本发明属于凹印制版技术领域，涉及一种基于氯化铜腐蚀替代三氯化铁腐蚀的凹印制版腐蚀工艺。
背景技术：
激光制版最初应用的都是，在镀铜的版基上涂一层黑胶，再用激光机进行无软片的气化雕刻，使需要的图案暴露出来，再用三氯化铁腐蚀液进行腐蚀，达到所需要的网穴深度，最后通过印刷来还原图案。激光机的应用弥补了电雕网点局限性，丰富了网点的种类，可现有腐蚀方法是都是单一的喷淋式的腐蚀，三氯化铁腐蚀液经过滤加压直接喷射在版面进行腐蚀。但三氯化铁在实际应用时，其会产生大量的废液，后期的废液处理负担较大，污染较为严重，且剧烈的反应在生产中存在严重的侧蚀，导致横竖笔画粗细差别严重，大面积版面色差严重，局部图案腐蚀严重不均，人工控制难度大等技术问题，这就要求使用一种反应较慢的蚀刻。为此，采用更环保的氯化铜腐蚀液已经势在必行。
目前氯化铜腐蚀在实际应用中，氯化铜腐蚀槽中的槽液是由氯化铜及盐酸组成，其腐蚀的反应机理是：在酸性条件下cu+cucl2→2cucl↓，氯化亚铜cucl不溶于水，在过量氯离子的存在下，能形成可溶的络离子：cucl+2cl-→(cucl3)2-，随着腐蚀的进行，由于氯化铜浓度的降低、氯化亚铜浓度的升高，其氧化还原电位降低，腐蚀速度也随之下降，此时可以通过添加双氧水进行再生，使氯化亚铜氧化得到氯化铜，其反应原理是：2cucl+2hcl+h2o2→2cucl2+2h2o。由于再生过程需要消耗盐酸及双氧水，所以应添加这两种物品以达到平衡，目前通常是通过化验室检测氯化铜及盐酸的含量作为依据或是根据经验定时定量添加，采用上述人工检测及添加存在的缺陷是：首先，需要工作人员定时对槽液进行监测，溶液的添加也是根据工人的经验来完成，不仅需要消耗大量的人力和物力，而且添加量不准确；另外，由于槽液的不断变化从而使腐蚀速度不稳定，出现同样的工艺而腐蚀时间不同的问题，腐蚀速度及时间难以控制，腐蚀的操作难度较大，并且返工率高。
技术实现要素：
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种不影响激光制版的生产效率，深度及侧蚀精度高，腐蚀均一性好，节能降耗，绿色环保的基于氯化铜腐蚀替代三氯化铁腐蚀的凹印制版腐蚀工艺。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
基于氯化铜腐蚀替代三氯化铁腐蚀的凹印制版腐蚀工艺，该工艺具体包括以下步骤：
步骤(1)：根据激光胶的喷胶厚度计算氯化铜腐蚀液用量；
步骤(2)：根据氯化铜腐蚀液用量计算所需盐酸、氯化铜、氧化剂、添加剂的用量；
步骤(3)：向腐蚀液槽中注入水、盐酸、氯化铜、双氧水以及添加剂，配制成氯化铜腐蚀液，通过在线监测控制系统检测氯化铜腐蚀液各项数据是否达标，待氯化铜腐蚀液各项数据达标稳定后，将待腐蚀版辊置于腐蚀容器腔中，控制待腐蚀版辊的转速为60-70转/秒，通过腐蚀泵将氯化铜腐蚀液经腐蚀喷头喷射至待腐蚀版辊上进行腐蚀处理，同时对经过腐蚀处理的部位进行冲水处理；
步骤(4)：待腐蚀处理结束后，酸洗去除氧化物和腐蚀残留物，即可进行后续的版辊镀铬工序。
所述的氯化铜腐蚀液的波美度为30-33。
所述的氯化铜腐蚀液中氯化铜含量为330-360g/l，铜离子含量为135-155g/l，盐酸的含量为35-45g/l，所述的添加剂的含量为3-5g/l。
所述的双氧水的氧化还原电位为500-600mv。
所述的氯化铜腐蚀液的腐蚀温度为39-45℃，腐蚀压力为1.5-2.0kg，腐蚀速率＞20μm/min。
所述的添加剂由催化剂与护岸剂混合而成，其中，催化剂与护岸剂的质量之比为1:1.5-3。
作为优选的技术方案，所述的催化剂与护岸剂的质量之比为1:2。
所述的催化剂为氯酸钾，所述的护岸剂为高氯酸盐。
所述的腐蚀喷头距离版面的距离为150-200mm，腐蚀喷头的移动速度为75-80m/s。
所述的氯化铜腐蚀液对版辊腐蚀5丝以下需3.5-4.5秒，对版辊腐蚀5-25丝需4.5-5.5秒，对版辊腐蚀25-35丝需5-6秒。
所述的在线监测控制系统包括用于检测氯化铜腐蚀液中各原料浓度的检测传感器、用于自动添加各原料的自动加样单元、显示器、以及与检测传感器、自动加样单元、显示器电连接的电气控制器。
所述的检测传感器包括用于检测腐蚀液中氯化铜浓度的比重传感器、用于检测腐蚀液中盐酸浓度的盐酸传感器、以及用于检测腐蚀液中双氧水浓度的双氧水传感器；
所述的自动加样单元包括用于调节氯化铜浓度的自动加水装置、用于调节盐酸浓度的自动加盐酸装置、以及用于调节双氧水浓度的自动加双氧水装置。
本发明的设计思路是将氯化铜腐蚀替代传统的三氯化铁腐蚀，更好地解决了半浸式腐蚀的效率低，和三氯化铁腐蚀精度低且易造成环境污染的技术问题，提高了激光制版的生产效率，减少了激光版的返工，降低了激光制作因质量问题造成的成本浪费，具体包括以下优点：
(1)氯化铜腐蚀速率慢好控制，腐蚀形成网穴时间长，网点底部光滑；
(2)氯化铜废液可再生利用，可实现废水的零排放，环保性好，采用氯化铜腐蚀不影响激光制版的生产效率，可确保版辊网点深度腐蚀以及侧蚀的精度，腐蚀均一性好，网点底部光滑；
(3)由于采用在线监测控制系统可大大提高工艺过程的自动化控制，可实现对腐蚀液槽内盐酸、氯化铜、双氧水的实时在线监测，以及自动实时补料，保证腐蚀工艺的顺利进行，不仅减少了所需的人力、物力，还能显著降低能耗，相比传统的三氯化铁腐蚀工艺，可节约大概2/3的用电，降低了腐蚀的操作难度及腐蚀的返工率，具有很好的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1：
基于氯化铜腐蚀替代三氯化铁腐蚀的凹印制版腐蚀工艺，该工艺具体包括以下步骤：
步骤(1)：根据激光胶的喷胶厚度计算氯化铜腐蚀液用量；
步骤(2)：根据氯化铜腐蚀液用量计算所需盐酸、氯化铜、氧化剂、添加剂的用量；
步骤(3)：向腐蚀液槽中注入水、盐酸、氯化铜、双氧水以及添加剂，配制成氯化铜腐蚀液，通过在线监测控制系统检测氯化铜腐蚀液各项数据是否达标，待氯化铜腐蚀液各项数据达标稳定后，将待腐蚀版辊置于腐蚀容器腔中，控制待腐蚀版辊的转速为65转/秒，通过腐蚀泵将氯化铜腐蚀液经腐蚀喷头喷射至待腐蚀版辊上进行腐蚀处理，同时对经过腐蚀处理的部位进行冲水处理；
步骤(4)：待腐蚀处理结束后，酸洗去除氧化物和腐蚀残留物，即可进行后续的版辊镀铬工序。
本实施例工艺中，氯化铜腐蚀液的波美度为33。氯化铜腐蚀液中氯化铜含量为360g/l，铜离子含量为155g/l，盐酸的含量为45g/l，添加剂的含量为4g/l。
氯化铜腐蚀液的腐蚀温度为45℃，腐蚀压力为2.0kg，腐蚀速率为26μm/min。
添加剂由催化剂与护岸剂混合而成，催化剂与护岸剂的质量之比为1:2。
腐蚀喷头距离版面的距离为180mm，腐蚀喷头的移动速度为80m/s。氯化铜腐蚀液对版辊腐蚀5丝以下需3.5-4.5秒，对版辊腐蚀5-25丝需4.5-5.5秒，对版辊腐蚀25-35丝需5-6秒。
本实施例中，在线监测控制系统包括用于检测氯化铜腐蚀液中各原料浓度的检测传感器、用于自动添加各原料的自动加样单元、显示器、以及与检测传感器、自动加样单元、显示器电连接的电气控制器。
其中，检测传感器包括用于检测腐蚀液中氯化铜浓度的比重传感器、用于检测腐蚀液中盐酸浓度的盐酸传感器、以及用于检测腐蚀液中双氧水浓度的双氧水传感器；自动加样单元包括用于调节氯化铜浓度的自动加水装置、用于调节盐酸浓度的自动加盐酸装置、以及用于调节双氧水浓度的自动加双氧水装置。
由于采用在线监测控制系统可大大提高工艺过程的自动化控制，可实现对腐蚀液槽内盐酸、氯化铜、双氧水的实时在线监测，以及自动实时补料，保证腐蚀工艺的顺利进行，不仅减少了所需的人力、物力，还能显著降低能耗，相比传统的三氯化铁腐蚀工艺，可节约大概2/3的用电，降低了腐蚀的操作难度及腐蚀的返工率。
实施例2：
基于氯化铜腐蚀替代三氯化铁腐蚀的凹印制版腐蚀工艺，该工艺具体包括以下步骤：
步骤(1)：根据激光胶的喷胶厚度计算氯化铜腐蚀液用量；
步骤(2)：根据氯化铜腐蚀液用量计算所需盐酸、氯化铜、氧化剂、添加剂的用量；
步骤(3)：向腐蚀液槽中注入水、盐酸、氯化铜、双氧水以及添加剂，配制成氯化铜腐蚀液，通过在线监测控制系统检测氯化铜腐蚀液各项数据是否达标，待氯化铜腐蚀液各项数据达标稳定后，将待腐蚀版辊置于腐蚀容器腔中，控制待腐蚀版辊的转速为60转/秒，通过腐蚀泵将氯化铜腐蚀液经腐蚀喷头喷射至待腐蚀版辊上进行腐蚀处理，同时对经过腐蚀处理的部位进行冲水处理；
步骤(4)：待腐蚀处理结束后，酸洗去除氧化物和腐蚀残留物，即可进行后续的版辊镀铬工序。
本实施例工艺中，氯化铜腐蚀液的波美度为30。氯化铜腐蚀液中氯化铜含量为330g/l，铜离子含量为135g/l，盐酸的含量为35g/l，添加剂的含量为3g/l。
氯化铜腐蚀液的腐蚀温度为39℃，腐蚀压力为1.5kg，腐蚀速率为32μm/min。
添加剂由催化剂与护岸剂混合而成，催化剂与护岸剂的质量之比为1:1.5。
腐蚀喷头距离版面的距离为150mm，腐蚀喷头的移动速度为75m/s。氯化铜腐蚀液对版辊腐蚀5丝以下需3.5-4.5秒，对版辊腐蚀5-25丝需4.5-5.5秒，对版辊腐蚀25-35丝需5-6秒。
其余同实施例1。
实施例3：
基于氯化铜腐蚀替代三氯化铁腐蚀的凹印制版腐蚀工艺，该工艺具体包括以下步骤：
步骤(1)：根据激光胶的喷胶厚度计算氯化铜腐蚀液用量；
步骤(2)：根据氯化铜腐蚀液用量计算所需盐酸、氯化铜、氧化剂、添加剂的用量；
步骤(3)：向腐蚀液槽中注入水、盐酸、氯化铜、双氧水以及添加剂，配制成氯化铜腐蚀液，通过在线监测控制系统检测氯化铜腐蚀液各项数据是否达标，待氯化铜腐蚀液各项数据达标稳定后，将待腐蚀版辊置于腐蚀容器腔中，控制待腐蚀版辊的转速为70转/秒，通过腐蚀泵将氯化铜腐蚀液经腐蚀喷头喷射至待腐蚀版辊上进行腐蚀处理，同时对经过腐蚀处理的部位进行冲水处理；
步骤(4)：待腐蚀处理结束后，酸洗去除氧化物和腐蚀残留物，即可进行后续的版辊镀铬工序。
本实施例工艺中，氯化铜腐蚀液的波美度为32。氯化铜腐蚀液中氯化铜含量为350g/l，铜离子含量为143g/l，盐酸的含量为40g/l，添加剂的含量为5g/l。
氯化铜腐蚀液的腐蚀温度为42℃，腐蚀压力为1.8kg，腐蚀速率为30μm/min。
添加剂由催化剂与护岸剂混合而成，催化剂与护岸剂的质量之比为1:3。
腐蚀喷头距离版面的距离为200mm，腐蚀喷头的移动速度为78m/s。氯化铜腐蚀液对版辊腐蚀5丝以下需3.5-4.5秒，对版辊腐蚀5-25丝需4.5-5.5秒，对版辊腐蚀25-35丝需5-6秒。
其余同实施例1。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。