鎳標牌的制作主要分為兩大類:蝕刻填漆工藝和電鍍工藝。下面將分別詳細闡述。
一、 鎳板蝕刻填漆工藝流程
這種工藝是使用純鎳板(或高含鎳量的合金板)通過化學蝕刻出圖案,再進行填充油漆而成。這是制作鎳標牌最主流的方法。
核心步驟:
1. 前處理(板材準備)
材料選擇:選擇合適厚度(通常0.2mm-1.0mm)的純鎳板或白銅(鎳銅鋅合金)板。確保板材表面平整、無劃痕、無氧化。
清潔除油:使用堿性除油劑或有機溶劑徹底清洗板材,去除表面的油污、指紋和灰塵,保證后續感光油墨的良好附著。這是至關重要的一步。
2. 涂布感光膠
在清潔干燥的鎳板表面,通過離心涂布、噴涂或刮膠等方式,均勻涂覆一層液態感光膠(或貼敷干膜),然后進行低溫烘干,形成感光層。
3. 曝光
將設計好的菲林膠片(負片,即需要蝕刻的部分為透明,保留的部分為黑色)緊密貼合在涂有感光膠的鎳板上。
放入紫外曝光機中進行曝光。紫外線透過菲林的透明部分,使下方的感光膠發生交聯反應而硬化;被黑色部分遮擋的區域則未硬化。
4. 顯影
將曝光后的板材放入弱堿性(如碳酸鈉溶液)顯影液中。未硬化的感光膠被溶解掉,露出鎳板基材;硬化后的感光膠則保留在板上,形成抗蝕保護層。
顯影后,圖案就清晰地轉移到了鎳板上。
5. 蝕刻
將顯影后的板材放入蝕刻機中,使用三氯化鐵(FeCl?)或硝酸(HNO?)等蝕刻液進行噴淋蝕刻。
裸露的鎳金屬部分與蝕刻液發生化學反應而被溶解腐蝕,形成凹陷的圖案或文字。
被感光膠保護的部分則保留原狀,形成凸起的部分。
嚴格控制蝕刻時間、溫度和溶液濃度,以獲得深度均勻、側蝕最小的完美線條。
6. 后處理
退膜:使用強堿液(如氫氧化鈉溶液)將保護板材的硬化感光膠徹底去除,露出完整的鎳基底。
清潔:用水徹底沖洗干凈板材,確保無殘膠和化學殘留。
表面處理:根據需要進行表面處理,如:
拉絲:用機械或化學方法產生細膩的絲狀紋理,顯得更高檔。
拋光:使表面達到鏡面效果。
噴砂:形成亞光磨砂質感。
7. 填漆
在蝕刻出的凹陷部位手工或機器噴涂/刮涂上油漆(如環氧樹脂漆、丙烯酸漆)。
注意油漆要略高于凹槽面,以便后續打磨。
然后進入烘箱進行固化,使油漆堅硬耐磨。
8. 打磨/拋光
使用打磨機或拋光輪,將表面多余的油漆打磨掉。由于鎳的硬度高于油漆,凸起的鎳表面會被拋亮,而凹槽內的油漆被完整保留。
此步驟是展現鎳金屬本色與彩色油漆對比的關鍵,最終形成亮鎳底色+彩色圖案的效果。
9. 沖裁與質檢
使用模具將標牌從大板上沖壓成型。
進行全檢,檢查內容包括:圖案清晰度、顏色是否準確飽滿、表面有無劃傷、油漆是否完整等。
10. 包裝入庫
使用保護膜、泡棉等材料進行隔離包裝,防止在運輸和儲存過程中被刮花。
二、 電鍍鎳工藝流程
這種工藝是在其他金屬基材(如銅、鐵、鋅合金、不銹鋼)的標牌上,通過電化學方法鍍上一層鎳層,以獲得鎳的外觀和性能。
核心步驟:
1. 基材制作與前處理
先通過沖壓、蝕刻等方式在基材上制作出標牌的立體造型。
徹底清潔與活化:此步驟比蝕刻法要求更高,必須確保基材表面絕對潔凈并處于活化狀態,才能保證鍍層結合力。
2. 電鍍
將標牌作為陰極浸入含有鎳離子(如硫酸鎳)的電鍍液中。
通以直流電,溶液中的鎳離子在陰極(標牌)上得到電子,被還原成金屬鎳,并均勻地沉積在標牌表面。
通過控制電流密度、時間、溫度和pH值,可以精確控制鍍層的厚度和光澤。
3. 后處理
清洗干燥:從鍍槽取出后,徹底清洗并干燥。
可選步驟:
電鍍其他金屬:如在鎳層上再鍍一層金、鉻或黑鎳,以獲得不同顏色和性能。
鈍化:增強鍍鎳層的抗變色能力。
涂覆透明漆:保護鍍層,防止氧化變色。
三、 關鍵注意事項總結
1. 設計與文件
設計時需考慮工藝特性,蝕刻法的最小線寬/線距通常不能小于材料厚度。
提供準確的矢量圖(AI/CDR),避免出現未閉合的路徑和極細的線條。
2. 材料選擇
根據使用環境(室內/室外、有無化學品接觸)和成本,選擇合適的鎳板純度或電鍍基材。
3. 前處理是生命線
無論是蝕刻還是電鍍,前處理的清潔度直接決定了成品質量和良品率。 任何微小的油污或氧化層都會導致感光膠脫落、蝕刻不均或鍍層起泡。
4. 蝕刻過程控制
蝕刻液濃度和溫度:需定期檢測和補充,保持穩定,否則影響蝕刻速度和效果。
側蝕:是無法避免的,設計時需要預留余量。蝕刻深度越大,側蝕越明顯。
環保與安全:蝕刻液(如三氯化鐵、硝酸)屬于危險化學品,操作需佩戴防護用具,廢液必須集中處理,符合環保規定。
5. 電鍍過程控制
結合力:是電鍍質量的核心指標。前處理不佳、電流過大、鍍液雜質多都會導致鍍層起皮、起泡。
均鍍能力:復雜形狀的標牌要確保深凹處也能鍍上均勻的鎳層,這對掛具設計和溶液攪拌有很高要求。
孔隙率:鍍層越薄,孔隙越多,防護性越差。需根據使用要求確定合適的鍍層厚度。
6. 填漆與打磨
油漆的選擇要與鎳表面有良好的附著力,且固化后硬度要高,耐磨損。
打磨時力度要均勻,避免將凹槽內的漆磨掉或造成鎳表面劃傷。
7. 環境保護與人員安全
整個工藝流程涉及多種化學品,必須配備完善的通風、排風系統。
操作人員需穿戴好防護服、手套、護目鏡等勞保用品。
廢酸、廢堿、含鎳廢液等必須分類收集,交由有資質的機構處理。
總結:
制作高質量的鎳標牌是一個涉及材料學、化學和精密機械加工的復雜過程。蝕刻填漆法能制作出色彩對比鮮明、立體感強的標牌;電鍍法則能賦予其他基材以鎳的表面特性,成本相對靈活。無論哪種方法,對過程控制的精確性和環境、安全的重視都是成功的關鍵。