每天我們都要接觸具有各種外觀和觸覺的塑料部件，這些外觀和觸覺是由于部件的表面結構或紋理造成的。紋飾，有時也稱為起紋或刻花，是將一種圖案（紋理或花紋）添加到模具的模制表面上的過程。這使該模具能在每個成型部件上印下這種圖案。與修飾每一個成型產品相比，模具的紋飾或刻花是將復雜的圖形或圖案印在成型塑料部件上的一種非常經濟的方式。將的紋理復制到模具表面，需要仔細考慮很多因素。
　　
　　在此我們介紹的紋理類型是化學蝕刻紋理。紋理或花紋是通過一種蝕刻劑系統作用于鋼中形成的。基本上，這種工藝是一個受控制的腐蝕過程。紋飾中出現的大多數問題可以追溯到腐蝕過程中一些參數的影響。
　　
　　材料
　　
　　蝕刻劑：大多數熱塑性塑料模具的材料包括碳素鋼、不銹鋼、鋁、銅和青銅等，紋理制備所用的化學腐蝕劑往往是氯化鐵（FeCl3）或者硝酸（HNO3）。化學蝕刻模具區域的確定，需要通過掩蔽或保護不想用蝕刻劑紋飾的區域來進行。保護材料可以使用任何抗蝕刻劑腐蝕作用以及在加工過程中能承受塊料處理的材料。zui常用的是乙烯帶以及可以方便地用手工油漆刷進行涂抹的蠟、瀝青或其他膠泥。乙烯帶可被用于覆蓋較寬的區域和孔。可涂覆的膠泥用于細節的保護。
　　
　　蝕刻鋁：鋁可以像鋼一樣被紋飾，但發生的腐蝕是不同的。實際上，鋁在這些蝕刻劑中反應更迅速，從而減少了出錯的機會。此外，蝕刻鋁時發生的化學反應是放熱的，這意味著在過程中會產生熱。在這個過程中放出的熱將加熱蝕刻劑浴，從而進一步加快了腐蝕作用。必要時，需要監測和控制蝕刻劑的溶液溫度。與鍛造合金相反，鑄鋁像那些用于廉價吹塑模具的金屬一樣，以大致相同的速度反應，但反應不一樣。孔隙度是一個問題，因為這些孔隙被暴露，且常常比應用的紋理圖案更深、更明顯。這些情況下就需要阻塞孔隙或進行表面涂層——先是成型表面。通常，用于鋁的相同紋理將不會和用在鋼上一樣脆。
　　
　　蝕刻不銹鋼：不銹鋼由于含有Cr和Ni，自然更耐腐蝕。按照定義，不銹鋼是一種含有約11.5％或更多Cr的鋼。在這一Cr含量情況下，合金的暴露表面有足夠持久的Cr氧化物，可以防止鐵氧化，因此該合金“不生銹”。奧氏體不銹鋼（如AISI300系列）不容易紋飾，因為高的Cr含量再加上高的Ni含量使材料具有很高的耐腐蝕性。馬氏體AISI420更容易紋飾。用420SS制備的模具往往發生硬化，這會影響模具材料的耐腐蝕性以及紋飾的能力。耐腐蝕性隨著硬度的增加而增加，因此，一塊Rc（洛氏硬度）52/54的420SS毛坯將比Rc40的毛坯需要更長的紋飾時間。
　　
　　硬銑削表面的作用：硬銑削方式在過去的10年中已經使用。但是，與其他研磨過程不同，硬銑削使表面留下更大的加工硬化。由于整個表面上可變的切刀路徑以及編程和切割的性質，造成表面硬度不均勻。而且，加工硬化后的表面因具有與母體鋼不同的分子結構會對耐腐蝕性造成影響。這種非均勻的硬度產生了非均勻的耐腐蝕性，進而導致了一種非均勻的紋理。這就是為什么硬銑削加工硬化后的表面需要拋光。
　　
　　方法
　　
　　用各種刷子把膠泥涂覆在需要保持不接觸蝕刻劑的區域上。這些刷子都是典型的小油漆刷。記住所確定的蝕刻與不蝕刻區域之間易破壞或非常小的過渡區是十分重要的，為此有的制模商會在那里貼上膠帶或涂上膠泥。
　　
　　流動和浸泡的方法：有兩種基本的方法可以將模具暴露在蝕刻劑中：流動和浸泡。流動方法基本上適用于大多數模具，或者所有能被蝕刻液體蝕刻的表面（先使液體流淌在表面，然后再用噴射或其他方式將蝕刻劑施加在表面上）。該方法通常只在塊料對浸槽來說太大或者沒有合適的模具浸槽時才使用。
　　
　　浸泡方法顧名思義就是指：簡單地浸泡或將整個塊料浸入到蝕刻劑浴中。對于大型的鋁制模具來說，采用流動法會是一個挑戰，因為蝕刻液體會將模具表面的鋁浸蝕。浸泡方法更容易控制，因此提供了一個更均勻的蝕刻。*真正對使用浸泡方法造成限制的是槽的大小和模具塊處理設備。
　　
　　也可以進行激光蝕刻。這是指一個圖案在浸浴前先通過抗蝕劑形成，隨后采用一個新的抗蝕劑進行蝕刻，使它的深度更深。其結果是形成了多層的外形，而不是均勻的堆層。
　　
　　表面處理：不同的紋理有時候需要模具表面在紋飾前具有一定的光潔度，一種安全的拋光方法是采用SPIB3320砂紙。請記住：圖案0.025?mm深將會顯示切刀的痕跡。如果制模商不能確定一個紋理的深度，請咨詢紋理公司或參考書本，并為每個紋理記下默認的深度。
　　
　　復制未知的紋理：偶爾會碰到在一個新模具中復制一種現在未知紋理的情況。這需要一位經驗豐富的圖案制作大師，利用其經驗來獲得這種未知的紋理。
　　
　　補充工序：有一個被稱為“結尾”的過程，它是一個開放蝕刻過程。如果紋理看上去有太多的邊緣，那么結尾過程會使這些表面破裂。該過程包括將所有的抗蝕材料或膠泥從紋理區域剝離，并浸泡一段時間。
　　
　　紋理深度和繪樣：每個標準的紋理都有一個默認的深度。如果制模商了一個沒有深度標注的紋理，紋理公司將使用默認的深度。用于繪樣的一個較好的經驗法是針對每0.025mm的紋理深度，每邊至少增加一級。低于此增量就有可能使紋理帶上拖拉跡印。如果部件的設計讓制模商支付不起一種紋理需要的額外繪樣費用，那么可考慮將紋理深度調至標準以下。
　　
　　EDM或化學蝕刻？
　　
　　有時，成型的產品只需要一個EDM加工出的無光飾面，但問題也隨之出現了：EDM修飾應單獨使用，還是不用EDM而改用一種化學蝕刻方法？成本是一個因素，整體的視覺質量也是一個因素。如果該部件較小且飾面的均勻性既不重要也不容易辨別（可能由于成型產品的顏色等），那么采用EDM飾面可能更經濟。
　　
　　如果EDM表面需要維修，采用化學蝕刻法進行維修是非常困難的。EDM加工過程會留下一層白色層（或再鑄層），它是母體金屬的化學改變狀態，并且是不可蝕刻的，因此需要去除掉來獲得母體鋼。這一層不是*均勻的，因此在蝕刻劑的存在下不會被均勻地腐蝕。此外，該白色層通常不能進行任何表面處理，如電鍍或氮化。制模商如果認為表面會在某些時候需要修復，是對它進行化學蝕刻，而不采用EDM。
　　
　　經濟性
　　
　　雖然有許多提高紋理成本的因素，但是紋飾的一個合理的大概預算是模具總成本的2％~3％。
　　
　　復雜性：復雜的模具肯定會影響到成本。可能需要掩飾或選擇紋飾的零件如凸輪、滑塊、挺桿和嵌件，都需要時間來制備。不同的金屬——尤其是在模具中緊挨著放置，由于彼此不同的蝕刻速率造成了加工上的困難。此外，還要考慮每種金屬*的耐腐蝕性。
　　
　　尺寸：工件的總尺寸當然發揮著作用。基于制備和操控的因素，一個200kg的塊料要比質量1000kg的塊料更便宜。此外，如果掩蔽材料的用量更少，并且采用一個多層圖案，需要紋飾的方形區域將增加需要購買的圖案片材的數量。多層圖案往往看起來更真實。通常，它們是彼此重疊的一個或多個圖案。
　　
　　模具類型：熱成型和吹塑模具在紋飾上會比注塑模具更便宜。熱成型模具和吹塑模具根據其較低壓力的性質難以地復制圖案。換句話說，在注塑成型部件中所出現的紋理將不會在熱成型或吹塑成型部件上出現。其結果是，制模商以不太清晰的圖案也能得到用戶的認可。
　　
　　在熱成型和吹塑模具上會抵消一些紋理節省的一個因素是增加了通風口或真空孔。這些孔增加了紋飾的時間，因為制模商必須在紋飾前用塞子塞住這些孔，在紋飾后再拔去塞子。如果一個工件在紋飾之前不需要進行采樣，那么先紋飾模具然后添加真空孔或通風口更經濟。
　　
　　圖案選擇：稱為“噴紋”的圖案是*的。它們之所以獲得這個名稱是因為將抗蝕劑應用到要紋飾的表面上的方式——采用噴霧器。轉移或多層圖案需要更多的工作，并且圖案是從片材轉移到金屬上。多層圖案通過反復使用一種轉移蝕刻工藝來實現。轉移圖案可能需要用手微調片材融合在一起的區域。多層圖案在每次轉移之間也可能需要手工操作。
　　
　　模具準備：當模具準備紋飾時，它的情況會影響制造成本。切刀痕跡和EDM痕跡都需要拋光。這是因為：切刀痕跡可能會顯示出表面的起伏，或者切割的表面可能發生加工硬化；EDM重鑄的白色層其特性和母體鋼*不同。
　　
　　焊接區域：焊接時如果進行適當的預熱和后加熱可能會特別困難。預加熱和后加熱的目的是為了形成均勻的分子結構，從而使表面與蝕刻劑發生均勻的反應。在焊接區域中形成一個均勻的熱影響區的過程，通常被稱為顏色匹配。在一般情況下，焊接需要在馬氏體相變區以上發生。粗略地說，硬化是奧氏體向馬氏體的控制轉變，并且在一個非預熱焊接區中，巨大的熱梯度（在短距離內由鋼水到冷鋼）產生了不同的分子結構，使其zui終發生的腐蝕或蝕刻也不一樣。從顏色匹配術語上來講，采用預加熱和后加熱基本上是對鋼材的真空回火，使其恢復到一個均勻且更穩定的分子結構（如圖3a、圖3b?所示）。
　　
　　過程廢物：來自紋飾過程的廢物處置多年來已發生了改變并且費用增加很多。蝕刻劑廢液經檢測具有毒性，在蝕刻海外來的工件后經常會查出廢液中有重金屬存在，這無疑增加了紋飾的整體成本。而不幸的是，這是一個看不見的成本，直到項目完成后才會被發現。
　　
　　結語：模具紋飾技術廣泛融合了舊時代的工藝和化學技術以及的科學知識。制模商只有對紋飾的工藝過程有了充分地理解，才能促進他們在紋飾模具上（從建造階段一直到模具的使用期）取得成功。