一种激光蚀刻工艺的高铝硅玻璃蚀刻液制备装置及其方法与流程

1.本发明涉及玻璃化学蚀刻技术领域，尤其涉及一种激光蚀刻工艺的高铝硅玻璃蚀刻液制备装置及其方法。


背景技术：

2.蚀刻又称为光化学蚀刻，是将材料使用化学反应或物理撞击作用而移除的技术，可分为湿蚀刻和干蚀刻两种类型，蚀刻液，通过侵蚀材料的方式来刻蚀光刻胶，其属于湿蚀刻技术范畴，也是如今广泛采用的刻蚀方式。
3.目前现有的高铝硅蚀刻液制备装置，只是单纯地把磷酸、硝酸、醋酸和水按照一定的配比，通过人工搅拌进行调配构成高铝硅蚀刻液，由于人工搅拌，不仅费时费力，且搅拌速率不同，影响了原料之间的互溶效果，从而降低制备效率，以及多种原料液在加热搅拌调配构成高铝硅蚀刻液时产生的有害气体，由于不能对有害气体中的热量进行回收利用，直接排放，不仅造成了资源浪费，且气体中的有害物质对生产车间的环境造成污染，降低了高铝硅蚀刻液制备装置环保性。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中人工搅拌，不仅费时费力，且搅拌速率不同，影响了原料之间的互溶效果，从而降低制备效率，以及不能对有害气体中的热量进行回收利用，直接排放，不仅造成了资源浪费，且气体中的有害物质对生产车间的环境造成污染，降低了高铝硅蚀刻液制备装置环保性的问题，而提出的一种激光蚀刻工艺的高铝硅玻璃蚀刻液制备装置及其方法。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种激光蚀刻工艺的高铝硅玻璃蚀刻液制备装置，包括过滤箱、制备罐，还包括：滑动连接在所述过滤箱内壁的框架、支撑杆；喷头，固定连接在所述支撑杆上；过滤网，固定连接在所述框架底部；加热箱，固定安装在所述过滤箱底部；压缩机、抽水泵，均固定安装在所述制备罐外壁两侧，所述压缩机与制备罐顶部通过导管二相连，且压缩机与所述加热箱通过导管三相连；第二泄压阀，连接在所述导管二上，其中，所述制备罐底部内壁设有喷气嘴，所述加热箱与喷气嘴通过导管一相连，所述导管一上连接有第一泄压阀；潜水泵，设置在所述过滤箱内，且潜水泵的输出端与所述制备罐相连；导热管，设置在所述制备罐外壁与内壁之间，所述抽水泵两端分别与加热箱、导热管相连，所述导热管的出水端与加热箱通过管道五相连；支撑架，固定连接在所述制备罐顶部；筒体，转动连接在所述制备罐顶部，且筒体上固定连接有第一连接杆；转轴一，转动连接在所述支撑架上，且转轴一外壁固定连接有第二连接杆，所述第二连接杆与第一连接杆上均固定连接有拨板，且第一连接杆上固定连接有刮板，其中，所述支撑架上设有用于驱动筒体、转轴一转动的驱动部一，所述过滤箱内设有用于驱动支撑杆移动的驱动部二；喷水嘴，固定连接在所述拨板上，所述喷水嘴通过导管四与抽水泵相连；导管五，固定连接在所述过滤箱底部内壁，所述导管五其一端与喷头相
连，另一端与抽水泵相连，所述导管五与导管四上均设有控制开启或关闭的控制阀。
7.为了便于向制备罐内输送混合液，优选地，所述潜水泵固定安装在过滤箱底部内壁，所述潜水泵的输入端固定连接有管道一，所述潜水泵的输出端与制备罐通过管道二相连。
8.为了便于进行精确配比，进一步地，所述过滤箱上固定连接有四组进料管，四组所述进料管上均连接有电磁阀一，所述过滤箱外壁固定安装有控制器。
9.为了向导热管内循环提供热水，优选地，所述抽水泵的输入端通过管道三与加热箱相连，所述抽水泵的输出端通过管道四与导热管相连通，所述导管四其一端与管道四相连，另一端与喷水嘴相连，所述导管五其一端与喷头相连，另一端与管道四相连。
10.为了控制导管四、导管五的开合或关闭，进一步地，控制所述导管四、导管五开启或关闭的控制阀包括电磁阀二，所述电磁阀二连接在导管四、导管五上。
11.为了驱动支撑杆往复运动，优选地，驱动所述支撑杆移动的驱动部二包括往复丝杆，以及位于导管五内，并固定连接在所述往复丝杆外壁上的叶轮二，所述过滤箱内壁固定连接有导向杆所述支撑杆滑动连接在导向杆上，且与所述往复丝杆螺纹相连。
12.为了驱动筒体、转轴一同步转动，优选地，驱动所述筒体、转轴一转动的驱动部一包括转轴二，以及位于管道四内，并固定连接在所述转轴二外壁上的叶轮一，所述转轴二转动连接在支撑架上，所述转轴二通过传动组与筒体、转轴一相连。
13.为了对过滤网反冲洗的水进行收集利用，优选地，所述过滤箱通过导管六与加热箱相连，所述导管六上连接有电磁阀三。
14.为了便于排出制备罐内均匀搅拌后的混合液，优选地，所述制备罐底部内壁呈向上内凹设置，所述制备罐底部固定连接有排料管，所述排料管上连接有阀门开关。
15.一种激光蚀刻工艺的高铝硅玻璃蚀刻液制备方法，采用以下步骤操作：
16.步骤一：通过控制器、电磁阀一按照不同的配比，使得磷酸、硝酸、醋酸和水达到合适的比例；
17.步骤二：通过过滤网，能够过滤掉磷酸、硝酸、醋酸和水中的杂质，并通过潜水泵能够向制备罐内输送混合液；
18.步骤三：通过抽水泵向导热管内循环供热水对制备罐进行加热，并通过热量传递给混合液，使得混合液温度提升；
19.步骤四：通过驱动部一驱动筒体、转轴一带动两组拨板同步且相反转动，使得对制备罐内的混合液进行混合搅拌；
20.步骤五：加热箱内的气体经过导管一输送进喷气嘴内喷出，使得向制备罐内通入气体；
21.步骤六：高铝硅蚀刻液制备完成后，通过排料管排出制备罐；
22.步骤七：通过抽水泵向喷水嘴内供水喷出，并配合驱动部一驱动筒体、转轴一带动刮板、喷水嘴转动对制备罐；
23.步骤八：通过抽水泵向喷头内供水喷出，并配合驱动部二驱动支撑杆带动喷头往复移动。
24.与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
25.1、该激光蚀刻工艺的高铝硅玻璃蚀刻液制备装置，通过拨板第一连接杆跟随筒体
顺时针转动，进而达到对制备罐内的混合液进行混合搅拌，并且拨板通过第二连接杆跟随转轴一逆时针转动，进而使得制备罐内混合液跟随两组转动方向相反的拨板流动，从而提高混合液混合搅拌的均匀性。
26.2、该激光蚀刻工艺的高铝硅玻璃蚀刻液制备装置，通过加热箱内气体经过导管一输送进喷气嘴内喷出，使得向制备罐内通入气体，混合液产生气泡，带动底部的混合液向上运动，从而进一步提高混合液混合搅拌的均匀性。
27.3、该激光蚀刻工艺的高铝硅玻璃蚀刻液制备装置，通过压缩机对有害物质的气体进行冷凝液化，液化后的冷凝水经过导管三排入加热箱内，导管三上设有单向阀，进而能够达到对有害物质的气体冷凝后的水进行收集利用，从而减少有害物质的气体排放，提高装置的环保效果。
28.4、该激光蚀刻工艺的高铝硅玻璃蚀刻液制备装置，通过往复丝杆驱动支撑杆带动喷头在导向杆的限位下平稳往复移动，使得喷头能够实现在过滤网的底部往复移动，从而能够达到对吸附堵塞在过滤网缝隙内的颗粒物杂质进行全面的反冲洗清理，从而提高对过滤网进行反冲洗清理的效果。
29.5、该激光蚀刻工艺的高铝硅玻璃蚀刻液制备装置，通过刮板，贴合制备罐内壁转动，进而达到对制备罐内壁进行清理，并配合转轴一带动喷水嘴转动，进而能够达到对制备罐内壁进行全面冲洗，从而提高对制备罐内壁的冲洗清洁效果。
附图说明
30.图1为本发明提出的一种激光蚀刻工艺的高铝硅玻璃蚀刻液制备装置的结构示意图一；
31.图2为本发明提出的一种激光蚀刻工艺的高铝硅玻璃蚀刻液制备装置的结构示意图二；
32.图3为本发明提出的一种激光蚀刻工艺的高铝硅玻璃蚀刻液制备装置的结构示意图三；
33.图4为本发明提出的一种激光蚀刻工艺的高铝硅玻璃蚀刻液制备装置的部分结构示意图一；
34.图5为本发明提出的一种激光蚀刻工艺的高铝硅玻璃蚀刻液制备装置的部分结构示意图二；
35.图6为本发明提出的一种激光蚀刻工艺的高铝硅玻璃蚀刻液制备装置的部分结构示意图三；
36.图7为本发明提出的一种激光蚀刻工艺的高铝硅玻璃蚀刻液制备装置图2中a部分的放大图。
37.图中：1、过滤箱；101、进料管；102、电磁阀一；103、控制器；104、框架；105、过滤网；2、制备罐；201、排料管；202、阀门开关；203、温度计；3、加热箱；4、潜水泵；401、管道一；402、管道二；5、抽水泵；501、管道三；502、管道四；503、导热管；504、管道五；6、支撑架；601、筒体；602、转轴一；603、第一连接杆；604、拨板；605、刮板；606、第二连接杆；7、转轴二；701、叶轮一；702、传动组；8、导管一；801、第一泄压阀；802、喷气嘴；9、压缩机；901、导管二；902、导管三；903、第二泄压阀；10、导管四；1001、喷水嘴；1002、电磁阀二；11、往复丝杆；1101、叶轮
二；1102、支撑杆；1103、导向杆；1104、喷头；1105、导管五；12、导管六；1201、电磁阀三。
具体实施方式
38.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
39.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
40.实施例1：
41.参照图1-图7，一种激光蚀刻工艺的高铝硅玻璃蚀刻液制备装置，包括过滤箱1、制备罐2，还包括：滑动连接在过滤箱1内壁的框架104、支撑杆1102；喷头1104，固定连接在支撑杆1102上；过滤网105，固定连接在框架104底部；加热箱3，固定安装在过滤箱1底部；压缩机9、抽水泵5，均固定安装在制备罐2外壁两侧，压缩机9与制备罐2顶部通过导管二901相连，且压缩机9与加热箱3通过导管三902相连；第二泄压阀903，连接在导管二901上，其中，制备罐2底部内壁设有喷气嘴802，加热箱3与喷气嘴802通过导管一8相连，导管一8上连接有第一泄压阀801；潜水泵4，设置在过滤箱1内，且潜水泵4的输出端与制备罐2相连；导热管503，设置在制备罐2外壁与内壁之间，抽水泵5两端分别与加热箱3、导热管503相连，导热管503的出水端与加热箱3通过管道五504相连；支撑架6，固定连接在制备罐2顶部；筒体601，转动连接在制备罐2顶部，且筒体601上固定连接有第一连接杆603；转轴一602，转动连接在支撑架6上，且转轴一602外壁固定连接有第二连接杆606，第二连接杆606与第一连接杆603上均固定连接有拨板604，且第一连接杆603上固定连接有刮板605，其中，支撑架6上设有用于驱动筒体601、转轴一602转动的驱动部一，过滤箱1内设有用于驱动支撑杆1102移动的驱动部二；喷水嘴1001，固定连接在拨板604上，喷水嘴1001通过导管四10与抽水泵5相连；导管五1105，固定连接在过滤箱1底部内壁，导管五1105其一端与喷头1104相连，另一端与抽水泵5相连，导管五1105与导管四10上均设有控制开启或关闭的控制阀。
42.潜水泵4固定安装在过滤箱1底部内壁，潜水泵4的输入端固定连接有管道一401，潜水泵4的输出端与制备罐2通过管道二402相连。
43.过滤箱1上固定连接有四组进料管101，四组进料管101上均连接有电磁阀一102，过滤箱1外壁固定安装有控制器103。
44.抽水泵5的输入端通过管道三501与加热箱3相连，抽水泵5的输出端通过管道四502与导热管503相连通，导管四10其一端与管道四502相连，另一端与喷水嘴1001相连，导管五1105其一端与喷头1104相连，另一端与管道四502相连。
45.驱动筒体601、转轴一602转动的驱动部一包括转轴二7，以及位于管道四502内，并固定连接在转轴二7外壁上的叶轮一701，转轴二7转动连接在支撑架6上，转轴二7通过传动组702与筒体601、转轴一602相连。
46.使用时，通过四组进料管101外接磷酸储存桶、硝酸储存桶、醋酸储存桶、水桶，然后，通过控制器103控制四组进料管101上设有的电磁阀一102控制液体流量大小，按照不同的配比，使得磷酸、硝酸、醋酸和水达到合适的比例，液体经过滤网105，进入过滤箱1内，使
得过滤网105能够过滤掉磷酸、硝酸、醋酸和水中的杂质，从而提高高铝硅蚀刻液的精纯度；
47.然后，启动潜水泵4，潜水泵4通过管道一401抽取过滤箱1内的混合液，并经过管道二402输送进制备罐2内，管道二402上设有单向阀，此时，通过加热箱3内的加热棒对加热箱3内的水进行加热，待加热箱3内的水温度达到八十或九十摄氏度时，启动抽水泵5，抽水泵5通过管道三501、管道四502输送进导热管503内，然后，通过管道五504回流到加热箱3内，管道五504上设有单向阀，由于导热管503为导热性较好的铜管，且呈弹簧形状设置围绕在制备罐2外壁与内壁之间，使得热水在经过导热管503时能够达到对制备罐2进行循环加热，制备罐2温度升高后，通过热量传递给混合液，使得混合液温度提升，此时，通过制备罐2外壁设有的温度计203对混合液进行监测，同时，水在经过管道四502时，水流冲击叶轮一701带动转轴二7转动，转轴二7通过传动组702带动筒体601顺时针、转轴一602逆时针同步转动，此时，通过拨板604第一连接杆603跟随筒体601顺时针转动，进而达到对制备罐2内的混合液进行混合搅拌，并且拨板604通过第二连接杆606跟随转轴一602逆时针转动，进而使得制备罐2内混合液跟随两组转动方向相反的拨板604流动，从而提高混合液混合搅拌的均匀性；
48.与此同时，由于加热箱3是密封状态，使得水在加热箱3内加热的过程中，加热箱3内的压强会增压，当加热箱3内的压强大于第一泄压阀801设定的安全数值时，第一泄压阀801自动打开泄压，此时，气体经过导管一8输送进喷气嘴802内喷出，使得向制备罐2内通入气体，混合液产生气泡，带动底部的混合液向上运动，从而进一步提高混合液混合搅拌的均匀性；
49.当制备罐2内的压强大于第二泄压阀903设定的安全数值时，第二泄压阀903自动打开泄压，此时，制备罐2内混合液加热后产生有害物质的气体经过导管二901进入压缩机9内，通过压缩机9对有害物质的气体进行冷凝液化，液化后的冷凝水经过导管三902排入加热箱3内，导管三902上设有单向阀，进而能够达到对有害物质的气体冷凝后的水进行收集利用，从而减少有害物质的气体排放，提高环保效果。
50.实施例2：
51.参照图2、图4、图5和图6，一种激光蚀刻工艺的高铝硅玻璃蚀刻液制备装置，与实施例1基本相同，更进一步的是，控制导管四10、导管五1105开启或关闭的控制阀包括电磁阀二1002，电磁阀二1002连接在导管四10、导管五1105上。
52.驱动支撑杆1102移动的驱动部二包括往复丝杆11，以及位于导管五1105内，并固定连接在往复丝杆11外壁上的叶轮二1101，过滤箱1内壁固定连接有导向杆1103支撑杆1102滑动连接在导向杆1103上，且与往复丝杆11螺纹相连。
53.当在混合液排出制备罐2外后，通过管道四502与导热管503进水端相连处设有电磁阀四(图中未表示)，关闭电磁阀四，打开电磁阀二1002，此时，启动抽水泵5，抽水泵5通过管道三501抽取加热箱3内的热水输送进导管五1105内，最后通过喷头1104喷出，使得喷洒出来的水能够实现对吸附堵塞在过滤网105缝隙内的颗粒物杂质进行反冲洗清理；
54.同时，水在经过导管五1105时，水流冲击叶轮二1101带动往复丝杆11转动，往复丝杆11驱动支撑杆1102带动喷头1104在导向杆1103的限位下平稳往复移动，使得喷头1104能够实现在过滤网105的底部往复移动，从而能够达到对吸附堵塞在过滤网105缝隙内的颗粒物杂质进行全面的反冲洗清理，从而提高对过滤网105进行反冲洗清理的效果；
55.与此同时，经过管道四502的分部水流进入导管四10内，最后通过喷水嘴1001喷出，使得喷洒出来的水能够对制备罐2内壁进行冲洗清洁，同时，水流在经过管道四502时，水流冲击叶轮一701带动转轴二7转动，转轴二7通过传动组702带动筒体601顺时针、转轴一602逆时针同步转动，此时，刮板605通过第一连接杆603跟随筒体601同步贴合制备罐2内壁转动，进而达到对制备罐2内壁进行清理，同时，并配合转轴一602带动喷水嘴1001转动，进而能够达到对制备罐2内壁进行全面冲洗，从而提高对制备罐2内壁的冲洗清洁效果，冲洗后的水经过排料管201排出制备罐2外；
56.需要说明的是，导管四10为两段设置，两段导管四10的连接端通过转轴一602顶部设有的旋转接头相连，因此，导管四10不会对转轴一602的转动产生干涉。
57.实施例3：
58.参照图1、图2和图7，一种激光蚀刻工艺的高铝硅玻璃蚀刻液制备装置，与实施例1基本相同，更进一步的是，过滤箱1通过导管六12与加热箱3相连，导管六12上连接有电磁阀三1201；当在对过滤箱1内的过滤网105完成反冲洗后，打开电磁阀三1201，此时，过滤箱1内对过滤网105反冲洗后的水经过导管六12回流到加热箱3内循环使用，从而减少了水资源的浪费，由于过滤网105是通过框架104插接在过滤箱1内，从而在对吸附堵塞在过滤网105缝隙内的颗粒物杂质进行反冲洗清理后，便于从过滤箱1内抽出框架104对过滤网105上的颗粒物杂质进行清理。
59.实施例4：
60.参照图1-图3，一种激光蚀刻工艺的高铝硅玻璃蚀刻液制备装置，与实施例1基本相同，更进一步的是，制备罐2底部内壁呈向上内凹设置，制备罐2底部固定连接有排料管201，排料管201上连接有阀门开关202；当混合液被均匀混合搅拌后，打开阀门开关202，此时，制备罐2内的混合液经过排料管201排出制备罐2外的高铝硅蚀刻液收集筒中。
61.实施例5：
62.一种激光蚀刻工艺的高铝硅玻璃蚀刻液制备方法，采用以下步骤操作：
63.步骤一：通过控制器103、电磁阀一102按照不同的配比，使得磷酸、硝酸、醋酸和水达到合适的比例；
64.步骤二：通过过滤网105，能够过滤掉磷酸、硝酸、醋酸和水中的杂质，并通过潜水泵4能够向制备罐2内输送混合液；
65.步骤三：通过抽水泵5向导热管503内循环供热水对制备罐2进行加热，并通过热量传递给混合液，使得混合液温度提升；
66.步骤四：通过驱动部一驱动筒体601、转轴一602带动两组拨板604同步且相反转动，使得对制备罐2内的混合液进行混合搅拌；
67.步骤五：加热箱3内的气体经过导管一8输送进喷气嘴802内喷出，使得向制备罐2内通入气体；
68.步骤六：高铝硅蚀刻液制备完成后，通过排料管201排出制备罐2；
69.步骤七：通过抽水泵5向喷水嘴1001内供水喷出，并配合驱动部一驱动筒体601、转轴一602带动刮板605、喷水嘴1001转动对制备罐2；
70.步骤八：通过抽水泵5向喷头1104内供水喷出，并配合驱动部二驱动支撑杆1102带动喷头1104往复移动。
71.本发明，可在对高铝硅蚀刻液进行调配时，提高混合液混合搅拌的均匀性，以及能够达到对混合液混合搅拌时产生的有害气体进行收集利用，从而减少有害气体的排放，提高了装置的环保效果，并且能够在高铝硅蚀刻液制备完成后对制备罐2内壁进行自动冲洗清洁，以及对吸附堵塞在过滤网105缝隙内的颗粒物杂质进行反冲洗清理。
72.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。