标牌(标识)设计、制作、安装新工艺新技术与新材料手册(十一)

第九章
各种牌匾制作加工
新工艺新技术
牌匾,它不像一般产品所使用的标牌,需要依附着产品,成为产品不可分割的
一个组成部分,而它是独立存在的一种标志性的标牌。常用于奖牌、匾额、授权牌
等。由于它的作用与形式的特殊性,目前已发展为标牌中的一大门类。
牌匾的制作加工,在国外的标牌行业中十分重视,把牌匾的制作工艺作为标牌
工艺技术水平来衡量。
美国有一本在标牌业界很有影响的杂志《!"#》($%& ’()(*+,& -./ !0(/12 "
#,)/(3+,) 4/.5&22+.,(62)即《奖牌与雕刻》这表明了牌匾的制作地位,在某些方面可看
成为是标牌的前沿。
第一节牌匾的工艺特点
牌匾属于一种标志性的标牌,以其陈列为主,展示已获得成就或表示某一种资
质。
它在一定意义上,应是一种永久性的标志,并应具有庄重感、典雅感。由于牌
匾的用途,决定了它的加工制作在同一内容的批量上一般不会太多,但其加工的工
艺以其精美为原则,相对很少顾及成本因素。因此,在工艺的选择范围上比较灵
活,它不仅对标牌适用的多种典型工艺能移植应用,同时还对在标牌工艺中的一些
受批量、成本、效率等一定条件限制的但装饰性又较强的工艺,也能得以应用,因
此,牌匾的工艺可以说是制作标牌工艺的一个缩影,很多制作标牌的工艺技术都能
得到很好的运用与发挥。
7 8 9 第九章各种牌匾制作加工新工艺新技术

一、牌匾的类型
按其内容与形式,牌匾大致可分为以下几类。
!" 奖牌
通常是上级行政机关或团体为表彰所属单位,某一阶段或某一项活动取得的
成绩,所授予的一种表征性的标志牌。为了方便被授予单位对获得荣誉的展示和
不负上级的重望并以此得到勉励,奖牌通常以挂式为主;在一些小型活动中,作为
一种纪念性的而又不采取集会或仪式颁发的奖牌宜采用台式或座式。奖牌的授予
不可过滥,不可小题大做。譬如“奖给某某单位第一季度卫生评比先进集体光荣称
号”。像这样的奖牌,每个季度就需颁发一次,除了劳民伤财不说,也失去了奖牌应
有的庄严,这就不值得授予,也不值得悬挂,否则将会产生负面影响。
#" 奖杯
一般是用于在重大竞赛的活动中,设立奖项的纪念物品。是以其实力的较量
而“获取”的,而不同于“授予”的形式。在传统上奖杯是以“杯”的形状物为标志,在
很长一段时期,尽管在“杯”的形状上更为艺术化或抽象化,但未摆脱“杯”的原型。
现在奖杯的概念,已扩展到“杯”状物体以外的造型物。譬如,在某个领域举行“ $
$ 杯大奖赛”,这个“杯”并不是真正意义上的杯,而可能是与主题有关的或者是具
有艺术造型的标志物品,对这样的艺术造型物,习惯上也称其为“杯”,它象征着一
种荣誉。奖杯是座式的摆件,以便陈列。奖杯的应用场合,大部分是应用在文体
界,有一定的娱乐性,在造型设计上不必拘谨,宜活泼、新潮、开放;在工艺方面,要
选择与其造型相吻合的工艺表现手段,切忌平庸、沉闷,工艺一定要十分讲究,以体
现它高雅难得的形象。
%" 匾额
以室内厅堂悬挂为主。匾额的内容以言简而意赅,文字为主,或是名人题字,
或是古训名言,内容文字较大、醒目。制作通常采用能表现古朴而庄重、豪华而不
艳丽的工艺手法。如木质漆饰、木质浮雕、大字鎏金或贴金的古老工艺;也有采用
铜板辅以现代的黑砂金工艺等,以示华贵而庄严。所采用的材质与工艺,必须与环
境的气氛相吻合、协调,如庙宇、殿堂的牌匾,在此如果把“大雄宝殿”采用有机玻
& ’ % 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

璃,加以新潮的灯饰,类似舞台,就完全破坏了佛门匾额的意境,与文化氛围不合
拍,显得不伦不类,朝拜者烧了香,磕了头,但心里总还犯嘀咕,感到难以接受。
!" 授权牌
表明一种已被某企业所认可或指定的有权加工或代理的资质证明标志。授权
牌以座式为主。为了体现某一知名品牌的价值。对“授权牌”的工艺要求也相对严
格,虽不追求豪华,但必须做到工艺精良。如果一个授权企业的授权牌制作得平庸
而粗劣,不难想像,它将会给相关客户产生什么样的联想。因此,授权牌一类的牌
匾工艺,以其讲究精致、认真为原则,以体现企业所追求的品质与品位。
综上所述,牌匾的类型,可能还有多种,难以一一概括。以内容决定形式,以工
艺为内容服务,这是各种类型牌匾应遵循的基本原则。
二、牌匾的材质
适用于制作牌匾的材料,除了通常使用的金属板材,如铜板、不锈钢板和钛金
板外,非金属材料有#$%板、双色有机板、有机玻璃、玻璃、木板、人造石、大理石等。
这些材料具有耐久性的同时,更具有难得的质感,如金属板材有金属特有的端庄而
坚实之感;钛金板有华丽、辉煌之感;木材和大理石和自然纹理,给人淳朴、自然之
感;玻璃或有机玻璃,洁净无暇,晶莹剔透,给人以纯洁、亮丽之感。总之,由于牌匾
受其不同用途和不同层面的需求,一些原本不一定适合批量加工的,甚至成本较为
昂贵的材质,都会以其独特的质感条件,而广泛地被牌匾的制作所采用。
三、牌匾的装饰工艺
制作牌匾的工艺范围较广,只要是具有表现力、具有装饰性能的工艺手段,几
乎都能被牌匾工艺所采纳。
在以往一提及牌匾,就会联想起大铜板的蚀刻、填漆、抛光的传统工艺,随着时
代的发展、科技的进步,这些单一的加工手段,已远远不能适应形势的需要。铜牌
蚀刻诚然有过它历史的辉煌,或者说现在仍有沿用,但时下已不是主流;而采用科
技含量高的加工手段,才是提高牌匾品味的发展方向。
牌匾的工艺可分为金属和非金属两大类。
& ’ ( 第九章各种牌匾制作加工新工艺新技术

在金属工艺方面尤以电化学加工方式为主。其所能产生的效果,大致有砂纹、
丝纹、蚀刻、电泳、镀金、镀银、砂金、砂银、哑光、珠光、黑镍、镂花等。
在非金属方面主要以切割、平面雕刻、三维浮雕、升华转印、“水晶”覆盖等;在
特殊的场合有鎏金或贴金、烧结、珐琅等。以上的一些是在通常标牌中所使用的工
艺,在牌匾的制作中也有相应的变化,譬如镀金工艺,在牌匾中的镀金一般不采用
大面积的镀金,由于金价昂贵,只是针对需要突击的部位,以刷镀的方式局部处理,
现在在业内把这一工艺称之为“堆金”,这个称谓是根据什么而来,不得而知,也很
难解释得通,可能是指把镀金溶液以刷镀(或笔镀)的方式在被镀物体上的堆积(金
层)而得名,笔者认为无论是采用笔镀、刷镀或槽镀的方式使金的氧化物以离子的
形式,在直流电流作用下,沉积于负极的工件表面,还原其金层的过程,都应称之为
镀金,而不宜臆造出“堆金”一词。
再以常见的砂金、砂银为例,是指在金属板的平面首先造就一种砂面的效果,
然后再将“砂面”制作成闪亮的或无光的金色与银色而得名。但在这里“砂面”的形
成却与普通标牌的砂面有别。一般情况下牌匾由于面积较标牌更大,砂面的粒度
不宜太细,砂粒太细,在悬挂的牌匾距离内,难以感受到砂面的效果,因此在牌匾工
艺中砂面的形成是变化了喷砂的手法,而采用喷涂雾状的抗蚀性的涂料,控制雾粒
的大小与密度,然后在蚀刻液中进行蚀刻。砂粒状的抗蚀涂层即成为砂面依据,去
除抗蚀涂层,砂面效果十分明显,无论近看或远看,别具一格。
牌匾中的装饰手法的变化也是多式多样、多姿多彩。一种黑砂金的工艺,在牌
匾工艺中,独有神韵。
“黑砂金”的美妙之处在于“黑砂”黑而近灰;“金”亮而不露,所谓是砂中有金,
金中有砂。再将文字以亮丽的金色跃然黑砂之上,更显端庄而高雅,耐人品味。黑
砂金工艺是广州一品标牌公司何永华先生多年心得的独创,在业界深受青睐。
总之,牌匾的装饰工艺,不能拘泥一格,要有创新和变化。具体工艺的过程将
在不同牌匾的典型工艺中介绍。
第二节牌匾工艺常用设备
牌匾的制作与通常标牌的制作所采用的设备几乎相互是通用的,并无多大区
! ! " 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

别。由于牌匾加工单一品种的加工数量一般较少,而对装饰性的要求相对较高,因
此它不希望工艺流程长、生产环节多的工艺路线,而是更注重“短、平、快”的工艺模
式;在工艺装备方面同样也不希望设备功能单一、占地面积大、使用效率不高的设
备。而希望占地小,能适应品种变化的一机多能的综合性设备。为此,在牌匾行业
中,以一些多能的专用及通用设备为主。现将部分常见的设备简介如下。
一、电精饰加工设备
牌匾的制作,在很多情况下将借助于电化学的加工方式来完成。电化学加工
的涵盖面很广,诸如电镀、电抛光、电蚀刻、电铸、电泳等,它属于电精饰表面处理的
范畴。随着牌匾工艺的扩展,一批电化学表面处理的专用设备也应运而生,目前市
场上陆续出现了诸如:电镀精饰、电蚀雕刻、电抛光、电泳上漆、电刷镀等专用设备。
这些设备大多以一机多能的形式出现,如!"# $ %&’& 型电蚀雕刻、电镀精饰、
电泳上漆、金属标识制作机;!"# $ (&& 型电镀精饰、电蚀雕刻、电镂空、电抛光、电
泳上漆、电刷镀多功能加工中心;)" 系列自动化湿法机组等。图* $ + 所示为!"#
$ (&& 型多功能加工中心设备外形。
图* $ + 多功能加工中心外形
该设备具有电镀精饰、电蚀雕刻、电镂空、电抛光、电泳上漆、电刷镀多种功能
为一体,称为多功能加工中心。
!"# $ (&& 型多功能加工中心的设备配制情况见表* $ +。
* , - 第九章各种牌匾制作加工新工艺新技术

表! " # $%& " ’(( 型多功能加工中心设备配置
名称单位数量主要尺寸
主机台# )((**+ ,((**+ #’((**(长+ 宽+ 高)
专业刷刻机槽台# 外形##((**+ ,((**+ !((**,工作台面)-(**+ ,-(**
摇摆镀槽台# #(((**+ ’((**+ )((**,#!(. 容积
摇摆温控镀槽台# #(((**+ ’((**+ )((**,#!(. 容积
上漆槽个# ’((**+ #/(**+ /0(**,##. 容积
电缆连线套# 电缆连线长度0(((**
图库光盘盘/ 标牌底纹图库;铜版画设计光盘;镂空、版画、金箔画图库
$%& " ’(( 型多功能加工中心的主要性能如下。
!采用时控、温控、摇摆移动等自控方式。
"槽镀最大表面积为,(1*0(以镀铜为例)。
#对(2#** 金属板镂空时,单面板镂空最小线宽为(2#**。
$设有电泳上漆调节旋钮,上漆时间约为# 3 0*45。
( ! / 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

!电蚀、电镀、电泳的时间可分别控制、分别工作。
多功能机具有占地面积小、应变能力强的特点。剖析电化学中多功能机的特
征,无论是电镀、电蚀刻、电镂空,或者是电泳、电铸等,所有这些加工过程都离不开
一个直流电源,只要具备一个有足够大的直流电源,一切变化都在电流分配、阴阳
极的变换、电压的调节和电解液中组成,以及操作过程的工艺配合等方面的组合与
调整。
以图! " # 为例,这是一台能分别完成电蚀刻、电泳、电镀、电解等工作的“多功
能”设备,图中序号的“$、#、%、&”开关实际上是根据不同作业起作分配和调整电流
的作用,通过主机下部的接线旋扭“’、!、$(、$$”分别输出。在这个基础上,增加一
些如空气搅拌、阴极移动、水泵喷淋等辅助功能。
图! " # 典型多功能机功能配备
$—电刻开关;#—上色开关;%—快镀开关;&—电解开关;
)—水泵开关;*—电压调整器;+—水泵电源输出;’—电解输出;
!—快镀输出;$(—上色输出;$$—电刻电流输出;$#—蓄液池;
$%—水泵;$&—导电液;$)—导水管;$*—水泵喷头
多功能机由于是共用一个电源,并不适合对不同镀种或电加工的同时作业,特
别对于要求电流密度较大的镀种或电加工时,其被加工的工件表面积就受到一定
的限制,以图! " $ 所述的“多功能加工中心”为例,槽镀工件的允许最大面积为
$ ! % 第九章各种牌匾制作加工新工艺新技术

!"#$% (镀铜),这相当于一块普通牌匾的表面积,这对工艺研制、开发新的品种、精
品打样或小规模的加工是可行的;而对于定型的常规镀种(包括其他电化学精饰)
又有一定的加工批量的情况下,最宜选用独立的电源的单机设备,配以独立的镀
槽,或将不同的镀槽按其常用工艺组合成线。
独立电源、独立镀槽自行组合成生产线,这对槽液的维护,操作的便捷以及加
工的效率都会更好。设备的选择主要根据所要求的加工能力、电源的功率、场地的
条件加以综合考虑。
二、雕刻设备
雕刻设备已成为牌匾加工中的主流设备。
雕刻设备的产品有多种,其加工方法、加工材质、加工效果也不尽相同,按其加
工方式,有压力喷射雕刻、激光雕刻、&’&机械雕刻( 种。
())压力喷射雕刻
利用压缩空气,导入特制的枪体,利用高压气流使砂粒以很高的加速度射出,
砂粒碰撞到需被雕刻的物件后,所产生的能量破坏了被刻工件表面的分子结合力,
形成雕刻的印迹。这通常又称为砂刻。砂刻的图形需预先制作掩膜体。一般用于
硬质材料的底层较大面积的图案,而对于细小的文字表现力较差,目前已较少采
用。
(%)激光雕刻
利用特定的媒介物质激发,产生高能量的光束,并对光束进行控制,当光束照
射到物件表面某一点时,该点物质因高温而迅速气化,从而达到雕刻和切割目的。
激光切割是一种非接触式的加工,被加工的材质适应面广,能对亚克力、水晶、石
英、玻璃、金属、木材、大理石、橡胶等材质表面进行图文雕刻。
目前激光雕刻在标牌行业中,作为一种平面雕刻的设备应用很普遍。激光雕
刻机的品牌也很多,如美国*+,,-.(悍马)、四通公司-/0系列、嘉臣公司1""2
等。
用于标牌的加工,希望能加工的工作尺寸大,这样可以多个重复的工件以最大
的横向尺寸组版一次完成,提高工效。图1 3 ( 为嘉臣4& 3 1""2 型外形。
4& 3 1""2 激光雕刻机的性能参数见表1 3 %。
% 1 ( 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

图! " # 嘉臣$% " !&&’ 激光雕刻机
表! " ( 嘉臣$% " !&&’ 激光雕刻机性能参数
加工范围!&&))* +&&)) 电源,%((&- . /01
外形尺寸2#2&))* !2&))* !+&)) 最大工件加工厚度(3))
雕刻速度& 4 23)5 )67,可调最小成型文字汉字#))* #)),字母2))* 2))
重复次数2 4 3 次,可调功率、风机、气泵8/&9、(/&9、8/9
机械分辨率. &:&()) 激光管功率+&9
重复精度&:&2)) 工作环境温度& 4 8/;
# ! # 第九章各种牌匾制作加工新工艺新技术

激光雕刻机的加工过程,可类似于喷墨打印机的打印过程。它是以逐行横向
“扫描”,由激光架完成纵、横向进给,通过视窗随时可观察加工情况。激光雕刻的
图文深度有一定局限,但作为牌匾平面的雕刻已能满足。在刻过的图文工件的表
面可采用各色油墨以胶刮将油墨嵌入其中,可构成不同的图文色彩,十分快捷。
(!)"#" 机械雕刻
利用计算机控制高速旋转的刀具,在物体表面进行切割加工,从而获得文字、
图形或几何形状的加工方式。其加工的特点是可通过改变刀具的形状和软件控制
方式,获得多种雕刻效果。
适用于标牌工艺牌匾制作的雕刻机品种较多,常见的品牌有美国的凿霸、法国
嘉宝、我国台湾的皮卡以及北京精雕、南京威克、上海海泰、啄木鸟等。
雕刻设备全部是由电脑控制,即计算机数字化控制的雕刻系统,常被称为"#"
雕刻系统。"#" 雕刻机是目前雕刻牌匾中最常用的雕刻设备。
"#" 雕刻系统一般由雕刻机床、控制卡、控制柜、控制软件所组成。雕刻机的
动作,完全按照软件规划的工艺方法执行工作。
"#" 雕刻机的工作原理类似于一台数控铣床,由铣刀切削成型。所不同是它
采用“小区域型”的加工方式,加工中所使用的刀具主要为“小尺寸”刀具,机床的运
作是以等量切削,采取切削量小、切削速度快的所谓“少吃快饱”的工作方式。这与
传统的铣削加工方式相比,"#" 雕刻在工艺实现方法上有较大的特色。正由于这
种加工的特色,才能对文字雕刻、图案雕刻、投影雕刻、轮廓切削、单线雕刻、影像雕
刻、三维雕刻等方面有较好的加工能力。
衡量雕刻机的性能指标,主要在精度和速度两个方面的最佳结合。只有精度
而速度太慢不能产生加工效率,满足不了牌匾低价位的要求;而精度太低又保障不
了品质的要求。在选择雕刻机时,要考虑到牌匾的发展趋势,牌匾的雕刻工艺不断
由平面向曲面过渡,由两维空间正向三维浮雕的方向进化,三维浮雕的加工是向速
度要效益。
图$ % & 是一款北京精雕公司生产,型号为’()*+,(赛雕)精雕"#" 标识雕刻机
设备外形。
’()*+,型雕刻机,采用三轴矩形导轨、滚珠丝杆,由伺服电机驱动,运动最高速
度为&-./0 /*,。在平面上的加工速度是该公司’(123 型标牌雕刻机的4 倍;’()*+,
浮雕曲面的加工速度为’3123 的! 倍,精度也优于’(123。’()*+,的各项机械性能
& $ ! 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

参数与!"#$% 型标牌雕刻机的性能参数参见表& ’ (。
图& ’ ) !"*+,-雕刻机
表& ’ ( !"*+,-与!"#$% 雕刻机参数对照
性能指标
雕刻机名称
!"*+,-雕刻机(伺服) !"#$% 雕刻机(步进)
标准值标准值
!、"、# 轴控制分辨率. // $0$$12#32
!、"、# 轴运动定位精度. // 4 $0$1 . ($$ 4 $0$3 . ($$
!、"、# 轴重复定位精度. // 4 $0$$#32 4 $0$1
!、"、# 轴运动灵敏度. // 5 $0$$2 5 $0$1
工作平台平面度. // 5 $012 5 $012
!" 垂直度. // $0$32 . ($$ $0$) . ($$
2 & ( 第九章各种牌匾制作加工新工艺新技术

续表
性能指标
雕刻机名称
!"#$%&雕刻机(伺服) !"’() 雕刻机(步进)
标准值标准值
!、"、# 轴工作行程* ++ ’(( , ’(( , -( ’(( , .(( , -(
工作台尺寸* ++/ ’0( , ’0( ’0( , .0(
# 向空间高度* ++ 1/( 1/(
最大工作负质量23% 4( /.
平台承压变形量* ++ 5 (6(/ 5 (6(/
床体质量23% 1-( 14’
雕刻加工最大消耗功率* 37 / 16.
主轴电机高速输出功率*7 48( 48(
主轴转速(9 * +$&) 1(((( : /0((( 1(((( : /00((
最高运动速度* (++* +$&) 0.(( 4(((
驱动系统交流伺服步进系统(- 细分)
装卡方式真空吸盘(选装)
’ ; 4 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

第三节雕刻类牌匾的典型工艺
随着牌匾工艺组合的不同,其产生的变化与效果也不尽相同,因此,对牌匾工
艺的类型很难定论,这主要应根据牌匾的类型、授予的对象、使用的场合,来确定工
艺的过程。关于在工艺的具体应用上,这里就几种常见的、具有典型性的工艺做一
介绍。
一、有机材料类牌匾
!" 制作牌匾常用的有机板材
有以下几种。
(!)有色板
如华丽板、#$% 板等。
(&)双色板
是一种以#$% 为基材,在基村上覆以一层很薄的有色膜层构成,故称双色板。
它的总厚度在!"& ’ !"()) 之间。基材为#$%,有黑、白、红、黄、绿等颜色。表面有
色膜层更是多种多样,除了颜色的不同之外,其表面也有金色、银白、砂面、拉丝、擦
纹等多种十分酷似金属质感或自然纹理的状态,以表现各种装饰效果。有一百种
以上的色彩组合供选。
双色板最适合作为浅层平面图文的雕刻,制作牌匾的贴面。当图文刻穿表面
有色膜层时,就会显现出基材的底色,这样既有表层作为大面积的装饰层,又有底
层作为图文色彩的衬托,构成色彩的对比。双色板是牌匾中最经济的一种加工材
料。适合应用于非耐久性、使用环境较好的、中低档的产品。
(*)透明有机玻璃
有机玻璃材料,具有水晶般的质感,晶莹透明,可塑性好,可采用不同的工艺手
法,造就出不同的装饰效果,特别是无色透明有机玻璃,更是有机牌匾中的典型材
质。
+ , * 第九章各种牌匾制作加工新工艺新技术

有机玻璃的牌匾制作,以雕刻或切割为主。采用雕刻机雕刻已经完全摆脱了
传统的锯切工艺。它可以制作出切割立体字型、深层雕刻图文、平面有层次的浮
雕、影像雕刻、三维雕塑等效果。
!" 切割“水晶”字
切割“水晶”字或雕刻、浮雕图文,这些都是有机玻璃加工牌匾最常应用的工
艺。切割面要求无熔瘤、无刀痕、无裂纹,宜采用小刀具切削。小刀具的规格及形
状有多种,选用时应根据有机板材的厚度、加工的深度及所要达到的效果加以选
择。其刀具规格及性能见表# $ %。
表# $ % 切割刀具规格、性能
刀具名称用途规格特点效果
单刃螺纹槽
有机材料切割

专用于切割&’’
以下的有机玻璃、
()’’ 以下*+,、
!)’’ 以下-./
直径!’’、
0"(1&’’、%’’,刀具
长度02"%&’’
锋利、噪声
低,速度可达
!"%’3 ’45
切割面光滑,
曲线段无折线
痕迹
双刃有机玻
璃切刀
专用于()’’ 以上
的有机玻璃切割
直径0"(1&’’、
%’’, 刀具长度
0&’’、%)’’、%&’’
噪声低、强度
好,当厚度为
!)’’ 时,速度
可达)"6’3 ’45
切割表面呈
磨砂状
双刃直槽铣
平面刀
专用于铣削有台
面的、构成平底的图

直径6’’ 平底铣

工件台面、底
面平整,无毛刺
铣削面有一
定的透明感
球头、锥球头

用于浮雕文字、浮
雕图案
直径0"(1&’’、
%’’,锥球半径)"0 7
("&’’
加工曲面光

表面有透明
感受
2 # 0 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

续表
刀具名称用途规格特点效果
单刃锥刀用于双色板雕刻
直径!"#$%&&、
’&&, 刀尖直径
("#&& 以上
文字清晰、底
面光滑
螺纹槽铣刀
用于浮雕图案和
文字的粗加、并可用
于铝、铜金属的加工
直径)&&、
!"#$%&&
刀具锋利、排
屑流畅、应用面
广
二、浮雕类牌匾
浮雕是从平面化雕刻向三维发展的一种雕刻的方式。平面雕刻的变化少,缺
乏层次的过渡,实现创意的艺术手段有限,而三维的浮雕是在平面的基层上利用有
限的空间,塑造具有立体形象的图文,使图文的层次变化过渡自然、形态饱满,更赋
有艺术的装饰性,是牌匾向艺术化发展的方向。
现以一个有机玻璃平板的牌匾为例,这个平板有机玻璃的厚度应为浮雕深度
的# 倍以上,制作浮雕的设备应为三维雕刻机,如*+,-./(赛雕)雕刻机,并采用与之
配套的专业软件*+01-/2,辅助操作人员进行加工产品的设计(雕刻34+)和辅助操
作人员完成加工工艺的编排,并生成雕刻机可执行的加工程序(雕刻345)。设计
软件具有设计与执行加工的双重功能。
在浮雕加工过程中,由于其形态较平面雕刻复杂,刀具的路径大部分为“小折
线”,这也就成为影响浮雕加工速度的主要原因。目前的雕刻机,特别是采用了伺
服电机系统,和先进的软件系统对曲面采取了“小线段光顺”技术,使加工速度大为
提高,同时也提高了机床运动的平稳性,减少了在曲面加工过程的抖动,改善了曲
6 6 ! 第九章各种牌匾制作加工新工艺新技术

面加工的平滑度与粗糙度。因此,采用浮雕技术,选择一个适用的软件,至关重要。
现以一个浮雕产品“老街”字样为例:
加工尺寸:!"#$$ % "&’$$;
使用材料:"#$$ 有机玻璃;
使用设备:()*+,-;
加工特征:网络曲面直接造型;
使用刀具:球头() . !,平底() . !;
加工时间:##$+-;
成品效果:三维“马赛克”风格,在自然光下标识上出现不同层次、不同明暗、不
同角度的放射光,三维浮雕效果强烈。
三、抛光与精饰
抛光是对有机玻璃切割图文边沿的修整,抛光有轮式抛光与火焰抛光两种方
式。
"/ 轮式抛光
对于平面或平直的边缘适合采用轮式抛光。轮式抛光所采用的抛光轮宜用羊
毛毡轮,羊毛毡轮质地较细腻、柔软,不会伤及有机玻璃的表面。抛光轮的直径一
般要"#0 1 2#0$$,过大的抛光轮的线速度也大,容易导致有机玻璃过热而受损,抛
光机的功率有0/# 1 "34已足够,转速在20005 6 $+- 较为适宜。
轮式抛光特别是在粗抛时,应给抛轮边缘施以抛光蜡。用于有机玻璃的抛光
蜡宜用不含粗粒磨料的白蜡,也可采用牙膏作为摩擦剂,使被抛光面光洁透亮。
2/ 火焰抛光
经雕刻机切割的图文,或多或少会存在一些毛刺,被切割面一般呈磨砂状的粗
糙表面,采用轮式抛光对图文内侧的边缘是无法加工的,必须采用火焰抛光的方式
修整。
火焰抛光是借助高温火焰喷向被加工的粗糙表面,使凹凸不平的表面熔融,再
现平整、透明的表面的过程。
火焰抛光有多种专用的设备,如“明山”牌、“金叶”牌火焰抛光机等。其结构由
0 0 7 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

直流电源、电解缸、压力表、安全网及喷枪所组成。其产生可燃性气体的原理,是对
水的电解产生氢气和氧气,点燃混合气而产生高温明火。火焰抛光机的关键在于
电解效率与防止回火的装置。
抛光时应先选定大小适当的喷枪,喷枪的喷嘴孔径从!"# $ %"&’’ 共分为( 种
大小不同的规格,火焰的强弱由喷枪上的流量阀调节。
图) * & 为火焰抛光机外形,右侧为不同大小型号的喷嘴。
图) * & 火焰抛光机外形
抛光时喷嘴与加工面的距离约+ $ &’’,喷嘴宜沿截面的横向匀速往复移动,
把一个横向的面抛完至透明,再逐步向前移动,切忌集中在一处或呈竖直的方向重
叠。
抛光过的有机玻璃图文的边缘完全清澈透明,无愧于“水晶”字的美誉。
+" 精饰
这里的精饰包括两个方面,一是对水晶字沿边的修饰采用各种不同色彩的包
边条包边。包边条的宽度与有色玻璃材的厚度相配,在两侧并有卡口,当嵌入字形
的外边时,形成一条凸起的边槽,很具装饰作用。
另一种精饰的手法是针对有机板材雕刻凹型的平底图文,由于图文未雕穿平
板,其牌匾仍保持一面是平整的形状。可在其有机玻璃外形的一侧面(座式牌匾在
下方,吊式在上方)均匀地涂上一层有色的透明涂料或粘贴一块彩色透明有机片
% ! ( 第九章各种牌匾制作加工新工艺新技术

(如采用彩色灯泡或灯管,则无须再贴片),并在其下方隐藏数个小型灯泡,作为侧
面照射的光源,见图! " #。当光源通过有色透明层,沿侧面照射时,光线受到雕刻
图文雕痕的影响而产生折射,在其图文笔画的沿周产生明亮的色彩。这一装饰方
式早年是用于示波器的刻度屏,使刻度显示具有新奇的效果,后被移植为牌匾的装
饰服务。
图! " # 有机雕刻牌匾照明装饰示意
第四节金属牌匾
金属材料在自然环境下的耐久性,是无可争议的。同时,又有多种化学及电化
学的工艺手段,或使直接形成图文,或使其成为防护装饰性的镀(涂)层,使之变得
更加绚丽多彩。因此,某些金属的板材,已成为制作牌匾的重要材质之一。
一、金属牌匾的特征
金属牌匾上的图文,是由金属本身造就的。譬如,在金属的基体上直接蚀刻、
雕刻或镶嵌金属图文等,它是一种由全金属所制成。如果只用金属作为基材,而其
图文采用诸如网印、贴膜、粘贴或镶嵌塑料图文等,就不宜称其为金属牌匾。一句
话,金属牌匾是全部由金属制成,它具有金属固有的一系列理化特征。
由金属制作的牌匾,它至少具有以下一些特点。
$% 重实感
由于金属本身材质的质量,长期以来给人一种重实的感觉。重实,象征着一种
& ’ ( 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

坚实和力量,使人感到踏实、放心、可靠,不会产生“风雨飘摇”的不安。试想,如果
把金融机构的牌子,换成由塑料材质来制作,你会产生什么样的感觉?也许你看了
牌子,有钱也不敢往那里存。
!" 耐久性
金属牌匾,即便是在恶劣的自然环境中,也经得起风吹雨打而经久不变,哪怕
是锈迹斑斑,但其镌刻的图文仍清晰在目。金属牌匾到底能耐用多久,虽然缺乏确
切的考证,但从历史文物中可见一斑。
#" 庄严感
这种感觉可能难以用语言表达得十分清楚和完整,我只想用一个事实来试图
验证:国外在我国的使馆,我国在国外的机构,所用的牌匾都是金属牌匾,这自然可
以悟出它的道理。
二、金属牌匾的形式与尺寸
$" 形式
金属牌匾,视其用途和场合的不同,其形式也会有所不同。按一般情况而言,
金属牌匾以其悬挂为主,通常,金属牌匾以矩形更为普遍和适用,其形式有以下几
种。
($)平面型
作为一般的用途以平面型居多,特别是牌匾的尺寸不大时,平面型牌匾较为适
宜;在大型的牌匾中,平面型更适合制作镶嵌高立体的金属字。平面型牌匾的形式
如图% & ’ 所示。
图% & ’ 平面型金属牌匾
# ( ) 第九章各种牌匾制作加工新工艺新技术

图! " # 弧面型金属牌匾
($)弧面型
弧面型如图! " # 所示。它可分上下弧面与左右弧面两种。一般适用于尺寸
较大的金属牌匾。弧面应趋于平坦,半径不宜过小,否则对牌匾上的文字难以看
全。
$% 尺寸
由于牌匾目前缺乏系列尺寸的标准,很难做出具体的确定。但牌匾所具有的
长期性与陈列性,一般来说,因它并不会单独、孤立地陈列,当不同时期或不同内容
所获赠的牌匾陈列在一起时,尺寸的大小对陈列布置就会带来困惑。如果能有一
个系列的规格,就能使陈列整齐划一。现根据使用的实践,结合标牌中的尺寸标
准,其常用尺寸见表! " &。
表! " & 金属牌匾的常用尺寸’’
系列编号高( 宽( 厚
$& $&) ( *)) ( +& $&) ( *&) ( +&!
*) *)) ( *#) ( $) *)) ( ,)) ( $) *)) ( ,&) ( $)!
*& *&) ( ,$) ( $& *&) ( ,&) ( $& *&) ( &)) ( $&!
,) ,)) ( &&) ( *) ,) ( -)) ( *)!
, ) , 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

续表
系列编号高! 宽! 厚
"# "#$ ! ##$ ! %# "#$ ! &$$ ! %# "#$ ! &#$ ! %#!
#$ #$$ ! ’$$ ! "$! #$$ ! ’#$ ! "$
!尺寸为推荐尺寸。
金属牌匾按其金属的类型,常用的有铜、铝、不锈钢等,其加工的工艺因材质的
不同而异,以下将按材质分类分节叙述。
第五节铜匾工艺及其工艺的演变
铜匾是金属牌匾中应用得最为广泛的一种,沿用的历史也特别久远。
铜匾,之所以历史久远,经久不衰,归纳起来大致有以下原因。
铜的历史悠久———这与我国丰富的矿藏资源及铜的冶炼术有关。
铜的化学活性———在干燥的空气中,化学性能稳定,不易锈蚀。
铜的机械特性———具有较好的机械强度,有较好的延展性、易加工性及焊接
性。
铜的电化学特性———很多镀种都能在铜的表面沉积,使之更具装饰性。
铜的本征色泽———具有淡红色、紫色、黄色、青色等不同的金属光泽及易于抛
光。
铜的经济性———是廉价的有色金属。
由于上述一系列的特性,铜匾一直是最传统、最有普及意义的牌匾。
正由于铜匾(包括铜标牌)具有传统性的意义,它的工艺随着时代科技的进步,
其工艺方法在不同时期发生了不同变化,而各个阶段的变化都有十分明显的足迹。
譬如,铜牌的制作离不开“抗蚀”与“腐蚀”这一对矛盾。从抗蚀层来看,它经历了虫
# $ " 第九章各种牌匾制作加工新工艺新技术

胶!蛋白胶!骨胶!!"# 胶!抗蚀印料!光敏抗蚀膜!耐电镀抗蚀油墨!液态感
光抗蚀剂等一系列演化与进步过程;再以蚀刻为例,从三氯化铁!氯化铜!双氧水
!电解蚀刻都不断地在探索与权衡。
笔者在写到蚀刻章节时甚为踌躇,是仅介绍现时的工艺,还是和盘托出?经斟
酌再三,确定从“久远”到“现代”,选其在各个阶段沿用时间较长且有代表性的工
艺,做不同层面的介绍,这样写是基于以下的考虑。
继承传统———不忘传统工艺在各个阶段曾做过的贡献。
一脉相承———在各个阶段蚀刻的工艺,都与大工业的发展相关起相辅相成、相
互促进的作用。
来龙去脉———通过演变过程,记载它的发展经历。
顾及全盘———乡村及边远地区,材料不一定易得,多一些手段也就多一种选
择。
至此,铜匾工艺将从这一构思入手,分别介绍了各种不同阶段的工艺过程,这
一工艺过程可能冗长,但对以下不同金属的蚀刻的过程会有帮助。
一、铜匾工艺的演变过程
铜牌工艺的演变,是随着科技的进步,基础材料不断出现而发生了阶段性的变
化。其变化,主要反映在感光胶抗蚀性涂层方面。最早的感光胶采用了天然虫胶
为胶膜的主体,虽然可用化学漆片取代,由于虫胶或漆片需要以酒精溶解,同时,显
影过程也全部以酒精显影,工艺复杂,成本过高;蛋白片作为胶膜的时期由于胶液
易霉变、变质而不得不放弃。
骨胶或明胶就成了感光胶膜的主体材料,并一直沿用了半个世纪,直到目前为
止,在边远地区或乡镇仍在使用,主要因其材料易得,成本低廉,工艺稳定。
继后,在感光抗蚀的胶膜方面出现了一系列的变化,以下将按各不同时期有代
表性的典型工艺介绍。
二、骨胶阶段的典型工艺流程及解析
骨胶的配制参见第十章第一节。
$ % & 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

一般性的工艺过程读者容易理解,故在“工艺流程”中,除木节中做全程解析外
一般不再做详述或重复,而重点针对有方框线内的工艺做解析,在以后各节中均
同,请注意。
!" 工艺流程
#" 全程工艺解析
(!)下料
选平整无伤痕的黄铜板,厚度视牌匾大小,一般为!"# $ #"%&& 之间,按实际
外形尺寸长宽约放!’ $ !%&&,以便于成品加工的切裁。
(#)去油
首先要将铜板表面的油渍去除干净,否则以下的工序在油层的表面是无法进
行的。去油方法很多,传统上习惯用%(氢氧化钠在)’*左右的温度下浸渍!’ $
!%&+,。
(-)磨光
以磨碳沿铜牌的压延方向顺序摩擦,磨碳在制版材料行有售,原是供给制锌版
磨板专用,据称是由枣树烧烤而成,产于北京又称北京磨碳。磨碳的作用是磨去铜
表面的氧化层,并对浅层划痕也有磨平作用。磨光后的铜板短时间内不用应置于
水中,防止再氧化,最好磨光后立即使用。
(.)配感光胶
关于配制感光胶及蚀刻液,请参见第十章。
(%)涂布
是指将感光胶均匀地分布在磨光一面的铜板上并进行烘干的过程。涂布的方
法有手工和机械两种。手工法是以手摇钻去掉钻夹头,装上橡皮吸碗,如板面过
大、过重,可采用如图/ 0 / 的三头或四头的工具,这样吸附更牢固、可靠(橡皮吸碗
) ’ . 第九章各种牌匾制作加工新工艺新技术

原用于汽车研磨气门心的吸附工具)。吸碗上应略有水分,吸住铜板的背面,先轻
摇甩去铜板上多余的水,然后将摇轮翻身,将研磨过的铜板面向上,并略倾斜,从铜
板的上端倾上胶液,余胶流淌下后可回收再用。胶液需保持一定的温度,最简便的
方法是放在保温瓶中,通过胶管流向板面,并受夹子控制作为开关,如图! " #$ 所
示。反过摇轮,轻摇几圈,由慢到快,借助摇轮的离心作用使胶层平整,并以下面的
电炉烘干,此过程通常称“摇胶”。摇胶需注意,铜板不能正对电炉的中心,而是应
将摇轮的轴线偏于电炉的边缘,以控制整个板面受热均匀;再者烘干温度不宜超过
%$&,否则感光后,图形未感光的部分清洗不出。摇胶全过程如图! " ## 所示。
图! " ! 三、四头吸盘工具
图! " #$ 涂布过程
’ $ ( 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

图! " ## 烘干过程
图! " #$ 机械涂布结构原理
机械涂布法,它并不是“摇”胶,而是借助可旋转的工作台,将胶液甩平,旋转工
作台的转速宜在$% & #%%’ ( )*+ 的范围内无级调速。机械涂布法,减轻劳动强度,能
提高工作效率。其机械涂布结构原理,如图! " #$ 所示。
(,)曝光
又称晒版。将图文底片以药膜面与感光胶层的铜版接触并压紧,使其没有空
隙,在强紫外线下曝光约$ & -)*+(在没有光源的情况下也可用太阳光晒版)。曝
光时间要充分,如果曝光不足,胶膜受光部分的固化不充分,显影时胶膜附着不牢,
有溶解与丢失的倾向。曝光后应先在清水中浸一下,然后进入显影盆显影。
(.)显影
其作用是对图形感光的部分吸附染色显现图文,对未感光的部分促使胶膜溶
解。
! % - 第九章各种牌匾制作加工新工艺新技术

显影配方如下。
酒精:!""#$;
甲基紫:%"&;
水:!"""#$。
先用酒精!""#$ 把甲基紫泡开,使其充分溶解,再加入!"""#$ 水调均,待酒精
挥发后即可用。使用时显影液宜稍加温到%" ’ ("),以促进显影。显影后需以流
水冲洗板面未感光部分的余胶,必要时可用棉花蘸水轻轻拭擦,直到铜板余胶洗
净,晾干。
当手指染上显影液时,可用*+硝酸水溶液洗涤,即时用水冲洗。
(,)烘版
明胶、骨胶乃至聚乙烯醇胶,经晒版染色后所保留下来的图形,为了增强其抗
蚀能力,必须经过烘版以使胶膜固化———炭化。这道工序是将铜版处于*,")左
右的温度下烘烤,又称烘版。烘版通常采用钳子夹住铜版的一角,在电炉上将染过
色的版面烘烤,使之由紫色!白色!金黄!棕色。烘版工序很重要,烘烤得是否适
度关系到铜牌的成败。烘版不足,膜层易脱落;烘烤过度,蚀刻时膜面松脆,胶面上
有不规则的色纹,有的用手一摸就掉,使蚀刻无法进行。判断烘版是否适度,注意
观察烘烤后的图文是否具有光泽,棕而不黑且有光泽为佳。
(-)修版
以抗蚀性涂料,对版面的砂眼、划痕等缺陷进行修补。修补最好在放大镜下仔
细检查,才易发现。修版的材料可以采用酒精与虫胶的饱和液,也可用制版红粉与
香蕉水的混合液。这主要考虑蚀刻后易于清除。
(!")保护
主要是针对铜板的背面和沿周的侧面不受蚀刻液破坏。通常以虫胶液喷涂或
刷涂。虫胶液配方如下。
无水乙醇:!"""#$;
虫胶:!*" ’ !."&。
为了能显示涂刷是否完全,可在胶液中加适当的醇溶性染料。
(!!)蚀刻
通常以三氯化铁的水溶液作蚀刻液。典型配制方法:三氧化铁(工业级)置于
塑料或木制桶中,加入清水,以波美表调整到!. ’ !,/01 左右,加入!+的盐酸。除
" ! ( 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

典型配方外,有关蚀刻铜的配方较多,可参见第十章。
三氯化铁宜采用工业级产品,!"#$ % 桶装,溶解后的液体呈红褐色。铜板蚀刻
前宜用羊毛软刷,蘸三氯化铁溶液在版面刷一两遍,使铜板面出现均匀的红棕色,
此为防止残余胶膜阻碍蚀刻的一致性,被称为“开面”。蚀刻液温度应在&! ’ (")
之间,温度过低蚀刻速度缓慢。当蚀刻液浓度过低或使用时间过长,其色泽由红褐
色转为墨绿色,且上层为清水色,这表明药力失效,应重新配制。
(*&)去膜
蚀刻后经清水刷洗,然后放入(+的苛性钠溶液中浸泡约(",,温度宜在!")
左右,以去除铜面的胶膜及保护性涂层。
(*()填漆
在铜匾凹陷的图文内嵌以色漆,填漆可以是笔填,也可以使用注射器注射。此
时所填入的漆,通常为烤漆,烤漆有较好的光泽和较好的牢度,不会因以下的抛光
工序而脱落。烤漆品种较多,如-*. / !* 各色透明氨基烘漆;-"* / 0 氨基证章烘
漆等,填漆晾干后需在**" ’ *&")烘箱内烘烤* ’ *1!2。
(*.)焊边
按照铜匾的成型要求,在沿边的内侧,以锡焊焊牢,并应在四角补以增强的焊
片,以防松裂。然后清除正面的焊锡。
(*!)抛光
铜板表面膜层去后,为去除痕迹使其光亮,进行抛光处理。抛光以布抛轮沾抛
光膏(绿油或红油)抛磨,再以清洁软抛轮抛至光亮。
(*0)防护
为了保持抛光后铜的亮面不受氧化变色,应罩以一层光亮的透明的保护层。
防护剂的品种较多,常用型号及特征见表3 / 0。
表3 / 0 常用防护剂型号与特征
型号特征附注
4"*5(6 型环氧树
脂醇酸烘干清漆
漆膜附着力好,光泽及耐候性较

曾用名称:(0! 型调金清漆,4"*56 型,
*"" ’ *&"),("789,保温,须同时与炉慢
慢冷却,避免出碎纹
* * . 第九章各种牌匾制作加工新工艺新技术

续表
型号特征附注
!"# 型丙烯酸清漆
漆膜具有丰满、光泽、硬度、保色
俱佳等优点
曾用名:$%"&"%,可直接刷、喷涂于抛
光的金属表面
$%’&"( 型丙烯酸
磁漆、清漆
漆膜具有良好的耐水、耐油、耐
光、耐热等性能
可在")%*以下长期使用
硝酸纤维素清漆
无色透明,可刷可喷,操作简便,
效果很好
同时具有耐晒、雨淋等优点,但不能
长期水泡,否则漆膜发白发胀
+,# - ( 型防止贵
金属变色剂
水溶性防护材料,对金、银、铜防
止变色起到一定的抑制作用
经纯化后,涂覆于上面,能有效地防
止大气中含有的工业性气体对产品表
面的侵蚀,不易变色,延长使用寿命,无
毒无害,操作方便,效果显著
!.)" 金属表面护
光剂
耐磨性强,经得起时间和气候变
化的考验,具有防变色、防腐蚀、防
锈、耐污等优点,保护金属表面(仿
金电镀产品表面),对金、银、铜效
果尤佳
该护光剂干燥温度低,可自干,可烘
干。不但透明度强,而且给产品增加光
亮度,与!.)" 稀释剂配套使用,有效期
" 年
/ - ( 型防护涂料
和!" 型硬膜涂料
具有膜层亮度高、抗变色性强、
硬度大等优点
用于商标、金属字
( " ’ 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

续表
型号特征附注
!"##$ 型黄铜招牌
专用漆
漆膜光亮大,有釉面硬度,抗变
色能力强,室外% 年以上、室内&’
年以上
本漆和!"##$ 稀释剂配套使用
硅橡胶树脂无色透明用于铜金属制品的保光防护
以上为传统的铜牌工艺的过程。
三、聚乙烯醇铜匾典型工艺
聚乙烯醇又称()*,是一种水溶性的热塑性树脂。由聚醋酸乙烯酯在碱性或
酸性催化剂作用下,水解而成的白色或微黄絮状或粉末状物质,稳定性高。目前制
版常用的聚乙烯酸是利用碱水水解聚酸乙烯酯而获得的。
聚乙烯醇的性质取决于聚合度(分子量)和醇解度。聚合度愈大,其结晶性愈
强,水溶液黏度也愈大,成膜性能就愈好,水溶性则愈小。如聚合度在%’’ + ,’’
时,在常温下即可溶解于水,当聚合度在"’’ + &%’’ 时,必须加温才能溶解,聚合度
在&%’’ + &,’’ 时,需水煮& + &-,. 才能溶解,高聚合度的聚乙烯醇需水蒸煮/ + #.
才能充分溶解。
就醇解度而言,聚醋酸乙烯酯分子的""0受到醇解时,其水溶性最好,可溶于
温水中。当醇解度在!!0以上时,只溶于沸水,在温水中只能溶胀。
聚乙烯醇水溶液不受菌类、霉类的破坏。遇氧会逐渐老化,这种氧化作用受光
热作用而加快,聚合度愈高,愈易老化。应避光、热储存。
&- 聚乙烯醇铜牌工艺流程
下料! 去油! 磨光! 除聚乙烯醇胶! 曝光! 显影! 坚膜! 烘版
" " " " " " " 修版保护去膜整形牌架填漆抛光防护
% & # 第九章各种牌匾制作加工新工艺新技术

!" 工艺解析
聚乙烯醇抗蚀层工艺与前述骨胶抗蚀层工艺的不同之处,主要在工艺流程中
有“方框”的几个部分,其余相同部分不再重叙。
(#)聚乙烯醇抗蚀胶的配制
聚乙烯醇(低聚合度):$%&;
重铬酸铵:#!&;
乙醇:!%’(;
水:约)%%’(。
先把准备好的聚乙烯醇放到三角烧瓶内,加入!)%’( 水,盖上胶盖,上面用圆
珠笔心的废塑料管插进盖的中心,有)*’ 长即可。然后用水浴蒸煮,大约需煮#!+
以上。
也可煮好备用,!%,可以储藏# 年,不影响质量。趁热用滤网!%% - !$% 目滤
到红棕色的大口瓶子里,.%,左右为宜。
用#%%’( 水把重铬酸铵化开,少许加热,用玻璃棒在暗室内顺时针搅动,全部
溶解过滤,倒入盛聚乙烯醇的瓶内,搅均、静置,等到瓶子里的气泡消失后,倒进
!%’( 乙醇(酒精),搅均。这时瓶子里的材料发生反应,有像棉花团状的物体缠到
玻璃棒上,用另一个玻璃棒把它退到瓶子里,静置!/+ 后过滤到另一只红棕色瓶子
里备用。
煮聚乙烯醇的瓶子里加水#)%’(,使总量控制在)%%’( 左右,视季节调整。夏
天用稠,冬天用稀。配好的感光胶用黑布裹上,放到阴凉干燥处,一般可保存. 个
月以上,夏天除外。也可放到暖水瓶里,盖好盖子,不影响质量。但必须在暗室内
进行。过稠可加温水,起波浪加酒精。
(!)坚膜液的配制
经晒版和显影后,保留下来的胶膜图文,表面不够坚实,需经过一道坚膜(又称
硬化处理),坚膜液的配制方法如下。
铬酸酐:#) - !%&;
水:#%%%’(。
铬酸酐极易吸潮,吸湿过度后将会成为液态,故配制时可采用波美表测量,一
般含量在#!012 左右。坚膜液的浓度对胶膜的抗蚀性关系较大,如果胶膜吸附铬
酐过少,在烘版时膜呈黄白色,起不了坚膜的作用;如果铬酐含量过多,胶膜发脆,
/ # / 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

烘版时胶膜会出现肉眼难以察觉的细小裂纹,随着烘版的继续,胶膜会慢慢崩裂直
至脱落。
衡量铬酐的比例是否适当,主要观察在烘版时图文胶膜的颜色变化及表面的
光泽,只有表面呈现出像瓷釉般光亮的深枣红色才是最好的效果。
(!)烘版
采用聚乙烯醇胶的烘版,不像使用骨胶那样烘烤温度,因此它可以放入烘箱内
进行,烘烤温度在"#$ % "&$’,& % "$()* 即可。
四、网印抗蚀印料典型铜匾工艺
骨胶工艺、+,- 工艺的感光胶中,都采用重铬酸盐作为感光剂,这主要是由于
重铬酸盐是强氧化剂,在强烈的光照下分解,释放出原子氧,同时由六价铬还原为
三价铬,图形中受光照的部分胶膜形成不溶于水的网状结构而得以保留。但是,在
未受光照的图文部分,仍有有害的六价铬存在在显影时冲走,尽管图文部分面积较
小,六价铬含量较低,但对环境仍有一定的危害,同时对六价铬的治理费用也较高。
从环境治理和简化工艺的愿望出发,工艺改进的重点是向无铬化的网印抗蚀印料
方向发展。
在网印抗蚀印料没有商品化以前,或从印制牌匾的工艺实际情况看,一般阴文
为多,只有图文是镂空的,其余部分需要大面积地使用抗蚀印料保护,耗用印料多,
因此,一般采用自行配制的抗蚀印料来减低成本。
自配抗蚀印料在选择原料及其组成时,要立足于以下几方面的考虑。
!原材料来源要易得,且价格低廉。
"具有抗蚀性能,并能符合丝网印刷的特征。
#与金属板材要有良好的结合力,不开裂、不起皮,在"$$’下不能熔化、松
弛。
$在碱液中能方便去膜。
根据上述的要求,自配网印印料,一般都不是单一的材料,而是由多种漆料的
各自特点组合而成。
抗蚀涂料在要求不高的情况下可以市售的油漆自行调配,其配制的配方见表
. / 0。
& " # 第九章各种牌匾制作加工新工艺新技术

表! " # 自行调配的抗蚀印料
序号成分配比
$ 白厚漆% 酚醛清漆% 溶剂汽油&’%(’% 适量,以调节黏稠度
( 黑厚漆% 醇酸清漆% 溶剂汽油)’%*’% 适量,以调节黏稠度
+ 白厚漆% 沥青漆% 醇酸漆#’%$,%$’,以适量汽油调节
表! " # 中不同漆种的作用如下。
厚漆可作为得到厚实的涂层;醇酸清漆可改善厚漆的柔软性和附着力;沥青漆
具有较强的抗蚀性;溶剂汽油作为黏稠的调节剂。
清楚了各漆种的作用和特点,配方的比例就可以有目的性地做适当调整,而并
非一定按配方的比例。
自制印料虽然能降低生产成本,但在图文要求精细时,往往达不到要求,同时
也不及专业厂生产的专用抗蚀印料方便。常见的耐蚀刻商品化印料见表! " &。
表! " & 几种常见耐蚀刻印料
油墨名称型号制造商
线路板油墨&$’’ 系列无锡胡埭油墨厂
耐腐蚀油墨!、" 无锡市纸品厂
自干抗蚀印料" 锡山市春光油墨厂
线路板汞墨牡丹牌&’ " )$ 上海油墨厂
) $ * 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

续表
油墨名称型号制造商
热固抗腐蚀油墨!" # $%&’ # ()*’ # $%$+ #
$,*+
上海日祥贸易公司代理
光固耐腐蚀图形油墨-. # ,***’ 上海日祥贸易公司代理
防腐墨./0 # ( 杭州余杭星桥丝印油墨厂
耐酸(碱)抗蚀油墨/0 # $0%’,/0 # $$*’ 杭州科旺特种油墨厂
-1 硬化型抗蚀刻油墨-1 # 0*** 雄震贸易有限公司代理
碱溶性抗酸蚀油墨蓝,, # ,2%,黑,, # $**3 新加坡友联油墨及用品有限公司
有了抗蚀印料的条件,采用丝网印刷方法印制图文,已成为相当一段时期的代
表性工艺,其典型工艺流程如下:板面处理!印制图形!保护!蚀刻!后工序。
从上面的工艺流程可以看出工序明显减少,去除了布胶、感光、坚膜、烘版及其
中穿插的水洗、晾干等工序,而印完图文后,就可直接进入蚀刻工序。
五、液态感光性抗蚀油墨的铜匾典型工艺
丝印图文工艺的出现,不仅解决了六价铬污染的问题,同时大大地简化了蚀刻
铜牌工艺的工序,但是,按照铜匾加工的特征是数量少,面积大,为少量地加工而制
作丝网有图文的印版,这也存在一定的不便,与此同时一批液态感光油墨相继投入
市场。这一材料的应用更加简化了工艺,取代了包括此前的“贴膜”工艺一跃成为
4 0 & 第九章各种牌匾制作加工新工艺新技术

抗蚀保护层工艺的主流。
常见的液态感光油墨见表! " !。
表! " ! 常见的液态感光抗蚀油墨
油墨名称型号制造商
丝印自干型耐腐蚀油墨#$%% 无锡市胡埭油墨厂
新型液态光致抗蚀剂&’( " $ 无锡德利科技有限公司
水溶性光致抗蚀油墨)*%%$ 无锡市东华精细化工厂
液态感光抗蚀耐电镀油墨’+, " #%%- 杭州科旺特种油墨厂
光成像液体抗蚀剂.’ " ,/$%%% 北京佳隆泰科技发展公司
网印型光成像抗蚀抗电镀油墨’+& " +0$%# 北京力拓达科技有限责任公司
液态抗蚀刻油墨112 " $%%2 深圳普利斯登科技股份有限公司
显像型抗蚀刻油墨+3, " $4、/5$4%$ 台湾太阳油墨股份有限公司
液态照相抗酸蚀油墨!! " 06% 新加坡友联油墨及用品有限公司
# $ 6 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

!" 液态感光性抗蚀油墨典型工艺
工艺流程
铜板前处理!涂布!干燥!曝光!显影!蚀刻!去膜
#" 工艺解析
(!)涂布
采用感光系抗蚀油墨的涂布不同于前面感光胶的涂布,因为它是一种能感光
成像的油墨,它的涂布仅仅是把墨层均匀地分布在板材上,涂布是采用空白的丝网
印版,丝网上无须制出图文,只是借助空白丝网控制墨层刮印即油墨的均匀性。丝
网的目数可粗一些,一般采用!$$ % #$$ 目之间,以便顺利通过更多的墨量,如果印
后发现有网目的痕迹,可增印一次,以增加墨层的致密性。干燥是在烘箱中烘干,
温度约&$’左右,时间约#$()*。
按常规的曝光方法曝光后,进入显影工序。
(#)显影
显影是采用!+ % !",+碳酸钠水溶液,在温度约-$’下浸渍,如有条件采用
压力喷雾则更好。
(-)去膜
采用-+ % ,+氢氧化钠水溶液,温度.$ % ,$’,去净为止。
综上所述,几个不同阶段有代表性的工艺流程,基本上反映了工艺不断进步的
过程,特别是在以感光胶工艺方面的变化。如今在有条件的地区,宜提倡使用环保
型的光致抗蚀印料,它不仅简化了制版的工艺过程,抗蚀性能好,能满足电化学工
艺过程的需要(凡涉及“电镀”过程的必须采用“抗电镀”蚀刻油墨,详见本章第十
节),同时对细微的图文也有更好的表现力。
六、电解蚀刻
在提倡环保型光致抗蚀印料的同时,为之配套的蚀刻工艺,也提倡以无污染的
电解蚀刻为主,把电解蚀刻放在牌匾工艺中着重介绍的目的,是从牌匾加工的特点
考虑,当然对标牌的蚀刻同样适用,只不过其设备的容量需作调整。
/ ! . 第九章各种牌匾制作加工新工艺新技术

!" 电解蚀刻原理及设备
电解蚀刻是电化学中,利用导电性的电解液,在直流电场下阳极金属发生溶解
的原理而使工件上裸露的金属图文被腐蚀的一种工艺方法。电解蚀刻设备的工作
原理示意,参见图# $ !%。
图# $ !% 电解蚀刻示意
图# $ !& ’($ ) 型自动金属电蚀刻机设备
市售的电解蚀刻机有多种型号,常见的有中光科技公司的喷淋自动蚀刻机、青
岛先河公司的社%*(蚀刻机、常州中正公司的蚀刻机、秦皇岛瓯海厂金属电蚀机
等。其结构大部分均是由电流变压器、硅整流元件、循环泵及电流调节与指示仪表
所组成。
图# $ !& 为’($ ) 型金属电蚀刻机外形。
该设备具有以下功能。
!采用双轨式阴极移动式自动蚀刻,尺寸为:+,-- 宽. &+,-- 长,自动蚀刻金
属牌最大宽度:&),--;厚度:,"/ 0 ),--;长度不限。
, ) & 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

!可进行大面积往复式自动蚀刻,分段自动蚀刻及手动局部蚀刻,蚀刻液压力
可以分段调节,以满足不同精度及深度的要求。
"该机采用大功率水冷式电源,最大输出电流!""#,可连续工作,备有$ 种不
同的特性波形。
%& 电解蚀刻机的电源要求
电蚀刻原理与电镀相似,只是工作在电极接法上与电镀相反。阳极’"—( )
!
’* ,金属原子失去电子成为离子进入蚀刻液,或由于晶间腐蚀使金属颗粒离开基
体,从而达到蚀刻的目的。
电蚀刻对电源有严格的要求,它要求电源输出波形为方波脉冲(对脉冲频率要
求不高,但对通断占空比有一定的选择)。使用一般的整流器作为蚀刻电源往往阳
极(工件)因表面图形侧蚀严重而无法得到较深的精密图形,而且还有散蚀现象。
某些电蚀刻机由于不了解电蚀刻的电化学行为,以半波或全波单相整流器作
蚀刻电源,或以正弦波的脉冲顶替方波脉冲,其效果当然不理想。
国内很多整流器厂家从高品质电镀质量出发,已生产出不同容量的双脉冲电
源,它是电蚀刻和贵金属电镀电源较好的选择,用双脉冲电源蚀刻时,可保证蚀刻
方向垂直进行,几乎没有侧蚀现象,能保证精密图形的制作深度。
$& 电解蚀刻液
电解蚀刻液的主要作用是提高电解液的导电性,增强蚀刻的效果和速度。常
用的配方习惯以氯化钠的水溶液为主,但不同的金属材质以及不同的蚀刻方式(指
槽刻式喷淋),其配方也不尽相同,以下为铜材常用槽刻用蚀刻液配方。
(+)配方一
氯化铵:%",;
氯化钾:%",;
硫酸:%,;
水:余量;
电压:$ - ./;
电流:%. - ."#;
极板:钛板。
(%)配方二
+ % ! 第九章各种牌匾制作加工新工艺新技术

氯化钠:!"# $ %&#;
氯化铵:’"# $ !&#;
硫酸:’# $ !#;
表面活性剂:&(’# $ &("#。
以上配方适合于在电解槽中作业,电解过程需要及时除掉阴极上表面沉积的
金属,以保持电流正常通过。
如采用喷淋法时,蚀刻液可采用氯化钠)& $ ’"&* + ,,加盐酸" $ !&-.,,配制成
的水溶液。工件置于工作台上,与电源正极接牢,负极与喷头的接线栓接牢,启动
循环系,喷头对正蚀刻部位,蚀刻液由喷头的电极孔中喷出。此时观察电流表已有
变化,说明蚀刻在正常工作。
七、几种简易制铜匾的方法
’( 简易制版法
铜匾包括其他金属蚀刻牌匾,加工数量较少,特别对大字的匾牌,制版(掩膜
版)占用工时和费用较大,兹介绍两则简易的制版方法。
!用深色(最好是黑色或红色)“即时贴”在刻图机上,按文字的布局刻画,然后
根据所要蚀刻的阴阳版式,选用“即时贴”阳文或阴文的字形。一般铜匾蚀刻的文
字常为阴文,即文字在铜板上是凹陷时。此时可将“即时贴”上的实心文字(阳字)
转贴到一张平整的塑料薄膜上,厚度越薄越好,可减小晒版时文字的变形,一般可
采用&(&!// 厚的012 薄膜。转贴的文字即可作为晒版的底片。以下按常规工序
制作即可。
"另一种方法是针对更少的加工数量的一种简易制作方法,流程如下。
刻字!喷涂抗蚀层!保护!蚀刻
这一工艺过程可以看出,通常的制版、晒版或网印抗蚀涂料的过程全部省略
了。
工艺解析:将“即时贴”刻画过的阳字揭下,转贴到铜板上,然后在铜板上喷涂
一层抗蚀虫胶漆。
虫胶漆配方是:乙醇’&&&/,,虫胶漆片’!& $ ’"&-,充分溶解,过滤,喷涂后揭
去“即时贴”的文字,露出了铜的表面,清除文字区域有可能的残胶,修整图文。
! ! ) 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

铜板反面的保护更为简单,可采用封箱胶带满贴并将铜板边缘包住。反面贴
封箱纸的保护方法,也可用于前述的任何蚀刻标牌背面的保护过程,经蚀刻后封箱
胶带的去除,一撕了之。
!" 特殊文字效果的工艺
铜匾的蚀刻,大多采用黄铜板大面积保持铜板的亮丽黄色,而文字为凹陷的阴
文字,然后再在字内填上各种色漆,这种工艺很传统,也无新意。如果要想采用蚀
刻法制作出凸字(阳文字)的版式,一方面大面积的铜板蚀刻,失去了铜板固有的色
泽;另一方面蚀刻成阳字要耗费几倍的蚀刻液,同时阳字高度也十分有限,仅为极
厚度的# $ % & # $ !。以下介绍几种新颖的阳文铜匾的制法。
采用较厚的约’ & #()) 的铜板、不锈钢板或其他的板材在线切割机床或金属
雕刻机床上,制备文字,再在文字的背面分布几个点,预先焊上铜铆钉脚,并在铜板
相对应的部位钻孔,以便铆钉脚穿过,并焊牢或用胶粘接牢固。
在铜板上装立体字要注意金属字的色泽与底层的搭配应有变化,利用它们之
间的色泽与反差,才能使铜匾更加新颖别致。
现列举几例。
!以光亮的铜板底色,镶以无光铜本色的凸字,利用底色与文字的反差,显示
牌匾的层次。
"以未经处理的铜板,最好有铜锈,配以紫铜凸字,更显古朴自然、典雅风格。
#黄铜亮底,配以不锈钢亮字,构成黄与白的两层色调。
以上仅是略举几例,以此类推,利用金属特有的色调相互组合,令其产生各种
不同的效果,使铜匾的制作摆脱凹字填漆的传统,别具一格。
第六节不锈钢牌匾
不锈钢以其耐锈蚀的特点,是制作牌匾较常用的材质。选用不锈钢材料,并不
注重于它的光亮,特别是牌匾较大的面积,过于光亮会产生厌倦与炫目感。采用不
锈钢宜用机械的方法使其表面产生无光、丝纹、擦纹的效果,参见第五篇表面处理。
其制作方法与前述典型流程并无多大区别,主要是不锈钢的蚀刻液不同。
% ! * 第九章各种牌匾制作加工新工艺新技术

化学蚀刻的蚀刻液配方较多,常见的有以下几种。
(!)配方一
三氯化铁用水调整到"# $ "%&’(;
温度:)* $ #*+。
(,)配方二
盐酸:#*-;
硝酸:#-;
磷酸:,.#-;
水:余量。
从这一配方波美度中可以看出,三氯化铁的含量明显比蚀刻铜板时高,这是由
于不锈钢的抗蚀能力较铜强。虽然单一的三氯化铁是蚀刻金属的最简单的方法,
但使用时必须注意废水的处理。
以下两种蚀刻液不含六价铬,对酸液的中和处理比较方便。
())配方三
盐酸:#**/0;
硝酸:)*/0;
水:加到!***/0。
在有条件的情况下推荐采用电解蚀刻,不锈钢的电解液十分单一,一般可采用
)*- $ "*-的氯化钠水溶剂,操作如前。电解蚀刻的速度快,可达*.! $ *.!#//1
/23。
第七节不锈钢镀金牌匾
不锈钢本身光亮、耐蚀,再配以镀金更显豪华。不锈钢上镀金在业内出现了
“堆金”一词,这是不正确的称谓。堆金为何意,谁都解释不清。正如同当前的一些
电化学所用的设备冠名一样,总是避开通常的名称而混杂神秘色彩,譬如,电泳设
备称为电子上色机;电蚀刻称为电雕刻机或电刻机,普通的电镀设备,用于镀金时,
此设备就被称为堆金机。笔者在此为镀金正名,所谓堆金就是镀金,镀金是一古老
" , " 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

的镀种。
不锈钢的镀金,由于金属电位的差异,不宜在不锈钢表面直接镀金,一般由镍
作过渡性镀层,然后再镀金,这才更为平整、光亮。
在不锈钢上镀金不宜选择大面积的装饰,一方面金价昂贵;另一方面如大面积
饰金也不合理,它完全可以用钛金板取代。因此在不锈钢上镀金主要是对局部的
装饰,更多的是在蚀刻图文的凹陷区域的边缘装饰一道金边,显得图文的轮廓更亮
丽、夺目。
一、典型工艺流程
二、工艺解析
!" 板面清洁处理
金属板面在作业前,首先,对其表面油污清除。除油的方法很多,有化学除油、
有机溶液除油、电化学除油等。它们之间基本上都能相互通用,为了在工艺中穿插
介绍,此处的除油,以化学除油为例,工艺规范如下。
氢氧化钠:#$ % &$’ ( );
硫酸钠:*$ % #$’ ( );
磷酸钠:*$ % #$’ ( );
温度:+$ % !$$,。
将打磨过的不锈钢板,在除油槽中浸渍- % &./0,取出烘干。以下工序同前。
-" 酸浸蚀
其作用有以下几点:!去除金属表面顽固的氧化层;"去除有可能在烘干过程
产生的不良膜层;#去除在碱液去油过程残留的钠离子;维护下道电镀工艺的槽
液。酸浸蚀可在下列配方中进行。
& - # 第九章各种牌匾制作加工新工艺新技术

硫酸:!" # $"% & ’;
盐酸:(" # )"*’& ’。
)+ 活化
为防止金属表面的纯化,增强电镀膜层的结合力,宜在下列槽液中以工件为阳
极通电处理。
硫酸:(," # )""% & ’;
电流密度:) # ,-& .*(;
时间:/ # /+,*01。
2+ 闪镀镍
氯化镍:("" # (,"% & ’;
盐酸:/$" # (("*’;
电流密度:) # ,-& .*(;
时间:( # )*01。
,+ 镀镍
闪镀镍后,进行光亮镍镀。光亮镀镍槽液配方如下。
硫酸镍:(," # )("% & ’;
氯化镍:2" # !"% & ’;
硼酸:), # 2,% & ’;
34 5 //$(开缸剂):/" # /(% & ’;
十二烷基硫酸钠:"+", # "+/% & ’;
67 值:2+) # 2+8;
温度:," # !"9;
阴极电流密度:( # $+,-& .*((阴极移动);
时间视镀层厚度而定。
!+ 镀金
镀好镍层后进行镀金,因金槽投入的成本较高,除了有大面积地需整体镀金
外,一般宜采用刷镀的方式局部刷涂。刷镀又可称笔镀,需制作一个笔形或以海绵
制成扁平的刷形的工具,将被镀的工件接牢电源的负极,电镀刷头连接电源正极,
电压为):,用电镀刷头蘸少量金液(也可在笔形的笔腔内储存适当金液)在牌匾需
! ( 2 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

镀金的表面擦拭,直到图文转为金黄色即可。
第八节钛金板牌匾
钛金板是一种新型的装饰性材料,它是在光亮的不锈钢的表面气相沉积了一
层钛,表面一般制作成亮丽的金黄色,由于它亮丽的表面,不需要再作过多的装饰,
因此常以它直接用来作为牌匾加工的基材。
钛金板牌匾,通常是以保留金黄色作为图文,其余部分退除钛层,露出不锈钢
的本色,也可以采用保留钛的图文,再辅以蚀刻或其他装饰。
一、钛金牌匾的典型工艺流程
二、工艺解析
!" 网印
这里是采用前述的光致抗蚀墨,以!#$ % &$$ 目的网版满版印刷,网印时注意
避免灰尘,同时,在网印的场所不能受强烈光源照射。
&" 干燥
可采用鼓风干燥箱,温度在’$(左右,# % !$)*+,温度过高会使感光性油墨产
生热交联,而难以显影。
, & - 第九章各种牌匾制作加工新工艺新技术

!" 感光
光致抗蚀的油墨是一种受到紫外线照后而产生固化反应的材料,为此在曝光
时宜用强紫外的光源,当采用#$%高压汞灯,距离为&’’(( 时,曝光时间大约在#
) #"&(*+,这可根据显影观察未感光图形的溶解情况而定,如感光的图形有溶解,
说明感光不足;如果未感光部分溶解不完全,则说明感光时间过长。
," 显影
用’"!- ) ’"&-碳酸钠水溶液,稍加温,以盆中搅动或喷淋方式除去未感光墨
层,使图文清晰。
&" 坚膜
当水洗修版后,感光抗蚀墨的图文已固化成型,此时可用较高的温度(,’ )
#.’/)烘烤#’ ) 0’(*+,也可采用二次曝光使墨层进一步固化提高抗蚀能力。
1" 去钛金膜
这是钛金板牌匾中重要的一环,由于二氧化钛的抗蚀性强,用通常的蚀刻液难
以去除,可采用以下两种方法。
!氟化钠加少许盐酸的水溶液揩擦;"#’-氢氟酸水溶液加少量高锰酸钾。
除此以外也有市售的专用去钛水(23 4 5’.)。如果你的下道工序是采用电解蚀
刻,钛膜层也可在电解液中一并去除。
三、钛金板的后饰处理及与电泳的组合
有多种方法使其表面更具装饰效果,譬如蚀刻填漆、冰花处理等,都能增加表
面色彩。而此处设计了一项电泳涂装,穿插电泳涂装的目的在于提示读者工艺之
间有较大的自由度进行组合,而并非是钛金牌匾一定要与电泳组合,这正像前面所
介绍的不锈钢牌匾也并非一定要与镀金组合的道理一样,这不过是通过组合的安
排,介绍相关的工艺。
请看前面钛金板牌匾的工艺流程,蚀刻后直接引向电泳而在电泳后回到“去
膜”。这就是电泳工艺的要求所在。电泳就是借助有图文保护的部分,基体金属未
被裸露而不能沉积电泳液中带有电荷的漆膜,而裸露的部分漆膜就会牢固地附着,
待电泳完毕再经水洗冲去表面浮色,烘干使漆膜固化,最后再去除保护性的墨层。
. 0 , 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

详细过程可参阅第二章第二节“电泳标牌”。
第九节砂金、砂银牌匾工艺
用铜板按上述常规工艺制作的牌匾,表面缺乏变化,尤其是阴文的图文,占据
版面的空间面积有限,而大部分的面积是光亮的平面。砂金或砂银牌匾的特点就
在于改善大平面的底层色调,从而更加突出图文,使铜牌更具装饰性。
改善大平面底层的装饰,最常用的方法是使其形成砂面效果,砂再使其砂面产
生一定的光泽,酷似金黄色或银白色的砂粒,由此得名“砂金”或“砂银”。
一、砂金牌匾工艺流程
二、工艺解析
!" 网印
如图文为凸起伏,砂面底层低于图文表面,应先以抗蚀印料印出图文,烘干并
修整。
#" 喷砂
这里的“喷砂”不同于通常标牌工艺概念中的喷砂,由于牌匾的面积比标牌要
大,同时悬挂的牌匾与视觉的距离较远,通常的喷砂不易呈现“砂面”效果的存在。
这里的喷砂实际上是喷涂抗蚀涂料,控制喷涂距离或调节喷枪气嘴距离,获得大小
$ # % 第九章各种牌匾制作加工新工艺新技术

适宜的雾粒构成的“砂面”。也可以制作一块印版,用于专门印制砂粒状底层。
!" 起砂
实际上是蚀刻过程式,将晾干修补后的板材,放入蚀刻液中蚀刻,蚀刻的时间
长短与砂状的深浅有关。
#" 抛光
采用化学抛光时,将起好砂的工件放入碱液中,去除墨层再用砂纸将表面打磨
干净,将工件放入抛光液中,经几次化学抛光与清洗之后,闪闪的金砂由此形成。
化学抛光及电解工艺配方及操作规范参见表$ % &’ ( 表$ % &)。
表$ % &’
! !!!!!
铜及铜合金化学抛光规范
! !!!!!
成分含量成分含量
硝酸* (+ * ,) &’ 温度
! !!!!!
* - .. ( /.
磷酸* (+ * ,) .’ 时间
! !!!!!
* 012 ! ( .
冰醋酸* (+ * ,) !’
表$ % &&
! !!!!!
无硝酸的铜及铜合金化学抛光
! !!!!!
成分含量成分含量
硫酸3 (+ * ,) )’’ 二乙二硫代氨基苯甲醇* (+ * ,)
! !!!!!
’"#
铬酸* (+ * ,) /’’ 温度* - !’ ( #’
’ ! # 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

! !!!!!
续表
! !!!!!
成分含量成分含量
盐酸! (" ! #) $ 时间! %&’ ( ) *
表+ , -$ 铜及铜合金电解抛光工艺规范
工艺规范
含量
配方
- $
磷酸(.( /0*
)(质量分数)! 1 2$ 2*
铬酸(340(
)(质量分数)! 1 5
水(.$0)(质量分数)! 1 $6 $7
电流密度! (8! 9%$ ) -:;; ) -:5 -:5
电压! < =:2 ) $
阳极电流密度! (8! 9%$ ) 5 ) 6 (7 ) ;7
温度! > 室温$7 ) *7
时间! %&’ -; ) (7 - ) (
阳极材料铜铅
- ( * 第九章各种牌匾制作加工新工艺新技术

!" 镀金
参照第七节不锈钢中的镀金。
表# $ %& 中新配制的溶液就进行通电处理。配方% 通电量为!’·(,此时溶液
含铜量为) * !+;配方& 通电量%,’" (,在使用过程中,溶液的密度和各组分含量将
发生变化,应用密度计验定调整。不工作时,应盖严以防溶液吸收空气中的水分而
稀释,阴极表面的铜粉应除去。
-" 封闭各道工序完成后,将清洁、干燥的牌匾整个表面进行全面的保护
其目的在于保护金属的色泽,隔离介质的浸蚀,提高表面的光泽。封闭
是采用喷涂方式,将透明度好、有光泽、有一定成膜硬度的防护剂涂料(表# $
.),均匀喷涂于表面。
上述是砂面底与平面图文为例的一种典型的工艺方法,由此还可以变化成凹
字、亮边的形式,使图文的边缘形成一种装饰,其工艺只需稍作调整。将上述工艺
流程中“网印”的图文改为空心的字体,图文经蚀刻后成为有抗蚀墨保护的字边,而
无保护的成为凹陷,最后在图文凹陷部分填漆即可。
三、砂银牌匾工艺
砂银的工艺流程与砂金相同,仅是在砂面形成以后,铜底层经化学或电化学抛
光后,增加一道电镀光亮镍,使铜表面呈银白色。
光亮镀镍的工艺规范,参见第七节中的镀镍部分。
第十节黑砂金牌匾工艺
一、工艺特点
黑砂金是一种近年来刚拓起具有新颖装饰效果的工艺。该工艺以电化学为
& ) . 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

主,采用了多镀种的组合,特别是以黑镍的形式介入牌匾,这是一种新尝试。工艺
中采用砂粒状的黑色底层,因黑色底层作过处理,黑中透亮,别具一格;图文采用镀
金,华贵而典雅;表面全幅面涂饰水晶胶,饱满而明亮。工艺的组合较为合理,特别
适宜名言锦句的牌匾馈赠友人,以表示激励或共勉。
二、工艺流程
三、工艺解析
!" 网印
本工艺因涉及电解抛光和电镀的过程,图文所采用网印抗蚀性印料,既不是感
光性抗蚀的油墨,也不是一般的抗蚀印料,而特别强调应采用抗蚀性“耐电镀”油
墨。
在电镀过程,虽然各镀种槽液的#$ 值一般在% 以上不致影响油墨的抗蚀性
能,但工件在镀槽中通电后,阴极在沉积金属的同时,会有析氢现象,氢气从金属表
面的析出,会导致金属敷设的图文墨层松动,一般的抗蚀印料抗御不了氢气析出的
影响,而在抗蚀的油墨中,特别强调“耐电镀”则表明抗蚀油墨层在电镀中的适应能
力。
%" 喷砂
黑砂金工艺中的喷砂,应以细腻、致密为好。
采用喷抗蚀涂料的雾点时,可将喷枪的喷嘴出气调小,但雾状粒度过细,在起
砂(蚀刻)过程中会“丢失”,粒度的大小应视蚀刻深度而定,粒度直径应大于蚀刻深
度的! 倍以上。
& & ’ 第九章各种牌匾制作加工新工艺新技术

!" 光亮镀铜
黄铜板材经电解抛光后,表面虽然已呈现出黄铜本色的光泽,但其色泽不纯
正。
特别不同牌号的铜板,其合金成分及杂质含量不同,铜表面的色泽差异很大,
光亮镀铜的目的是使铜的表面形成一层类似于金色的光泽。
光亮镀铜的配方及工艺规范如下。
硫酸铜:#$$ % #&$’ ( );
硫酸:!*’ ( );
氯离子含量:+$’ ( );
开红剂:,$’ ( );
光亮剂:$",’ ( );
-. 值:* % /;
温度:#$ % #&0;
电流密度:# % &1( 23#
搅拌方式:空气搅拌或阴极移动。
*" 图文保护
当图文与砂面都已由光亮镀铜,镀成为金黄色后,此时应将图文部分再套印一
层保护性抗电镀墨层,此墨层最好采用溶剂型脱膜的抗电镀油墨。要求套印准确,
干燥后进入黑砂形成工艺。
&" 黑砂形成
在下列镀液及工艺规范中进行(表4 5 ,!)。
以上形成黑砂的过程也是镀黑镍的一种。
去除保护性涂层后,充分水清、晾干。
/" 饰面
为保护金属的图文和乌黑的砂面,不采用喷涂罩光保护的方法,而采用浇注水
晶胶的工艺。
由于牌匾面积较大,浇注时必须注意工件应处于水平,要控制每一块匾的浇注
量,否则会产生厚薄不均,要防止气泡,防止灰尘。
* ! * 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

表! " #$ 电镀黑镍工艺规范
工艺规范
含量%( & ’ ( )
配方
# )
磷酸镍*+ , #++ #++ , #)+
硫酸锌-+ , .+ )) , ).
硫氰酸铵). , $.
硫氰酸钾$+ , $.
硼酸). , $. )+ , $+
硫酸镍铵-+ , /+
硫酸钠)+ , ).
01 值-2. , .2. .23 , /2)
温度% 4 $+ , $/ #3 , $+
阳极电流密度% (5% 67) ) +2# , +2- +2# , +2#.
. $ - 第九章各种牌匾制作加工新工艺新技术

第十一节牌匾的装饰附件
牌匾的装饰附件,是牌匾放置、安装不可缺少的组成部分。特别是座式牌匾,
如授权牌、经销牌、纪念牌等,通常都只是制成图文部分的金属片或双色板刻制的
贴片,粘贴在一种“木托板”上,或再辅以木托板的装饰框或花边图案,使座式牌匾
装点得更显精致而典雅,如图! " #$ 所示。
图! " #$ 座式牌匾木托装饰
木托板的形式有多种,除了作为“贴片”的衬板之外,也有直接供在表面刻制图
文的实木板材,其外观装饰讲究,注意突出木质的自然纹理或木质的漆饰。最常用
的尺寸见表! " #%。
表! " #% 常用装饰木托规格尺寸
! !!!!!
&&
! !!!!!
系列尺寸系列尺寸
! !!!!!
#’( #’( ) #*( +’( +’( ) +!( +’( ) ’(( +’( ) ’#(
#$( #$( ) +(( +%( +%( ) ’#( +%$ ) ’#(
, ’ % 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

! !!!!!
续表
! !!!!!
系列尺寸系列尺寸
!"# !"# $ !%% !"# $ &’# !"# $ &%# &%# &%# $ ’(# &%# $ ’
! !!!!!
## &%# $ ’%#
! !!!!!
!)# !)# $ &’% &*# &*# $ ’’% &*# $ ’(%
&## &## $ &%# &## $ &*# &## $ &+# ’## ’## $ ’"# ’## $ (
! !!!!!
##
&!# &!# $ &*# &!# $ &+# &!# $ &"# ’%# ’%# $ (%# ’%# $ %
! !!!!!
##
&&# &&# $ &&# &&# $ &"#
木托板上的装饰框也有多种款式,如图) , !* 所示。这些装饰附件均由专业
厂家提供成品,装饰框有金属压铸与塑料镀膜两种。由于专业化生产,价格很便
宜,一套尚好的木托,价格仅十余元,但装饰牌匾的效果与作用十分明显,能提高牌
匾的档次与品位。
图) , !* 木托板上装好的装饰框
+ ’ ( 第九章各种牌匾制作加工新工艺新技术

关于金属牌匾悬挂式的安装,以往均采取牌匾的上方焊制“挂耳”,然后挂在钉
子上,这种安装形式除了厅堂匾额、陈列性的名言锦句的条幅或需要经常更换的牌
匾之外,一般不宜采用“挂耳”作为安装。
无论是金属或大理石、有机玻璃等户外安装的牌匾,宜采用明式的安装钉固
定。它不仅安装牢固,无脱落、丢失之虞,同时也具有美化牌匾的作用,给人一种固
定、长久,不是临时性机构的安全感。
安装钉有不锈钢或是其他不同金属本色的成品市售,以膨胀式螺钉埋入后,嵌
入牌匾四角的安装孔,以装饰性螺帽盖牢,如图! " #$ 所示。
图! " #$ 几种装饰钉盖帽的形式
% & ’ 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

第十章!"#$!"% 工艺技术
!"#是!& "’() #*+’,-./’&的首写字母缩写,是指模内镶嵌注型成型技术。
!"#———模内镶嵌注型,是一门较新的面板加工工艺,从01 世纪21 年代初开
始由双层胶片层间黏结结构,发展到注塑成型多元结构的三维成型技术,现在已成
为当前的一项热门的标牌工艺,它已一改平面面板的刻板模式,由薄膜、印刷图文
的油墨及树脂注塑结合成三位一体,面板图文置于薄膜与注塑成型的树脂之间,图
文不会因摩擦或时间的关系而磨损;它以注塑成型为依托,其形状、尺寸可保持稳
定,更便于装配。故!"# 技术常被应用于手机按键、仪器面板、汽车表盘、家用电
器表面的控制面板等,见图31 4 3。
图31 4 3 !"# 技术产品示例
!"% 是!& "’() %5,6-+*的首写字母缩写,即应用于平面或浅成型表面进行注塑
加工的方法。属二维平面型工艺,它与!"# 相比少了一个三维成型过程,其他过
程完全相同。
其实!"# 或!"%,在模内镶嵌印刷薄膜注塑成型的技术,在我国的应用也有很
2 7 8 第十章!"#$!"% 工艺技术

久的历史,在!" 世纪#" 年代,日用塑料制品如塑料面盘、塑料托盘,在装饰盆、盘
底部的图案时,就应用了印刷薄膜镶嵌于盆、盘模内注型成型的工艺,迄今还有这
样的产品(图$" % !)。由于当时对移印、转印技术尚不普及,而采用印花薄膜,在
注塑盘、盘时将印花薄膜镶嵌在注塑模内,与成品注塑于一体(当经久泡水受热后,
可以看到印花薄膜与注塑模分离的痕迹),这应该说是最早的&’( 工艺。从上例
中可以清楚地了解到模内镶嵌技术(&’()并不神秘。所不同的是,盆、盘塑料多为
)*+ 加工,它要求的注塑温度较低,对印刷薄膜与油墨不构成严重的威胁,因此有
些技术难题不轻易被发现,从工艺来看完全具有&’( 技术的特征。
图$" % ! 早期的模内镶嵌制品
一、&’( 产品特征
!油墨在&’( 结构的中间,图案不会受到摩擦而消失。
"防划伤、划痕,特别是在窗口的表面。
#色彩的多样性。
$立体形状上印刷的标识位置准确。
%提供背光效果。
二、&’( 的设备配置
&’( 主要设备有丝网印刷机、红外线烘道、烘箱、高压成型机、压力机及注塑机
" , , 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

所组成。如图!" # $ 所示。
图!" # $ %&’ 设备配置
三、工艺流程
薄膜!印刷!干燥!三维成型!冲切!镶嵌注塑
从以上的过程来看工艺并不复杂,但对每一道工序而言,都有十分苛刻的技术
要求,这些要求几乎已达到加工条件的极限,譬如,材料的承受温度、延伸率、气体
压力以及工艺组合间的衔接等。
四、工艺解析
!( 薄膜
薄膜虽然是标牌制作过程中的常用材料,但用于%&’ 的薄膜必须具备以下一
些条件。
(!)耐温性
这是基础条件,因为注塑液的温度达$"")左右,虽然注塑过程的时间短暂,
但也会导致基材的变形,造成图文变形、定位不准,严重时还会使之熔融。
(*)结合力
要与油墨有牢固的结合力,否则经过高温注塑过程,基材与油墨会发生分离。
! + + 第十章%&’,%&- 工艺技术

(!)成型性
在三维成型过程,特别是在图形有一定高度的情况下,如凸键、台阶处不会因
材料的拉伸而开裂。成型性决定于基材在一定温度下的延伸性。
(")表面状态
这包括薄膜的光洁、耐磨、耐划伤、耐化学品、耐候性等。
从上述要求看,能满足各项要求的薄膜基材在现时的条件下就有一定的局限
性,并不是所有用于制作标牌的薄膜都能适用。
在目前能满足#$% 工艺应用的薄膜,常见的牌号见表&’ ( &。
表&’ ( & #$% 常用薄膜
产地牌号附注
德国拜耳模克福$)*+,-,. %/ 透明、砂面
英国柯图泰公司柯图泰012,-.34 透明
英国柯图泰公司柯图泰56"’,06"’ 5 为光面,0 为雾面
英国柯图泰公司柯图泰72+)2,+8 深度成型
日本三菱树脂公司帝尔菲克斯%#09#7 97 ( 0
:; 印刷油墨
印刷采用丝网印刷的方式,在这方面并无特殊要求,无需赘述。但作为印刷的
油墨,则是#$% 工艺中的一大关键。
#$% 工艺的油墨应具备以下条件。
: " " 第三篇标牌(标识)制作新工艺新技术

!要与大多数的!" 有强的结合力,与!"、!#$、%&’ 等有好的附着力的同时,
还必须与注塑材料有较好的相容性,以不至墨层与注塑体结合不牢。
"油墨必须耐高温,注塑时油墨才不会产生扩散、溅射现象。
#要具有一定的柔韧性能。
$光泽性要好,同时不受注塑温度影响而改变色泽。
%颜色要齐全、树脂成分明确。
适用于()* 的油墨有溶剂型与+, 型两类。常用的油墨及相关材料品牌见表
-. / 0。
表-. / 0 ()*
! !!!!!
常用油墨
! !!!!!
产地品名附注产地品名附注
德国宝龙1$2 系列日本基士%345678 97$1
! !!!!!
保护油
日本精工*’!:: 系列日本十条;-.. 系列<)
! !!!!!
黏合油墨
日本基土:=.. 系列法国威之宝()*
! !!!!!
系列光固油墨
日本基士%345678<!1 砂面油美国诺固()* 系列光固油墨
;> 干燥
在一般的情况下,图文印刷后的干燥,无需特别强调,但()* 工艺中油墨的干
燥直接关系到()* 艺的成败,溶剂型油墨更是如此。
印刷后的油墨如果干燥不完全、不彻底,当在注塑模内受热的情况下,油墨中
残留的溶剂无法释放,就会向墨层内、外散发,当溶剂蒸气压力大时,油墨就会向四
周扩散,造成“飞油”或气泡现象,使图文周边模糊,严重的会使墨层飞溅,形成向四
周散射的花斑。因此()* 图文印刷的油墨层一定要彻底干燥。油墨在印刷后,工
; = = 第十章()*?()’ 工艺技术

件不宜立即进入烘道加热,这样做会减少油墨中溶剂与基材润湿的机会而降低附
着性能,为此油墨的干燥建议采用“分段”式干燥的方式,即常温下自然干燥,使之
表干;然后再进入红外线烘炉,使油墨深层由内及表干燥;再在!" # $"%温度下烘
干&’ 以上,以彻底排除残余溶剂。
() 成型
这里所说的成型是指型料膜片印刷后完成三维的形状。*+, 工艺在一般的情
况下是高立体的形状,例如手机的按键,其按键的凸起高度达- # (..,在通常的工
艺条件下难以实现,这也是*+, 中最为突出的、投资最大的关键工序。三维成型
有机械压力成型、热压成型和高压气流成型等多种方式,目前日本、德国、韩国及中
国台湾地区的加工方式,多采用高压气流成型。
高压气流成型的设备如图/" 0 ( 所示。设备工作原理见示意图(图/" 0 1)。
图/" 0 ( 高压成型机


    
工厂地址:江苏吴江黎里杨秀港   电话:0512-63622952 63620315

传真:0512-63620315  手机:13913085057 15895539158

安徽业务部:省交通厅院内  电 话:0551-4293139  手 机:13905516158

邮箱:zx@jybp.com     邮箱:zx@jybp.net