电铸标牌制作工艺.ppt

作者：杨 剑 电铸标牌制作工艺 鑫王牌科技发展有限公司 产品展示 产品展示 电铸的基本情况 1、电铸与电镀同属于电沉积技术. 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。 电铸的基本情况 2、法拉第电磁定律在电铸中的应用 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m与通过的电量Q成正比，用公式表示： M=KQ=KIT。 法拉第第二定律：在电极上每析出或溶解1MOL质量的任何物质，所需电量为96500C或26.8A.h。 摩尔质量E是指该物质的原子量A与其化合价数n之比A/n，单位是g/mol. 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m，与通过的电量Q及该物质的摩尔质量E(A/n)的乘积成正比 。 电铸的基本情况 3、钝化和活化（不良分析） 1）电化学钝化是阳极极化过程的一个特殊状态。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。 2）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。 3）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。 电铸的基本情况 4、电铸的基本原理 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。 电铸镍时，其主要反应是镍离子在阴极得到电子，还原成金属镍 。 电铸的基本情况 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。 阳极反应（不良分析） Ni－2e=Ni2+ 4OH-－4e＝O2＋2H2O 阴极反应（不良分析） Ni2-＋2e＝Ni 2H+＋2e＝H2 电铸用原料 电铸设备构成图 设备组成 芯模表面的改性处理 电铸的基本工艺过程分为三个阶段： 镀前处理－电铸阶段－镀后处理 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。 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。（不良分析） 化学除油和电解除油 化学除油清除产品表面的植物性油脂。 电解除油清除表面的动物性油脂。（不良分析） 分离层 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。 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力。 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）。 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。 典型电铸工艺 电铸铜 电铸铁 电铸镍 电铸镍钴合金 电铸镍锰合金 电铸金 电铸银 电铸镍 1)硫酸盐镀镍电解液 2)氯化物镀镍电解液 3)氨基磺酸盐镀镍电解液 4)高速电铸电解液 电镀产品的防护镀层 可行性分析 可行性分析 1、金属分布有关的因素 电铸过程中金属分布不可能是完全均匀的，设计时要注意： 内外棱角要尽可能采取大的过渡圆弧，以免内棱角处太薄而外棱角处太厚甚至产生树枝状的电铸层。 可行性分析 芯模应该比实际零件长10~20mm,以便在电铸后把两端粗糙、树枝状或过厚的部分切去。 2、脱模有关的因素 多次使用的芯模的锥度不应小于0.085m/m,如果不许有锥度，则应选用与电铸金属热膨胀系数相差较大的材料制作芯模，以便用热胀冷缩的方法脱模。 可行性分析 3、电铸标牌有关的因素 浮雕或隆起部分边缘处应留有拔模斜度，最小为5°，并随产品高度增加，拔模斜度也相应增大。字体的拔模斜度应在15°以上。边缘接合处应采用圆弧过渡。 设计实例 可行性分析 铭牌的理想高度在3mm以下，浮雕或凸起部分在0. 4~0.7mm间。 字体的高度或深度不超过0.3mm为宜。若采用镭射效果则高度或深度不超过0.15mm。 设计实例 可行性分析 板材的平均厚度为0.20±0.05,若产品超过此高度则应做成中空结构，并允许产品高度有0.05mm的误差；由于板材厚度是均匀结构，产品表面的凸起或凹陷部分背面也有相应变化。 设计实例 设计实例 可行性分析 孔径最小应在0.6mm以上，孔边距在0.8mm以上。 可行性分析 长孔或者异形孔，宽度也应大于0.5mm。主要是考虑量产是冲头所能承受的强度