一种镁合金蚀刻板的制备方法及镁合金蚀刻液技术

一种镁合金蚀刻板的制备方法及镁合金蚀刻液，其制备方法包括：1)表面处理，将表面清洁的镁合金板材放入激光镭射机镭射出所需图案，镭射功率为10～20W，镭射点间距0.01～0.05mm；2)预涂板制备，利用UV油墨喷射设备对镭射出的图案区域进行感光胶喷射，形成喷射图案，之后对喷射图案进行光固化，得到镁合金预涂板；3)电解蚀刻，利用石墨电极作为阴极，镁合金预涂板作为阳极，放置于盛有蚀刻液的电解槽中进行电解蚀刻。所述制备方法蚀刻工艺窗口宽，工艺参数易于控制，整体工艺省时省力、易于操作，且可以避免对操作人员身体的伤害及对周围环境的污染。的污染。

【技术实现步骤摘要】
一种镁合金蚀刻板的制备方法及镁合金蚀刻液


[0001]本专利技术涉及镁合金蚀刻
，特别涉及一种镁合金蚀刻板的制备方法及镁合金蚀刻液。

技术介绍

[0002]镁合金作为一种结构/功能一体化材料，具有比强度高、导热性能优异、易溶解及阻尼性能好等特点，其在航空航天、轨道交通、3C产品、生物医学及印刷行业具有广阔的应用前景。
[0003]在印刷行业中，镁合金蚀刻板与锌合金蚀刻板及铜合金蚀刻板相比具有比重小，散热快，表面硬度高，脱模容易，耐印率高等优点，同时镁合金作为一种绿色环保材料，对环境破坏程度较低，已逐渐替代锌版和铜版，成为生产蚀刻板的主要原材料。
[0004]传统的镁合金蚀刻板生产工艺为：在清洁的镁合金板材表面通过滚涂方式或丝网印刷方式涂覆感光胶，将印有图案的菲林片平铺在干燥的感光胶层表面，紫外灯照射后，菲林片透光部分下层的感光胶发生光化学反应，使水溶性的感光胶变为耐酸、耐碱和耐水的有机固化层，而菲林片未透光部分由于没有经过光化学反应，可以在弱碱溶液中被清洗掉。之后将具有有机固化层图案的镁合金板材(预涂板)放入蚀刻设备中，在一定的温度和搅拌速度条件下，搅拌桨将硝酸和添加剂共同组成的蚀刻液中泼洒在镁合金板材表面，通过化学腐蚀(蚀刻)的方式在镁合金板表面形成三维立体图案。其中酸液的作用是去除金属镁，而添加剂的作用是缓蚀保护与减小侧蚀。
[0005]中国专利CN107699895A公开了“一种镁合金蚀刻板的蚀刻工艺”，利用化学蚀刻方式制备出镁合金蚀刻板，但是蚀刻转速及蚀刻温度的工艺窗口窄。/>[0006]中国专利CN108437647A公开了“一种用保护膜替代背面防腐漆的镁合金蚀刻板生产方法”，利用滚涂或丝网印刷涂覆感光胶，工艺复杂。
[0007]中国专利CN102839376A公开了“镁或镁合金蚀刻添加剂的制备及应用”，该添加剂的按重量百分比由以下化学物质组成：羧酸酯或羧酸或羧酸酯与羧酸的混合物为10～60％，烷烃为5～40％，表面活性剂为2～25％，消泡剂为0.01～2％，增粘剂为0.01～2％，蒸馏水为余量。但是其成分复杂，而且该蚀刻液仅针对化学蚀刻。
[0008]目前镁合金蚀刻板的生产工艺中，感光胶的涂覆费时费力，原料浪费较多，且涂覆过程中会有挥发性气体产生，对操作人员身体造成伤害，对周围环境也会造成污染；而且现有镁合金蚀刻板的制备方法均是采用化学蚀刻，搅拌泼洒蚀刻液的化学蚀刻方式工艺窗口较窄。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于提供一种镁合金蚀刻板的制备方法及镁合金蚀刻液，镁合金蚀刻板制备过程中图案的形成更加省时省力，原料利用充分；蚀刻工艺窗口较宽，工艺参数易于控制；整体工艺省时省力、易于操作，避免了挥发性气体的产生，减轻对操作人员身体的
伤害及对周围环境的污染，提高了镁合金蚀刻板的生产效率；同时，针对镁合金电解蚀刻提出一种成分简单、使用寿命长的蚀刻液，避免蚀刻过程中蚀刻液的频繁更换。
[0010]为达到以上目的，本专利技术的技术方案如下：
[0011]一种镁合金蚀刻板的制备方法，包括如下步骤：
[0012]1)表面处理
[0013]将表面清洁的镁合金板材放入激光镭射机镭射出所需图案，镭射功率为10～20W，镭射点间距0.01～0.05mm；
[0014]2)预涂板制备
[0015]利用油墨喷射设备对镭射出的图案区域喷射UV油墨，形成喷射图案，之后对喷射图案进行光固化，得到镁合金预涂板；
[0016]3)电解蚀刻
[0017]利用石墨电极作为阴极，镁合金预涂板作为阳极，放置于盛有蚀刻液的电解槽中进行电解蚀刻。
[0018]优选的，所述镁合金板材为镁合金AZ31、镁合金AZ33或镁合金AZ41。
[0019]优选的，所述UV油墨中树脂为环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯或丙烯酸氨基甲酸酯。
[0020]优选的，步骤2)中，所述光固化功率为2～3kW，温度为25～30℃，湿度为30～40％。
[0021]优选的，步骤3)中，所述石墨电极与镁合金预涂板之间的间距为5～15cm，蚀刻液温度为25～45℃，电流密度为1～5A/dm2。
[0022]本专利技术采用激光表面处理+喷射UV油墨在镁合金板材表面形成目标图案的的方式制备预涂板，镁合金板材表面先镭射出目标图案，之后再利用油墨喷射设备将UV油墨喷射到图案表面。原有预涂板的制备则是通过滚涂方式或丝网印刷方式涂覆感光胶，再将印有图案的菲林片平铺在干燥的感光胶层表面，紫外灯照射后，菲林片透光部分下层的感光胶发生光化学反应，使水溶性的感光胶变为耐酸、耐碱和耐水的有机固化层。本专利技术在镁合金板材表面形成图案的方式与传统的相比制备过程更加省时省力，原料利用充分，可以避免了涂覆过程中挥发性气体的产生，减轻对操作人员身体伤害及周围环境污染。
[0023]本专利技术在镁合金预涂板表面形成的图案附着力较强，是因为镁合金板材表面镭射出目标图案再喷涂UV油墨，镭射改变了镁合金表面的微观形貌，提高了UV油墨在镁合金表面的附着力，可以使图案更好的附着在镁合金板材上，获得图案附着力更好的预涂板，可以避免蚀刻过程中由于附着力太低导致的UV油墨脱落，出现侧蚀等现象，最终获得的镁合金蚀刻板坡面光滑、坡度均匀、表面无麻点。传统预涂板蚀刻后0.05mm线条已经出现断点或锯齿，而本专利技术预涂板蚀刻后0.02mm线条仍然清晰可见，说明本专利技术图案在镁合金上的附着性更好。
[0024]本专利技术获得图案附着力较强的预涂板，之后采用电解蚀刻工艺制备镁合金蚀刻板。而传统的化学蚀刻工艺制备镁合金蚀刻板，蚀刻液温度及蚀刻时间均需要进行精准控制，高了会导致镁合金蚀刻板局部过薄甚至出现穿孔，低了蚀刻深度不够不能满足要求。而本专利技术电解蚀刻工艺中，蚀刻液温度控制在25～45℃，电流密度控制在1～5A/dm2，均能获得坡面光滑、坡度均匀、表面无麻点的蚀刻板。参数控制相对较宽泛，工艺参数易于控制，更易得到坡面光滑、坡度均匀、板面无麻点的镁合金蚀刻板。
[0025]本专利技术还提供一种用于上述镁合金蚀刻板制备方法的镁合金蚀刻液，所述镁合金
蚀刻液成分按重量百分比包括：脂肪族羧酸：0.6～1.2％、脂肪族羧酸酯：1～1.5％、脂肪胺：0.8～1.3％、表面活性剂：0.5～1％、有机溶剂：0.5～1％、无机酸：10～25％，其余为水。
[0026]优选的，所述脂肪族羧酸选自正己酸、正辛酸、2,2
‑
二甲基己酸、2,3
‑
二甲基己酸、2
‑
乙基己酸中的一种或多种。
[0027]优选的，所述脂肪族羧酸酯选自十二酸丙酯、十二酸异丙酯、十二酸乙酯中的一种或多种。
[0028]优选的，所述脂肪胺为辛胺、十一胺、十二胺中的一种或多种。
[0029]优选的，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚或烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或两种。
[0030]优选的，所述有机溶剂为乙酸乙酯、石油醚、二恶烷中的一种或多种。
[0031本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镁合金蚀刻板的制备方法，其特征是，包括如下步骤：1)表面处理将表面清洁的镁合金板材放入激光镭射机镭射出所需图案，镭射功率为10～20W，镭射点间距0.01～0.05mm；2)预涂板制备利用UV油墨喷射设备对镭射出的图案区域进行感光胶喷射，形成喷射图案，之后对喷射图案进行光固化，得到镁合金预涂板；3)电解蚀刻利用石墨电极作为阴极，镁合金预涂板作为阳极，放置于盛有蚀刻液的电解槽中进行电解蚀刻。2.如权利要求1所述镁合金蚀刻板的制备方法，其特征是，所述镁合金板材为镁合金AZ31、镁合金AZ33或镁合金AZ41。3.如权利要求1所述镁合金蚀刻板的制备方法，其特征是，所述UV油墨中树脂为环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯或丙烯酸氨基甲酸酯。4.如权利要求1所述镁合金蚀刻板的制备方法，其特征是，步骤2)中，所述光固化功率为2～3KW，温度为25～30℃，湿度为30～40％。5.如权利要求1所述镁合金蚀刻板的制备方法，其特征是，步骤3)中，所述石墨电极与镁合金预涂板之间的间距为5～15cm，蚀刻液温度为25～45℃，电流密度为1～5A/dm2。6.一种用于如权利要求1所述镁合金蚀刻板制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：王卓，唐伟能，徐玉棱，郑亚，颜勇剑，祁卫东，王强民，
申请(专利权)人：宝钢金属有限公司，
类型：发明
国别省市：