(工艺技术)蚀刻工艺

一蝕刻技術

利用對金屬表面的侵蝕作用，從金屬表面去除金屬的處理技術。

(1) 電解蝕刻(electrolytic etching)

用母模作導電性陰極，以電解液作媒介，對加工部分，集中實施蝕刻的侵蝕去除法。

(2) 化學蝕刻(chemical etching)

利用耐藥品被膜，把蝕刻侵蝕去除，作用集中於所要部位的方法。

照相蝕刻技術(photo-etching process)

在金屬表面全面均勻形成層狀的感光性耐藥品被膜(photo resist)，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(Sand blast)，把蝕刻面作成均勻有光澤的面。

(5) 噴砂(Sand blast)

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(glass beads)

(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。