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电铸工艺特种加工方法

作者:西关铜艺     来源:www.xiguantongyi.com     访问人数:      
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  电铸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特种加工方法。它是电镀的特殊应用。电铸是俄国学者Б.С.雅可比于1837年发明的。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。  

  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。   

  电铸工艺的金属通常有铜、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。   

  电铸工艺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模具及工件等,例如制作纸币和邮票的印刷版、唱片压模、铅字字模、玩具滚塑模、模型模具、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。  

  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。   

  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。   

  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。


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