专利名称：在三维异形曲面腐蚀复杂图案的方法
技术领域：
本发明涉及一种在三维异形曲面腐蚀复杂图案的方法，属于光化学加工技术领域。
背景技术：
化学加工是一种利用酸、碱或盐的溶液对工件材料的腐蚀溶解作用，以获得所需形状、尺寸或表面状态的工件的特种加工方法。化学加工主要分为化学铣削、光化学加工和化学表面处理三种方法。
光化学加工是照相复制和化学腐蚀相结合的技术，可以在工件表面加工出精密复杂的凹凸图形。其加工原理是先在薄片形工件两表面覆上一层感光胶；再将两片具有所需加工图形的照相底片对应地覆置在工件两表面的感光胶上，进行曝光和显影，感光胶受光照射后变成耐腐蚀性物质，在工件表面形成相应的加工图形；然后将工件浸入(或喷射)化学腐蚀液中，由于耐腐蚀涂层能保护其下面的金属不受腐蚀溶解，从而可获得所需要的加工图形或形状。
然而，目前光化学加工局限于在平面上或可展成平面的三维规则表面形成加工图案。长期以来，由于无法解决将照相底片妥帖覆置在具有三维不规则曲面的工件表面上，因此不能应用于三维异形曲面复杂图案的腐蚀加工。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对以上现有技术存在的局限性，提出一种在三维异形曲面腐蚀复杂图案的方法，该方法可以保证在三维不规则曲面上形成清晰、连续的腐蚀图案。
为了解决以上技术问题，申请人认识到关键难点在于如何将所需图案精确制作在已涂好感光胶的物体表面。经过反复试验摸索，创新出包括以下步骤的在三维异形曲面腐蚀复杂图案的方法1)通过二次照相曝光，将胶片上的设计图案成像在感光塑料薄膜上；2)在待腐蚀三维异形曲面上覆盖一层感光胶；3)在感光胶上涂附一层透光油脂；4)将成像后的感光塑料薄膜以最大接触面积贴附在经过上述处理的整个三维异形曲面上；5)选择两侧图案可以对接处将裕出的局部感光塑料薄膜叠合；6)将图案叠合处割开，在保证图案基本对接的前提下，使叠合处平整化；具体实施时，即可在叠合边缘割开，从而使原先叠合的感光塑料薄膜相互叠压，并使图案衔接过渡顺畅；也可以割除叠合部分，从而使割缝两侧感光塑料薄膜平整对接，保证图案衔接顺畅；7)曝光显影后，清除感光塑料薄膜，使待腐蚀三维异形曲面与化学腐蚀液接触。
本发明科学利用了具有良好弯曲性和延展性的感光塑料薄膜，并借助涂附在待腐蚀三维异形曲面上的透光油脂有效保证了感光塑料薄膜贴合时的圆润饱满，并便于局部调整对齐图案。对因曲率变化较大形成的局部裕出，上述方法也考虑了相应的合理处置措施，因此妥善解决了目前光化学加工中的难题，可以在三维不规则曲面上形成清晰、美观、连续的腐蚀图案，并且易于实施、制作效果良好。
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明一个实施例的工件腐蚀前的示意图。
图2为本发明一个实施例的工件腐蚀后的示意图。
具体实施例方式
实施例一本实施例需要借助在三维异形曲面腐蚀复杂图案的方法在图1所示的三维异形曲面上腐蚀出图2所示的复杂图案，该工件的心形截面曲锥筒体表面构成三维异形曲面。
为了解决这一传统光化学加工工艺无法解决的难题，申请人经过反复试验摸索，采取了三个相应的有效措施1.为了保证图案的弯曲性、延展性，采用了把胶片图案二次照相曝光成像在感光塑料薄膜上的方法；2.在把图案塑料薄膜贴附在感光胶上时，为了便于调整及附着服帖，在两者之间涂刷了一层特殊的油脂，从而起到一定的充斥凹陷平缓过程作用；3.贴好图案塑料薄膜后，用刀具把曲面上图案重叠处割开，并将割开处的图案衔接过渡顺畅。具体工艺步骤如下1)通过二次照相曝光，将胶片上的设计图案成像在厚度为15微米的感光塑料薄膜(又称转印菲林，规格为1.04米×10米/卷，)上；2)在待腐蚀三维异形曲面上覆盖一层感光胶；3)在感光胶上涂附一层透光油脂(例如“卫士”牌高级润滑脂SG-508)；4)将成像后的感光塑料薄膜以最大接触面积贴附在经过上述处理的整个三维异形曲面上；5)选择两侧图案可以对接处将裕出的局部感光塑料薄膜叠合；6)保证局部叠合两侧图案对接，用刀具把曲面上图案重叠处割开，并使割开处的图案衔接平整过渡衔接；必要时可以割除叠合部分，从而使割缝两侧感光塑料薄膜平整对接，保证图案衔接顺畅；7)曝光显影后，清除感光塑料薄膜，使待腐蚀三维异形曲面与化学腐蚀液接触。
试验证明，本实施例在三维异形曲面腐蚀复杂图案的方法可以很好解决传统光化学加工工艺无法解决的难题，在三维异形曲面上形成清晰、美观、连续的复杂腐蚀图案(参见图2)。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
权利要求
1.一种在三维异形曲面腐蚀复杂图案的方法，其特征在于包括以下步骤1)通过二次照相曝光，将胶片上的设计图案成像在感光塑料薄膜上；2)在待腐蚀三维异形曲面上覆盖一层感光胶；3)在感光胶上涂附一层透光油脂；4)将成像后的感光塑料薄膜以最大接触面积贴附在经过上述处理的整个三维异形曲面上；5)选择两侧图案可以对接处将裕出的局部感光塑料薄膜叠合；6)将图案叠合处割开，在保证图案基本对接的前提下，使叠合处平整化；7)曝光显影后，清除感光塑料薄膜，使待腐蚀三维异形曲面与化学腐蚀液接触。
2.根据权利要求1所述在三维异形曲面腐蚀复杂图案的方法，其特征在于所述步骤6)中，在叠合边缘割开，使原先叠合的感光塑料薄膜相互叠压，并使图案衔接过渡顺畅。
3.根据权利要求1所述在三维异形曲面腐蚀复杂图案的方法，其特征在于所述步骤6)中，割除叠合部分，从而使割缝两侧感光塑料薄膜平整对接，保证图案衔接顺畅。
4.根据权利要求2或3所述在三维异形曲面腐蚀复杂图案的方法，其特征在于所述三维异形曲面由心形截面曲锥筒体表面构成。
5.根据权利要求4所述在三维异形曲面腐蚀复杂图案的方法，其特征在于所述感光塑料薄膜厚度为15微米。
全文摘要
本发明涉及一种在三维异形曲面腐蚀复杂图案的方法，属于光化学加工技术领域。该方法步骤为二次照相曝光；在待腐蚀三维异形曲面上覆盖一层感光胶及透光油脂；将曝光成像后感光塑料薄膜贴附在三维异形曲面上；选择两侧图案可以对接处将裕出的感光塑料薄膜叠合；割除叠合部分，使割缝两侧感光塑料薄膜图案衔接顺畅；曝光显影后，使待腐蚀三维异形曲面与化学腐蚀液接触。这样妥善解决了目前光化学加工中的难题，可以在三维不规则曲面上形成清晰、美观、连续的腐蚀图案，并且易于实施、制作效果良好。
文档编号G03F7/00GK101078873SQ200710024850
公开日2007年11月28日 申请日期2007年7月3日 优先权日2007年7月3日
发明者胡宁生, 撒世国, 胡鹏, 康庆生, 徐锦新, 张毅 申请人:航天晨光股份有限公司