[發(fā)明專利]基于氯化銅腐蝕替代三氯化鐵腐蝕的凹印制版腐蝕工藝

在審

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• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號: CN107584857A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉志博;王剛
• 申請（專利權(quán)）人: 山西運城制版集團（上海）企業(yè)發(fā)展有限公司
• 主分類號: B41C1/05
• 分類號: B41C1/05;B41C1/02;C23F1/18
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司31225
• 代理人: 譚磊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于凹印制版技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于氯化銅腐蝕替代三氯化鐵腐蝕的凹印制版腐蝕工藝。

背景技術(shù)

激光制版最初應(yīng)用的都是，在鍍銅的版基上涂一層黑膠，再用激光機進行無軟片的氣化雕刻，使需要的圖案暴露出來，再用三氯化鐵腐蝕液進行腐蝕，達到所需要的網(wǎng)穴深度，最后通過印刷來還原圖案。激光機的應(yīng)用彌補了電雕網(wǎng)點局限性，豐富了網(wǎng)點的種類，可現(xiàn)有腐蝕方法是都是單一的噴淋式的腐蝕，三氯化鐵腐蝕液經(jīng)過濾加壓直接噴射在版面進行腐蝕。但三氯化鐵在實際應(yīng)用時，其會產(chǎn)生大量的廢液，后期的廢液處理負擔(dān)較大，污染較為嚴重，且劇烈的反應(yīng)在生產(chǎn)中存在嚴重的側(cè)蝕，導(dǎo)致橫豎筆畫粗細差別嚴重，大面積版面色差嚴重，局部圖案腐蝕嚴重不均，人工控制難度大等技術(shù)問題，這就要求使用一種反應(yīng)較慢的蝕刻。為此，采用更環(huán)保的氯化銅腐蝕液已經(jīng)勢在必行。

目前氯化銅腐蝕在實際應(yīng)用中，氯化銅腐蝕槽中的槽液是由氯化銅及鹽酸組成，其腐蝕的反應(yīng)機理是：在酸性條件下Cu+CuCl₂→2CuCl↓，氯化亞銅CuCl不溶于水，在過量氯離子的存在下，能形成可溶的絡(luò)離子：CuCl+2Cl^-→(CuCl₃)^2-，隨著腐蝕的進行，由于氯化銅濃度的降低、氯化亞銅濃度的升高，其氧化還原電位降低，腐蝕速度也隨之下降，此時可以通過添加雙氧水進行再生，使氯化亞銅氧化得到氯化銅，其反應(yīng)原理是：2CuCl+2HCl+H₂O₂→2CuCl₂+2H₂O。由于再生過程需要消耗鹽酸及雙氧水，所以應(yīng)添加這兩種物品以達到平衡，目前通常是通過化驗室檢測氯化銅及鹽酸的含量作為依據(jù)或是根據(jù)經(jīng)驗定時定量添加，采用上述人工檢測及添加存在的缺陷是：首先，需要工作人員定時對槽液進行監(jiān)測，溶液的添加也是根據(jù)工人的經(jīng)驗來完成，不僅需要消耗大量的人力和物力，而且添加量不準確；另外，由于槽液的不斷變化從而使腐蝕速度不穩(wěn)定，出現(xiàn)同樣的工藝而腐蝕時間不同的問題，腐蝕速度及時間難以控制，腐蝕的操作難度較大，并且返工率高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種不影響激光制版的生產(chǎn)效率，深度及側(cè)蝕精度高，腐蝕均一性好，節(jié)能降耗，綠色環(huán)保的基于氯化銅腐蝕替代三氯化鐵腐蝕的凹印制版腐蝕工藝。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

基于氯化銅腐蝕替代三氯化鐵腐蝕的凹印制版腐蝕工藝，該工藝具體包括以下步驟：

步驟(1)：根據(jù)激光膠的噴膠厚度計算氯化銅腐蝕液用量；

步驟(2)：根據(jù)氯化銅腐蝕液用量計算所需鹽酸、氯化銅、氧化劑、添加劑的用量；

步驟(3)：向腐蝕液槽中注入水、鹽酸、氯化銅、雙氧水以及添加劑，配制成氯化銅腐蝕液，通過在線監(jiān)測控制系統(tǒng)檢測氯化銅腐蝕液各項數(shù)據(jù)是否達標，待氯化銅腐蝕液各項數(shù)據(jù)達標穩(wěn)定后，將待腐蝕版輥置于腐蝕容器腔中，控制待腐蝕版輥的轉(zhuǎn)速為60-70轉(zhuǎn)/秒，通過腐蝕泵將氯化銅腐蝕液經(jīng)腐蝕噴頭噴射至待腐蝕版輥上進行腐蝕處理，同時對經(jīng)過腐蝕處理的部位進行沖水處理；

步驟(4)：待腐蝕處理結(jié)束后，酸洗去除氧化物和腐蝕殘留物，即可進行后續(xù)的版輥鍍鉻工序。

所述的氯化銅腐蝕液的波美度為30-33。

所述的氯化銅腐蝕液中氯化銅含量為330-360g/L，銅離子含量為135-155g/L，鹽酸的含量為35-45g/L，所述的添加劑的含量為3-5g/L。

所述的雙氧水的氧化還原電位為500-600mV。

所述的氯化銅腐蝕液的腐蝕溫度為39-45℃，腐蝕壓力為1.5-2.0kg，腐蝕速率＞20μm/min。

所述的添加劑由催化劑與護岸劑混合而成，其中，催化劑與護岸劑的質(zhì)量之比為1:1.5-3。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的催化劑與護岸劑的質(zhì)量之比為1:2。

所述的催化劑為氯酸鉀，所述的護岸劑為高氯酸鹽。

所述的腐蝕噴頭距離版面的距離為150-200mm，腐蝕噴頭的移動速度為75-80m/s。

所述的氯化銅腐蝕液對版輥腐蝕5絲以下需3.5-4.5秒，對版輥腐蝕5-25絲需4.5-5.5秒，對版輥腐蝕25-35絲需5-6秒。

所述的在線監(jiān)測控制系統(tǒng)包括用于檢測氯化銅腐蝕液中各原料濃度的檢測傳感器、用于自動添加各原料的自動加樣單元、顯示器、以及與檢測傳感器、自動加樣單元、顯示器電連接的電氣控制器。