电铸标牌制作工艺.ppt
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1、电铸标牌制作工艺 鑫王牌科技发展有限公司鑫王牌科技发展有限公司5/1/20245/1/20241 1作者:杨作者:杨 剑剑产品展示5/1/20245/1/20242 2作者:杨作者:杨 剑剑产品展示5/1/20245/1/20243 3作者:杨作者:杨 剑剑电铸的基本情况n n1、电铸与电镀同属于电沉积技术、电铸与电镀同属于电沉积技术.n n主要区别是实施的工艺方法和对实施过程中其技术要求的不同。电镀是研究在工件上镀覆防护装饰与功能性金属镀层的工艺,而电铸是研究电沉积拷贝的工艺以及拷贝与芯模的分离方法、厚层金属与合金层的使用性能与结构。5/1/20245/1/20244 4作者:杨作者:杨 剑
2、剑电铸的基本情况n n2 2、法拉第电磁定律在电铸中的应用、法拉第电磁定律在电铸中的应用、法拉第电磁定律在电铸中的应用、法拉第电磁定律在电铸中的应用n n法拉第第一定律:电流通过电解液时,在电极上法拉第第一定律:电流通过电解液时,在电极上析出或溶解的物质的质量析出或溶解的物质的质量mm与通过的电量与通过的电量Q Q成正成正比,用公式表示:比,用公式表示:M=KQ=KITM=KQ=KIT。n n法拉第第二定律:在电极上每析出或溶解法拉第第二定律:在电极上每析出或溶解1 1MOLMOL质量的任何物质,所需电量为质量的任何物质,所需电量为9650096500C C或或26.826.8A.hA.h。n
3、 n摩尔质量摩尔质量E E是指该物质的原子量是指该物质的原子量A A与其化合价数与其化合价数n n之比之比A/nA/n,单位是单位是g/mol.g/mol.n n综合法拉第上述两定律,可概述为:通电电解时,综合法拉第上述两定律,可概述为:通电电解时,在电极上析出或溶化的物质的质量在电极上析出或溶化的物质的质量mm,与通过的与通过的电量电量Q Q及该物质的摩尔质量及该物质的摩尔质量E(A/n)E(A/n)的乘积成正比的乘积成正比 。5/1/20245/1/20245 5作者:杨作者:杨 剑剑电铸的基本情况n n3、钝化和活化(不良分析)、钝化和活化(不良分析)n n1)电化学钝化是阳极极化过程的
4、一个特殊状态。在生产中造成溶液主盐被消耗,破坏了电铸液的稳定,需要防止。n n2)化学钝化是金属在化学试剂中发生的钝化现象,这类试剂称钝化剂。n n3)金属的活化是由钝化状态转变为活化状态的现象,和钝化现象相反。金属由钝化状态变为活泼状态现象称为金属活化,使金属活化、或促进阳极溶解,防止阳极钝化物质成为活化剂。5/1/20245/1/20246 6作者:杨作者:杨 剑剑电铸的基本情况n n4、电铸的基本原理、电铸的基本原理n n电铸是在含有某种金属离子的电解液中,将芯模作为阴极,通以一定波形的低压直流电,使金属离子得到电子被还原,不断在阴极沉积成金属的过程。n n电铸镍时,其主要反应是镍离子在
5、阴极得到电子,还原成金属镍。5/1/20245/1/20247 7作者:杨作者:杨 剑剑电铸的基本情况n n电铸是一种电解加工工艺,遵循法拉第电解定律。在稳定状态下,由外线路流向阴极的电子全部参加反应,但是由于电极副反应的存在,实际所得重量小于理论计算量,必须按电流效率计算。n n阳极反应(不良分析)n nNi2e=Ni2+4OH-4eO22H2On n阴极反应(不良分析)n nNi2-2eNi 2H+2eH25/1/20245/1/20248 8作者:杨作者:杨 剑剑电铸用原料n n镍镍n n氨基磺酸镍氨基磺酸镍n n硼酸(缓冲)硼酸(缓冲)n n氯化镍(活化)氯化镍(活化)5/1/2024
6、5/1/20249 9作者:杨作者:杨 剑剑电铸设备构成图厚度不良分析5/1/20245/1/20241010作者:杨作者:杨 剑剑设备组成电源和打气机回收槽和电铸槽过滤器和电铸槽阴极、模具阳极、原料过滤器5/1/20245/1/20241111作者:杨作者:杨 剑剑芯模表面的改性处理n n电铸的基本工艺过程分为三个阶段:电铸的基本工艺过程分为三个阶段:n n镀前处理电铸阶段镀后处理n n电铸前的预处理有两个目的:1)使芯模能够电铸,2)使零件在电铸后能够脱模。n n根据芯模材料的类型以及表面赃污的特点对芯模进行不同形式的预处理,如侵蚀、除油、弱侵蚀、镀覆分离层或导电层、水洗等,统称为改性处理
7、。(不良分析)5/1/20245/1/20241212作者:杨作者:杨 剑剑化学除油和电解除油n n化学除油清除产品表面的植物性油脂。n n电解除油清除表面的动物性油脂。(不良分析)电解除油化学脱脂除油5/1/20245/1/20241313作者:杨作者:杨 剑剑分离层 n n只有金属芯模才需要镀覆分离层。拷贝沿着分离只有金属芯模才需要镀覆分离层。拷贝沿着分离层与芯模分离是电铸的基本特征之一。层与芯模分离是电铸的基本特征之一。n n选用的分离层既要使拷贝在加厚时不能与芯模分选用的分离层既要使拷贝在加厚时不能与芯模分离,同时又不能使拷贝与芯模之间有太大的结合离,同时又不能使拷贝与芯模之间有太大的
8、结合力。力。n n分离层可以是无机物(盐类、氧化物),也可以分离层可以是无机物(盐类、氧化物),也可以是有机物(溶胶、胶模)。是有机物(溶胶、胶模)。n n氧化物分离层可在金、银、镍、铬、钛、铝、锆、氧化物分离层可在金、银、镍、铬、钛、铝、锆、钼、硅、铸铁等一系列金属上自动生成。这些金钼、硅、铸铁等一系列金属上自动生成。这些金属又常用来镀在钢、铝合金、锌合金和铜的芯模属又常用来镀在钢、铝合金、锌合金和铜的芯模表面上作为分离层。表面上作为分离层。5/1/20245/1/20241414作者:杨作者:杨 剑剑典型电铸工艺n n电铸铜电铸铜n n电铸铁电铸铁n n电铸镍电铸镍n n电铸镍钴合金电铸镍
9、钴合金n n电铸镍锰合金电铸镍锰合金n n电铸金电铸金n n电铸银电铸银电铸铜光亮镍5/1/20245/1/20241515作者:杨作者:杨 剑剑电铸镍1)1)硫酸盐镀镍电解液硫酸盐镀镍电解液硫酸盐镀镍电解液硫酸盐镀镍电解液2)2)氯化物镀镍电解液氯化物镀镍电解液氯化物镀镍电解液氯化物镀镍电解液3)3)氨基磺酸盐镀镍电解液氨基磺酸盐镀镍电解液氨基磺酸盐镀镍电解液氨基磺酸盐镀镍电解液4)4)高速电铸电解液高速电铸电解液高速电铸电解液高速电铸电解液高速电铸5/1/20245/1/20241616作者:杨作者:杨 剑剑电镀产品的防护镀层1 1、冲击预镀镍(不良分析)、冲击预镀镍(不良分析)、冲击预镀
10、镍(不良分析)、冲击预镀镍(不良分析)2 2、装饰性镀铬、装饰性镀铬、装饰性镀铬、装饰性镀铬3 3、镀金、镀金、镀金、镀金4 4、电泳、电泳、电泳、电泳冲击镍三价铬六价铬5/1/20245/1/20241717作者:杨作者:杨 剑剑可行性分析曲面、高度、孔径、表面效果、模具设计5/1/20245/1/20241818作者:杨作者:杨 剑剑可行性分析1 1、金属分布有关的因素、金属分布有关的因素、金属分布有关的因素、金属分布有关的因素n n电铸过程中金属分布电铸过程中金属分布不可能是完全均匀的,不可能是完全均匀的,设计时要注意:设计时要注意:n n内外棱角要尽可能采内外棱角要尽可能采取大的过渡圆
11、弧,以取大的过渡圆弧,以免内棱角处太薄而外免内棱角处太薄而外棱角处太厚甚至产生棱角处太厚甚至产生树枝状的电铸层。树枝状的电铸层。圆弧过渡5/1/20245/1/20241919作者:杨作者:杨 剑剑可行性分析n n芯模应该比实际零件长芯模应该比实际零件长10201020mm,mm,以便在电铸后把以便在电铸后把两端粗糙、树枝状或过厚的两端粗糙、树枝状或过厚的部分切去。部分切去。2 2、脱模有关的因素、脱模有关的因素、脱模有关的因素、脱模有关的因素n n多次使用的芯模的锥度不应多次使用的芯模的锥度不应小于小于0.0850.085m/m,m/m,如果不许有如果不许有锥度,则应选用与电铸金属锥度,则应
12、选用与电铸金属热膨胀系数相差较大的材料热膨胀系数相差较大的材料制作芯模,以便用热胀冷缩制作芯模,以便用热胀冷缩的方法脱模。的方法脱模。工艺边,便于脱模5/1/20245/1/20242020作者:杨作者:杨 剑剑可行性分析3 3、电铸标牌有关的因素、电铸标牌有关的因素、电铸标牌有关的因素、电铸标牌有关的因素n n浮雕或隆起部分边缘浮雕或隆起部分边缘处应留有拔模斜度,处应留有拔模斜度,最小为最小为55,并随产品,并随产品高度增加,拔模斜度高度增加,拔模斜度也相应增大。字体的也相应增大。字体的拔模斜度应在拔模斜度应在1515以上。以上。边缘接合处应采用圆边缘接合处应采用圆弧过渡。弧过渡。高度增加,
13、20度5/1/20245/1/20242121作者:杨作者:杨 剑剑设计实例工艺要求园角过渡5/1/20245/1/20242222作者:杨作者:杨 剑剑可行性分析n n铭牌的理想高度在铭牌的理想高度在3 3mmmm以下,浮雕或凸以下,浮雕或凸起部分在起部分在0.40.70.40.7mmmm间。间。n n字体的高度或深度不字体的高度或深度不超过超过0.30.3mmmm为宜。若为宜。若采用镭射效果则高度采用镭射效果则高度或深度不超过或深度不超过0.150.15mmmm。5/1/20245/1/20242323作者:杨作者:杨 剑剑设计实例浮雕5/1/20245/1/20242424作者:杨作者:
14、杨 剑剑可行性分析n n板材的平均厚度为板材的平均厚度为0.200.05,0.200.05,若产品超若产品超过此高度则应做成中过此高度则应做成中空结构,并允许产品空结构,并允许产品高度有高度有0.050.05mmmm的误差;的误差;由于板材厚度是均匀由于板材厚度是均匀结构,产品表面的凸结构,产品表面的凸起或凹陷部分背面也起或凹陷部分背面也有相应变化。有相应变化。5/1/20245/1/20242525作者:杨作者:杨 剑剑设计实例5/1/20245/1/20242626作者:杨作者:杨 剑剑设计实例5/1/20245/1/20242727作者:杨作者:杨 剑剑可行性分析n n孔径最小应在孔径最
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