電鑄工藝基礎

   時間:2014-03-07 13:30:26
電鑄工藝基礎簡介
電鑄大致可分為三類,即裝飾性電鍍(以鍍鎳-鉻、金、銀為代表)、防護性電鑄(以鍍鋅為代表)和功能電鍍(以鍍硬鉻為代表). 電鑄是利用電鍍法來製造產品的功能電鍍之一。最近幾年,由於電鑄用於製造……
電鑄工藝基礎正文

電鑄大致可分為三類,即裝飾性電鍍(以鍍鎳-鉻、金、銀為代表)、防護性電鑄(以鍍鋅為代表)和功能電鍍(以鍍硬鉻為代表). 電鑄是利用電鍍法來製造產品的功能電鍍之一。最近幾年,由於電鑄用於製造宇航或原子能的某些零件,它已作為一種尖端加工技術而為人們所矚目。(此外通過電鍍使金屬與金屬相結合的所謂“電結合技術”也進行了研究。這種電結合的金屬不會因熱而改變金屬材質的機械性能和物理性。)
電鑄特徵與電鑄製品
電鑄法的優點:
1、能進行超精密加工(複製精度好)。電鑄最重要的特徵是它具有高度“逼真性”。電鑄甚至可複製0.5微米以下的金屬線。例如:1英寸的寬度內,有2500根 3.5微米的超細線的電視攝像機用的高精度金屬網(超細金屬網),就使用了電鑄法進行生產的。而香煙過濾嘴的纖維,也是使用纖維素通過超細金屬網製成的,這是用其他金屬加工法所不能達到的。電鑄複製的精度是非常高的。高精度金屬網的製造法,是在底板上用照相制板技術按需要塗上絕緣層(保護層),然後以此作為模板進行電鑄。
2、 能調節沉積金屬的物理性質。可以通過改變電鍍條件,鍍液的組分的方法來調節沉積金屬的硬度、韌性和拉伸強度等。還可以採用多層電鍍、合金電鍍、複合電度鍍方法得到其他加工方法不能得到的鍍層。
電鍍后常見的鍍層主要為銅、鎳、鉻三種金屬沉積層,在理想條件下,各層常見的厚度如圖所示,總體厚度為0.02mm左右,但在我們的實際生產中,由於基材的原因和表面質量的原因通常厚度會做的痹燴個值大許多,不過大型電鍍廠一般可以較好的達到這樣的要求。理性質。
3、 不受製品大小的限制。只要能夠放入電鍍槽就行。
4、 容易制出複雜形狀的零件。
電鑄法的缺點:
1、 操作時間長。例如:用3A/dmm的陰極電流密度沉積3mm厚的鎳層,需要25h20min。即使用是小薄零件要鍍厚層時,成本很高,但是電鍍過程中可以無人管理。
2、 要有經驗和熟練技能的人員操作。電鑄裝置是簡單的,但在複製複雜形狀的模型中要製造母模、導電層處理、剝離處理等,這些工序都要求有經驗和熟練技能的人員才能操作。
3、 必須有很大的作業面積。即使是小製品,也需要有鍍槽、水洗槽等平面布置,廢水處理裝置必須有相當大的作業面積。
4、 除了要有電鍍操作技術外,還必須有機械加工和金屬加工知識。電鑄法並不是單用電鍍操作而制出製品,還要進行襯底加工、研磨等機械操作,所以必須具備這些方面的知識和技巧。
電鑄製品
1、 製造複製品。包括原版錄音片及其壓模、印模、粗糙度標準片、美術工藝品、建築五金、佛具等金屬五金類。
2、 製造模具。包括塑料成形模具、衝壓模具、鎳-鈷-鎢硬質合金電鑄模具、印刷用字母等。
3、 金屬箔與金屬網的製造。印刷線路板用銅箔,各種金屬網、平板或旋轉過濾網(印染、電器及電子零件用)、特殊刀片等。
4、 其它。用於製造電火花加工電極、防塗裝遮蔽板、金剛石銼刀、鑽頭、波導管,貯藏液態氫的球型真空容器,熔融鹽電解製造鎢等耐熱金屬的透平葉片,從非水溶液製造鋁太陽能集熱板等。
電鑄工藝流程:①→②→③→④→⑤→⑥
① 基板
② 塗感光膜
③ 曝光
④ 顯影
⑤沒有感光膜的區域電鑄鎳
⑥ 電鑄的鎳層與基板分離后的模板成品
電鑄件在手機裝飾中應用比較多,如方向鍵、表面?板、標識牌等。它的檔次較高、金屬質感強、耐磨性好。電鑄分立體模具和平面模具製作。
一、立體模具製作
電鑄件加工流程如下:
1. 原始模具 模具材質為銅、鋼、鎳(製作鐳射效果另論)。加工方法,一種是使用立體雕刻機,刀頭只有0.1mm,一種為精密CNC,光面用CNC加工出來。模具與所需零件是反型的,還有一種是採用腐蝕。
2. 原始模具放到電解槽中,鍍鎳。厚度由電解時間和電流大小決定,厚度也會有一定的浮動,尖點的地方會厚一些。得到的模具和零件一樣。
3. 把上道工序鍍出的零件剝離,作為模具再鍍10~12小時,有0.5mm厚,得到的模型與零件反型,稱為一級模。
4. 一級模再電鍍一次,稱為二級模,進行微處理,得到的模具和零件一樣。
5. 二級模通過同樣的工序處理成為三級模,與零件反型。
6. 三級模通過同樣的工序處理成為四級模,形狀與零件一樣,可以用來作為樣品(打樣)。樣品為2~5件。以上每一套模具都要進行微處理,處理成兩種效果,一種是光面,用砂紙或拋光機進行拋光,另一種是麻面,處理方法有噴砂、腐蝕、電火花加工等。
7. 在四級模的基礎上複製出凸模,再用凸模複製出凹模,如此循環複製,再把所有的凹模聯板焊接成為模具,再此基礎上電鍍出的為成品。模具大小一般為320× 280mm。產品的價格取決於一塊模具能夠排多少件凹模,即一次能生產多少件成品。一張模具的使用壽命不超過十次。電鑄出的產品用切割機切割成產品,然後背膠,用模切機切邊。一般模具用鎳作材料,材質比較硬,複製的次數較多。銅材相對易磨損。電鍍時用的防護層為PVC類塑膠。
鐳射效果
鐳射的彩色效果是靠表面的細碎面對光進行的不同方向的反射形成的。鐳射面很細微,容易磨損,所以一般凹進去。
在電鑄時可以製作出各種效果
鐳射面四級模(凹模)複製出凸模不深於3mm拉絲光面
製作鐳射效果需要鐳射基板
製作過程(不同要求過程會略有不同):
1、 在鐳射基板上塗上感光液,再覆蓋上根據所需字體或圖案製作的菲林,然後光照感光。注意,只有所需圖案和字體部分感光,形成保護膜。
2、 將沒有保護液的地方去除(雕刻、腐蝕)。電鍍出一級模。
3、 一級模電鍍出二級模,用CNC加工出側面外形,拋光。厚度約為3mm。
4、 二級模電鍍出三級模。
5、 微處理三級模,電鍍出四級模,再進行表面處理(麻面、拉絲),可以得到樣件。樣件需要三周到一個月的時間。
表面效果搭配:
鐳射
光面
麻面
拉絲
字體(圖案)
二、平面模具
特點是薄、亮、形狀自由
產品超薄,厚度為0.05~0.15mm
模具材質為鋁、不鏽鋼 ,衝壓成型。
電鍍顏色有銀色,金色(鍍金),黑珍珠色(鍍?珍珠鎳)。\r
表面效果有光面(需光板),麻面(電化學腐蝕、顏色豐富、單色),拉絲(電化學腐蝕)。
實例:水晶標牌
應用於冰箱上的標牌等。
結構如下:
聚氨酯
印刷層
基材
基材為紙、PVC、PC等。
在基材上絲印,形成印刷層。
由滴膠機滴透明的聚氨酯(硬質或軟質,有固化劑)到印刷好的基材上,固化。
 

 

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