腐蚀雕刻工艺的雕刻效果好坏,除了应严格按照工艺流程操作外,腐蚀剂的选择与配比、石材的材质,操作方式等都会对雕刻效果产生较大的影响。

    1、石材的性质主要包括石材的化学成分、矿物成分、结构构造特征等。

    (1)石材的化学成分石材的化学成分决定了选择腐蚀剂的种类。腐蚀剂类型的不同又决定了反应速度的差异,进而对雕刻速度、雕刻效果都会生产比较大的影响,例如,以碳酸盐为主要成分的大理石类石材,选择由HCl配制的腐蚀剂比较适宜;而以硅酸盐为主要成分的花岗石类石材,选择由HF配制的腐蚀剂比较适宜。

    (2)石材的矿物成分石材的矿物成分除受化学成分影响外,还受到岩石形成条件的影响,同一化学成分的石材,在不同的物理化学条件下形成时,则具有不同的矿物组成。矿物组成不同,则与腐蚀剂反应的速度也不一样。如分子式为Al2O3的组成,在不同的条件下可分别形成红柱石、蓝晶石、矽线石。而这三种矿物的性质相差很大,对腐蚀剂的敏感程度也大不相同。

    (3)石材的结构构造特征石材的结构主要是指组成石材的矿物结晶程度、颗粒大小、颗粒形态及组成矿物间的相互关系。一般结晶程度好,最终形成的晶面为晶体内部面网密度较大的面,在这类面上进行的化学反应一般速度较慢。因此,由自形、半自形的矿物组成的石材,腐蚀速度一般较慢;他形成矿物组成的石材,腐蚀速度较快;颗粒的大小对于腐蚀速度的影响主要表现为粒度越粗,颗粒的总表面积越小。即颗粒与腐蚀液接触的界面较少,因而腐蚀速度较慢。此外,粒度越粗,腐蚀的效果、保真度越差;颗粒的形状影响其表面积的大小,从而影响腐蚀速度。一般说来,颗粒形态越不规则,其表面积越大,因此,不规则他形矿物组成的石材蚀刻速度快,颗粒间的接触部位是石材中的薄弱部位,腐蚀液易沿这些部位浸入,从而导致腐蚀的发生。颗粒的接触方式从简单到复杂主要有点接触、线接触、面接触、缝合线接触等方式,接触方式越简单,腐蚀液越易浸入,反应越易进行,石材的构造主要是由于石材中矿物组成分布不均匀而形成的。例如:条带状构造是由于不同矿物的分层聚结而形成;斑杂构造是由于矿物组成及结构的分布不均而导致。石材自身内部性质的差异不仅给腐蚀雕刻带来难度,导致各部分雕刻速度不等,而且给刻蚀的效果带来比较大的影响。

    (4)石材中的次生缺陷石材中的次生缺陷主要是指石材在开采、加工过程中所产生的显微裂隙。这些裂隙是腐蚀液最易渗入的部位,腐蚀液在浸入过程中同时发生化学反应,对石材进行刻蚀,最终将破坏原来的文字图案,影响腐蚀效果,因此,若表面显微裂隙发育,石材在进行蚀刻前应经过预处理。

    2、腐蚀剂的配比浓度腐蚀剂的配比浓度影响雕刻的速度和雕刻效果。一般说来,腐蚀剂的配比浓度越大,化学反应速度越快,因而雕刻速度越快。但是,雕刻速度的加快则会导致雕刻质量难以控制,最终形成废品。因此,在实际雕刻时,腐蚀剂的配比浓度存在一最佳浓度范围,在这个配比浓度范围内,雕刻速度及雕刻质量能够得到有机的协调,取得满意的效果。

    3、雕刻的操作方式操作方式是指达到规定雕刻深度施加腐蚀剂的方式及次数。施加腐蚀剂的方式有滴加腐蚀剂到石材的表面和将石材表面浸入腐蚀剂两种方式;施加次数又有一次加足药剂量和分次施加两种方式。

    究竟采用何种方式适宜主要取决于反应速度的快慢。一般说来,反应速度快(即雕刻速度快)的雕刻宜采用分次限量施加腐蚀剂,分次腐蚀,这样可提高被腐蚀文字图案的保真度,不至于因反应太快无法控制而导致对文字图案的破坏;反应速度慢(即雕刻速度慢)的雕刻采用一次施加足量的腐蚀剂,这样可加快腐蚀速度。

    4、保护剂的选择腐蚀雕刻中选择的保护剂应满足以下条件:一是不能与腐蚀剂发生反应;二是在腐蚀剂中应保证有足够的强度。前者是腐蚀雕刻得以进行的前提,这一点在选择腐蚀剂时应兼顾考虑;对于后者,常常影响着最终雕刻的效果。若保护剂在腐蚀剂中达不到一定的强度要求,在反应过程中,由于反应产生的动力可能破坏保护剂边缘成分。导致在文字图案的边缘产生蚀边,破坏了原来文字面的风格,产生失真。要解决这一问题,最好是选择强度达到要求的保护剂,若这一点难以做到,则可用分次腐蚀的方法来处理,即每次经短暂的腐蚀后随即清除腐蚀剂,使保护剂晾干恢复到原来强度后再进行下一次腐蚀,这样可取得满意的效果。