镍标牌的制作主要分为两大类:蚀刻填漆工艺和电镀工艺。下面将分别详细阐述。
一、 镍板蚀刻填漆工艺流程
这种工艺是使用纯镍板(或高含镍量的合金板)通过化学蚀刻出图案,再进行填充油漆而成。这是制作镍标牌最主流的方法。
核心步骤:
1. 前处理(板材准备)
材料选择:选择合适厚度(通常0.2mm-1.0mm)的纯镍板或白铜(镍铜锌合金)板。确保板材表面平整、无划痕、无氧化。
清洁除油:使用碱性除油剂或有机溶剂彻底清洗板材,去除表面的油污、指纹和灰尘,保证后续感光油墨的良好附着。这是至关重要的一步。
2. 涂布感光胶
在清洁干燥的镍板表面,通过离心涂布、喷涂或刮胶等方式,均匀涂覆一层液态感光胶(或贴敷干膜),然后进行低温烘干,形成感光层。
3. 曝光
将设计好的菲林胶片(负片,即需要蚀刻的部分为透明,保留的部分为黑色)紧密贴合在涂有感光胶的镍板上。
放入紫外曝光机中进行曝光。紫外线透过菲林的透明部分,使下方的感光胶发生交联反应而硬化;被黑色部分遮挡的区域则未硬化。
4. 显影
将曝光后的板材放入弱碱性(如碳酸钠溶液)显影液中。未硬化的感光胶被溶解掉,露出镍板基材;硬化后的感光胶则保留在板上,形成抗蚀保护层。
显影后,图案就清晰地转移到了镍板上。
5. 蚀刻
将显影后的板材放入蚀刻机中,使用三氯化铁(FeCl₃)或硝酸(HNO₃)等蚀刻液进行喷淋蚀刻。
裸露的镍金属部分与蚀刻液发生化学反应而被溶解腐蚀,形成凹陷的图案或文字。
被感光胶保护的部分则保留原状,形成凸起的部分。
严格控制蚀刻时间、温度和溶液浓度,以获得深度均匀、侧蚀最小的完美线条。
6. 后处理
退膜:使用强碱液(如氢氧化钠溶液)将保护板材的硬化感光胶彻底去除,露出完整的镍基底。
清洁:用水彻底冲洗干净板材,确保无残胶和化学残留。
表面处理:根据需要进行表面处理,如:
拉丝:用机械或化学方法产生细腻的丝状纹理,显得更高档。
抛光:使表面达到镜面效果。
喷砂:形成亚光磨砂质感。
7. 填漆
在蚀刻出的凹陷部位手工或机器喷涂/刮涂上油漆(如环氧树脂漆、丙烯酸漆)。
注意油漆要略高于凹槽面,以便后续打磨。
然后进入烘箱进行固化,使油漆坚硬耐磨。
8. 打磨/抛光
使用打磨机或抛光轮,将表面多余的油漆打磨掉。由于镍的硬度高于油漆,凸起的镍表面会被抛亮,而凹槽内的油漆被完整保留。
此步骤是展现镍金属本色与彩色油漆对比的关键,最终形成亮镍底色+彩色图案的效果。
9. 冲裁与质检
使用模具将标牌从大板上冲压成型。
进行全检,检查内容包括:图案清晰度、颜色是否准确饱满、表面有无划伤、油漆是否完整等。
10. 包装入库
使用保护膜、泡棉等材料进行隔离包装,防止在运输和储存过程中被刮花。
二、 电镀镍工艺流程
这种工艺是在其他金属基材(如铜、铁、锌合金、不锈钢)的标牌上,通过电化学方法镀上一层镍层,以获得镍的外观和性能。
核心步骤:
1. 基材制作与前处理
先通过冲压、蚀刻等方式在基材上制作出标牌的立体造型。
彻底清洁与活化:此步骤比蚀刻法要求更高,必须确保基材表面绝对洁净并处于活化状态,才能保证镀层结合力。
2. 电镀
将标牌作为阴极浸入含有镍离子(如硫酸镍)的电镀液中。
通以直流电,溶液中的镍离子在阴极(标牌)上得到电子,被还原成金属镍,并均匀地沉积在标牌表面。
通过控制电流密度、时间、温度和pH值,可以精确控制镀层的厚度和光泽。
3. 后处理
清洗干燥:从镀槽取出后,彻底清洗并干燥。
可选步骤:
电镀其他金属:如在镍层上再镀一层金、铬或黑镍,以获得不同颜色和性能。
钝化:增强镀镍层的抗变色能力。
涂覆透明漆:保护镀层,防止氧化变色。
三、 关键注意事项总结
1. 设计与文件
设计时需考虑工艺特性,蚀刻法的最小线宽/线距通常不能小于材料厚度。
提供准确的矢量图(AI/CDR),避免出现未闭合的路径和极细的线条。
2. 材料选择
根据使用环境(室内/室外、有无化学品接触)和成本,选择合适的镍板纯度或电镀基材。
3. 前处理是生命线
无论是蚀刻还是电镀,前处理的清洁度直接决定了成品质量和良品率。 任何微小的油污或氧化层都会导致感光胶脱落、蚀刻不均或镀层起泡。
4. 蚀刻过程控制
蚀刻液浓度和温度:需定期检测和补充,保持稳定,否则影响蚀刻速度和效果。
侧蚀:是无法避免的,设计时需要预留余量。蚀刻深度越大,侧蚀越明显。
环保与安全:蚀刻液(如三氯化铁、硝酸)属于危险化学品,操作需佩戴防护用具,废液必须集中处理,符合环保规定。
5. 电镀过程控制
结合力:是电镀质量的核心指标。前处理不佳、电流过大、镀液杂质多都会导致镀层起皮、起泡。
均镀能力:复杂形状的标牌要确保深凹处也能镀上均匀的镍层,这对挂具设计和溶液搅拌有很高要求。
孔隙率:镀层越薄,孔隙越多,防护性越差。需根据使用要求确定合适的镀层厚度。
6. 填漆与打磨
油漆的选择要与镍表面有良好的附着力,且固化后硬度要高,耐磨损。
打磨时力度要均匀,避免将凹槽内的漆磨掉或造成镍表面划伤。
7. 环境保护与人员安全
整个工艺流程涉及多种化学品,必须配备完善的通风、排风系统。
操作人员需穿戴好防护服、手套、护目镜等劳保用品。
废酸、废碱、含镍废液等必须分类收集,交由有资质的机构处理。
总结:
制作高质量的镍标牌是一个涉及材料学、化学和精密机械加工的复杂过程。蚀刻填漆法能制作出色彩对比鲜明、立体感强的标牌;电镀法则能赋予其他基材以镍的表面特性,成本相对灵活。无论哪种方法,对过程控制的精确性和环境、安全的重视都是成功的关键。