝕花如毛玻璃,具有消光面者
◎文字數字用於表示品質或容器類的刻度
具有平面之形狀,又能用黑白的原稿表示者,就能用蝕花加工。
而塑膠模具上使用情況較多的是梨皮蝕花,即梨地花紋(細花紋)和皮花紋(粗花紋)。
2蝕刻(Etching)
用藥品把金屬表面強制予以溶解,使金屬元素崩潰,而由表面侵蝕金屬。
用這種方法在金屬表面形成各種花樣,叫做蝕刻加工,模具業界叫蝕花加
工,又叫咬花加工。
可用於
(1)塑膠製品成形用模具。
(2)建築材料等寬大面積製品,押壓或成形用軋輥或平板。
(3)形成印刷配線的基板。
金屬大都能成為蝕花加工的對象,但由於材料和花樣不同時,其加工方法
略有不同。
3模具的蝕花加工方法
(1)遮蔽(Masking)作業
模具大多具有複雜的形狀,須實施蝕花加工的面也很少為只有一平面,而有三維平面、二維曲面、三維曲面,也有伸至深處的平曲面等複雜的面,加工時須分開加工面與不加工面,而對不加工面的範圍,須完全作防蝕工作。
為了分別加工與非加工範圍,使用耐藥品塗料或膠帶類,把非加工部分加以被覆的作業,叫做遮蔽(Masking)。
因為蝕刻所使用的藥品是水溶液,任何小空隙或小孔等有露出的地方,就會侵入,所以遮蔽必須要完善,故要反覆施數次,而所需作業時間,佔全作業時間的30%~40%。
(2)花樣(Pattern)形成作業
在須加工的範圍內,依其加工的花樣實施被覆作業,而把需蝕刻的部分與無需蝕刻加以分開,這作業有照相法、China法、加肉法、梨皮地法等,因加工對象物或加工程序之不同,是要適當選擇作業方法。
(3)蝕刻作業
把藥品以澆注或浸漬的方法,把需加工的露出之模具與藥品相接觸,而只有把露出的部分加以溶解去除之作業,所使用溶液是酸性的水溶液,把濃度稀釋到能控制範圍,濃度愈濃,溫度愈高,蝕刻速度愈快,亦蝕刻液與加工面的接觸時間愈長,蝕刻的量愈多,蝕刻後附著在模具全體的藥品經水洗後,再用鹼性水溶液中和,最後予以充分乾燥。
(4)後處理作業
蝕刻完了後之模具,尚無法出貨,遮蔽作業所用之塗料或膠帶類須去除,也要確認蝕刻是否均勻,例如起因於焊接或模具材料之不良的蝕刻不均等,則須加以修整。
若有需要,把蝕刻面之花樣被覆(Pattern)去除,僅留非加工面之遮蔽,再施經輕度蝕刻的酸洗作業,或實施噴砂(Sandblast),把蝕刻面作成均勻有光澤的面。
(5)噴砂(Sandblast)
噴砂是利用空氣或水和空氣的力量,把砂狀的硬粒噴至金屬面,使其表面形成毛玻璃狀的微細粗糙狀態的方法。
蝕刻加工是化學的表面處理法,有時會造成影響成品的外觀,而噴砂就是以物理方法來解決化學方法難於解決的問題。
可分
(1)全光澤(100%):
玻璃砂(glassbeads)
(2)半光澤(50%):
50%玻璃+50%金鋼砂
(3)無光澤(0%):
金鋼砂(氧化鋁砂)
因所使用樹脂材料不同,及射出成形條件之差異,單以一次之噴砂處理而能完全調整其光澤,是有困難的,所以要重覆實施多次。
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