[发明专利]彩色不锈钢板表面装饰图文的高频脉冲静液电解蚀刻方法

说明书

技术领域

本发明涉及非传统加工工艺及彩色不锈钢板表面处理表面改性。具体涉及一种彩色不锈钢板表面装饰图文的高频脉冲静液电解蚀刻方法。

背景技术

由于彩色不锈钢具有表面光滑、色泽鲜艳、耐腐蚀性强、焊接性能好、易于冷作成型等特点，特别是近年来，国内的建筑装饰、轻工、电子、厨房用具等行业对经过表面装饰处理的不锈钢板材及其制品的需求量越来越大，在不锈钢尤其是彩色不锈钢、镜面不锈钢等金属板材及其制品表面加工出较大面积的各种精细图案、文字，属于国际上新兴的高技术含量的表面装饰加工技术，具有极为广泛的应用前景。

目前，国内外采用的工艺方法主要有激光加工法、数控雕刻法、射流-电解法、电解刻印法和化学蚀刻-着色法。激光加工法主要是利用聚焦的激光束直接照射工件表面，使激光束照射处的金属气化形成凹形图文刻痕，具有加工速度快、刻痕深的优点，但设备投入费用高，只适用于加工图文比较简单且加工面积小的场合，不适合大面积彩色不锈钢板材图文的批量加工；数控雕刻法主要是利用数控机床上的铣刀，在计算机控制下对工件表面进行铣削雕刻加工，具有加工速度快、设备投入费用不高的优点，但刻痕较浅、较宽，只适用于加工图文比较简单且加工面积小的场合，也不适合大面积彩色不锈钢板材图文的大批量加工；射流-电解法主要是利用电解作用和电解液束流的冲击作用去除加工部位的材料，从而形成图文刻痕，具有加工速度快、加工面积相对较大的优点，但需要一定的设备投入费用，且刻痕较浅、较宽，只适用于加工图文比较简单的场合，不适合具有精细图文的大面积彩色不锈钢板材大批量加工；电解刻印法也被称为电解打标法，主要采用直流电源，利用电解原理蚀除微量材料形成很浅的图文刻痕，刻印速度快、设备简单，主要适用于在较小范围进行图文打标记，不能用于大面积板材装饰图文的批量加工；化学蚀刻-着色法是采用丝网印刷技术在工件表面形成图文耐蚀膜，然后进行化学蚀刻形成刻痕，去除图文耐蚀膜后进行化学着色，最后制成彩色不锈钢装饰板，该方法可用于大面积彩色不锈钢装饰板材的批量加工，但影响因素多、工序繁琐，对环境影响大，且装饰图文只有凹凸感，无色彩反差，目前没有得到推广应用。

根据对国内市场的调查统计结果显示，我国每年仅建筑装饰业对普通亚镜面不锈钢板的需求量达150吨以上，如果加上轻工、电子、医疗等行业的用量，市场总需求量可达200吨以上。价格合理、生产工艺简单、色泽鲜艳、图文美观、表面光滑耐蚀的彩色不锈钢图文装饰板具有非常广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的是研究开发出一种经济实用的大面积彩色不锈钢花纹装饰板加工工艺并加以利用，可填补国内该项技术的空白，扩大不锈钢等金属板材及其制品的应用范围，并提高其使用价值。

本发明的技术方案是：彩色不锈钢板表面高频脉冲静液电解蚀刻方法的工艺流程见图1，方法步骤如下：

(1)、除油：

A、配置除油液：

除油液为氢氧化钠、碳酸钠及硅酸钠的水溶液，各组分的质量百分比如下：

NaOH     3～6％

Na₂CO₃   1～3％

Na₂SiO₃  1～3％

H₂O      88～95％

B、清洗除油：

将彩色不锈钢板放入除油液中，在室温，清洗时间3～6min，然后用清水清洗吹干；

(2)、配置电解液：

在25～40℃的温度条件下配置电解液，电解液为硝酸钠、氯化钠、无机组分A及光亮剂B的水溶液，各组分的质量百分比如下：

NaNO₃        10％～20％

NaCl         5％～10％

无机组分A    1％～3％

光亮剂B      1％～3％

H₂O          64～83％

其中，无机组分A为KI或NH₄Cl；光亮剂B为硫脲、糖精或丁炔二醇；

(3)、配置图文屏蔽层去除液：

在常温条件下配置屏蔽层去除液，屏蔽层去除液为氢氧化钠和活性剂十二烷基磺酸钠的水溶液，各组分的质量百分比如下：

NaOH            10％～20％

十二烷基磺酸钠  2％～5％

H₂O             75～88％

(4)、印制图文屏蔽层：