专利名称：一种激光切割金属印刷模板的抛光方法
技术领域：
本发明属于金属被激光切割后的表面抛光处理技术，特别涉及激光切割金 属印刷模板的抛光方法。
背景技术：
随着高科技的高速发展，激光切割技术在各行各业得到的很大的应用。SMT 电子产品行业中原来丝网板印刷方式精度低，成型效果较差，而且不耐用等缺 点，为了能够满足半导体及电子产品更高要求，已经广泛采用了激光切割的金 属薄板镂空印刷模板，用于表面贴装技术中的模板印刷。激光切割模板是通过 高功率的激光设备发出的微小的光束，经聚焦后形成焦点，焦点产生高温对金 属模板局部熔化，通过连续的光束和压縮空气对其及时冷却，再由运动机构带动 金属模板作轨迹运动，就形成了网孔模板。其优点是模板开口成几何梯形，有利 用于锡膏滚动及脱模，产品开口精度高，开口灵活性较大而且还经久耐用等。 其缺点是激光切割后的金属板由于热熔切割后的钢坯切口下边粘连些不规则的 钢渣(简称钢坯毛刺，也叫毛刺)，还有激光在切割金属模板时局部会产生高温， 并要对其及时冷却才能保证切割精度，而金属模板冷却时会和压縮空气产生氧 化并在金属表面上形成一层很薄的氧化黑皮(也叫氧化烧焦)，这些都会使模板 在印刷过程不利于印刷脱模或印刷效果差等。
现还有几种金属印刷模板的制造方式化学蚀刻模板、激光切割模板，电 铸成型模板。化学蚀刻模板是将绘制好的图形曝光、显影后，经过化学蚀刻、脱模，形 成所需要的印刷图形，其缺点是因切割开口是直角不利于脱模、切割开口精度 差、表面光洁度差、有毛刺，工艺较为复杂、而且还有化学工艺成份，对人体
和环境有危害等。
电铸成型模板是采用镍离子在控制区域内不断一层一层沉积而成形的模 板，其缺点是制作时间特长，产品一致性差，表面粗糙、有毛刺，成本价格高等。
用激光切割金属印刷模板，由于它占据较强的优势，模板开口成几何梯形， 有利用于锡膏滚动及脱模、操作简单、灵活性大、加工精度高、环保等优点， 现在应用越来越广泛。但该制作方法形成的表面及孔壁粗糙度低和孔口边角有 毛刺等问题不利于脱模或印刷精度差。如果不解决此类问题，在印刷过程中会 导致产品的不良或产品报废率高等。
目前在国内解决表面质量问题的方法有四种
1化学抛光化学抛光是通过化学添加剂控制化学反应，使金属表面微观突 起部分的溶解速度大于微观凹洼处的溶解速度，从而使表面抛光。其缺点是抛 光液中含有磷酸、硝酸、盐酸等，对人体和环境有极大的伤害、还有它的工艺 方法是以减材料的方法获得表面光洁度，精度较差、温度和溶液的比例很难控 制、而使产品的一致性差。
2电化学抛光电化学抛光是以被抛光工件为阳极，不溶性金属为阴极， 两电极同时浸入电化学抛光槽中，通过直流电而产生有选择性的阳极溶解，阳 极表面光亮度增大。其缺点是在抛光液中也含有磷酸、硫酸、铬酐、丙三醇等， 对人体和环境有极大的伤害、还有它的工艺方法也是以减材料的方法获得表面 光洁度，精度较差、温度和溶液的比例很难控制、而使产品的一致性差。3化学+化学电抛光化学+化学电抛光其缺点与电化学抛光相同。 4表面刷镀表面刷镀是将需要刷镀的金属溶解在溶液里，再将金属模板浸 没在化学溶液里，按成型模块面积加载电流，使金属模板表面被吸附着一层薄 金属膜，用这层金属膜覆盖金属模板上粗糙的表面使其达到表面及开口光滑。 其缺点是液中含有化学溶液成份，对人体和环境有危害、还有它的工艺方法是 以加材料覆盖的方法获得表面光洁度，所以金属模板厚度和开口尺寸精度都有 变化、结合力不好，镀层容易分离等。
因此，以上方法都具有对人体和环境的伤害大、获得的模板表面光洁度差 和精确度差。
发明内容
本发明提供一种激光切割金属印刷模板的抛光方法，以解决现有激光切割 金属印刷模板的抛光方法对人体和环境的伤害大、获得的模板表面光洁度差和 精确度差的技术问题。
为了解决以上技术问题，本发明采取的技术方案是
一种激光切割金属印刷模板的抛光方法，其特征是，包括以下步骤一、 表面抛光；二、表面除油；三、表面烘干。
所述步骤一包括以下步骤(一)、将成型模板放入喷砂机里；(二)、依次 两面均匀喷砂10~20分钟，抛光其表面及去除镂空壁上毛刺及表面氧化黑皮。
所述步骤二包括以下步骤(一)、将成型模板浸没在除油溶液里；(二)、 用软刷子和棉布在成型模板表面及镂空壁上擦洗正反面；(三)、将成型模板 用纯自来水冲洗。
所述步骤二包括以下步骤(一)、将成型模板固定；(二)、用压縮空气的气流依次均匀吹射带走其表面及镂空壁上的水份。
所述步骤(二)是以磨液为介质，以磨液泵和压縮空气为动力，使磨液在 喷砂机的喷嘴内加速后射出，将高速运动的磨液喷射到成型模板上抛光表面， 其中，
磨液是磨料和工业自来水的混合物，其比重为l: 3 1: 7，磨料为玻璃珠或 棕刚玉或白刚玉；
所述喷嘴离被喷射的模板表面距离即喷射高度为40 60mm; 所述喷嘴与被喷射的模板表面的夹角即喷射角度为70° 90° ; 所述压缩空气从喷嘴喷射的力度即喷射压力，气压在0.10 0.2Mpa; 所述的喷射为阶梯式喷射。
所述步骤(一)中是除油溶液是在工业自来水中加入去污粉，其比重为 0.2% 0.3%，所述除油溶液的温度为30~40° C，所述步骤(二)进行的时间为 5 8分钟。
所述步骤(二)中的压縮空气的气压为0.10 0.2Mpa，吹射时间为正面和反面 各3 7分钟。
所述步骤步骤(二)中的喷射时间随金属印刷模板的大小而不同，环境温 度为-5~+40° C，相对湿度不大于85%。
对正常大小的成型模板,依次均匀阶梯式喷砂切割正面时间为3 7分钟，切 割反面时间为7 13分钟。
在采用了上述技术方案后，由于完全去除了化学工艺，因此大大减少了污 染物，减少了对人体和环境的伤害。由于采用的是物理表面抛光以及合理的选 择抛光的磨液、抛光的时间等，抛光后不影响其开口精度，提高了表面光洁度 和表面硬度，并清除了毛刺及表面氧化黑皮，不破坏锥形开口，更有利于锡膏滚动和锡膏顺利脱模，还简化工艺步骤，解决现有激光切割金属印刷模板的抛 光方法对人体和环境的伤害大、获得的模板表面光洁度差和精确度差的技术问 题。
具体实施例方式
一种金属印刷模板抛光新工艺及制造方法，依次有以下工艺步骤完成
1、 激光切割金属片
在激光切割设备上将所设计好的CAD图形文件，由设备专用软件转变成
代码文件，再由用代码文件控制电机旋转，电机旋转带动模板(电机连接
机构，模板安装在机构上)作轨迹运动。按比例1: 1的CAD图形轨迹移 动，用激光光束在金属板上切割加工出镂空金属板也叫印刷模板；
2、 模板表面抛光 表面抛光及孔壁去毛刺是用一种成熟的工业湿喷砂机，本机是以磨液为介
质，以磨液泵和压縮空气为动力，使磨液在喷嘴内加速后射出，将高速运动的 磨液喷射到模板表面达到喷砂抛光目的的设备。本设备是磨料中加有水，在喷 射时没有漂浮的粉尘，而且是密闭型结构设计，在内腔内作业，更不会危害到 操作人员的身体健康和对环境的影响。
磨液的组成及其含量是磨液是指磨料和工业自来水的混合物，其比重为1:
3~1: 7，即l份干燥的磨料配5份工业自来水。
磨料磨料用玻璃珠或棕刚玉、白刚玉等等，其规格为280#~320#; 喷射高度指喷嘴离被喷射的模板表面距离， 一般为40 60mm; 喷射角度指喷嘴与被喷射的模板表面的夹角， 一般为70° ~90° ; 喷射压力指压縮空气从喷嘴喷射的力度，气压在0.10 0.2Mpa左右；喷射时间正常大小的模板厚0.15mm长600mm宽600mm,依次均匀阶梯式 喷砂切割正面时间3 7分钟，切割反面时间7 13分钟；
环境要求环境温度为-5~+40° C，相对湿度为不大于85%的环境条件下； 本实施例中可釆用以下优选方式进行环境温度在25。 C，相对湿度在不 大于85%的环境条件下，取320#玻璃珠10Kg和工业自来水50Kg放入湿 喷砂机里，调整好喷射压力为0.15Mpa，喷嘴喷射高度55mm，喷射角度 90° ，模板厚0.15mm依次均匀阶梯式喷砂，喷射时间切割正面5分钟， 切割反面IO分钟；
3、 模板表面除油 表面除油是在工业自来水中里加入去污粉，其比重为0.2%~0.3%，水温 温度加温至30 4(T C，用软刷子和棉布清洗约5 8分)； 本实施例中可采用以下优选方式进行将模板浸没在加有去污粉0.25Kg 与工业自来水50Kg的水槽里，水加温后至35。 C，用软刷子和棉布在模 板表面及镂空壁(孔壁)上擦洗正反面各3分钟,再将模板用纯自来水冲 洗'，
4、 模板表面烘干
表面烘干是用压縮空气，对其模板表面进行气流喷射，气压在 0.10 0.2Mpa，正面和反面依次均匀阶梯式喷射，喷射时间各为3~7分钟。 本实施例中可采用以下优选方式进行将模板装夹固定好或放在一个较 平的平台上，手持压縮空气气枪，气压在0.15Mpa,气枪嘴高50mm对准 模板表面进行气流喷射，正面和反面依次均匀阶梯式喷射，喷射时间各 为5分钟。
另外，本发明中也可以采用干喷砂法。本发明经过试验及生产证明，湿(或干)喷砂抛光金属印刷模板在制造过 程中完全杜绝了化学方式的存在，减少了对人员和环境污染，还简化了工艺步 骤，节约了生产成本，制造过程中还不会影响其镂空壁(孔壁)原有精度，完
全去除了孔壁上的毛刺及表面氧化黑皮，表面及其孔壁粗糙度减小到0.002毫 米，表面硬度也同样提高达到维氏硬度420以上，更有利于印刷模板脱模及印 刷模板的更多次印刷应用。本发明的制造方法简单、实用强，弥补了化学抛光、 电化学抛光、化学抛光+电化学抛光、表面刷镀抛光的不足。
权利要求
1、一种激光切割金属印刷模板的抛光方法，其特征是，包括以下步骤一、表面抛光；二、表面除油；三、表面烘干。
2、 如权利要求l所述的激光切割金属印刷模板的抛光方法，其特征是，所 述步骤一包括以下步骤(一)、将成型模板放入喷砂机里；(二)、依次两面均 匀喷砂10~20分钟，抛光其表面及去除镂空壁上毛剌及表面氧化黑皮。
3、 如权利要求l所述的激光切割金属印刷模板的抛光方法，其特征是，所 述步骤二包括以下步骤(一)、将成型模板浸没在除油溶液里；(二)、用软刷 子和棉布在成型模板表面及镂空壁上擦洗正反面；(三)、将成型模板用纯自 来水冲洗。
4、 如权利要求l所述的激光切割金属印刷模板的抛光方法，其特征是，所 述步骤二包括以下步骤(一)、将成型模板固定；(二)、用压縮空气的气流依 次均匀吹射带走其表面及镂空壁上的水份。
5、 如权利要求2所述的激光切割金属印刷模板的抛光方法，其特征是，所 述步骤(二)是以磨液为介质，以磨液泵和压縮空气为动力，使磨液在喷砂机 的喷嘴内加速后射出，将高速运动的磨液喷射到成型模板上抛光表面，其中，磨液是磨料和工业自来水的混合物，其比重为l: 3 1: 7，磨料为玻璃珠或 棕刚玉或白刚玉；所述喷嘴离被喷射的模板表面距离即喷射高度为40 60mm; 所述喷嘴与被喷射的模板表面的夹角即喷射角度为70。 ~90° ; 所述压縮空气从喷嘴喷射的力度即喷射压力，气压在0.10 0.2Mpa;所述的喷射为阶梯式喷射。
6、 如权利要求3所述的激光切割金属印刷模板的抛光方法，其特征是， 所述步骤(一)中是除油溶液是在工业自来水中加入去污粉，其比重为0.2%~0.3%，所述除油溶液的温度为30 40° C，所述步骤(二)进行的时间为 5 8分钟。
7、 如权利要求4所述的激光切割金属印刷模板的抛光方法，其特征是， 所述步骤(二)中的压縮空气的气压为0.10 0.2Mpa,吹射时间为正面和反面各 3 7分钟。
8、 如权利要求4所述的激光切割金属印刷模板的抛光方法，其特征是， 所述步骤步骤(二)中的喷射时间随金属印刷模板的大小而不同，环境温度为 -5~+40。 C，相对湿度不大于85%。
9、 如权利要求5所述的激光切割金属印刷模板的抛光方法，其特征是， 对大小为长600mm宽600mm厚0.15mm的成型模板,依次均匀阶梯式喷砂切 割正面时间为3~7分钟，切割反面时间为7~13分钟。
全文摘要
本发明涉及一种激光切割金属印刷模板的抛光方法，包括以下步骤一、表面抛光；二、表面除油；三、表面烘干。由于完全杜绝了化学方式抛光的存在，对环境无污染，降低了能耗，对操作人员无危害；金属模板表面被抛光后，去除去了孔壁上的毛刺，提高了金属表面光洁度，减小了金属表面和孔壁的粗糙度，提高了表面硬度，而且对材料厚度及孔尺寸影响极小，更有利于印刷模板脱模及模板的更多次印刷应用，延长了金属印刷模板使用寿命。本发明的制造工艺简单、实用强，为用户大大节约了生产成本。
文档编号B24B29/02GK101683722SQ200810216370
公开日2010年3月31日 申请日期2008年9月25日 优先权日2008年9月25日
发明者付学斌 申请人:深圳市华德激光技术有限公司