摘要: 本文全面阐述了电铸技术,涵盖其基本原理、详细工艺流程以及广泛的应用领域。通过对电铸技术深入浅出的介绍,使读者能够清晰了解这一重要的材料成型工艺及其在现代工业中的关键作用。
一、引言
在当今高度发达的制造业领域,电铸作为一种独特且极具价值的加工技术,正发挥着不可或缺的作用。它能够精准复制复杂形状,制造出具有高精度、高表面质量的产品,从微观的电子元件到宏观的艺术雕塑,电铸技术的身影随处可见。 二、电铸原理
电铸基于电化学原理,简单来说,就是利用电解作用,在作为阴极的母模表面沉积金属,使金属离子逐渐还原成金属原子并堆积形成所需的形状。当直流电通过含有欲镀金属离子的电解液时,金属离子在电场力的驱动下向阴极移动,并在阴极得到电子被还原成金属原子,这些原子按照母模的形状逐层堆积,最终形成与母模形状相反、具有一定厚度的金属制品。以常见的镍电铸为例,在以镍盐为电解液的体系中,镍离子不断向阴极母模迁移并沉积,逐渐构建起坚固的镍层。
三、电铸工艺
- 母模制备:母模是电铸的基础,其质量直接决定了最终产品的精度与质量。根据产品需求,母模可以采用多种材料制作,如金属、塑料、蜡模等。对于简单形状,金属母模耐用且精度易保证;对于复杂、精细且一次性使用的,蜡模或塑料模成本较低且易于加工成型,可通过精密机械加工、3D 打印等先进手段制作母模,确保母模表面光滑、尺寸精准。
- 前处理:母模在电铸前需进行严格的前处理工序,包括清洗、脱脂、活化等。清洗去除表面灰尘、油污等杂质,脱脂确保母模表面无油脂残留,活化则是通过化学或电化学方法使母模表面处于适宜的活性状态,以保证金属沉积均匀、牢固,任何一个环节处理不当都可能导致电铸层起皮、剥落或结合力差等问题。
- 电铸过程:将处理好的母模置于装有合适电解液的电铸槽中,连接电源作为阴极,阳极为相应的金属极板。调节合适的电流密度、温度、pH 值等参数至关重要,电流密度过大可能导致沉积层粗糙、内应力大,过小则沉积效率低;温度影响电解液的导电性和金属离子的扩散速率,pH 值同样会对沉积过程产生显著影响,需依据不同金属电铸体系精细调控。