電鑄法原理

根據(jù)制造模具所用的材料必須對模型進行預處理，然后將模型沉人到金屬鹽的水溶液即電解液中，并與電流電源的負極端（陰極）相接，在距陰極一定距離的陽極和電源的正極端相接，陽極所用的材料和沉積在模型上的金屬相同。當電流通過主要含有沉淀金屬的鹽溶液電解液時，陽極金屬溶解，以金屬離子的形式通過電解液移向陰極，并以金屬的形式沉淀在模型上。圖為加工原理示意圖。

利用金屬離子電沉積原理復制金屬制品的加工方法。當將模型從沉積層上取出后，沉積層本身就形成了一個殼體，將殼體加一層襯套增強后，就可以放入模板，即成為一個有效的成形元件。適于電鑄的金屬有銅、鎳、鐵、鉻、金、銀、黃銅、錫青銅、鎳鈷合金、鎢鉆鎳合金等。電鑄法始于19世紀，現(xiàn)已在航空、儀器儀表、電子元件、塑料等方面得到廣泛應用。但有些金屬和合金的電鑄層有內(nèi)應力，影響了電鑄技術的進一步發(fā)展。

電鑄法的優(yōu)點有如下幾點：

（1）極高的復制精度。電鑄最重要的特征是它具有高度“逼真性”。電鑄甚至可復制0.5μm以下的金屬線和高精度金屬網(wǎng)(超細金屬網(wǎng))，適合進行首飾制造。

（2）能調(diào)節(jié)沉積金屬的物理性質(zhì)?？梢酝ㄟ^改變電鍍條件及鍍液的組分及方法調(diào)節(jié)沉積金屬的厚度、硬度、韌性和強度等。還可以采用多層電鍍、合金電鍍、復合電鍍方法得到其他加工方法不能得到的物理性質(zhì)。

（3）不受制品大小的限制，只要能夠放入電鍍槽就行。

（4）容易制出復雜形狀的首飾。

電鑄法的缺點有如下幾點：

（1）操作時間長。

（2）要有經(jīng)驗和熟練技能的人員操作。

（3）必須有很大的作業(yè)面積。

（4）除了要有電鍍操作技術外，還必須掌握相關制作知識。

電鑄法生產(chǎn)元件的工藝過程為：選擇母件、制作非金屬模型（稱凸?；蛳災＃?、凸模處理、電鑄、鑄片的加固、成品安裝等。

1.選擇母件：金屬、光敏玻璃等材料制成的元件片子都能作為母件。所選擇的母件要求性能良好、幾何尺寸準確和表面光潔度高。

2.制作非金屬模型：在玻璃板或金屬平板上，母件放入比它輪廓稍大的框子中，在框子內(nèi)均勻地撒上一薄層干石墨粉，然后連同金屬平板一起加熱到40攝氏度左右。將過濾除渣的石蠟放入金屬筒內(nèi)，隔水加熱，待石蠟熔化后，再將過篩的細石墨粉摻入，用棒攪拌均勻，即可向上述準備好的框子內(nèi)進行澆鑄。

3.凸模處理：凸模經(jīng)檢查確系形狀完好，即可裝在掛具上。再將熔化的純石蠟涂在不需要電鑄的部位，連同掛具一起浸入酒精中，使凸模表面與酒精完全浸潤，取出后立即將它掛在電鍍槽的負極上。

4.電鑄：電鍍槽通電20—30分鐘后，進行觀察，檢查金屬在凸模表面上的附著情況，如果附著不均勻，而某些地方露出黑色蠟質(zhì)時，應采取如下措施補救：用清水沖去凸模表面的電鍍液，再用毛筆蘸干石墨粉，輕輕刷在露出黑色蠟質(zhì)部位，然后用水沖去過多的石墨粉，再掛入電鍍槽內(nèi)進行電鑄。

5.鑄片的加固：通電14一18小的后，凸模上約覆蓋1毫米的金屬層。此時，將掛具連同凸模一起取出，用清水沖去殘留的電鍍液，并在鑄層上滴少許酒精，點燃，使鑄層下的凸模熔化，然后用鑷子取下鑄片。

6.成品安裝：電鑄的元件，不需要裝底板，只要鉆出螺釘孔，配上帶嘴子的蓋板，用螺釘緊固即可。 2100433B

電鑄設備由電鑄槽、直流電源(一般是12伏，幾百至幾千安) 以及電鑄溶液的恒溫、攪拌、循環(huán)和過濾等裝置組成。電鑄溶液采用含有電鑄金屬離子的硫酸鹽、氨基磺酸鹽、氟硼酸鹽和氯化物等的水溶液。電鑄的主要缺點是效率低，一般每小時電鑄金屬層的厚度為0.02～0.05毫米。采用高濃度電鑄溶液，并適當提高溶液溫度和加強攪拌等措施，可以提高電流密度，縮短電鑄時間，從而可以提高電鑄效率。這種方法在鎳的電鑄中已獲得應用。

電鑄是利用金屬離子陰極電沉積原理，在導電原模（芯模）上沉積金屬、合金或復合材料，并將其與原模分離以制取制品的過程。通常導電原模作陰極，需要電鑄的金屬作陽極。電鑄溶液是含有陽極金屬離子的溶液，在電源的作用下，電鑄溶液中的金屬離子在陰極導電原模上還原成金屬，沉積于導電原模表面。同時，陽極金屬源源不斷地變成離子溶解到電鑄液中進行補充，使電鑄液中金屬離子的濃度保持不變。當陰極導電原模上的電鑄層逐漸增加，達到要求厚度時，停止電鑄，將電鑄件與原模分離，獲得與原模型面相反的電鑄件。這種電鑄件的形狀和表面粗糙度值與原模相似。