电铸工艺基础
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电铸工艺引言电铸工艺是一种常见的金属加工工艺，它利用电解的原理将金属熔化后注入模具中，通过电流的作用使金属在模具中凝固成型。
电铸工艺被广泛应用于制造各种金属零件和制品，具有高效、精密、可控性好等优点。
电铸工艺的基本原理电铸工艺的基本原理是通过电解的方式将金属熔化后注入模具中。
具体步骤如下：1.准备金属：选择合适的金属材料，并进行熔化处理，将其转化为液态状态。
2.设计模具：根据所需零件或制品的形状和尺寸，设计相应的模具。
3.准备模具：根据设计要求，制作模具，并对其进行表面处理，以提高金属流动性和凝固效果。
4.装填模具：将熔化的金属注入模具中，并保持一定的流动性，以便将金属充分填充模具。
5.通电加热：将模具连接到电源上，通电加热，使金属在模具中快速凝固。
6.拆卸模具：待金属完全凝固后，拆卸模具，取出成品。
电铸工艺的优势相比传统的铸造工艺，电铸工艺具有以下优势：1.高效：电铸工艺的加热速度快，凝固时间短，可以快速得到成品，提高生产效率。
2.精密：电铸工艺可以实现高精度的模具加热控制，保证成品尺寸精度和表面质量。
3.可控性好：电铸工艺可以通过调整加热功率、温度和时间等参数，灵活控制金属的凝固过程，适应不同的工艺需求。
4.适用范围广：电铸工艺适用于多种金属材料的加工，如铜、铝、锌等，可以满足不同行业的需求。
5.节约资源：电铸工艺可以减少原材料的浪费，提高材料利用率，并且不需要额外的熔炼设备，节约能源。
电铸工艺的应用领域电铸工艺广泛应用于以下领域：1.精密零件制造：电铸工艺可以实现高精度的零件制造，被广泛应用于航空航天、汽车、电子等领域。
2.铸造艺术品：电铸工艺可以制造各种精美的铸造艺术品，如雕塑、戒指等，具有高度的艺术价值。
3.电子元器件制造：电铸工艺可以制造高精度的电子元器件，如连接器、插座等，提供良好的电气性能。
4.精密仪器制造：电铸工艺可以制造各种精密仪器配件，如光学仪器、医疗设备等，提供稳定的性能表现。
电铸技术的工艺原理及应用
电铸技术的工艺原理及应用1. 电铸技术的简介电铸技术是一种重要的金属制造工艺，它通过在导电模具中施加电压和电流，使金属在模具表面析出形成薄壁金属制品。
电铸技术又被称为电解成形、电沉积、电火花加工等。
电铸技术具有高精度、高效率、低成本的优点，被广泛应用于制造业。
2. 电铸技术的基本原理电铸技术的基本原理是利用电化学的原理，在导电模具表面生成金属材料。
主要包括以下几个步骤：2.1 模具制备首先需要制作一个导电模具，通常使用金属或者制导性材料制作。
模具的表面需要经过特殊处理，以保证金属可以在上面均匀析出。
2.2 电解液准备准备一种电解液，其中含有金属离子，是金属析出的源头。
电解液的组成根据需要制造的金属制品而变化。
2.3 施加电压和电流将导电模具浸入电解液中，并施加适当的电压和电流。
通过电解反应，金属离子在模具表面析出，逐渐形成金属制品。
2.4 脱模和后处理金属制品形成后，需要从模具中取出，进行脱模处理。
脱模后，可能还需要进行后处理，例如去除表面氧化层、进行抛光等。
3. 电铸技术的应用领域电铸技术在制造业有着广泛的应用，以下是几个典型的应用领域：3.1 珠宝制造电铸技术可以用于珠宝制造，通过在导电模具中析出黄金、银等金属，制作出精美的珠宝首饰。
3.2 小型零件制造电铸技术可以制造小型零件，例如手机组件、手表零件等。
由于电铸技术具有高精度的特点，可以生产出复杂形状的小型零件。
3.3 硬质合金制造电铸技术可以制造硬质合金，例如切割工具、钻头等。
通过电铸技术，可以控制合金的成分和结构，改善硬质合金的性能。
3.4 特殊材料制造电铸技术可以制造一些特殊材料，例如形状记忆合金等。
通过控制电铸工艺参数，可以获得特殊材料的特殊性能。
3.5 快速成型制造电铸技术可以用于快速成型制造，例如快速铸造模具、快速制造金属零件等。
电铸技术具有高效率的特点，可以满足快速制造的需求。
4. 电铸技术的发展趋势随着科技的不断进步，电铸技术也在不断发展。
电铸工艺流程介绍特点应用及注意事项
电铸工艺流程介绍特点应用及注意事项电铸工艺是一种先进的制造工艺，它通过将金属加热至液态，然后注入到模具中，使其凝固成型。
本文将介绍电铸工艺的流程、特点、应用和注意事项。
一、电铸工艺流程电铸工艺包括准备模具、准备金属材料、加热金属、注入模具、冷却凝固、取出成品等几个主要步骤。
1.准备模具：首先要根据产品的形状和尺寸，制作好对应的模具，模具的材质和设计都直接影响到产品的质量和成型效果。
2.准备金属材料：选择合适的金属材料，根据产品的设计要求进行配比，并在一定的温度和湿度下进行预处理。
3.加热金属：将金属加热至液态，通常采用电炉或其他加热设备进行加热，确保金属达到合适的温度和流动性。
4.注入模具：在金属达到合适的温度后，将其注入到模具中，这一步要求操作精准，确保金属填充模具的每一个细节。
5.冷却凝固：金属注入模具后，需要等待一定的时间让其冷却凝固，这个过程会影响产品的硬度和强度。
6.取出成品：待金属完全冷却后，取出成品，并进行后续的清理和处理，最终得到符合设计要求的成品。
二、电铸工艺特点1.精度高：电铸工艺可以制作出尺寸精准、表面光滑的产品，非常适合制造精密零部件。
2.材料利用率高：由于是将金属加热成液态后注入模具，因此可以减少材料的浪费，提高材料的利用率。
3.生产效率高：电铸工艺可以大规模生产出相同尺寸和形状的产品，生产效率高，成本低。
4.适用范围广：电铸工艺可以用于多种金属材料，包括铝合金、铜合金、锌合金等，适用范围广。
5.成本较低：与其他制造工艺相比，电铸工艺的成本较低，可以大幅降低产品的生产成本。
三、电铸工艺应用电铸工艺在汽车制造、电子产品制造、航空航天、建筑装饰等领域都有广泛的应用。
1.汽车制造：汽车的零部件中有许多都是通过电铸工艺制造的，例如引擎外壳、车轮轮毂等，这些产品需要具备一定的强度和耐磨性。
2.电子产品制造：电铸工艺可以制造出精密的电子产品外壳、散热器等部件，保证产品的质量和外观。
电铸工作原理
电铸工作原理
电铸是一种利用电力和电化学原理，将金属溶液通过电解的方式，在电磁场的作用下，将金属沉积在导体上的工艺。
其工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 金属溶液制备：将所需的金属物质溶解在适当的溶剂中，形成金属离子的溶液。
通常使用的溶剂包括水、酸、盐等。
溶液中所含的金属离子浓度会影响电铸的质量和速度。
2. 电解槽构建：将导体（如铜、铁等）作为阴极，将带有金属离子溶液的容器作为阳极，在两者之间建立电解槽。
同时，还需设置电源、电解液循环系统、保温系统等辅助设备，以确保电铸的进行。
3. 电解过程：通过外加电压，使金属离子在电解槽中发生电化学反应。
此时，金属离子会失去电荷，形成金属原子，然后在导体表面沉积。
同时，阳极也会发生反应，形成与金属离子对应的阴离子。
4. 电磁场作用：在电铸过程中，还会通过设置电磁场来改善铸件的质量和形态。
电磁场可以通过电磁铁等设备产生，其作用是通过电磁感应力对熔融金属和金属离子施加远程力，抑制电极表面的电流密度分布不均、镀层厚度分布不均等问题。
5. 金属沉积：随着电解过程的进行，金属离子逐渐沉积在导体上，形成金属铸件。
沉积的金属的质量和形态等特性受到电铸条件（如电流密度、电压、温度等）、金属离子浓度和金属离
子还原速度等因素的影响。
6. 铸件处理：完成电铸后，所得到的铸件通常需要进行后续的处理工序，如清洗、热处理、机加工等，以达到所需的精度和表面质量。
综上所述，电铸通过利用电力和电化学原理，实现金属离子在电解槽中的电解沉积，并通过设置电磁场等手段，控制和改善沉积过程，最终得到所需的金属铸件。
电铸镍片工艺
电铸镍片工艺
1. 准备工作：
(1) 镍片的制备：首先，在阳极电解池（含10% HCl）中将镍
电解到一定厚度，然后将阴极用滤纸包裹好，再将阳极的镍层从阴极上取下，用冷水冲洗后备用。
(2) 首先将树脂模具放入电铸机中并将模具固定好。
然后在模
具底部放上导电板，使用夹紧装置将导电板夹紧。
2. 过程：
(1) 电解液的配制：将镍盐及添加剂按一定比例溶解在水中，
制成电解液。
(2) 镍片电铸：将导电板放在电铸机上，并以一定的速度移动，以保证电铸的均匀性。
然后，将电铸机倒置，将电极插入电解液中浸泡，启动电源，开始电铸生产。
(3) 镍片的脱模和后处理：将制成的镍片从模具中取出，进行
清洗和表面处理。
3. 注意事项：
(1) 电解液的浓度应适当，不可过于稀释或浓缩，以免影响电
铸效果。
(2) 导电板必须严密接触模具，以免在电铸过程中导致铸件不均匀或出现空气孔。
(3) 在电铸过程中需要严格控制电流密度和铸件的电解时间，以保证铸件的尺寸和结构精度。
(4) 铸件出模后需要进行表面处理，以提高其性能。
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三、影响充型能力的因素
1.合金性质——合金流动性：决定于合金种类 与化学成分。
合金种类
根据“螺旋型试样长度”实验： 灰铸铁和硅黄铜的流动性和充型能力最好； 铝硅合金其次； 铸钢最差。
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化学成分
同一种合金，化学成分不同，合金流动性也有不同。 因为化学成分不同，合金的结晶温度范围和结晶特性 不同。
❖ 根 据 生 产 经 验 ， 常 用 铸 造 合 金 的 浇 注 温 度 为 ： 铸 铁 1230 ～ 1450C；铸钢1520～1620C；铝合金680～780C。对薄壁及复 杂铸件取浇注温度的上限，对于厚大铸件可以取其下限。
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充型压力
❖ 浇注时，金属所受的充型压力越大，充型能力就越 强。
❖ 非共晶成分的合金的结晶过程是在一定的温度范围之内进行， 凝固时铸件存在两相区，其中既有没有凝固的液态金属，还有 已经凝固的小的树枝状结晶体，称为糊状凝固，树枝状的小晶 体和粗糙不平的凝固层的内表面使得液态金属的流动阻力增大， 因此这种合金的流动性较差。合金的结晶范围越宽，则两相区 越宽，合金的流动性也就越差。
合金种类
根据“螺旋型试样长度”实验： 灰铸铁和硅黄铜的流动性和充型能力最好； 铝硅合金其次； 铸钢最差。
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化学成分
同一种合金，化学成分不同，合金流动性也有不同。 因为化学成分不同，合金的结晶温度范围和结晶特性 不同。
❖ 纯金属和共晶成分的合金，结晶是在恒温之下进行，此时金属 液的凝固是从金属件的表面开始向中心逐层推进，称为逐层凝 固，凝固层的内表面比较平滑，对还没有凝固的液态金属阻力 较小，合金的流动性较好；
电铸工艺流程
电铸工艺流程电铸工艺流程指的是利用电解沉积技术将金属材料或合金材料沉积在金属模具上的一种工艺。
下面将详细介绍电铸工艺流程。
首先，准备金属模具。
金属模具是电铸工艺的基础，它需要具备一定的导电性和耐腐蚀性能。
常见的金属模具材料包括铝合金、铜合金等。
需要根据产品的形状和尺寸选择合适的模具。
其次，准备电解液。
电解液是电铸工艺中起到导电和输送金属离子的作用。
一般来说，电解液由金属盐和其他添加剂组成，可以根据需要选择不同的电解液。
在操作过程中，需要控制电解液的温度和PH值，以保证工艺的稳定性和产品的质量。
然后，进行前期处理。
前期处理包括清洗模具、调整电解液浓度和温度等。
首先，将模具进行清洗，去除表面的油污和杂质，以保证金属沉积的均匀性。
然后，根据需要调整电解液的浓度和温度，使其达到最佳工艺状态。
接着，开始电铸。
将准备好的金属模具放入电解槽中，并通过电源将正极和负极与模具和电解液相连。
当通电后，电源会产生一定的电流，通过电解液中的金属离子向模具表面沉积。
在沉积过程中，需要控制电流的大小和时间，以达到预期的沉积厚度和均匀性。
最后，进行后期处理。
后期处理主要包括产品的清洗、除锈和抛光等工序。
首先，将电铸好的产品从模具中取出，进行清洗，去除电解液和其他杂质。
然后，根据需要对产品进行除锈和抛光，以提高表面的光洁度和质量。
总的来说，电铸工艺流程分为准备模具、准备电解液、前期处理、电铸和后期处理五个步骤。
通过合理控制各个步骤中的参数，可以获得理想的电铸产品。
电铸工艺具有成本低、生产效率高、产品精度高、材料利用率高等优点，被广泛应用于各个领域，如航天、汽车、电子等。
电铸技术的基础和在产品上的应用
电铸技术的基础和在产品上的应用电铸技术的基础和在产品上的应用The Foundation and Applied Products Electroforming Techndogy[日]川崎实Victor Company of Japan 日本维克多公司技术开发部刘仁志2005-10-26译于西安省军区招待所1、前言进入21世纪，社会结构随着信息化和高消费化而导致工程塑料复制品泛滥成灾。
电铸技术作为复制技术在金属薄膜制造、铸造用模具制造中有着广泛的应用。
同时，作为工程塑料成型模具的制造技术已经具有重要地位。
21世纪是讲求与环境共生和可持续发展的世纪，节约资源和能源是社会追求的目标。
电铸技术是与资源再利用和实现可持续发展的有效技术，它使通过复制单个制品而大量生产产品成为可能。
本文稿对电铸的原理、设备、和在产品中的应用加以介绍。
2、电铸技术开发的背景电铸最早是在1841年由俄国对石蜡或石膏进行导电化处理后制作工艺品铜电铸的模具而开始的。
但在在工业上的广泛应用是在1950~1960年左右。
早期（19世纪）的电铸是以铜电铸为主。
限于在印刷胎版的复制和雕像和浮雕等工艺品的制作。
中间阶段（20世纪初）铁的电铸渐渐取代铜成为主流，应用也扩大到橡胶和塑料模具的制作。
到后期（20世纪后半期）镍取代铁而成为电铸的主流。
应用也扩大到录音原盘、波导管、铸造和注塑模、、金属薄膜、、印制线路板、工艺美术品等诸多方面。
现在，铜、镍、金、铂、银等都可以做为电铸加工的材料，在半导体、CD（MD）或DVD 等的磁信息记录、光电子、微电子、DNA 增幅等超精细加工中，都已经有了应用。
现在电铸已经作为微电子技术时代的重要加工手段。
3、电铸的原理电铸的原理如图1所示，如同电镀一样是是利用电化学反应的的电沉积技术。
通过在含有同所要获得的金属的离子的电解液中的阳极的溶解，在作为阴极的母型上沉积出金属从而形成可以复制原型的金属模型，这就是电铸的原理。
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集热板等。 电铸工艺流程：①→②→③→④→⑤→⑥ ① 基板 ② 涂感光膜 ③ 曝光 ④ 显影 ⑤没有感光膜的区域电铸镍 ⑥ 电铸的镍层与基板分离后的模板成品 电铸件在手机装饰中应用比较多，如方向键、表面銘板 、标识牌等。它的档次较高、金属质 感强、耐磨性好。电铸分立体模具和平面模具制作。 一、立体模具制作 电铸件加工流程如下： 1. 原始模具 模具材质为铜、钢、镍（制作镭射效果另论）。加工方法，一种是使用立体雕 刻机，刀头只有 0.1mm，一种为精密 CNC，光面用 CNC 加工出来。模具与所需零件是反型 的，还有一种是采用腐蚀。 2. 原始模具放到电解槽中，镀镍。厚度由电解时间和电流大小决定，厚度也会有一定的浮 动，尖点的地方会厚一些。得到的模具和零件一样。 3. 把上道工序镀出的零件剥离，作为模具再镀 10～12 小时，有 0.5mm 厚，得到的模型与 零件反型，称为一级模。 4. 一级模再电镀一次，称为二级模，进行微处理，得到的模具和零件一样。 5. 二级模通过同样的工序处理成为三级模，与零件反型。 6. 三级模通过同样的工序处理成为四级模，形状与零件一样，可以用来作为样品（打样）。 样品为 2～5 件。以上每一套模具都要进行微处理，处理成两种效果，一种是光面，用砂纸 或抛光机进行抛光，另一种是麻面，处理方法有喷砂、腐蚀、电火花加工等。 7. 在四级模的基础上复制出凸模，再用凸模复制出凹模，如此循环复制，再把所有的凹模 联板焊接成为模具，再此基础上电镀出的为成品。模具大小一般为 320× 280mm。产品的价 格取决于一块模具能够排多少件凹模，即一次能生产多少件成品。一张模具的使用寿命不超 过十次。电铸出的产品用切割机切割成产品，然后背胶，用模切机切边。一般模具用镍作材 料，材质比较硬，复制的次数较多。铜材相对易磨损。电镀时用的防护层为 PVC 类塑胶。 镭射效果 镭射的彩色效果是靠表面的细碎面对光进行的不同方向的反射形成的。镭射面很细微，容易 磨损，所以一般凹进去。 在电铸时可以制作出各种效果 镭射面四级模（凹模）复制出凸模不深于 3mm 拉丝光面 制作镭射效果需要镭射基板 制作过程（不同要求过程会略有不同）： 1、 在镭射基板上涂上感光液，再覆盖上根据所需字体或图案制作的菲林，然后光照感光。 注意，只有所需图案和字体部分感光，形成保护膜。 2、 将没有保护液的地方去除（雕刻、腐蚀）。电镀出一级模。 3、 一级模电镀出二级模，用 CNC 加工出侧面外形，抛光。厚度约为 3mm。 4、 二级模电镀出三级模。 5、 微处理三级模，电镀出四级模，再进行表面处理（麻面、拉丝），可以得到样件。样件 需要三周到一个月的时间。 表面效果搭配：
镭射 光面 麻面 拉丝 字体（图案） 二、平面模具 特点是薄、亮、形状自由 产品超薄，厚度为 0.05～0.15mm 模具材质为铝、不锈钢 ，冲压成型。 电镀颜色有银色，金色（镀金），黑珍珠色（镀黒珍珠镍）。\r 表面效果有光面（需光板），麻面（电化学腐蚀、颜色丰富、单色），拉丝（电化学腐蚀）。
实例：水晶标牌 应用于冰箱上的标牌等。 结构如下： 聚氨酯 印刷层 基材
基材为纸、PVC、PC 等。 在基材上丝印，形化。
电铸工艺基础
电铸大致可分为三类，即装饰性电镀（以镀镍-铬、金、银为代表）、防护性电铸（以镀锌为 代表）和功能电镀(以镀硬铬为代表). 电铸是利用电镀法来制造产品的功能电镀之一。最近 几年，由于电铸用于制造宇航或原子能的某些零件，它已作为一种尖端加工技术而为人们所 瞩目。（此外通过电镀使金属与金属相结合的所谓 “ 电结合技术”也进行了研究。这种电结合 的金属不会因热而改变金属材质的机械性能和物理性。） 电铸特征与电铸制品 电铸法的优点： 1、能进行超精密加工（复制精度好）。电铸最重要的特征是它具有高度“逼真性”。电铸甚至 可复制 0.5 微米以下的金属线。例如：1 英寸的宽度内，有 2500 根 3.5 微米的超细线的电视 摄像机用的高精度金属网(超细金属网)，就使用了电铸法进行生产的。而香烟过滤嘴的纤维， 也是使用纤维素通过超细金属网制成的，这是用其他金属加工法所不能达到的。电铸复制的 精度是非常高的。高精度金属网的制造法，是在底板上用照相制板技术按需要涂上绝缘层（保 护层），然后以此作为模板进行电铸。 2、 能调节沉积金属的物理性质。可以通过改变电镀条件，镀液的组分的方法来调节沉积金 属的硬度、韧性和拉伸强度等。还可以采用多层电镀、合金电镀、复合电度镀方法得到其他 加工方法不能得到的镀层。 电镀后常见的镀层主要为铜、镍、铬三种金属沉积层，在理想条件下，各层常见的厚度如图 所示，总体厚度为 0.02mm 左右，但在我们的实际生产中，由于基材的原因和表面质量的原 因通常厚度会做的痹烩个值大许多，不过大型电镀厂一般可以较好的达到这样的要求。理性 质。 3、 不受制品大小的限制。只要能够放入电镀槽就行。 4、 容易制出复杂形状的零件。 电铸法的缺点： 1、 操作时间长。例如：用 3A/dmm 的阴极电流密度沉积 3mm 厚的镍层，需要 25h20min。 即使用是小薄零件要镀厚层时，成本很高，但是电镀过程中可以无人管理。 2、 要有经验和熟练技能的人员操作。电铸装置是简单的，但在复制复杂形状的模型中要制 造母模、导电层处理、剥离处理等，这些工序都要求有经验和熟练技能的人员才能操作。 3、 必须有很大的作业面积。即使是小制品，也需要有镀槽、水洗槽等平面布置，废水处理 装置必须有相当大的作业面积。 4、 除了要有电镀操作技术外，还必须有机械加工和金属加工知识。电铸法并不是单用电镀 操作而制出制品，还要进行衬底加工、研磨等机械操作，所以必须具备这些方面的知识和技 巧。 电铸制品 1、 制造复制品。包括原版录音片及其压模、印模、粗糙度标准片、美术工艺品、建筑五金、 佛具等金属五金类。 2、 制造模具。包括塑料成形模具、冲压模具、镍-钴-钨硬质合金电铸模具、印刷用字母等。 3、 金属箔与金属网的制造。印刷线路板用铜箔，各种金属网、平板或旋转过滤网（印染、 电器及电子零件用）、特殊刀片等。 4、 其它。用于制造电火花加工电极、防涂装遮蔽板、金刚石锉刀、钻头、波导管，贮藏液 态氢的球型真空容器，熔融盐电解制造钨等耐热金属的透平叶片，从非水溶液制造铝太阳能