不锈钢蚀刻加工全流程的详细技术步骤及参数
以下为不锈钢蚀刻加工全流程的详细技术步骤及参数,整合多源工业标准数据:
一、表面预处理
脱脂清洗
碱性脱脂剂浸泡(浓度8%-10%,温度50-60℃),时长15-20分钟,彻底清除油污。
电解脱脂辅助(电流密度6-8A/dm²,时间3-5分钟)提升清洁效率。
氧化层去除
顽固氧化层使用10%硝酸溶液浸泡5-8分钟。
冲洗至中性(电导率≤5μS/cm),无尘环境烘干。
表面粗糙度控制
机械或电解抛光使表面粗糙度≤Ra0.8μm。
二、抗蚀层制备
涂布工艺选择
丝网印刷:适用线宽≥0.3mm图案,采用300-400目丝网,胶膜厚度20-30μm。
光刻工艺:精密图案(线宽≥0.05mm)采用旋涂法(转速1200-1500rpm),胶层厚度5-8μm。
预烘固化
温度80-90℃,时间15-20分钟,胶膜硬度需达4H铅笔标准。
三、图形转印
曝光
紫外光固化设备控制能量密度80-150mJ/cm²,精密图形需定位精度±0.02mm。
显影
1%-2%碳酸钠溶液(30-35℃),喷淋压力0.2-0.3MPa,显影时间60-90秒。
后固化强化
110-120℃烘烤30分钟,增强抗蚀层耐酸性。
四、化学蚀刻
参数 标准范围 控制要求
蚀刻液配方 FeCl₃ 30%-40% + HCl 5%-8% 比重1.32-1.38
温度 40-50℃ 波动≤±2℃
喷淋压力 0.15-0.25MPa 均匀覆盖表面
传送速度 0.8-1.2m/min 深度误差±0.03mm
侧壁角度控制 85°-90° 添加盐酸提升垂直度
五、后处理
中和残留酸液
5%氢氧化钠或碳酸钠溶液浸泡2-5分钟。
去膜
碱液(40-60g/L NaOH,50-80℃)退除抗蚀层。
表面强化
钝化处理:20%硝酸溶液浸泡(室温15-30分钟)形成氧化膜。
电解抛光:磷酸基电解液,电流密度2-5A/dm²,时间5-10分钟,降低粗糙度30%。
喷砂处理:石英砂冲击(压力0.4-0.6MPa)增加附着面积。
六、质量控制
尺寸检测:激光测厚仪监控蚀刻深度(公差±0.03mm),工具显微镜校验线宽精度(±0.02mm)。
耐蚀测试:盐雾试验≥72小时无锈蚀,残留物≤0.1mg/cm²(原子吸收光谱法)。
废液再生:每立方米蚀刻液处理8-10㎡钢板,比重<1.25时补加新液。
特殊工艺要求
蚀刻网加工:精度±0.01mm,最小丝径0.02mm,锥形滤网需PVD真空镀膜强化。
医疗器件:钝化后ΔE色差≤1.5,通过ISO13485认证。
此流程集成预处理、图形转印、蚀刻控制及后处理四阶段技术要点,关键参数均源自现行工业标准,覆盖电子元件、医疗器械等精密应用场景。
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