Электроформовка

Электроформовка — это процесс формовки металлов , при котором детали изготавливаются путем электроосаждения на модели, известной в промышленности как оправка . Проводящие (металлические) оправки обрабатываются для создания механического разделительного слоя или химически пассивируются , чтобы ограничить прилипание электроформы к оправке и тем самым обеспечить ее последующее отделение. Непроводящие (стекло, кремний, пластик) оправки требуют нанесения проводящего слоя перед электроосаждением. Такие слои можно наносить химическим путем или с использованием методов вакуумного осаждения (например, напыления золота). Внешняя поверхность оправки образует внутреннюю поверхность формы.

Процесс включает пропускание постоянного тока через электролит, содержащий соли металла, подвергаемого гальванопластике. Анод — это твердый металл, подвергаемый гальванопластике, а катод — это оправка, на которую гальванопластика наносится (осаждается). Процесс продолжается до тех пор, пока не будет достигнута необходимая толщина электроформы. Затем оправку либо отделяют неповрежденной, либо плавят, либо химически растворяют.

Поверхность готовой детали, которая находилась в тесном контакте с оправкой, воспроизводится в мельчайших деталях по отношению к оригиналу и не подвержена усадке, которая обычно наблюдается у отлитых в литейном металле предметов, или к следам от инструмента. фрезерованная . часть Сторона раствора детали менее четко выражена, и эта потеря четкости увеличивается с толщиной покрытия. В крайних случаях, когда требуется толщина в несколько миллиметров, происходит преимущественное наращивание материала на острых внешних кромках и углах. Эту тенденцию можно уменьшить с помощью экранирования или процесса, известного как периодическое реверсирование. ^[1] где ток гальванопластики меняется на противоположный на короткие периоды времени, а избыток преимущественно растворяется электрохимически. Готовая форма может быть либо готовой деталью, либо может использоваться в последующем процессе для создания позитива исходной формы оправки, например, при производстве виниловых пластинок или штампов для компакт-дисков и DVD.

В последние годы, благодаря способности копировать поверхность оправки практически без потери точности, электроформовка приобрела новое значение в производстве микро- и наноразмерных металлических устройств, а также в производстве прецизионных литьевых форм с микро- и нано-размерами. масштабные особенности изготовления неметаллических микроформованных изделий.

Процесс

В основном процессе гальванопластики электролитическая ванна используется для нанесения никеля или другого металла, поддающегося гальванопластике, на проводящую поверхность модели (оправку). После того как осажденный материал достигает желаемой толщины, электроформу отделяют от подложки. Этот процесс позволяет точно воспроизвести текстуру и геометрию поверхности оправки при низкой себестоимости, высокой повторяемости и превосходном управлении процессом.

Если оправка изготовлена из непроводящего материала, то ее можно покрыть тонким токопроводящим слоем.

Преимущества и недостатки

Основным преимуществом гальванопластики является то, что она точно повторяет внешнюю форму оправки. Как правило, точная обработка полости является более сложной задачей, чем обработка выпуклой формы; однако для гальванопластики справедливо обратное, поскольку внешнюю поверхность оправки можно точно обработать, а затем использовать для гальванопластики прецизионной полости. ^[2]

По сравнению с другими основными процессами обработки металлов давлением ( литье , ковка , штамповка , глубокая вытяжка , механическая обработка и изготовление ) гальванопластика очень эффективна, когда требования требуют экстремальных допусков, сложности или легкого веса. Точность и разрешение, присущие подложке с проводящим рисунком, изготовленной фотолитографическим способом, позволяют создавать более точную геометрию с более жесткими допусками, сохраняя при этом превосходную четкость краев с почти оптической отделкой. Электроформованный металл может быть чрезвычайно чистым и иметь превосходные свойства по сравнению с кованым металлом благодаря своей усовершенствованной кристаллической структуре. Несколько слоев электроформованных металлов можно соединять вместе или с различными материалами подложки для создания сложных конструкций с «выросшими» фланцами и выступами.

о допусках от 1,5 до 3 нанометров. Сообщалось ^{[ нужна ссылка ]}

С помощью гальванопластики можно изготовить самые разнообразные формы и размеры, причем основным ограничением является необходимость отделения изделия от оправки. Поскольку для изготовления изделия требуется только одна модель или оправка, можно экономично производить небольшие объемы производства.

См. также

Ссылки

^ Журнал прикладной электрохимии, 1979, 407-410. Периодическое гальванопокрытие обратным током и отделка поверхности. М. И. Исмаил
^ Процесс гальванопластики , заархивировано из оригинала 12 февраля 2010 г. , получено 2 февраля 2010 г.

Дальнейшее чтение

Спиро, П. Электроформовка: всесторонний обзор теории, практики и коммерческого применения , Лондон, 1971.

Внешние ссылки

«Opti-Forms, Inc. - Оптические покрытия, электроформованные отражатели, холодные экраны» . Опти-Формс, Инк . Архивировано из оригинала 11 марта 2014 г. Проверено 28 августа 2015 г.
NiCoForm, Inc. «Гальванопластика сетчатых форм» . www.nicoform.com . Проверено 24 мая 2020 г.

[1] Журнал прикладной электрохимии, 1979, 407-410. Периодическое гальванопокрытие обратным током и отделка поверхности. М. И. Исмаил

[tuck-2] Процесс гальванопластики , заархивировано из оригинала 12 февраля 2010 г. , получено 2 февраля 2010 г.

[1]

[2]