一种在金属工件表面形成图案的方法技术

本发明专利技术提供了一种在金属工件表面形成图案的方法，该方法通过使用与金属工件需要形成图案的表面的形状相吻合的透明治具将菲林固定在感光的抗蚀刻材料层上，使得菲林与该材料层之间的接触更加紧密，加工精度更高，另外，由于没有使用粘合胶，使得菲林的拆除非常方便快捷，并且不会对菲林本身造成损坏，提高的菲林的使用寿命从而降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于。
技术介绍
在金属工件表面形成图案是加工精密金属制品的一种常用方法，该技术 的基本原理是通过在金属工件表面均匀地涂覆感光的抗蚀刻材料，利用抗蚀 刻材料的光敏特性，通过曝光将菲林上的图案精确地复制到金属工件表面感 光的抗蚀刻材料层上，然后进行显影以去除掉未感光的抗蚀刻材料层；之后 去除了抗蚀刻材料层的金属工件表面进行蚀刻。该方法多应用于平面蚀刻， 即在金属工件的平面部分进行蚀刻，在曝光前，菲林的固定是通过真空罩将 菲林罩上并抽真空来实现的，但是该方法不能用于金属工件的曲面部分的蚀 刻。目前，在对金属工件的曲面部分进行蚀刻时，通常使用粘合胶将菲林固 定在金属工件的曲面部分，这种方法虽然解决了菲林在金属工件曲面部分的 固定问题，但该方法的缺点是菲林的使用寿命短从而增加了生产成本，另外 该方法蚀刻图案的加工精度也较低。因此，随着对具有复杂结构的精密金属工件的需求越来越多，开发一种 成本较低并且具有较高加工精度的在金属工件的曲面进行蚀刻的方法，是目 前迫切需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提供一种成本较低并且具有较高加工精度的在金 属工件的曲面进行蚀刻的方法。本专利技术的专利技术人对现有的蚀刻方法进行了细致的研究，发现在金属工件 的曲面部分固定菲林时，由于在菲林和曲面部分之间涂覆了用于固定菲林的 粘合胶，曝光结束后菲林不易从金属工件上被拆除下来，并且在拆除菲林的 过程中还会对菲林本身造成损坏，导致菲林的使用寿命低从而增加了生产成 本。另外，菲林被固定后，由于菲林本身具有张力，菲林与工件的曲面在某 些部分贴合的不够紧密，导致曝光后的图案变形从而降低了加工精度。本专利技术提供了，该方法包括至少在 金属工件需要形成图案的表面涂覆感光的抗蚀刻材料层，将菲林固定在抗蚀刻材料层上，曝光，去除菲林，显影以去除掉未感光的抗蚀刻材料层；对去 除了抗蚀刻材料层的金属工件表面进行蚀刻，其特征在于，将菲林固定在该 材料层上的方法包括使用与金属工件需要形成图案的表面的形状相吻合的 透明治具将菲林固定，该方法还包括在曝光后，将透明治具去除掉。本专利技术提供的方法通过使用与金属工件需要形成图案的表面的形状相 吻合的透明治具将菲林固定在感光的抗蚀刻材料层上，这种固定方法克服了 菲林本身张力带来的影响，使得菲林与该材料层之间的接触更加紧密，从而 提高了加工精度。例如，本专利技术实施例1得到的工件Al在蚀刻深度为0.8 毫米的情况下，加工精度达到了士0.2毫米；而对比例1得到的参比工件CA1 在标刻深度为0.8毫米的情况下，加工精度仅为士0.4毫米，说明本专利技术蚀刻 方法的加工精度更高；另外，由于没有使用粘合胶，使得菲林的拆除非常方 便快捷，并且不会对菲林本身造成损坏，提高了菲林的使用寿命从而降低了 生产成本。附图说明图1为待加工金属工件的正视图2为待加工金属工件的纵截面示意图;图3为涂布感光的抗蚀刻材料层后的待加工金属工件的纵截面示意图;图4为设置菲林后的待加工金属工件的纵截面示意图5为使用透明治具固定菲林的示意图6为显影后金属工件的纵截面示意图7为蚀刻后的金属工件的纵截面示意图8为除去抗蚀刻材料层后的金属工件的纵截面示意图。附图标记说明l一金属工件2—抗蚀刻材料层3 —菲林4一透明治具5 _去除了抗蚀刻材料层的金属工件表面6 —蚀刻图案具体实施例方式本专利技术提供了，该方法包括至少在 金属工件需要形成图案的表面涂覆感光的抗蚀刻材料层，将菲林固定在抗蚀 刻材料层上，曝光，去除菲林，显影以去除掉未感光的抗蚀刻材料层；对去 除了抗蚀刻材料层的金属工件表面进行蚀刻，其特征在于，将菲林固定在该 材料层上的方法包括使用与金属工件需要形成图案的表面的形状相吻合的 透明治具将菲林固定，该方法还包括在曝光后，将透明治具去除掉。根据本专利技术，所述透明治具的形状与金属工件需要形成图案的表面的形 状相吻合，使用这种治具能够使菲林与感光的抗蚀刻材料层之间的接触更加 紧密，从而使本专利技术提供的方法既可以应用于平面蚀刻，也可以应用于对结 构复杂的金属工件的曲面进行蚀刻，同时提高了加工精度且增加了菲林的使用寿命。本专利技术中，所述透明治具的材料没有特别的限制，只要不影响后续的曝 光并且能够对菲林起到固定作用即可，优选情况下，所述曝光治具的透光率为85-95%，例如，所述透明治具的材料可以是有机玻璃、重均分子量为 30000-100000的聚碳酸酯、重均分子量为200000-300000的聚苯乙烯中的一 种或几种；另外，本专利技术对所述透明治具的制备方法也没有特别的限制，可 以通过各种常规模具的制备方法制备透明治具，例如，按照记载了金属工件 曲面形状的图纸，通过冲压模技术、挤压模技术和注射模技术等制备透明治 具，也可以委托模具生长厂家按照记载了金属工件曲面形状的图纸制备所述 透明治具。本专利技术人还发现，由于透光治具与菲林之间在某些部位可能存在微小的 缝隙，因此在曝光时可能存在漏光现象，导致显影后的图案发生变形，因而， 优选情况下，该方法还包括在菲林与透明治具之间设置弹性透明膜，在曝光 后将该弹性透明膜去除掉。所述弹性透明膜能够填补可能存在的缝隙，使菲 林与金属工件需要形成图案的表面的材料层之间的接触更加紧密，从而进一 步提高了蚀刻的加工精度。本专利技术中，对所述弹性透明膜的材料没有特别的限制，只要不影响后续 的曝光并且能够对透明治具与菲林之间可能存在的缝隙起到填补作用即可， 术语弹性是指形变后恢复到原来形状或状态的性质，优选情况下，所述 弹性透明膜的透光率为85-95%，例如，所述弹性透明膜可以为硅胶膜，所 述弹性透明膜的厚度为0.1-0.5毫米，符合上述条件的弹性透明膜可以通过 商购得到，例如深圳市固泰伟橡塑制品有限公司生产的牌号为IVS5332的硅 胶膜制品。所述弹性透明膜可以设置一层或多层，当所述弹性透明膜为多层 时，所述弹性透明膜的总厚度可以为0.1-0.5毫米。所述弹性透明膜的设置方法没有特别的限制，可以在菲林上设置弹性透明膜，之后使用透明治具对菲林进行固定，也可以在透明治具的与菲林接触 的表面上设置弹性透明膜；优选情况下，优选在透明治具中与菲林接触的表 面上设置弹性透明膜，在这种情况下，曝光后在去除透明治具的同时，可以 将弹性透明膜一同去除掉，并且在重复生产时，设置有弹性透明膜的透明治 具可以重复使用，而无需再次设置弹性透明膜，从而提高了生产效率。根据本专利技术，所述菲林的制作方法可以为本领域公知的方法。例如，所 述菲林的制作方法包括根据待印刷的图案制作出网点菲林图，然后利用所述 网点菲林图制作菲林。根据待印刷的图案制作出网点菲林图的方法为本领域技术人员所公知， 一般来说，该方法包括将待印刷的图案用图形处理软件绘制出来。利用所述 网点菲林图制作菲林的方法为本领域技术人员所公知， 一般来说，该方法包 括使用菲林输出设备，例如菲林输出器、激光打印机，将所述网点菲林图输 出到菲林上。本专利技术中，对所述菲林的厚度没有特别的限制，例如，所述菲林的厚度 可以为0.01-0.03毫米，优选情况下，所述菲林的厚度为0.01-0.015毫米。本 专利技术人意外地发现，菲林在工件的曲面部分弯曲时，菲林可能发生褶皱而引 起图案的变形，本专利技术优选使用厚度仅为0.01-0.015毫米的薄菲林，这样可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在金属工件表面形成图案的方法，该方法包括至少在金属工件需要形成图案的表面涂覆感光的抗蚀刻材料层，将菲林固定在抗蚀刻材料层上，曝光，去除菲林，显影以去除掉未感光的抗蚀刻材料层；对去除了抗蚀刻材料层的金属工件表面进行蚀刻，其特征在于，将菲林固定在该材料层上的方法包括使用与金属工件需要形成图案的表面的形状相吻合的透明治具将菲林固定，该方法还包括在曝光后，将透明治具去除掉。

【技术特征摘要】
1、一种在金属工件表面形成图案的方法，该方法包括至少在金属工件需要形成图案的表面涂覆感光的抗蚀刻材料层，将菲林固定在抗蚀刻材料层上，曝光，去除菲林，显影以去除掉未感光的抗蚀刻材料层；对去除了抗蚀刻材料层的金属工件表面进行蚀刻，其特征在于，将菲林固定在该材料层上的方法包括使用与金属工件需要形成图案的表面的形状相吻合的透明治具将菲林固定，该方法还包括在曝光后，将透明治具去除掉。2、 根据权利要求1所述的方法，其中，所述透明治具的透光率为85-95 %，所述透明治具的材料为有机玻璃、重均分子量为30000-100000的聚碳 酸酯、重均分子量为200000-300000的聚苯乙烯中的一种或几种。3、 根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：章乐，李爱华，赵万里，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]