不锈钢模具板化学蚀刻、抛光和电镀铬研究　

                                     孙从征　管从胜

                     (山东大学化学与化工学院,山东济南　250100)

    摘要:研究了不锈钢模具板的化学蚀刻、化学抛光和电镀铬工艺。分析了影响蚀刻、化学抛光和电镀铬质量的因素,得到了化学蚀刻、化学抛光及电镀铬最佳工艺参数和操作规范。该工艺可以用于各种类型不锈钢的化学蚀刻、化学抛光和电镀铬处理。

    关键词:不锈钢;模具板;化学蚀刻;化学抛光;电镀铬

    中图分类号:TG175;TG178;TQ153.11　　　文献标识码:A　

     引　言

    人造木材由于具有色彩鲜艳、图案清晰和价格低廉等优点,而广泛应用于建筑装饰和家具等行业,制约人造木材生产的关键是模具板。利用蚀刻方法能够在不锈钢模具上雕刻出各种花纹图案,提高所加工制件的装饰和美观性能。在蚀刻的基础上进行抛光和电镀铬,不仅可以降低模具的粗糙度,而且可以提高其耐磨性能等。

    不锈钢蚀刻技术分为机械、化学和电化学方法等[1～4],其中化学蚀刻具有工艺简单、操作方便、精度高和生产成本低等优点,适合于批量生产,蚀刻深度为20～200μm。化学蚀刻涉及材料科学、照相制版技术和金属腐蚀与防护等。图纹膜的致密性、耐蚀性和耐热性尤为重要。不锈钢抛光技术分为机械、化学和电化学抛光,其中化学抛光具有工艺简单、操作方便、投资少、生产成本低和适应性强等特点[5,6],化学抛光实际是不锈钢溶解和钝化两种过程相互竞争的结果,抛光质量不仅与不锈钢材质、加工方法、制品大小和结构以及表面状态等有关,而且还与溶液配方和抛光工艺参数有关。化学抛光溶液分为王水型、硫酸型、磷酸型和醋酸-双氧水型等[7],为了改善和提高抛光质量而加入一定量添加剂,添加剂的作用包括缓蚀、整平、增稠、增光、消泡和抑雾等[8]。不锈钢化学抛光分为浸泡、喷淋和涂膏等,浸泡又分为高温、中温和室温抛光[9]。

    目前,我国人造木材行业应用的模具板主要是从欧洲进口,不仅价格昂贵,而且修复困难,因此不锈钢模具板的国产化势在必行。本文针对国产不锈钢板材,研究了化学蚀刻、化学抛光和电镀铬工艺参数。

    1　实　验

    1.1　各种溶液组成

    1)化学除油溶液

               

               

    1.2　工艺流程和工艺规范

    不锈钢工件→前处理(手工清理,去除毛刺和焊瘤等)→除油(70～80℃,除尽为止)→清洗→干燥→覆盖带有图纹的膜(应具有无孔、耐蚀和耐热)→化学蚀刻(45～50℃,蚀刻速度10～20μm/h)→清洗→脱膜→清洗→化学抛光(25～40℃,1～5h)→清洗→中和(25～40℃,1min)→清洗→电镀铬(阴极电流密度50～60A/dm2,55～60℃)→产品→保护处理→入库。