专利名称：天然大理石快速保真蚀刻方法
技术领域：
本发明属于大理石材料的加工方法。
天然大理石是高档的建筑材料，大理石表面经磨光加工后显示出典雅华贵的色调和花纹，广泛用于建筑的内外装修和制作工艺品。在大理石表面也可以用锤、錾等手工工具进行人工雕刻，雕刻字体或花纹图案，人工雕刻加工周期长，费时费力，生产效率低，成本高，劳动强度大，操作者必须具有一定的技艺，产品质量受操作者技艺的限制，图案精度变低，多块雕刻难以保证一致性，雕刻中容易出现失误和破损，并且雕刻深度较浅，很难大批量生产加工，一般只用于制造牌匾、碑文等。
本发明的目的是提供一种用于天然大理石进行快速保真蚀刻的方法，用于大理石蚀刻加工，简便快速精确度高，不产生破损，生产效率高，成本低，劳动强度低，适用于大量生产。
本发明天然大理石快速保真蚀刻方法，是按图案的要求，在清洗过的大理石不蚀刻表面上涂敷保护层，然后对图案中需腐蚀表面用化学腐蚀液进行蚀刻，蚀刻完毕，经除去保护层和清洗后制得成品。
加工工艺过程如下一、清洗用水加洗衣粉或洗洁精等，清洗大理石表面，去除灰土、油污，对大理石表面进行清理。
二、涂敷保护层按蚀刻大理石图案的要求，在图案中不蚀刻的大理石表面涂敷上一层保护层，使其不被腐蚀液腐蚀。涂敷保护层的方法，可用手工描绘方法涂敷，也可用丝网印刷涂敷方法或其它方法涂敷。采用手工描绘涂敷方法涂敷时，涂敷材料可用硝基清漆中加钛白粉，用丝网印刷方法涂敷，涂敷材料可选用树脂油墨或XHY防蚀涂料。
三、腐蚀腐蚀方法按大理石尺寸大小可分为两种小尺寸天然大理石一般用浸入腐蚀液槽中办法进行蚀刻，这样在蚀刻之前的涂敷保护层工序中，必须将大理石蚀刻图案之外的其它部分，也都用保护层保护起来，避免不应蚀刻部位被腐蚀。
较大面积天然大理石，因面积较大，难以放入腐蚀槽中，可将大理石蚀刻图案部分放平，在图案周围用防腐蚀材料构筑一圈围埝，在围埝中放入腐蚀液进行蚀刻。
蚀刻主要的关键是腐蚀液的选择，大理石的主要成份是碳酸钙，很多酸液对它都有腐蚀性，一般的酸液腐蚀效果达不到要求，本发明的腐蚀液配方由主体酸、侧面缓蚀剂、络合剂组成。
1、主体酸本发明的主体酸选用的盐酸，其反应如下
反应生成物二氧化碳逸出，氯化钙可溶于水中。
2、侧面缓蚀剂腐蚀过程中不仅有蚀刻图案需要的纵向腐蚀，也会有横向腐蚀，横向腐蚀会造成图案失真，甚至损坏。减少横向腐蚀则是侧面缓蚀剂的作用，侧面缓蚀剂分为两类一类侧面缓蚀剂以胶体物质为主，如明胶、聚乙烯醇等，二类侧面缓蚀剂为表面活性物质，如十二烷基硫酸钠和烷基酚聚氧乙烯醚。一、二类侧面缓蚀剂的配合使用，抑制了图案的横向腐蚀，使图案不失真达到理想的效果。
3、络合剂的选用乙二胺四乙酸钠盐(简称EDTA)，是强有机络合剂，与水中的钙镁离子反应软化硬水，与大理石中其他杂质金属络合，使腐蚀面外观优良。
下面为腐蚀液的配方(1)配方一盐酸 450-700 毫升/升明胶 20-40 克/升十二烷基硫酸钠 0.15-0.5 克/升烷基酚聚氧乙烯醚 0.15-0.5 克/升(2)配方二HCl 450-700 毫升/升聚乙烯醇 20-35 克/升十二烷基硫酸钠 0.15-0.5 克/升烷基酚聚氧乙烯醚 0.15-0.5 克/升乙二胺四乙酸钠盐 8-10 克/升四、除去保护层腐蚀完毕后，洗掉腐蚀液，然后除去保护层则可制得成品。去掉保护层可用机械方法铲除或用含20～40%氢氧化钠溶液清擦。为使产品更漂亮，可在蚀刻处涂有机涂料。
本发明天然大理石快速保真蚀刻的方法，其优点是用化学腐蚀的方法代替手工雕刻对大理石进行加工，所以简单、快速、蚀刻的图案精确度高，图案一致性好，加工中不会因雕刻用力失误而产生破损且生产效率高，劳动强度低，降低生产成本。适用于大批量生产，蚀刻操作不需要专门技艺，人人都可操作。它可用于对大理石型材的大面积蚀刻图案花纹，提高建筑物的内外装饰效果，用于在大理石上制作各种图画、版画、壁画，可体现各种细微、复杂的线条轮廓，且能快速完成。用于对各种书法作品的蚀刻，能精确逼真的进行复制和显示其神韵。通过添加剂的选用，可以蚀刻出整齐的凹形或凸形及腐蚀处截面为 的泥鳅背形状。
实施例一一块学校牌子的蚀刻1、工艺流程(1)清洗用洁洁灵清洗表面，用清水冲净晾干。
(2)涂敷保护层用复写纸写字幅的边缘线，并用手工描绘法涂敷保护层。保护层材料是硝基清漆加钛白粉，在室温下干燥固化漆膜。并用橡皮泥围住字幅图案，构筑围埝。
(3)腐蚀字幅放入腐蚀液并及时更换用乏的腐蚀液，直到腐蚀完毕，清洗掉腐蚀液。
(4)除去保护层涂抹30%氢氧化钠溶液，静置一天后，清擦去保护层，清洗后自然干燥，涂敷有机涂料制得成品。
2、腐蚀液配方盐酸 500毫升/升聚乙烯醇 30克/升十二烷基硫酸钠 0.2克/升烷基酚聚氧乙烯醚 0.2克/升乙二胺四乙酸钠盐 8克/升温度 室温时间 1小时3、效果腐蚀凹槽明显呈泥鳅背形 ，凹槽两侧整齐平整，腐蚀深度约10毫米左右。
实施例二多块大理石艺术图案的制作1、工艺流程(1)清洗用洁洁灵清洗表面，用水冲净晾干。
(2)涂敷保护层用丝网印刷方法涂敷保护层，防腐蚀保护层材料为XHy防蚀涂料，并将其他部位也保护起来。
(3)腐蚀将处理好的大理石浸入腐蚀液槽中蚀刻，取出并用清水冲洗。
(4)除去保护层涂敷30%氢氧化钠溶液，放置一天后清擦，同时除去其他部位的保护层，并清洗。
2、配方盐酸 550毫升/升明胶 30克/升十二烷基硫酸钠 0.25克/升温度 室温时间 1小时3、效果腐蚀凹槽呈整齐外观，凹槽两侧面及底面都整齐平整。腐蚀深度约5毫米。
权利要求
1.一种天然大理石快速保真蚀刻方法，其特征在于天然大理石快速保真蚀刻方法，是按图案的要求，在清洗过的大理石不蚀刻表面上涂敷保护层，然后对图案中需腐蚀表面用化学腐蚀液进行蚀刻，蚀刻完毕，经除去保护层和清洗后制得成品。
2.按权利要求1所说的天然大理石快速保真蚀刻方法，其特征在于涂敷保护层的方法，可用手工描绘的方法涂敷，也可用丝网印刷方法涂敷，用手工描绘方法涂敷保护层，涂敷材料可用硝基清漆中加入钛白粉，用丝网印刷方法涂敷时，涂敷材料用树脂油墨或XHy防蚀涂料。
3.按权利要求1所说的天然大理石快速保真蚀刻方法，其特征在于进行腐蚀加工时，对小尺寸天然大理石一般采用浸入腐蚀液槽中进行腐蚀，腐蚀前的涂敷保护层工序中将蚀刻图案之外的其他部分也用保护层保护起来，较大面积大理石腐蚀方法是将大理石蚀刻部分放平，在图案周围用防腐材料构筑围埝，放入腐蚀液腐蚀。
4.按权利要求1所说的天然大理石快速保真蚀刻方法，其特征在于腐蚀液配方由主体酸、侧面缓蚀剂、络合剂组成。
5.按权利要求4所说的，天然大理石快速保真蚀刻方法，其特征在于腐蚀剂的配方一为盐酸 500-600 毫升/升明胶 20-40 克/升十二烷基硫酸钠 0.15-0.5 克/升烷基酚聚氧乙烯醚 0.15-0.5 克/升
6.按权利要求4所说的，天然大理石快速保真蚀刻方法，其特征在于腐蚀剂的配方二为盐酸 500-600 毫升/升聚乙烯醇 20-35 克/升十二烷基硫酸钠 0.15-0.5 克/升烷基酚聚氧乙烯醚 0.15-0.5 克/升乙二胺四乙酸钠盐 8-10 克/升
7.按权利要求2、3、6所说的，天然大理石快速保真蚀刻方法，其特征在于用手工描绘涂敷保护层，保护层材料是硝基清漆中加钛白粉，用橡皮泥围住图案构筑围埝，腐蚀液配方为盐酸500毫升/升，聚乙烯醇30克/升，十二烷基硫酸钠0.2克/升，烷基酚聚氧乙烯醚0.2克/升，乙二胺四乙酸钠盐8克/升。
8.按权利要求2、3、5所说的，天然大理石快速保真蚀刻方法，其特征在于用丝网印刷方法涂敷保护层，保护层材料用XHy防蚀涂料，并将其他部分也保护起来。用浸入腐蚀液槽中进行蚀刻，腐蚀液的配方为盐酸550毫升/升，明胶30克/升，十二烷基硫酸钠0.05克/升。
全文摘要
天然大理石快速保真蚀刻方法，是按图案的要求，在清洗过的大理石不蚀刻表面上涂敷保护层，然后对图案中需腐蚀表面用化学腐蚀液进行蚀刻，蚀刻完毕，经除去保护层和清洗后制得成品。化学腐蚀液的配方由主体酸、侧面缓蚀剂、络合剂组成。
文档编号C04B41/53GK1098078SQ9310887
公开日1995年2月1日 申请日期1993年7月28日 优先权日1993年7月28日
发明者刘振沛 申请人:天津市华桂技术实业公司