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玻璃毛面蚀刻工艺

发布时间:2016/6/29

毛面蚀刻是指玻璃受酸侵蚀后,表面不光滑,凹凸不平,使光线发生折射和散射,造成玻璃 表面无光泽。当酸与玻璃表面作用后,生成不溶于水的盐类,附着在玻璃表面,使玻璃形成毛面, 这可通过在蚀刻混合酸液中加入某些盐类来达到。如在氢氟酸中加人氟化铵(NH4;F),对玻璃侵 蚀时,生成氟硅化铵微晶,牢固地附着在玻璃表面,阻止氢氟酸对玻璃进一步侵蚀,由于表面不 均,形成毛面。在氢氟酸中加入氟化钠,如溶液中无过量的酸,氟化钠不会分解,对侵蚀不起促 进作用,但其溶解度小,增加了溶液的黏稠性,由此减少了氟硅化物的溶解度,从而减少了玻璃 和酸液的接触,也能造成毛面。此外加人硫酸钡、木材粉末和其他有机物也可起同样的效果。

玻璃的化学成分对毛面的形成也有影响。碱和氧化硼含量少的玻璃,不易形成毛面,而含氧 化铅和化学稳定性差的玻璃,容易形成无光泽的表面。

毛面蚀刻可采用两种方式。

(1)浸人法将玻璃制品浸在蚀刻液中,对不需要侵蚀之处可施加保护层,保护层的配方与 细线蚀刻相似。

浸人法使用与细线蚀刻相同的酸槽,酸的配方则与细线蚀刻有所区别。根据需要的表面状 态,在氢氟酸中加人不同的盐类:如加入钾盐,得到细绒状无光泽的表面;加入铵盐,得到较粗 糙的表面;加人钠盐,得到更粗糙的表面。

浸入法可在常温下进行,也可以将酸液加热到40〜60°C进行。不同温度下采用的酸液配方 见表19-5。表19-5中No. 1、No. 2配方需加热到40〜60°C,其他配方可在室温下进行。No. 1、 No. 4配方中用氢氟酸,No. 2、No. 3, No. 5. No. 6配方中不用氢氟酸,而是采用氟化物和硫酸 或盐酸,通过反应式(19-13)〜式(19-16)生成HF。在有水分的情况下,HF形成氢氟酸,对 玻璃进行侵蚀。毛面蚀刻配方液侵蚀后的玻璃表面形貌一般呈现为丝状,当配方液中氟化铵、氢 氟酸或硫酸浓度较高时,侵蚀玻璃后的形貌则为粗糙状。

(2)涂布法用配制的蚀刻膏涂绘在玻璃制品表面需要蚀刻之处。

涂布法所用蚀刻膏的配方如表19-7所示。调制蚀刻膏时,先将氟化铵的细粉放在铅质研钵 内,再加入盐酸,加入量以能用毛笔或毛刷均匀涂布为宜,必要时通过加人淀粉或冰晶石粉调节 到一定黏度,使蚀刻膏涂布在表面上不流散。

在厚壁制品上需要蚀刻之处,可直接涂蚀刻膏,涂时应注意使蚀刻膏附着于玻璃表面,保持 一定时间不流散,描绘的图案边缘清晰,这样侵蚀后才可达到图案棱角分明。

一般蚀刻膏侵蚀玻璃的时间为1〜2min,之后将玻璃制品放人水中清洗,以除去反应产物及 未作用的残余蚀刻膏。

涂布法可节省涂保护层的工作,也会降低保护层原料的消耗,并避免洗涤保护层的作业,加 工时间可显著缩短,生产效率提高。

对薄壁制品和需要精细蚀刻的花纹图案,还需要用涂布保护层的方法。保护层是用沥青漆 (由天然沥青、石油沥青或煤焦油沥青,加入松香及煤焦油溶剂或油漆溶剂调配成一定的黏稠度) 涂在玻璃表面上,用刻刀或刻划针将其刻成镂空图案,再涂上蚀刻膏,侵蚀1〜2min,用水洗去 蚀刻膏,再用煤油或松节油等溶剂洗去保护层,即得到要求的蚀刻图案。

在玻璃上蚀刻商标、货号及其他标记,可采用橡皮印章,以蚀刻膏作为印泥,在玻璃表面上 盖印蚀刻膏,达到蚀刻目的。

蚀刻膏印泥应有较高的黏度,故加人碳酸钡或硫酸钡以调节印泥的黏度。蘸有蚀刻膏的橡皮 印章盖在玻璃制品表面后,应立即将橡皮印章提起,因为印痕出现很快,如不及时将印章提起, 印痕会不清晰。

同玻璃蒙砂一样,毛面蚀刻也可采用丝网印刷法,将蚀刻膏代替印刷油,刮涂在带有花纹图 案孔版的丝网上,丝网的尺寸为126〜196目,可使印刷的图案清晰,同时避免蚀刻膏中的氟化 物滤出。印刷后立即取出样品,放置45〜60s,用水冲洗表面残留的蚀刻膏,不能等干燥后再冲 洗,印蚀刻膏的挥发将影响图案的清晰度。

而采用已配好的笔用蚀刻剂,可直接在平板玻璃上及各种玻璃制品上进行绘制装饰。方法 是:用毛笔沾此蚀刻剂在玻璃面上绘画图案,书写文字,描写装饰,约2mm后,玻璃面上便呈 现出所描绘的字画。采用笔用蚀刻剂蚀刻玻璃字画,可大大简化玻璃制品加工过程中的蚀刻工艺 及操作程序。笔用玻璃蚀刻剂的配方组成为(质量分数):氟化铵15%、硫酸铵10%、硫酸钡 15%,甘油40%、草酸8%、盐水12%。

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