影響金屬蝕刻過程及質量的因素

(一)金屬材料的（de）影響

金屬材料（liào）的種（zhǒng）類、型（xíng）號及金相組織結構都對蝕（shí）刻的過程及質量有很大的影響。單（dān）純的金屬如純銅、純鐵等由（yóu）於沒有其（qí）他金屬成分的（de）幹擾與影（yǐng）響，所以在蝕刻（kè）過程中的溶解及反應都比較簡單，表麵溶解比較均勻，蝕刻相對比（bǐ）較光滑。對含有各種元素成分的合金材（cái）料就比較複雜，由於合金（jīn）元素與本（běn）體主要金屬成分在蝕刻過程（chéng）中形成多種的微觀腐蝕電池，其（qí）反（fǎn）應比較複雜，影響金屬蝕刻過程的溶解（jiě）速度和均勻程度，影響程度的好（hǎo）壞（huài）決定材料的成分及金（jīn）相組織結構。隻要能針對蝕刻材料的情況，選（xuǎn）擇出適合於該種材料蝕刻的溶液配方、成分及工藝條件，不同種類的金屬或合金材料也是（shì）可以獲得滿意的蝕刻質量和效（xiào）果的。例如冷作硬化處理過的銅及其合金（jīn）、碳化物（wù）完全溶解（jiě）的淬火奧氏體不鏽鋼、純（chún）鋁、鉻鎢錳鋼等（děng）金屬（shǔ）。

材料比較容易蝕刻，並可得到有強（qiáng）烈光澤和表（biǎo）麵粗糙度均勻的蝕刻麵，蝕刻質量比較好（hǎo）。相反，對（duì）一些高合金鋼、鑄鐵，特別是石（shí）墨化鑄鐵、含矽（guī）量很高的鐵基合金、灰口鑄鐵等，這些材料蝕刻後的（de）表麵可能比較粗糙而無光澤，可以推斷提（tí）高金（jīn）屬材料金相組織的均勻性、增加表麵的冷作硬化（huà）可以改變材料的蝕刻性能和質量，但如果材料中析出新的金相、金屬（shǔ）間有新的化合物或非金屬（shǔ）組（zǔ）織時，材料的蝕刻性（xìng）能可能變壞，蝕刻質量不能保證。

(二)金屬蝕刻（kè）表（biǎo）麵狀（zhuàng）態的影響

金屬的表（biǎo）麵狀態對蝕刻的質量有很大的直接影響，表麵越平坦、光滑，蝕刻的麵也越均勻平（píng）滑，反之（zhī），則粗糙不平。粗糙不平的原始表麵（miàn）在蝕刻（kè）之前可以通過機（jī）械加工的方法整平（píng），如磨削、車削、研磨、拋光等進行（háng）處理，達到整平、除鏽、除膜、變形層的目的，然後還可以通過化學拋光、電解拋光等進一步精飾。如果（guǒ）不（bú）進行處理，即使金屬材料的金相組織（zhī）很均（jun1）勻、純度（dù）很高，也（yě）難以保證蝕刻的質（zhì）量。

(三)蝕刻溶液的成分及狀態的影響

蝕（shí）刻溶液（yè）的成分及配方與（yǔ）蝕刻的過程及質量（liàng）有直接的關係，起決定性的作用。目前尚（shàng）未（wèi）有明確的（de）用於指導蝕刻溶液配製及比例的理論，主要是根（gēn）據前人的（de）經驗（yàn）及生產實（shí）踐（jiàn）的總結配（pèi）方。每（měi）種配方都是相對（duì）於（yú）某種金屬材料使用的，不可能用於各種材料。不過主要的成分應包括腐蝕劑、氧（yǎng）化劑、整平光亮劑（jì）及其他的添（tiān）加劑等，使蝕刻劑和金屬接（jiē）觸以後能以較（jiào）快的溶解速度進行，並（bìng）生成可溶性腐蝕產物，不能附著在蝕刻表麵產生（shēng）屏蔽鈍化。腐蝕溶解要均（jun1）勻、平（píng）整。同時，金屬的蝕刻過程要能夠控製掌握，不能一發而不可收拾。

(四（sì）)蝕刻（kè）過程的操作條件 

1.溶液的溫（wēn）度

溶（róng）液的溫度對蝕刻的過（guò）程影響很大，溫度愈高，反應速度愈（yù）快，蝕刻的速度愈快，但溫度過高，反應速度過快，使過程難以掌（zhǎng）握及（jí）控製。反應過快（kuài），容易生成粗糙不平的表（biǎo）麵，溶液的揮發大，

蒸發量增（zēng）大，惡化環境，同（tóng）時溶液消耗量大，壽命短（duǎn）。但溫度過（guò）低，溶解反應緩慢，蝕刻（kè）時間變得很長，生產（chǎn）效率低，產量低（dī），經濟效益（yì）低。因此（cǐ）要通過試驗，找出（chū）適當的溫度控製範圍，並在操作中嚴格執行。

2.蝕刻溶液的流動狀態

蝕刻（kè）過程就是金屬的腐（fǔ）蝕溶解過程。溶液的攪拌可以增加對流，有利於金屬不斷地（dì）與新的溶液接觸並反應，同時也有利於腐蝕產物的（de）轉移，這樣可以增強（qiáng）蝕刻的進程，有利於（yú）蝕刻的進行，因此，可以通過通壓縮（suō）空氣（qì）或人工（gōng）攪拌來增加溶液的流動性，改變溶液的流動狀態，從而蝕刻可以順利進行。

3.蝕刻電流（liú）密度（dù）的影響

在電解刻蝕過程中，需要通（tōng）過電流來溶解金屬。根（gēn）據法拉第（dì）定律，通過的（de）電流量與金屬的溶解量成正比。因（yīn）此在正常的情（qíng）況下，電流密度大，金屬的溶（róng）解速度快、效率高，蝕刻所需要的時間短。但是電流密度過高（gāo），溶（róng）解速（sù）度太快，腐蝕產物來不及清，會積累在蝕刻表麵，嚴重時會產生鈍化現象，特別是對一些易鈍化的（de）金屬材料。此外，電流密度高也易造成蝕刻（kè）麵粗糙不平或不夠平滑光亮，所以控製在一定的合理範圍內，這需要（yào）根據不同（tóng）的金（jīn）屬（shǔ）材料、采用的溶（róng）液配方及其他工藝條件共同考慮，並通過試（shì）驗後決定。

除此之外，蝕刻還和所采用的工藝方法有（yǒu）關。上述主要是針對（duì）化學蝕刻和電化學蝕刻方法（fǎ）中的主要參數而言。至於采用（yòng）激光蝕刻或超聲波蝕刻時，則（zé）還需要（yào）考慮激光發射及超聲（shēng）波發射參數（shù）與蝕刻效果和質量的關係，要找（zhǎo）到合適（shì）的操作參數才能取得（dé）效（xiào）果。