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复合材料模具表面电铸技术研究

电铸属于金属电沉积的范畴。它是利用金属或非金属的物体型模作为阴极 ,在其表面进行金属电沉积 ,然后将金属电沉积层与型模分离 ,得到复制品的工艺过程。因此 ,电铸可看作金属电镀术的具体应用。俄国B C Jacobi于 1837年发明了电铸 ,最早开展电铸实际应用的也是俄国[1] 。早期应用电铸的方法制造各种浮雕、塑像等工艺美术品 ,在工业中得到广泛应用约始于 2 0世纪 5 0~ 6 0年代。塑料等新材料出现以后 ,进一步推动了电铸工业的发展 ,近代已开始用电铸方法制备精密复杂的塑料模具。其表面可制有各种纹路。目前工业发达国家的电铸应用技术十分先进 ,而我国最早使用电铸技术的厂家是上海金星金笔厂 ,西安交通大学自主发明了DZ4 0 0电铸成型机 ,广东和大连等地的一些公司也开始使用电铸技术 ,国内电铸技术还远落后于发达国家的技术水平。1 电铸技术原理和特点电铸加工是利用金属的电解沉积 ,翻制金属制品的工艺方法。其基本原理与电镀相同...  (本文共4页) 阅读全文>>

武汉理工大学
武汉理工大学

复合材料模具表面金属化技术研究

本文研究了复合材料模具表面金属化技术即电铸技术,并且制造出表面采用金属壳、背面采用分层制造、逐层叠加的非金属增强材料的新型模具。这种模具将金属模具精度高、尺寸稳定、寿命长的优点和非金属模具制造周期短、重量轻、成本低的优点集中于一体。电铸属于金属电沉积的范畴,它是利用金属或非金属的物体型模作为阴极,在其表面进行金属电沉积,然后将金属电沉积层与型模分离,得到物体的正像金属复制品的工艺过程。本文首先对电铸的除油过程进行了研究,研究结果表明,碱性配方的除油效果最好。在电铸过程中,对电铸镍和镍钻合金的工艺进行了研究,通过铸层工艺参数对铸层性能的影响以确定最佳工艺参数,研究结果表明,在氨基磺酸镍电铸溶液中加入氨基磺酸钴,最佳的钴离子为8g·L~(-1),最佳的工艺参数如下:溶液的PH值在3.5~4.4之间,电铸溶液的温度为50℃、电流密度逐渐增大到6A·dm~(-2),采用此最佳工艺生产的电铸模具的维氏硬度HV570,抗拉强度为1487MP...  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学技术大学
中国科学技术大学

LIGA技术制作高性能微电子机械模具及其脱模性能的研究

近年来,随着聚合物基MEMS芯片在生物、化学和微光学方面的广泛应用,相应的制作技术成为当前微系统技术的一个研究热点。同时,由于器件性能对大高宽比微结构的需求,运用LIGA技术制作MEMS模具并利用热模压成型技术进行微塑铸复制就成为很有前途的一种加工方法。然而,在热模压成型技术中大部分问题不是由模压成型过程引起,而是发生在脱模过程当中。由于LIGA制作的MEMS模具与热塑性材料之间脱模力的存在,对模压复制品的质量造成了很大的影响,聚合物微结构有可能拉断、变形甚至毁坏。随着微结构高宽比的增加,这些现象越来越明显,当高宽比达到一定数值时,某些微结构的脱模变得不可能进行,几乎很难得到质量好的结构。为了对脱模过程进行系统深入的分析,设计和制作具有高脱模性能的MEMS模具,并进行相应的脱模性能研究和评价,本论文主要开展了以下几个方面的工作:1.对热模压成型中的脱模力分析及高性能MEMS模具的设计在热模压成型技术中,MEMS模具和聚合物微结构...  (本文共152页) 本文目录 | 阅读全文>>

《电镀与涂饰》2006年10期
电镀与涂饰

复合材料模具表面电铸镍钴合金研究

1前言模具是对金属、塑料、橡胶、玻璃钢等多种原材料进行成形加工的基础工艺装备,汽车、电子、家用电器、仪表、通讯设备等产品中60%~90%的零部件是依靠模具制作成形的[1]。使用模具加工产品,具有生产效率高、质量好、节约能源和原材料以及成本低等一系列优点,体现了现代制造技术实现“优质、高效、低耗、清洁”生产的思想,已成为现代生产的重要手段和工艺发展方向。模具生产水平的高低,已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志,振兴和发展我国的模具工业,日益受到人们的重视和关注[2]。电铸工艺具有成型精度高、复制性好、周期短等特点,不仅适用于小型精密零件成型的模具,而且也适用于汽车等大型部件。因此电铸制模技术越来越受到重视。电铸制模时,作为模具材料的金属沉积层应当具有较高的强度、硬度、耐蚀性和良好的韧性。同时金属沉积层的内应力要低,否则在电沉积过程中电铸层开裂或脱模后电铸层严重变形,都会影响制模的精度和成功率。电铸沉积层金属材料主要是镍和铜...  (本文共4页) 阅读全文>>

兰州理工大学
兰州理工大学

金属微零件的微电铸成形工艺研究

微电铸技术具有复制精度高、低成本、可成形复杂形状微结构和纳米晶金属材料等优点,但传统芯模制备工艺繁琐、使用寿命短、成本高昂,严重制约了微电铸技术在微成形制造领域的广泛应用。新型微电铸芯模的制备是微电铸技术发展的关键之一。本论文对不同芯模上微电铸成形的Ni微零件结构完整性、铸层生长方式、力学性能和芯模使用寿命等进行研究,并通过调整电铸液配方制备了Ni-Fe合金和Ni Fe-Al_2O_3复合材料微零件,主要研究内容与结果如下:(1)以Φ3.60 mm×0.18 mm的微齿轮为模板,采用软刻蚀技术制备两种芯模:一种由PDMS模具粘附在导电基片上制成;另一种是表面喷金的PDMS模具。由以上两种芯模微电铸成形Ni微齿轮,发现第一种芯模不能完整的制备Ni微齿轮,但可以得到独立的微型零件,适合微图案的微电铸成形。在第二种芯模上微电铸成形的Ni微齿轮结构完整无缺陷,但需要抛光以去除粘附在Ni微齿轮表面的PDMS和金涂层,适合三维微型零件的微电...  (本文共58页) 本文目录 | 阅读全文>>

《腐蚀与防护》1988年05期
腐蚀与防护

影响电铸质量的工艺因素

近儿年来,电铸技术的应用范围日益广泛。民期大践证明,影响电铸质量的囚素有一卜述儿个方面。一、型芯的设计与$lj作 型芯的设计与制作是保证电铸质量泊重要因素。具体要求是: 1、设计合理 型芯的设计既要考虑电铸工艺问题,还要力求提高生产效率,降低成本。应设计合理,制作方便,成型容易,质量可靠。 塑芯通常依工件的结构而定,简单工件的型芯能保证几何尺寸和精度即可。型芯表面的光洁度应比工件表面光洁度提高1一2级,永久性型芯为锥度不应小于0.o85mm/m,轴面平行度为0.且~。.02mm,棱角应圆弧过渡,内角取圆角。凹槽要尽量浅,即凹槽宽度要大于深度。这样能避免尖端过渡沉积及结瘤。如必须有内锐角的话,应使用填角方法。若不允许有锥度,则应选膨胀系数小的材料。此外,为满足电铸、机加工的需要,塑芯要留工艺部分,工艺孔、顶尖孔等,还要求型芯比实际工件长18~20mm,以便在电铸后把两端粗糙、树枝状或过厚的部分切去。 复杂工件的型芯除符合上述要求外...  (本文共7页) 阅读全文>>

《机械工程材料》2017年08期
机械工程材料

氧化石墨烯质量浓度对超临界镍基石墨烯复合电铸层性能的影响

0引言复合电铸技术通过引入第二相微粒,可有效提高铸层的硬度、耐磨性和耐腐蚀性等性能,该技术在航空航天、精密仪器制造等领域有着广泛的应用[1-5]。但是,传统复合电铸技术存在传质能力差、第二相易团聚、铸层表面析氢严重等缺陷,导致复合电铸层的表面质量和力学性能较差。超临界二氧化碳流体是二氧化碳气体在温度超过31℃、压力大于7.3 MPa时的一种特殊状态,具有极高的扩散系数和较低的黏度[6-7]。将超临界二氧化碳流体与传统复合电铸技术相结合可以显著提高电铸过程中的传质能力,细化复合电铸层晶粒,改善铸层表面形貌和力学性能,是一种发展迅速的复合电铸新技术[8-11]。石墨烯的厚度只有0.335 4nm,是已知的最薄材料,其独特的二维结构使其具有优异性能,如:强度高达130GPa;硬度高,甚至超过了钻石;比表面积大,约2 630 m2·g-1。以石墨烯作为第二相制备金属基石墨烯复合材料,可以显著提高复合材料的致密性和耐磨性[12-13]。目...  (本文共6页) 阅读全文>>