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本帖最后由 tangcarlos3d 于 2011-10-17 21:58 编辑
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5 u% E V% V i电铸模具制造工艺介绍---此文根据网上资料整理! F8 `, I7 k) k1 F8 o3 y* C
1. 定义： ! [+ m: H2 A* h- V- T M
电铸模具制造工艺是利用金属的电解沉积原理来精确复制某些复杂或特殊形状工件的模具（特别是型腔）特种加工方法。它是电镀的在制模上的特殊应用。最初主要用于复制金属艺术品和印刷版，19世纪末开始用于制造唱片压模，以后应用范围逐步扩大。 1 t% d& w2 A' S0 ]
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制作过程：把预先按所需形状制成的原模作为阴极，用电铸材料作为阳极，一同放入与阳极材料相同的金属盐溶液中，通以直流电。在电解作用下，原模表面逐渐沉积出金属电铸层，达到所需的厚度后从溶液中取出，将电铸层与原模分离，便获得与原模形状相对应的金属复制件。 , k& o3 y) ?5 I Z9 q4 d
电铸的金属通常有铜、镍和铁3种，有时也用金、银、铂镍-钴、钴-钨等合金，但以镍的电铸应用最广。电铸层厚度一般为0.02～6毫米，也有厚达25毫米的。电铸件与原模的尺寸误差仅几微米。
) a. @0 w/ V+ ] 电铸的主要用途是精确复制微细、复杂和某些难于用其他方法加工的特殊形状工件，例如制作纸币和邮票的印刷版、唱片压模、铅字字模、金属艺术品复制件、反射镜、表面粗糙度样块、微孔滤网、表盘、电火花成型加工用电极、高精度金刚石磨轮基体等。
' N7 o: s5 b0 i1 @, L! ]4 _ 原模的材料有石膏、蜡、塑料、低熔点合金、不锈钢和铝等。原模一般采用浇注、切削或雕刻等方法制作，对于精密细小的网孔或复杂图案，可采用照相制版技术。非金属材料的原模须经导电化处理，方法有涂敷导电粉、化学镀膜和真空镀膜等。
( y% L' `3 Z2 d' {! ?! l 对于金属材料的原模，先在表面上形成氧化膜或涂以石墨粉，以便于剥离电铸层。
: \% X% S4 R# I0 m& W5 n 电铸设备由电铸槽、直流电源(一般是12伏，几百至几千安) 以及电铸溶液的恒温、搅拌、循环和过滤等装置组成。电铸溶液采用含有电铸金属离子的硫酸盐、氨基磺酸盐、氟硼酸盐和氯化物等的水溶液。电铸的主要缺点是效率低，一般每小时电铸金属层的厚度为0.02～0.05毫米。采用高浓度电铸溶液，并适当提高溶液温度和加强搅拌等措施，可以提高电流密度，缩短电铸时间，从而可以提高电铸效率。这种方法在镍的电铸中已获得应用。* e V- \- u9 C3 j9 ]9 _
4 n- E, [' m* s; C电铸历史
) L3 z: f6 m1 v: e+ ?' Q4 D 1、前言
2 t4 X; n8 T0 I, R3 @! I9 U1 z 进入21世纪，社会结构随着信息化和高消费化而导致工程塑料复制品泛滥成灾。电铸技术作为复制技术在金属薄膜制造、铸造用模具制造中有着广泛的应用。同时，作为工程塑料成型模具的制造技术已经具有重要地位。
, I: [, @ B% O; n# t 21世纪是讲求与环境共生和可持续发展的世纪，节约资源和能源是社会追求的目标。电铸技术是与资源再利用和实现可持续发展的有效技术，它使通过复制单个制品而大量生产产品成为可能。本文稿对电铸的原理、设备、和在产品中的应用加以介绍。
7 z4 j- l! m. B( e0 J 2、电铸技术开发的背景 : M" m$ a* s' s7 M5 R3 u/ y, l
电铸最早是在1841年由俄国对石蜡或石膏进行导电化处理后制作工艺品铜电铸的模具而开始的。但在在工业上的广泛应用是在1950~1960年左右。早期（19世纪）的电铸是以铜电铸为主。限于在印刷胎版的复制和雕像和浮雕等工艺品的制作。中间阶段（20世纪初）铁的电铸渐渐取代铜成为主流，应用也扩大到橡胶和塑料模具的制作。到后期（20世纪后半期）镍取代铁而成为电铸的主流。应用也扩大到录音原盘、波导管、铸造和注塑模、、金属薄膜、 、印制线路板、工艺美术品等诸多方面。 " Q- S0 Z0 d# v
现在，铜、镍、金、铂、银等都可以做为电铸加工的材料，在半导体、CD（MD）或DVD等的磁信息记录、光电子、微电子、DNA增幅等超精细加工中，都已经有了应用。现在电铸已经作为微电子技术时代的重要加工手段。 & U3 t1 R: [0 u/ |3 y
3、电铸的原理
, s3 m0 o3 e1 J7 l7 ?; O, p 电铸的原理如同电镀一样是是利用电化学反应的的电沉积技术。通过在含有同所要获得的金属的离子的电解液中的阳极的溶解，在作为阴极的母型上沉积出金属从而形成可以复制原型的金属模型，这就是电铸的原理。 6 O( Y+ z$ n6 O+ I. A2 O
金属阳极材料原型电铸层 离子化的金属离子向阴极区的电迁移
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/ W1 | z$ z! Z! ]电 沉 积电 镀 电 铸共同技术表面处理阳极材料挂具电解液的调整 原型的制作（设计、材质）厚度电铸装置电铸金属的性质物理机械性能的调整 电沉积厚度电镀装置电镀层的性质光亮剂、添加剂、湿润剂 $ y/ G6 m0 b8 [; j7 v# l
电沉积技术的构成
/ I. C: _2 C. I- _7 n5 i% e6 I" m 电铸与电镀的最大不同是，电镀的产品是被镀件和产品的复合体。而电铸则只是以电沉积层为所需要的制品。最终要将镀层与母型脱离。电铸与电镀的不同见表1。 8 |* O" N) q) I, V
表1 电铸与电镀的不同点 5 G% I7 ?* t8 n( Z, y( V/ @' F
* ~9 H/ K( s! p5 R" v7 U项目 " K2 @9 E5 a5 v, \; c
| 电铸 9 S5 H# A4 U, r6 }% \. v/ K3 C
| 电镀
3 }9 Z6 ]0 x6 s+ w1 Q | 电沉积金属的结合力
6 a9 L) \2 n2 C* N | 要求可以从基体剥离
( r) d7 ^) U! w C- I | 要求与基体有强的结合力
# u: ] Y% h$ X) `3 Z | 电沉积层的厚度
( F5 s/ [( A7 V$ |( M$ d* u* c | 0.0005~0.2mm以上
0 W/ _5 I3 Q1 `# l | 0.001~0.05mm + l" A2 f0 q9 R# ~4 }
| 目的 ) V; x3 A8 W" y" e
| 母型、样品的复制以利精密成型
! W: H! w$ M' @% ~: z ~, p1 r" J6 A | 制品的防蚀、制品的装饰
* ]! G" z9 ? M1 Q& ]( C" N" A | 沉积层的种类
8 F4 _1 {$ K* \: @ | 镍、铜、金、铂、银、铁、铅、镍钴合金等 3 c3 T, G. U8 f9 v, b+ m
| 所有可以电镀的金属和合金、复合层 8 u+ r7 _- ~( g/ I( }' B) n! {
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: ?! g; Z* A' W( Y7 e' A3 V 电铸的质量与脱模方法和电铸金属的金相特点有关。应用方面有利用延展性好的镍制光碟的母型，用导电性好的铜制作印刷线路，用硬度和耐热性好的铁制作冲压模，用耐腐蚀性好和贵金属制作金导线或装饰品，利用银的杀菌作用制作DNA的增幅器等。
- ]' W9 Y- I4 [) i --待续。 | 
发表于 2011-10-17 21:51:03
楼主
发表于 2011-10-20 21:40:04