化學蝕刻不銹鋼板的機器和方法

　　【專利摘要】化學蝕刻機，沿著水平方向(X)蝕刻不銹鋼板(8)，所述蝕刻機包括基座(10)、酸液回路(5)、下引導裝置(1)、上引導裝置(2)和噴嘴支撐件(3)，所述酸液回路(5)適于在不受到保護罩(7)所保護的位置化學腐蝕所述不銹鋼板，所述下引導裝置和上引導裝置(1，2)被配置為大體上垂直地保持所述不銹鋼板，所述噴嘴支撐件(3)支承向不銹鋼板(8)水平噴出酸液的多個噴嘴(4)。化學蝕刻處于垂直位置的不銹鋼板的方法。

　　【專利說明】化學蝕刻不銹鋼板的機器和方法

　　【技術領域】

　　[0001]本發明涉及化學蝕刻不銹鋼板的機器和方法。這種不銹鋼板可用于制造層狀組件，且其利于提供具有預定表面圖案的所述不銹鋼板的表面。

　　【背景技術】

　　[0002]比如，從文獻US2010/006542中已知，利用不銹鋼的化學腐蝕來獲得表面圖案，所述腐蝕可借助保護罩得以可供選擇地進行選擇。

　　[0003]在現有技術中，為了同時蝕刻不銹鋼板兩側，令水平放置的不銹鋼板在酸液噴嘴前方移動，噴嘴位于所述板上方和下方。

　　[0004]然而，在向上一側上，之前噴灑液體的存在對于化學蝕刻的質量和可靠度起到不利的作用。

　　【發明內容】

　　[0005]本發明旨在改進現有技術中化學蝕刻不銹鋼板的機器和方法。

　　[0006]為此目的，本發明提出了化學蝕刻機來蝕刻不銹鋼板，不銹鋼板配置為沿著第一方向移動，所述蝕刻機包括:

　　[0007]-基座，

　　[0008]-殼體，

　　[0009]-酸液回路，適于在未受保護罩保護的位置處化學腐蝕所述不銹鋼板，

　　[0010]-下引導裝置，由所述基座支承，

　　[0011]-上引導裝置，位于下引導裝置上方，且大體垂直于下引導裝置，

　　[0012]-所述下引導裝置和上引導裝置被配置為使所述不銹鋼板保持基本上垂直，

　　[0013]-至少一個噴嘴支撐件，其支承多個噴嘴，它們配置為向著基本上水平的不銹鋼板噴酸液。

　　[0014]由于這些設置，先前所噴液體通過重力在板的兩側快速排走，且同時蝕刻兩側得到更好的控制，并被證明為特別有優勢。

　　[0015]在本發明的各個實施方式中，一個和/或另一個下面的特征可以結合。

　　[0016]根據一個方面，噴嘴支撐件可以配置為根據交替運動而移動，所述運動大體上平行于由第一方向和垂直方向所限定的平面。因此，噴在板上的酸液數量在板的表面上能夠是均勻的，因而保證了蝕刻的良好質量。

　　[0017]根據另一方面，蝕刻機可包括驅動系統，以預定速度沿著第一方向驅動不銹鋼板。噴散的均勻度可以沿著板表面得到實現。

　　[0018]根據另一方面，酸液可以主要包括三氯化鐵；其是腐蝕不銹鋼的特別相關液體。

　　[0019]根據另一方面，蝕刻機可包括壓力控制系統，其中，噴液壓力根據噴嘴的垂直位置選擇性地調整。因而根據垂直位置可補償靜壓差效果。

　　[0020]根據另一方面，蝕刻機可以包括在不銹鋼板兩側上的噴嘴。因此，板的兩面可以在一個處理步驟中蝕刻。

　　[0021]根據另一方面，至少一個的噴嘴支撐件是可樞轉的。因而，蝕刻處理質量的調整可以更靈活。

　　[0022]根據另一個方面，蝕刻機可包括預先潤濕站，和/或沖洗站以及和/或干燥站。

　　[0023]根據另一方面，蝕刻機可包括酸液瀑布，其配合噴嘴傾倒在不銹鋼板頂部上。這增強了化學蝕刻工藝。

　　[0024]根據另一方面，蝕刻機可以包括液體溫度控制系統。這增強了蝕刻處理的質量。

　　[0025]本發明還涉及化學蝕刻不銹鋼板的方法，其包括步驟:

　　[0026]-提供部分地受到保護罩保護的不銹鋼板，

　　[0027]-大體上垂直地放置所述不銹鋼板，

　　[0028]-賦予板移動，以沿著第一水平方向位移該板，

　　[0029]-借助噴嘴在所述不銹鋼板上噴灑液體，噴灑的主要方向大體上是水平的且垂直于第一水平方向。

　　[0030]由于這些設置，之前所噴灑的液體通過重力在板的兩側上快速排走，且同時蝕刻兩側得到更好的控制，而該方法被證實是特別有利的。

　　[0031]根據另一方面，噴嘴可以借由至少一個噴嘴支撐件支承，噴嘴支撐件被配置為根據交替運動而移動，所述運動大體上平行于由所述第一方向和豎直方向所限定的平面。因此，噴在板中的酸液數量在板表面能夠是均勻的，因而保證了蝕刻的良好質量。

　　[0032]根據另一方面，不銹鋼板的兩面可以同時噴灑。因此，板的兩面可以在一個處理步驟中蝕刻。

　　[0033]根據另一方面，可設置酸液瀑布，酸液傾倒在不銹鋼板頂部上。這增強了化學蝕刻工藝。

　　[0034]根據另一方面，該方法可以包括根據噴嘴的垂直位置選擇性地控制噴灑壓力的步驟。因而根據垂直位置可補償靜壓差效果。

　　[0035]根據另一方面，該方法可包括預先潤濕不銹鋼板的準備步驟。這可進一步增強蝕刻處理。

　　[0036]根據另一方面，該方法可包括下述后續步驟之一:沖洗板和/或干燥板。這可便于并加快后續的處理。

　　【專利附圖】

　　【附圖說明】

　　[0037]從以下對實施例之一的詳細說明中，顯現本發明的其他特征和優勢，這些實施例通過非限定性示例的方式展出，并參考了附圖。

　　[0038]在附圖中:

　　[0039]-圖1為根據本發明蝕刻機的示意性前視圖，

　　[0040]-圖2為圖1中蝕刻機的示意性側視圖，

　　[0041]-圖3為圖1中蝕刻機的示意性俯視圖，

　　[0042]-圖4為在圖1的蝕刻機中正在處理中的不銹鋼板的截面圖，

　　[0043]-圖5為各種流體回路的圖解，以及利用圖1中蝕刻機的變體來設置的額外特征，

　　[0044]-圖6為在圖1的蝕刻機中正在處理的不銹鋼板的透視圖。

　　【具體實施方式】

　　[0045]在附圖中，相同的附圖標記表示相同或者相似的元件。

　　[0046]圖1-3顯示處理金屬不銹鋼板8的機器，且特別地，此處所涉及的處理為化學處理，即，化學品化學腐蝕所述不銹鋼板8表面的處理。所述化學腐蝕在本領域中被稱為“雕亥IJ”或者“蝕刻”。同樣，不銹鋼板在本領域中被稱為不銹鋼片。

　　[0047]在附圖中，方向Z指垂直方向，方向X指沿著蝕刻機縱向延伸的水平方向，以及，方向Y指沿著蝕刻機橫向延伸的水平方向。

　　[0048]在所示實例中，該蝕刻機包括:

　　[0049]-基座10，用作支撐并放置在地面上，

　　[0050]-殼體13，用作外殼，從外部環境中限定出內部空間，

　　[0051]-下引導裝置1，由所述基座10支承，設置在蝕刻機內部空間中的下部區域，

　　[0052]-上引導裝置2，位于下引導裝置上方，并且相對于下引導裝置大體上是垂直的。

　　[0053]如圖所示，下和上引導裝置1，2被配置為用來保持不銹鋼板8大體上垂直。

　　[0054]不銹鋼板8具有包含在Imm和1mm之間的厚度,優選地在2mm和5mm之間。板的其他尺寸可以到達3_或更高。

　　[0055]如圖4所示，不銹鋼板8包括由不銹鋼制成的中心芯部6，以及至少一層薄的保護層7。在所述實例中，中心芯部6的每一側上都提供有一層薄保護層7。這個保護層比如可以，包括不與酸液相互作用的樹脂。因此，薄保護層7構成了保護罩7，以便在該保護罩7覆蓋不銹鋼表面的位置17處，不銹鋼不受到腐蝕。因此，在這個保護罩不存在的位置16處，酸液蝕刻了不銹鋼的薄薄一層。中心芯部6呈現出比保護層7的厚度‘e2’大得多的厚度‘el，。

　　[0056]下引導裝置I可包括垂直地支承板8的輥14，以及沿著橫向Y保持板8的可調整側向引導表面。同樣，上引導裝置2包括可調整側向引導表面，其也沿著橫向方向Y保持板

　　8。上引導裝置2也可供選擇地包括上輥。上和下可調整的側引導表面被配置為，蝕刻機可以接受不同厚度的板。

　　[0057]蝕刻機可進一步包括驅動系統9，以預定速度沿著第一水平方向X驅動不銹鋼板8(在附圖中這個移動用‘M’表不)。在所不實例中，驅動系統9優選地位于殼體13外側，以便再次保護其不受酸液的侵蝕。

　　[0058]驅動系統9可包括一個或多個環傳動鏈。然而，也可以選擇沿著第一水平方向X賦予移動的任意其他方案，不排除人工或者半人工裝置。

　　[0059]此外，蝕刻機包括至少一個噴嘴支撐件3，其支承配置為向著大體上水平的不銹鋼板8噴酸液的多個噴嘴4。

　　[0060]如圖所示，優選地在板8的兩側上都設置有噴嘴4，因而可以在板的兩面8a，Sb上同時進行噴灑。

　　[0061]在所示實例中，在每一支撐件3上設置有四個噴嘴4。噴嘴4垂直地相互隔開。

　　[0062]優選地，根據本發明，噴嘴支撐件3被配置為根據交替運動(用‘B’表示)來移動，所述運動大體上平行于由第一方向X和豎直方向Z所限定出的平面P。

　　[0063]這個移動可以為沿著垂直方向的來回移動。該運動也可以是橢圓形運動，比如，呈現出垂直主軸線。

　　[0064]此外，每個噴嘴支撐件3可以繞著垂直軸線Z樞轉。這借助在所示實例中所定位的調整機構31在噴嘴支撐件3頂部處實現。這個調整機構31可以借助人工操作控制，或者用動力致動器，像比如步進電機來控制。

　　[0065]進一步地，參考附圖5，所示蝕刻機包括酸液回路5。該酸液主要包括三氯化鐵，該化合物適于在未受到保護罩7保護的位置16處化學腐蝕不銹鋼板的表面。

　　[0066]酸液回路5為閉式回路,且通常包括:

　　[0067]-儲液池50，

　　[0068]-栗55,

　　[0069]-分布管56，

　　[0070]-分布歧管51a_54a，其具有壓力控制系統51_54，下方會對此進行說明，

　　[0071]-收集器59,位于外殼13底部，

　　[0072]-回流管57。

　　[0073]泵55由儲液池供給，并向噴嘴提供壓力。收集器59收集通過噴灑倒出的液體，回流管57，如需要的話，安裝有輔助泵，使液體回流到儲液池。

　　[0074]在圖5所示的實例中，提供了四個噴嘴支撐件3，每一個支承四個噴嘴4。

　　[0075]在由支撐件3支承的每一組噴嘴中，提供由與壓力調整裝置流體連接的供液管。

　　[0076]比如，參考圖5，第一壓力調整裝置51提供了第一分配系統51a，其具有在相同垂直位置連接到每一噴嘴的管道。更精確地，位于一個特殊豎直位置的四個噴嘴組成的第一組通過不同噴嘴支撐件3支撐，但是由在預定壓力下的單個壓力調整裝置51供給。

　　[0077]同樣地，在另一個垂直位置處，第二壓力調整裝置52提供一組四個其他噴嘴組4，且4個噴嘴由不同的噴嘴支撐件3支撐，但由在另一預定壓力下的單個壓力調整裝置52通過另一個分配管系統52a來供給。

　　[0078]同樣地，在另一個垂直位置上，第三壓力調整裝置53提供一組4個其他的噴嘴4，且由在另一種預定壓力下的單個壓力調整裝置53通過另一個分配管系統53a供給。

　　[0079]最終，在所示實例中，在另一個垂直位置上，第四個壓力調整裝置54提供一組4個其他的噴嘴4，且由在另一種預定壓力下的單個壓力調整裝置54通過另一個分配管系統54a供給。

　　[0080]根據本發明的一個方面，壓力調整裝置51-54根據對應噴嘴的垂直位置調整了輸出，以便噴灑壓力可根據噴嘴的垂直位置選擇性地調整，因而保證均勻且均一的噴灑效果。這壓力調整裝置51-54的設定點可取決于這些壓力調整裝置51-54的物理位置。所述設定點可以手動控制或者通過控制器(未示出)來控制。

　　[0081]有利地，酸液回路5包括液體溫度控制系統48，49。加熱裝置48，其由溫度控制器(未示出)控制，在液體中提供熱量，以便將儲液池保持在穩定的溫度下。溫度感應裝置49將儲液池中所感應到的溫度傳遞到溫度控制器。優選地，該溫度被調整為約45°C的值。

　　[0082]有利地，酸液回路5可選地包括傾倒在不銹鋼板頂部的酸液瀑布11，用來配合噴嘴。酸液瀑布11可在平移方向上位于噴嘴所噴灑的前面。然而，酸液的這種瀑布11可跟隨噴灑，并因此放置在噴嘴的下游。在圖1所示實例中，這樣的瀑布11沿著某個長度延伸，且都領先于并跟隨著噴嘴的位置。

　　[0083]進一步地，蝕刻機可選地包括具有預先潤濕回路61的預先潤濕站81，以及提供水和/或潤濕劑來潤濕板的預先潤濕噴嘴41。

　　[0084]進一步地，蝕刻機可選地包括具有沖洗回路62的沖洗站82，以及提供水來沖洗板的沖洗噴嘴42。

　　[0085]進一步地，蝕刻機可選地包括具有干燥回路63的干燥站83，以及提供空氣來干燥板的干燥噴嘴43。

　　[0086]可以注意到的是，殼體在板入口位置和板出口位置是閉合的。

　　[0087]圖6顯示了所獲板8，那里，被腐蝕區域的圖案給出了有價值的可見效果。這樣的不銹鋼板可以用作基體，以通過熱壓來制造各種層狀組件。所形成的層狀組件由此呈現出對應的表面(板圖案的負圖案)。

　　[0088]根據附加特征，上引導裝置2的高度可調整，這樣，蝕刻機可以接受不同尺寸的板，特別是不同高度的板。

　　[0089]外殼可以包括分離裝置，特別是入口分離裝置23，比如柔軟的垂直輥，以及出口分離裝置24。

　　【權利要求】

　　1.化學蝕刻機，其蝕刻被配置為沿著第一方向(X)移動的不銹鋼板(8)，所述蝕刻機包括: -基座(10)， -殼體(13)， -酸液回路(5)，其適于在未受保護罩(7)保護的位置處化學腐蝕所述不銹鋼板， -下引導裝置(I)，其由所述基座支承， -上引導裝置(2)，位于所述下引導裝置上方，并相對于所述下引導裝置大體上垂直， -所述下引導裝置和上引導裝置(1，2)被配置為保持所述不銹鋼板大體上垂直， -至少一個噴嘴支撐件(3)，其支承多個噴嘴(4)，所述多個噴嘴(4)配置為向著大體上水平的所述不銹鋼板(8)噴酸液。

　　2.根據權利要求1所述的蝕刻機，其特征在于，所述噴嘴支撐件(3)被配置為根據交替運動而移動，所述運動大體上平行于由所述第一方向(X)和所述垂直方向(Z)所限定的平面⑵。

　　3.根據權利要求1-2中任一項所述的蝕刻機，包括驅動系統(9)，其以預定速度沿著所述第一方向(X)驅動所述不銹鋼鋼板(8)。

　　4.根據權利要求1-3中任一項所述的蝕刻機，其特征在于，所述酸液主要包括三氯化鐵。

　　5.根據權利要求1-4中任一項所述的蝕刻機，包括壓力控制系統(51-54)，其特征在于，所述噴灑壓力選擇性地根據噴嘴的垂直位置進行調整。

　　6.根據權利要求1-5中任一項所述的蝕刻機，包括位于所述不銹鋼板兩側(8a，Sb)上的噴嘴⑷。

　　7.根據權利要求1-6中任一項所述的蝕刻機，其特征在于，至少一個噴嘴支撐件(3)繞豎直軸線樞轉。

　　8.根據權利要求1-7中任一項所述的蝕刻機，包括預先潤濕站(81)，和/或沖洗站(82)以及和/或干燥站(83)。

　　9.根據權利要求1-8中任一項所述的蝕刻機，包括酸液瀑布(11)，其配合噴嘴傾倒在不銹鋼頂部。

　　10.根據權利要求1-9中任一項所述的蝕刻機，包括液體溫度控制系統(41，42)。

　　11.化學蝕刻不銹鋼板(8)的方法，包括步驟: -提供部分地受到保護罩(7)保護的不銹鋼板(8)， -大體上垂直地放置所述不銹鋼板， -給予所述板一個移動，使其沿著第一水平方向(X)位移， -借助噴嘴，在所述不銹鋼板上噴灑液體，噴灑的主要方向大體上是水平的且垂直于所述第一水平方向。

　　12.根據權利要求11所述的方法，其特征在于，所述噴嘴由至少一個噴嘴支撐件(3)支承，該支撐件被配置為根據交替運動而移動，所述運動大體上平行于由所述第一方向(X)和所述垂直方向(Z)所限定平面(P)。

　　13.根據權利要求11-12中任一項所述的方法，其特征在于，所述不銹鋼板的兩面同時受到噴灑。

　　14.根據權利要求11-13中任一項所述的方法，包括如下步驟: 提供傾倒在所述不銹鋼板頂部的酸液瀑布。

　　15.根據權利要求11-14中任一項所述的方法，包括如下步驟: 根據噴嘴的所述垂直位置選擇性地控制所述噴灑壓力。

　　16.根據權利要求11-15中任一項所述的方法，包括預先潤濕所述不銹鋼板(8)的準備步驟。

　　17.根據權利要求11-16中任一項所述的方法，包括以下后續步驟之一: -沖洗所述板(8)， -干燥所述板。

　　【文檔編號】H05K3/06GK104321465SQ201280071281

　　【公開日】2015年1月28日 申請日期:2012年2月10日 優先權日:2012年2月10日

　　【發明者】弗蘭克·杜普伊, 喬爾·哈曼德, 伊諾森西奧·馬科斯, 弗朗索斯·拉佩雷 申請人:迪勒公司