[發明專利]一種硬質合金沖壓模具的制作方法

無效

• 申請號: 200810197859.0
• 申請日: 2008-11-21
• 公開（公告）號: CN101419402A
• 公開（公告）日: 2009-04-29
• 發明（設計）人: 李曉平;史鐵林;陳建軍;湯自榮;黃光;陳志凌;劉世元
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G03F7/00
• 分類號: G03F7/00;G03F1/08;G03F1/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心
• 代理人: 方 放

技術領域

本發明屬于沖壓模具的精細加工方法，用于制作金屬貨幣、印章或商品防偽標記所用的合金沖壓模具。

背景技術

目前，制作金屬貨幣、印章行業的硬質合金模具一直沿用機械切削工藝完成圖文加工制作。傳統貨幣、印章的防偽主要依賴于設計雕刻師的經驗和高精度的加工設備，雖然近年來開發了異形、雙色、斜齒、邊部滾字等防偽工藝，但防偽效果并不突出。

專利號200410021632.2的一種沖壓模具的制作方法，實際上是一種印刷曬圖的方法用于模具制作，制作的模具條紋尺寸太大，條紋最細只有8μm(微米)，圖形沒有色彩，偽造者容易仿造。

中國金幣總公司發行的《滴水觀音》金銀幣利用專利號98120515.1的制作技術，其方法是：先在玻璃上進行光刻過程，將圖紋制作在光刻玻璃上，然后進行電鑄工藝，又把光刻玻璃上的圖紋復制在鎳板上，最終將鎳板上的圖紋壓印在金幣上。由于鎳板很薄，厚度小于0.1mm，很容易損壞，壓印幾次圖紋，鎳板就需要更換。

澳大利亞皇家造幣廠日前發行2004年普通金屬精制套幣(http://www.chinalcw.com/Html/jpsx1/2007-9/21/0792110323969010.html)，其中最搶眼的當屬袋鼠群1澳元幻彩幣。它由銅鋁合金鑄成，該幣使用了一種微型模制復制工藝，它使用一枚高精密度的彈性印模將復雜的微型圖案(幻彩圖像)移印到硬幣的表面，彈性印模上的袋鼠群圖案(將要出現在硬幣背面的圖像)是由一束精確的電子光束刻制的。鑄造時首先用通常的方法壓制硬幣正面的女王頭像，然后進入第二道工序，將每一枚幣涂上樹脂層，最后用彈性印模壓制。此時被應用到硬幣表面的圖案已經過特殊處理，使它產生幻彩效果，而且當硬幣被傾斜時，圖像會連續運動。該方法的缺點是彈性印模不能在硬幣的金屬表面上直接壓制出光柵圖紋。

發明內容

本發明提供一種硬質合金沖壓模具的制作方法，克服現有技術在硬質合金表面制作模具條紋尺寸太大的問題，提高目前貴重金屬貨幣、印章和其它通過沖壓形成圖紋的產品的防偽能力。

本發明的一種硬質合金沖壓模具的制作方法，包括：

(1)涂膠步驟：模具在100℃～250℃溫度下烘烤后，在模具表面均勻涂覆光刻膠，再烘烤，烘烤溫度和時間依據光刻膠對應的參數確定；

(2)曝光步驟：把制作好的光刻掩模板置于涂覆光刻膠的模具表面，用紫外光曝光方式將光刻掩模板圖紋轉移到光刻膠上，曝光能量依據生產商給出的該光刻膠需要的參數確定；

(3)顯影步驟：用顯影液將需要凹下部位的光刻膠沖掉，露出模具金屬表面，留下需要凸出部位的光刻膠，用純水清洗，氮氣吹干，顯影時間顯影時間依據光刻膠生產商給出的參數確定；

(4)堅膜步驟：對顯影后模具表面留下的光刻膠進行老化處理，形成耐刻蝕保護層，老化處理的溫度與時間依據光刻膠生產商給出的參數確定；

(5)側、背面保護步驟：將模具側面和背面用油漆涂敷；

(6)刻蝕步驟：采用干法刻蝕或濕法刻蝕對模具各部分分別進行刻蝕；

(7)去膠步驟：用光刻膠對應的溶劑浸泡去模具，去除表面光刻膠，丙酮去除側邊油漆后，純水沖洗，氮氣吹干模具；

(8)鍍鉻步驟：用丙酮清洗模具，在模具表面鍍鉻。

所述的制作方法，其特征在于：

所述涂膠步驟中，所述光刻膠為正性光刻膠或負性光刻膠，涂覆厚度0.5μm～260μm；

所述曝光步驟中，正性光刻膠使用正性光刻掩模板，負性光刻膠使用負性光刻掩模板；

所述顯影步驟中，所述顯影液，不同的光刻膠對應使用相應的顯影液；

所述刻蝕步驟中，干法刻蝕采用感應耦合刻蝕或反應離子刻蝕，刻蝕線條的寬度、深度，由刻蝕的時間，選用的氣體種類，線圈功率，平板功率大小決定，選用的氣體為Cl₂、BCl₃、Ar、SF₆、CF₄、O₂中的一種或兩種；濕法刻蝕的刻蝕劑為硝酸、鹽酸、硫酸、鉻酸中的一種；

所述鍍鉻步驟中，所述有機溶劑為丙酮、乙醇中的一種或多種。

所述的制作方法，其特征在于：

所述刻蝕步驟采取干法刻蝕時，(1)所述涂膠步驟之前，先在拋光的模具表面鍍鎳，厚度為200nm～3μm；(2)在刻蝕步驟中，先用硝酸、鹽酸、硫酸、鉻酸中的一種去除顯影后暴露出的鎳層部分，然后再用干法刻蝕對模具進行刻蝕。