金屬蝕刻是將材料使用化學(xué)反應(yīng)或物理撞擊作用而移除的技術(shù)。金屬蝕刻技術(shù)可以分為濕蝕刻和干蝕刻兩類。金屬蝕刻是由一系列復(fù)雜的化學(xué)過程組成，不同的腐蝕劑對不同金屬材料具有不同的腐蝕性能和強(qiáng)度。

工業(yè)上金屬蝕刻通常有下述四個(gè)步驟：

(1)清潔處理：其目的是將待蝕刻零件毛坯表面的各種污漬清洗干凈，以保證防蝕層能與金屬表面的粘附力均勻一致，并使金屬蝕刻速度均勻不變。常用的清潔處理方法有：有機(jī)溶劑清潔、堿性化學(xué)清潔、酸性化學(xué)清潔、超聲波清潔及電解清潔處理等。在使用過程中可根據(jù)零件金屬材料類型及零件表面的污染程度分別選擇。

(2)防蝕處理：其目的是保護(hù)那些不需要蝕刻加工的表面，使需要蝕刻加工的金屬表面完全曝露出來，而被與金屬材料相適應(yīng)的腐蝕劑所蝕刻。這一工序要求：防蝕材料要與金屬表面粘附牢固，并在整個(gè)蝕刻過程中不會(huì)發(fā)生防蝕層脫落現(xiàn)象。防蝕處理主要包括：絲網(wǎng)印刷防蝕技術(shù)、照相化學(xué)防蝕技術(shù)、移印防蝕技術(shù)、圖形電鍍防蝕技術(shù)、激光光刻防蝕技術(shù)及刻劃防蝕層技術(shù)等。

(3)蝕刻加工：是將被蝕刻金屬零件按圖紙要求制作好防蝕圖文后，放入腐蝕槽中進(jìn)行蝕刻加工的過程。在這一工序中主要控制：腐蝕劑濃度、蝕刻溫度、蝕刻時(shí)間等。金屬蝕刻加工根據(jù)圖紙要求可分為五種基本類型，即：整體蝕刻、選擇蝕刻、多臺(tái)階蝕刻、錐度蝕刻和化學(xué)切割下料。金屬全面蝕刻不需要進(jìn)行防蝕處理，零件經(jīng)清潔處理后即可進(jìn)行蝕刻加工。

(4)清除防蝕層：零件經(jīng)蝕刻合格后，使用溶劑、堿液或其他清潔劑將零件表面的防蝕層去掉。

在金屬蝕刻工藝方法中，是把金屬零件或已做過圖文防蝕層的零件置放于腐蝕液中進(jìn)行腐蝕，并一直腐蝕到金屬厚度達(dá)到要求或圖文深度達(dá)到要求為止。在整個(gè)蝕刻過程中，存在著三個(gè)可變因素，即：蝕刻深度、蝕刻速度和蝕刻時(shí)間。這三者的關(guān)系式如下：

v=h/t

式中：v為金屬的蝕刻速度(mm/min)，這里所指的金屬蝕刻速度都是指單面蝕刻速度;h為蝕刻深度(mm);t為蝕刻時(shí)間(min)。

此式為計(jì)算蝕刻深度和蝕刻速度的基本公式。對于整體蝕刻或成型金屬蝕刻加工及縷空圖文金屬蝕刻往往都是在兩個(gè)面同時(shí)進(jìn)行金屬蝕刻，這種雙面金屬蝕刻速度比只在一個(gè)表面進(jìn)行金屬蝕刻的速度快1倍。

在金屬材料一定的精況下，影響蝕刻速度的因素很多，其中最主要的是腐蝕劑的種類、濃度及蝕刻溫度。如果腐蝕劑濃度及蝕刻條件一定，材料的特性及熱處理狀態(tài)對蝕刻速度同樣有很大的影響。

在通常情況下，人們所需要的是配制一種腐蝕劑，使它在材料特性和熱處理狀態(tài)與預(yù)計(jì)的變化一致的條件下，能夠給出最佳的蝕刻速度與表面粗糙度。

比如要配制一種用于不銹鋼的腐蝕劑，就應(yīng)能對各類型號的不銹鋼進(jìn)行金屬蝕刻(不管他們的熱處理狀態(tài)如何)，并都能以最快的蝕刻速度蝕刻出符合工藝要求的表面粗糙度。對于某些特殊材料或者是有特殊要求的金屬蝕刻，也可以配制專門的腐蝕液，使其盡可能滿足蝕刻加工的要求。

在計(jì)算的蝕刻時(shí)間內(nèi)，能否完成所需要的腐蝕加工量，在整個(gè)蝕刻過程中，主要需控制兩個(gè)方面的參數(shù)才能得到保證。

①對腐蝕液成分濃度的控制：這可以通過對腐蝕液的化學(xué)分析，并根據(jù)分析結(jié)果補(bǔ)充被消耗的腐蝕劑來得到滿足。為了防止腐蝕劑成分的快速變化，配制腐蝕液時(shí)在條件許可的情況下(加工量、腐蝕液成本承受度、蝕刻場所的大小等)將腐蝕液體積做得大些，使其不至于在對蝕刻量并不太大的零件進(jìn)行蝕刻加工時(shí)，中途還需要停工分析補(bǔ)充。

②對腐蝕液溫度的控制：溫度對蝕刻速度有一定的影響，在極限蝕刻速度范圍內(nèi)，當(dāng)溫度升高約12℃時(shí)，蝕刻速度增加約1倍，對于有精確尺寸要求的零件，要求溫度不超過±2℃～±3℃。

金屬蝕刻液中的腐蝕劑就像銑頭上的一把刀具，因此，對于金屬蝕刻這種特殊工藝，嚴(yán)格保證腐蝕液中各種成分都在工藝控制范圍是很重要的，即使每天的加工質(zhì)量都與預(yù)期的效果一致，仍有必要對腐蝕液的成分進(jìn)行定期分析。添加物質(zhì)對金屬蝕刻速度及蝕刻表面效果的影響不容忽視。

生產(chǎn)表明，往往在腐蝕液中加入少量的添加物質(zhì)，就能使蝕刻加工符合規(guī)定的技術(shù)要求，以獲得又快又好的效果。所以當(dāng)腐蝕液添加了任何添加物質(zhì)都應(yīng)對蝕刻速度進(jìn)行重新測定。

通常把防蝕層下的水平方向蝕刻寬度A稱為蝕刻量，蝕刻量A與蝕刻深度h的比值就是蝕刻率F：

F=A/h

式中：A為蝕刻量(mm);h為蝕刻深度(mm);F為蝕刻率或蝕刻因素，用以表示不同條件下蝕刻量與蝕刻加工深度之間的關(guān)系。

以上有關(guān)圓弧R的大小受蝕刻深度、被蝕刻窗口的最小寬度與蝕刻深度的比值、腐蝕液的組成、蝕刻方法及材料種類等的影響較大。

蝕刻量決定了金屬蝕刻加工的精度，蝕刻量越小，加工精度越高，適用范圍就越寬。反之，加工精度降低，適用范圍縮小。蝕刻量的大小主要受金屬材料的影響，在常用的幾種金屬材料中，以銅的蝕刻量最小，鋁的蝕刻量最大。腐蝕劑的選擇、濃度及蝕刻條件也會(huì)對金屬的蝕刻量產(chǎn)生較大的影響。

通常情況下，人們都認(rèn)為蝕刻速度越快蝕刻量越小，其實(shí)這種認(rèn)識(shí)并不十分準(zhǔn)確，在金屬材料和腐蝕液成分一定的情況下，這一認(rèn)識(shí)才是成立的，其最小蝕刻量也只能達(dá)到這一金屬材料的理論蝕刻量。有關(guān)學(xué)者研究表明，選擇更為優(yōu)越的腐蝕劑，雖然蝕刻速度提高并不明顯，但的確可以改善金屬的蝕刻量。

蝕刻速度和蝕刻量，是金屬蝕刻中兩個(gè)最關(guān)鍵同時(shí)也是最為重要的參數(shù)。蝕刻速度決定了金屬蝕刻加工周期的長短，蝕刻速度越快，蝕刻加工周期越短，生產(chǎn)效率越高，反之生產(chǎn)效率降低。但是，蝕刻速度也并非越快越好：

①蝕刻速度越快，在單位時(shí)間內(nèi)對金屬的蝕刻量就越大，產(chǎn)熱量增大，腐蝕液溫度變化快，不利于蝕刻速度的恒定;

②蝕刻速度太快，對于深度要求很精確的零件加工不易控制;

③蝕刻速度越快，經(jīng)蝕刻后的金屬表面質(zhì)量越低，明顯影響蝕刻表面的平滑度和光澤度;

④高的蝕刻速度往往都需要高濃度的腐蝕劑濃度、高腐蝕性的化學(xué)試劑、高的蝕刻溫度等。

這些因素一則使腐蝕劑成本增高，同時(shí)對抗蝕層的要求增高，成本增加。再則，高濃度的腐蝕劑和高的蝕刻溫度都會(huì)增加對環(huán)境的污染和對操作人員的危害。在實(shí)際應(yīng)用中，對于那些蝕刻量較大的零件，可以采用“先快后慢”的方法進(jìn)行。

所謂“先快后慢”就是先用蝕刻速度較快的腐蝕液進(jìn)行一次蝕刻，當(dāng)蝕刻深度接近設(shè)計(jì)要求值后，再換用蝕刻速度較慢的腐蝕液進(jìn)行精度蝕刻，這樣做雖然增加了工序，但縮短了加工時(shí)間，同時(shí)又保證了蝕刻精度和表面光澤度。至于快速蝕刻時(shí)間的確定，需要根據(jù)零件的加工要求而定，一般可以選擇總蝕刻量的80%-90%為宜。