转电雕打针的因素控制

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1、转电雕打针的因素控制电雕打针的因素控制(上)东莞常晋凹版模具有限公司王庆浩13829158063(作者简介：王庆浩1979--；男，工程师，研究方向为特殊电镀行业，联系方式：benhaozi@sohu.com)摘要：本文分析了在凹印制版行业中，影响电雕打针的机加工、电镀、电雕因素，着重阐述了电镀铜层质量指标对打针的影响，以及控制要点。关键词：凹印制版打针焊接应力硬度晶格结构中图分类号：TQ153.141、前言在凹印制版行业，电雕制版仍然是主流的制版工艺，由于电雕工艺对镀铜层的苛刻要求，以及电镀过程中多因素的复杂控制，使铜层很难达到尽善尽美的品质，同时由于版辊的

2、机加工精度和电雕本身的原因，电雕过程中的打针(也称为损针)现象也就难以避免，使生产成本成倍增加，产品交期难以保证，成为制版工艺中较难控制的环节之一。在当今制版行业降低生产成本就是提高利润、保证产品质量和交期就是保证企业生命的时代，凹印制版厂对打针现象的重视程度也提到了空前的高度。2影响电雕打针的因素2、1铁辊因素2、1、1铁辊同心度超标在制版行业，铁辊的同心度一般控制在0.03mm以内，铁辊同心度超标会影响车、研磨加工后的铜层厚度，现在各家制版厂的铜层厚度余量一般都在0.06-0.08mm(普通包装版)，版辊同心度稍有不好，就会使铜层厚度低于雕刻深度；同时，同

3、心度超标也会影响雕刻精度，特别是高速机，会使雕刻头在工作过程中严重跳动，造成打针；2.1.2铁辊版壁过薄或局部过薄起初国内制版厂家，铁辊都采用无缝钢管进行制作，随着产品利润的降低，所有厂家为了降低成本，目前除了一些高端版辊以外，大部分使用3-4.5mm厚钢板卷制而成，薄壁版辊已经成为发展趋势，同时由于卷制版的加工余量较大，版壁局部过薄的现象更是常见。过薄的版壁一方面会影响机械加工精度，同时会引起版辊在雕刻过程产生共振现象，造成打针；2.1.3版辊动平衡超标要求版辊动平衡的目的，无非是提高版辊在雕刻、印刷过程中的平稳度。一般高速电雕机和印刷机对版辊的动平衡要求比

4、较严格，如果版辊动平衡超标过大，高速电雕过程中造成打针的几率就会比较大；2.1.4焊接应力影响铜层硬度铁辊在生产过程中，必须使用焊接，条件好的用二氧化碳保护焊、埋弧焊，条件差的就只有使用普通电焊，不管那种电焊方式，焊接处都会产生焊接应力，制版厂一般没有应力热失效或振动失效的设备或条件，自然失效更是不可能(从版辊焊接到入电镀槽的时间也只有几个小时)，因此焊接处的内应力非常大，晶格结构也是非常规的，在电镀镍、铜的过程中，镀层晶格匹配的驱动力是沉积物-衬底界面能的降低①，如果沉积物和衬底属于不同晶系或衬底晶格畸变，沉积物将发生晶格转变或扭曲，并在界面处生长非常规的晶

5、格结构(错配孪晶)，以降低界面能，这种生长方式因电镀工艺和焊接应力的不同一般延续2-15um，铁辊电镀镍层的厚度一般在2-4um，是不能消除铁辊应力影响的(电镀操作人员经常会发现版辊焊缝处的镍层颜色、粗糙程度与非焊缝版面有明显不同)，镀铜的初始阶段铜层的晶格生长方式同样受到镍层非常规晶格的不良影响，使晶格结构异常，同时需要指出的是，这种存在结构异常晶格的镀铜层内应力也是很大的，用普通硬度仪测试焊缝出的铜层硬度，我们会发现此处的硬度比较高，一般铜层厚度超过10um以上才能消除铁辊焊接应力对铜层硬度的影响，所以铜层厚度必须比雕刻深度多10um以上才能不会影响电雕质

6、量，可见版辊焊接应力对打针有较大的不利影响，这也是我们发现焊缝处打针比较多的主要原因之一，同时由于版辊焊接处的砂眼、气孔等缺陷较多，也会在很大程度上造成打针；2.1.5铁辊的其它影响因素除去以上表述的问题外，铁辊影响打针的影响因素还有很多，比如：铁辊尺寸过大，造成铜层厚度不够；铁辊版面粘有铁质毛刺，车、研磨后毛刺露出铜层，或造成局部铜层过薄；版辊两端的版堵或版孔不同心，造成版辊转动异常；以及铁辊有磁性造成版面容易吸附铁屑，产生镀铜层毛刺等缺陷，这些都是造成打针的因素，由于这些问题都比较容易理解，且在生产当中都容易控制，在此不做阐述。2.2电镀因素在行业内部，一

7、般认为电镀与电雕分摊打针因素比例为6：4或7：3，以上分法是排除铁辊影响因素的情况，就电镀铜层而言，影响打针的主要因素由以下几个方面，分别是硬度、晶粒大小、内应力、镀层中的颗粒夹杂、针孔等缺陷，现将影响机理、控制及维护要点论述如下：2.2.1硬度对打针的影响铜层硬度是铜层最重要指标之一，控制在工艺范围之内才能满足电子雕刻的需要，即190-230HV，硬度过软或过硬都不利于电子雕刻，过软会使电雕的网型不规矩，网穴边沿产生毛刺、网墙破裂，影响色彩还原，且对版辊的使用寿命也有不利影响；铜层过硬影响电雕机打针，电雕机的雕刻频率一般都比较高，电雕针冲击铜层的速度非常大，

8、同时版辊旋转又对电雕针产生侧面冲击力，