電鑄工藝(Electroforming)是一種通過電沉積金屬在模具(芯模)上,形成與模具表面精確對應的金屬制品的工藝。其核心原理與電鍍類似,但電鑄的目的是制造獨立、結(jié)構(gòu)完整的金屬部件。以下是電鑄的詳細工藝流程:
**1. 電鑄工藝流程芯模設計與制備**
- **材料選擇**:芯??梢允墙饘?、塑料、玻璃、蠟或3D打印樹脂等,需根據(jù)產(chǎn)品形狀和脫模要求選擇。
- **表面處理**:非導電芯模需通過化學鍍或噴涂導電層(如銀、石墨)使其導電。
**2. 電鑄工藝流程前處理**
- **清潔**:去除芯模表面的油污、氧化物(如超聲波清洗、堿性溶液浸泡)。
- **鈍化(可選)**:對金屬芯模進行鈍化處理,便于后續(xù)脫模。
- **隔離層(脫模劑)**:涂覆薄層(如鉻酸鹽、蠟或聚合物),防止金屬沉積后粘連。
**3. 電鑄工藝流程電沉積**
- **電解液**:根據(jù)目標金屬選擇(如鎳、銅、金、銀等),常用硫酸鎳(NiSO?)或氰化銅(CuCN)溶液。
- **電鑄工藝流程工藝參數(shù)**:
- 電流密度:通常0.5–10 A/dm2(影響沉積速度與致密性)。
- 溫度:40–60°C(依金屬類型調(diào)整)。
- pH值:嚴格控制(如鎳電鑄pH 3.5–4.5)。
- 添加劑:光亮劑、應力消除劑等改善沉積質(zhì)量。
- **時間控制**:根據(jù)厚度需求調(diào)整(可能數(shù)小時至數(shù)天)。
**4. 電鑄工藝流程后處理**
- **脫模**:
- 機械法:敲擊、拉伸或冷凍(金屬收縮分離)。
- 化學法:溶解芯模(如鋁芯模用NaOH溶液)。
- 加熱法:熔化低熔點芯模(如蠟)。
- **清洗**:去除殘留電解液或脫模劑。
- **熱處理(可選)**:消除內(nèi)應力或改善機械性能。
- **機械加工**:修剪邊緣、鉆孔或拋光。
**5. 電鑄工藝流程質(zhì)量檢測**
- **尺寸精度**:三維測量儀比對設計圖紙。
- **表面質(zhì)量**:檢查孔隙、裂紋或粗糙度。
- **性能測試**:硬度、導電性、耐腐蝕性等。
**電鑄工藝流程關鍵工藝控制點**
1. **沉積均勻性**:需優(yōu)化電流分布(如使用輔助陽極或屏蔽)。
2. **應力控制**:添加劑和溫度調(diào)節(jié)減少內(nèi)應力。
3. **脫模完整性**:避免強制脫模導致變形。
**電鑄工藝流程應用場景**
- **精密部件**:微齒輪、噴嘴、光學模具。
- **藝術(shù)品復制**:金屬浮雕、珠寶。
- **航空航天**:輕量化蜂窩結(jié)構(gòu)。
**電鑄工藝流程優(yōu)缺點**
- **優(yōu)點**:高精度復制、復雜結(jié)構(gòu)成型、材料多樣性。
- **缺點**:生產(chǎn)周期長、厚壁件易產(chǎn)生缺陷、成本較高。
通過嚴格控制各環(huán)節(jié)參數(shù),電鑄可生產(chǎn)出高精度、高性能的金屬零件,適用于傳統(tǒng)加工難以實現(xiàn)的復雜結(jié)構(gòu)。