一，前言
蝕刻是金屬表面處理技術中綜合性很強的一種精飾工藝，涉及到絲網印刷、感光油墨、油漆技術、化工製造等多學科的技術知識。目前來看，蝕刻工藝在標識標牌、廣告裝飾、電子製造行業中仍佔據著不可替代的重要地位。其中蝕刻類標牌在日常生活中的應用更是極其廣泛，如評優獎牌、單位招牌、科室門牌、設備銘牌、機器操作面板、信報箱面板、電梯內花板、銅板畫、鏤空名片、火機刻花、商標條碼等。本文的重點就是詳細講述蝕刻類標識標牌的生產工藝。
二，工藝概述
蝕刻類標牌相對於其他樣式的標牌如平印標牌、轉印類等金屬標牌而言，其工藝要複雜很多，製作流程也更為繁瑣，對於從業者的技術要求也就更高，對細節的把握也就更加嚴格。一般說來，蝕刻類標牌的製作都要經過以下流程和步驟：前期處理-掩膜製作-蝕刻-上漆--後期處理。
三，工藝流程詳解
1，前期處理：
對於金屬標牌而言，前期處理可以分為基礎性前處理和裝飾性前處理。
（1）基礎性前處理：此類前處理包括除油、磨邊去毛刺、除鏽、去劃痕等。在這裡重點強調一下除油環節，除油的目的是為了確保掩膜在金屬板上良好的附著力，當使用油墨作為掩膜時，一定要認真的進行除油處理。常用的除油的方式有鹼性除油、有機溶劑除油、電解除油等多種方式，對於標牌行業而言，使用最多的是鹼性除油方式。鹼性除油液配方如下：水1000克，氫氧化鈉100-150克，碳酸鈉100克，磷酸鈉50-100克。溫度：50-80攝氏度，浸泡時間3-5分鐘。專業的標牌廠家建議配備超聲波除油機，不但可以提高除油效率還可以大大增強除油效果。根據個人經驗，在標牌生產的實際過程中，對於一些允許拉絲處理的板材還可以採取更為簡單的除油方式，具體做法就是通過手工拉絲或者機器拉絲的方式，蘸取洗衣粉水、洗潔精水直接在板材上進行拉絲處理，這樣同時兼具了除油和除鏽功能，可謂一舉多得。而對於鏡面板材來說，依然推薦使用浸泡式鹼性除油或者有機溶劑除油方式。
（2）裝飾性前處理：
此類前期處理一般是針對於鏡面板而言的，為了提高成品的觀賞性和藝術性，打破鏡面板千篇一律的單調表面效果，我們可以在鏡面板的局部或者整體上選擇性的進行拉絲、砂光、噴砂、除鈦等處理，形成亮邊、背景、亞光、亂紋、雙色等多種裝飾形式。在幾乎沒有增加製作成本的情況下，富有創意的裝飾效果會呈現出更深層次的標牌之美，給人們帶來耳目一新的感覺，最終可以最大限度的提高產品的競爭力。
2，掩膜製作。
標牌的蝕刻，不管是陰刻（凹字蝕刻）還是陽刻（凸字蝕刻，也有人稱之為反蝕刻）其實都屬於選擇性的局部蝕刻，而在蝕刻過程中對金屬板材不需要蝕刻的區域起到保護作用的介質我們通常稱之為保護層，也就是這裡所說的掩膜。就目前標牌蝕刻的主流工藝來說，針對標牌的精度要求以及標牌的品種數量等具體情況，我們通常採用的掩膜形式主要有以下三種。
（1）即時貼作為掩膜。
該工藝適合精度不高，數量較少或者內容不統一的標牌生產任務。優點是無需製作菲林和絲網版，使用電腦刻字機刻好即時貼後就可以進入蝕刻環節。像鈦金獎牌、科室門牌、單位招牌等數量較少文字較大的標牌品種都可以使用即時貼作為掩膜。為方便記憶，我們將此種工藝概括成一句話那就是：先刻貼再蝕刻。
使用該種工藝製作標牌，有以下幾點需要注意：
① 將蝕刻部分的即時貼揭掉後，蝕刻前要對整個標牌進行烘烤，烘烤的目的是為了保證即時貼跟金屬板材貼合的更加嚴密，否則會出現蝕刻液的鑽邊和小筆畫即時貼脫落的情況。烘烤方式可以採用烘箱烘烤，沒有烘箱或者標牌尺寸較大導致常規的烘箱無法容納的情況下可以採用大功率電吹風、煤氣爐等進行移動式烘烤。
② 所選用的即時貼必須要有較好的耐高溫性能，否則在烘烤過程中造成脫膠現象，給後期工序帶來麻煩。選貼時可以向即時貼廠家徵求推薦。
③ 有些鈦金獎牌或者門牌需要通過焊接弧邊來形成弧面，目前依然使用錫焊工藝為主，焊接前一定使用角磨機把即將焊接的弧邊內側進行打磨，否則導致焊接不上或者牢固性不好，助焊劑通常使用自製的氯化鋅（ZnCl2）酸性飽和液。
（2）網印耐酸油墨作為掩膜。
該工藝適合精度較高，數量較多或者內容統一的標牌生產任務。和即時貼作為掩膜的工藝相比，免去刻貼揭帖環節，網印工藝促使掩膜製作效率大大提高，更適合批量化生產。具體工藝是使用事先製作的網版在金屬板上印刷抗酸油墨作為掩膜，凡是可以網印出來的文字線條都可以採用該工藝。用一句話來概括，即先網印再蝕刻。
使用該工藝注意以下幾點：
①根據文字線條的精度選擇合適目數的絲網，注意不要盲目追求過高的絲網目數，目數過高會導致掩膜太薄，影響抗蝕刻性能，造成廢品率升高。
②目前市場上的抗酸油墨大多標註為自幹型抗酸油墨，但是根據個人經驗，掩膜印刷完畢後最好在烘箱進行合適溫度的烘烤，可以大大提高油墨在金屬板上的附著力以及油墨的抗蝕刻性能。避免在蝕刻過程中油墨脫落或者出現砂眼的現象。
（3）感光抗蝕刻油墨作為掩膜。
感光抗蝕刻油墨自從上世紀八九十年代在我國逐漸普及後，越來越得到蝕刻行業的認可，精度高是其最大的亮點。小批量生產無需製作絲網版，對於提高生產效率，簡化生產流程更是意義非凡。將感光油墨塗覆在金屬板上後經過烘烤、接觸曝光、顯影等工序便可直接完成掩膜的製作。該工藝也概括成一句話，即：先感光再蝕刻。
總結：以上三種掩膜方式，不能說哪種好或者哪種不好，只有合適的才是最好的。事實上，掩膜類型的選擇和製作並不是一個孤立的環節，一定要結合蝕刻任務的品種數量、板材材質、油漆要求等進行合理的選擇。需要補充說明的是，除了以上三種常見的掩膜製作方式，很多同行朋友也不斷嘗試新的掩膜製作工藝。比如：使用平板印表機或者改造後的噴墨印表機直接在金屬板上將掩膜噴繪出來，也有人嘗試將雷射打標工藝和掩膜製作結合起來等。儘管目前來看還存在這樣或者那樣的問題，但每一個不尋常的想法和思路都有可能成為新工藝新技術的突破口。
3，蝕刻工藝
蝕刻工藝，目前有化學蝕刻和電解蝕刻兩種形式，二者在使用功能上既有交叉又各有側重，所以說兩種蝕刻方式目前來看還不可能相互代替，而只能是相互彌補的一種並存狀態。它們之間的異同點以列表的形式進行比較，請見下表。
從上面列表可以看出，化學蝕刻使用的範圍更為廣泛和普遍一些，電解蝕刻只是小範圍、針對性的應用。所以本文所講述的蝕刻工藝主要是以化學蝕刻為主，下面就從蝕刻設備、蝕刻液等幾個方面進行論述。
1） 蝕刻設備
蝕刻設備是一個正規標牌廠必備的一款設備，其對於降低勞動強度，統一蝕刻標準起著決定性的作用。但由於標牌本身的應用特點，決定了其蝕刻標準相對較低，遠遠不如電子等行業對蝕刻的質量要求那麼苛刻，所以我們對蝕刻設備的選擇也就擁有更大的自主性和靈活性。根據個人經驗，推薦使用噴淋式蝕刻設備，其噪音小，能耗低，蝕刻效率高。
2）蝕刻液
蝕刻液的配製是整個蝕刻環節的重要內容，對於保證蝕刻質量，提高蝕刻效率有著非常關鍵的意義。目前標牌蝕刻行業所使用的蝕刻液主要分為兩大類，即三氯化鐵系列和非三氯化鐵系列。下面分別進行說明：
1，三氯化鐵系列。
該類蝕刻液具有原料易購、成本低廉、容易控制、可以循環利用等優點，所以此類蝕刻液在整個標牌蝕刻行業中得到極其廣泛的應用。下面給出不鏽鋼、銅、鋁等材質的蝕刻液配方：
1）不鏽鋼、鈦金板蝕刻液配方:
水100公斤，無水三氯化鐵75公斤，工業鹽酸2-3公斤，溶解後濃度調整為40波美度左右即可。蝕刻溫度一般在20-50攝氏度之間。
由於不鏽鋼成分的差別以及生產廠家的不同，蝕刻後的表面效果也就迥然不同，特別是對於含鎳量較低的201、202板材更容易出現發黑髮花、蝕刻面質地粗糙等現象。對於蝕刻要求較為嚴格的情況，可以將蝕刻後的工件進行後期的漂白處理，市場上有成品的不鏽鋼漂白液在售。當然有條件的也可以自行配製漂白液，主要成分一般都包括強弱酸、氧化劑和活性劑等。
2）銅材蝕刻液配方：
配製銅材蝕刻液時，可以完全參照不鏽鋼蝕刻液的濃度進行配製。精細線條以及大面積蝕刻時應將濃度調整到36-38波美度之間。
3）鋁材蝕刻液配方：
鋁材由於是非常活潑的金屬，所以對蝕刻液的濃度要求相對較低，常用的配方如下：
①蝕刻不鏽鋼、銅材的舊液加水稀釋到15-20波美度，然後添加少量的氟化物即可使用。氟化物起到的主要作用是提高蝕刻速度同時保證蝕刻面的平整性。
②水100公斤，三氯化鐵10-20公斤，工業硫酸銅0-10公斤，鹽酸0.5-1公斤，氟化物適量，以上各成分溶解混合後調整溶液濃度為15-20波美度即可。配方裡的硫酸銅由於價格相對較高，可以少用甚至不用。
最後有必要說明一下，以上給出的配方具有操作容易實用性強的特點，儘管我們可以在很多的刊物和資料上見到各種各樣的配方，但根據個人經驗得知，很多都只是為了滿足篇幅的需要，僅僅形式上的數據羅列和文字堆砌而已，實用性不高，同行朋友們沒必要拘泥。
（2）非三氯化鐵系列蝕刻液。儘管三氯化鐵系列蝕刻液得到極其廣泛的應用，但有些特殊情況下並不能百分百的滿足蝕刻要求，所以很多蝕刻廠家開發出了其他不同類型的蝕刻液，比如改良型的三酸蝕刻液系列，可控的雙氧水系列等，行業工作者更高的目標應該是進一步開發出質優高效、綠色環保的新型蝕刻液。
4，上漆
上漆，是整個標牌生產流程中最為重要的核心環節。上漆技術更是每一個標牌從業者的必修課。技術水平的高低直接決定了生產效率的快慢和產品形象的優劣與否，具體包括油漆類型的選擇和上漆除漆的方法等兩方面的內容，下面分別進行論述。
1）油漆類型的選擇.
我們選擇油漆的標準主要從油漆的附著力、光亮度、表面硬度、耐候性等幾個方面進行綜合測評，同時往往還要考慮到掩膜類型和板材本身的特點等因素。一般說來，我們標牌蝕刻行業所用到的油漆類型主要有氨基（烤）漆、丙烯酸漆、硝基漆、聚氨酯漆、各種成分的電泳漆等。
2）上漆除漆方法。
上漆方法可以分為傳統方法和電泳方法兩大類。由於電泳工藝自身的諸多不盡人意，就目前來看，標牌的上漆方法仍以傳統工藝為主。需要鄭重強調的是，同行們特別是初入標牌行業的新手朋友千萬不要認為「傳統」就是「落後」的代名詞。我始終堅持一句話：只有適合的才是最好的。事實上，隨著經驗的逐漸積累和新材料的不斷出現，傳統上漆方法也在悄然發生著改變和進展。在此我用「鏡面不鏽鋼蝕刻後上漆」這一行業難題來詳細講述上漆除漆的工藝過程和細節。
鏡面板蝕刻，如圖所示一，該標牌內容字體很小，只有2毫米左右，目前最普遍的做法就是使用普通感光抗蝕刻油墨經過曝光顯影蝕刻後，先使用火鹼溶液退掉油墨層，再進行手工填漆，待油漆乾燥後使用溶劑類物質將多餘的油漆擦掉。這樣首先效率很低，其次在擦漆的過程中不可避免的會劃傷鏡面。也有很多人嘗試過在脫墨之前就把油漆搞上去，可是在脫墨環節油漆和油墨會一起被脫掉，所以鏡面板上漆一直困擾我們很多年。在不使用電泳工藝的前提下有沒有一種更好的方法來實現鏡面板的上漆呢？這個難題在聊城方圓標牌廠推出一款新型的感光抗蝕刻油墨FY6100後得到圓滿解決。跟普通的感光抗蝕刻油墨相比，FY6100感光抗蝕刻油墨有以下特點：
①易顯影。0.5% 濃度的碳酸鈉溶液，20-35攝氏度。
②易脫墨。1%火鹼溶液40攝氏度1-2分鐘就可以輕鬆脫掉，油漆的附著力和光亮度壓根不會受到任何影響！
③極性強。噴塗上去的油漆不會和底層油墨發生溶解和粘連，所以鏟漆極其容易和簡單，更不會劃傷金屬板。
FY6100抗蝕刻感光油墨使用流程：
噴塗或者滿版刮塗--烘烤90度10分鐘--曝光2000瓦1-2分鐘--顯影0.5%碳酸鈉溶液--蝕刻--噴漆--鏟漆--脫墨1%火鹼40攝氏度1-2分鐘--清洗包裝。
5，後期處理
標牌在完成蝕刻上漆後還往往要進行必要的後期處理，比如拋光、藥白、仿古做舊、清漆保護等工藝。完美的後期處理對於提高產品檔次，增加產品附加值等有著重大意義。
四，技術展望
就目前的蝕刻標牌生產工藝來說，存在著工序流程偏多，整體效率不高、環保效果不佳等諸多現實問題。作為標牌人，我們應該在簡化掩膜製作，改進蝕刻原理和方式、實現智能化上漆等方面做出積極的探索和突破。