前面中国铸造网介绍了电铸成型的分类和特点,本文主要介绍电铸成型所使用的设备和加工工艺。
电铸设备主要包括电铸槽、直流电源、恒温控翩器、设备水位自控器及电子换向器等=根据加热方式的不同,电铸槽有内热式及外热式两种。
电铸槽材料的选择应以不与电解液作用引起腐蚀为原则:常用耐酸搪瓷或硬聚氯乙烯,也可用陶瓷。有阀门便于换液,在上面四同应装有挂置阳极或母模用的框架。
由于电铸时问很长,所以必须设置恒温控制设备:它包括加热器、水银导电温度计及恒温控制器。为改善电铸时尖端放电现象,可以定期改变阳极及母模的电流方向而采用电子换向器。为加大电流密度,提高生产率,应具有搅拌器及循环过滤系统。为便于观察加镀槽容积按生产需要而定。镀槽底部应装工情况应采用特殊照明灯管等。
电铸成型的加工工艺过程
(1)母模的设计
母模的形状与所需型腔相反,母模设计时应掌握以下几个主要原则。
1)确定母模尺寸时应考虑材料的收缩率,母模表面粗糙度月。值可在0.01斗m左右。
2)对于非熔型母模应带有15。一30。的脱模斜度,同时需考虑脱模措施。
3)承受电铸的部分应按制品需要加长3~5mm,以备电铸后因端部粗糙而割除用。
4)母模的轮廓在较深的底部处凹、凸不能相差太大,同时尽量避免尖角。
(2)母模材料
母模材料有金属、非金属,应根据不同需要进行选择。母模材料及其优缺点。
(3)工艺过程
电铸工艺过程因母模材料和电铸材料的不同而不完全一致。如图9—20所示为电铸工艺过程。
(4)电铸前处理
电铸前处理包括金属母模的镀脱模层处理、非金属母模的镀导电层处理、防水处理,以及引导线及绝缘包扎处理。
1)镀脱模层。用金属制的母模需镀上一层厚度为8一10斗m的硬铬,以便脱模。铬层表面不允许有气孔、麻点和脱铬现象。形状复杂的母模,由于镀铬的散射能力较差,可先镀镍再镀铬;深型腔可在母模表面先喷上一层聚乙烯醇感光剂,经曝光烘干后进行镀银处理,以解决脱模困难的问题;低熔点合金母模不需要镀脱模层,有时可考虑涂石墨。
2)防水处理用石膏或木材制成的母模,在电铸前可用喷漆或浸漆的方法进行防水处理。石膏还可采用浸石蜡的方法进行防水处理。
3)镀导电层处理。非金属母模不导电,不能直接电铸,要经过镀导电层处理。导电层处理可以是涂敷导电漆、真空涂膜或阴极溅射,而更常用的是采取化学镀银或化学镀铜处理。为了得到良好的导电层,一般母模需要经2次镀导电层处理,如有机玻璃母模镀银后可再镀铜。石膏母模则需进行3次镀银处理。
4)引导线及绝缘包扎处理。母模经脱模处理及镀导电层后需进行引导线及绝缘包扎处理,其目的是使导电层能够在电沉积操作过程中良好地通电,并将非电铸表面予以隔离。
(5)脱模
电铸成型后需要脱出母模,脱模的方法较多。金属母模脱模比较困难,可以用螺钉脱模。非金属母模(如有机玻璃)脱模时,加热软化后脱模比较方便。一般先加热到100~200℃,再冷却至70~80℃即可将母模取出。较浅的型腔甚至可以用开水加热后脱模,但是母模容易受热变形、损坏。
(6)加固
电铸成型壁厚较薄,一般均需加固,加固方法可根据电铸件的形状、大小和技术要求而定。一般常用的加固方法有喷涂金属、无机黏结、铸铝、浇环氧树脂或低熔点合金。
喷涂金属一般在电铸件的外层进行,达到一定厚度后再将外形机加工成所需形状。无机黏结是用无机黏结剂将电铸件外形与配加工的钢套内型黏结在一起。黏结层厚度为0.2—0.3mm。铸铝一般用于在电铸件背后加固。环氧树脂或低熔点合金一般浇注在电铸电极的内壁,防止电加工时电极变形。