電鑄、電刷鍍加工課件

1、電鑄、電刷鍍加工主講：朱 利 強電鑄加工電鑄的基本原理2電鑄的特點3 電鑄的應(yīng)用、設(shè)備4電鑄的優(yōu)缺點5電鑄的發(fā)展趨勢6 電鑄的定義1電鑄電鑄是利用金屬的電解沉積原理來精確復(fù)制某些復(fù)雜或特殊形狀工件的特種加工方法。電鑄、電刷鍍基本原理利用電化學(xué)過程中的陰極沉積現(xiàn)象來進行成形加工的。即用導(dǎo)電的原模作陰極,用于電鑄的金屬作陽極,用電鑄材料的金屬鹽溶液作為電鑄液。在直流電流的作用下,金屬鹽中的金屬失去電子而成為正的金屬離子,源源不斷地補充到電鑄液中,使電鑄液的濃度保持基本不變,當原模上的電鑄層達到所需要的厚度時取出,將電鑄層與原模分離,獲得與原模型相反的電鑄件。它有什么特點?電鑄是在芯模表面電沉積金屬

2、，然后使兩者分離來制取零件的工藝。其基本原理與電鍍相同，其區(qū)別在于電鍍層要與基材牢固結(jié)合，而電鑄層要與基材(芯模)分離；電鍍層的厚度一般只有幾微米到幾十微米，而電鑄層有零點幾毫米到幾毫米產(chǎn)品展示電鑄鎳標牌 某平板電腦后殼電鑄設(shè)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0.020.05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

3、的電鑄中已獲得應(yīng)用。電鑄設(shè)備一種金屬成型加工的工藝，電鑄具有下述優(yōu)點：1)能準確的復(fù)制出芯模的表面形貌。如用電鑄鎳制造壓制唱片或光盤的壓膜。2)可將難以甚至不能進行的內(nèi)型面加工轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀走M行的外型面加工，從而可大大提高加工零件的精度。如電鑄生產(chǎn)特殊型面的波導(dǎo)管、氣切割嘴、塑料注射成型模具型腔。 3)容易得到由不同金屬或金屬與非金屬組合的多層結(jié)構(gòu)件。如在芯模上電沉積薄的金、銀、銅層后再纏繞碳纖維環(huán)氧復(fù)合材料來制作輕型波導(dǎo)。 4)可電鑄連接某些不能或不便于焊接的材料。這是電鑄加工的一種延伸。如可電鑄連接不銹鋼一鋁(或鈦、鈹)接頭。 5)對電鑄零件的尺寸原則上沒有限制。如可電鑄長達5m、電鑄層約lO

4、mm的風(fēng)洞噴管內(nèi)壁，在不銹鋼芯模上電鑄出連續(xù)的、厚度約10m的鎳箔。電鑄的主要缺點是：1)在復(fù)雜型面的芯模表面難以得到厚度均勻的電鑄層。但可用對其表面進行機加工的方式予以補償。2)由于電鑄層對芯模表面的復(fù)制性好，使其表面上的劃傷等缺陷也會復(fù)制到電鑄產(chǎn)品上。3)生產(chǎn)周期長(薄壁件除外)。一般沉積速度為：銅00402mmh、鎳00201mmh、鐵002015mmh。 原則上，凡能電沉積的金屬或合金均可用于電鑄，但從其性能、成本和工藝上考慮，尚有銅、鎳、鐵、鎳鈷合金等少數(shù)幾種有實用價值。目前在工業(yè)中廣泛應(yīng)用的只有銅和鎳電鑄工藝發(fā)展趨勢與高新技術(shù)相結(jié)合，謀求共同發(fā)展。與快速成型技術(shù)的結(jié)合，極大地縮短了

5、模具的制造周期，有著良好的經(jīng)濟效益和社會效益。它將電鑄與同步輻射X射線光刻膠等結(jié)合,體現(xiàn)了電鑄工藝在微機電制造方面的應(yīng)用優(yōu)勢。與數(shù)控加工技術(shù)的有機融合，形成選擇性射流電鑄技術(shù)，它通過工作臺在三個方向的移動對陰極表面進行仿形，同時控制微電鑄直流電源的通斷，可以實現(xiàn)電鑄表面指定位置的快速電鑄電刷鍍又稱金屬筆鍍或快速電鍍。借助電化學(xué)方法,以浸滿鍍液的鍍筆為陽極,使金屬離子在負極(工件)表面上放電結(jié)晶,形成金屬覆蓋層的工藝過程。鍍筆為不溶性陽極,鍍液采用有機絡(luò)合物的金屬鹽水溶液,刷鍍時鍍筆與工件表面接觸并不斷地移動。技術(shù)特點1、設(shè)備簡單，不需要鍍槽，便于攜帶，適用于野外及現(xiàn)場修復(fù)。尤其對于大型、精密設(shè)

6、備的現(xiàn)場不解體修復(fù)更具有實用價值。2、工藝簡單，操作靈活，不需要鍍的部位不要用很多的材料保護。3、操作過程中，陰極與陽極有相對運動，故允許使用較高的電流密度，它比槽鍍使用的電流密度大幾倍到幾十倍。4、鍍液中金屬離子含量高，所以鍍積速度快（比槽鍍快5倍10倍）。5、溶液種類多，應(yīng)用范圍廣。已有一百多種不同用途的溶液，適用于各個行業(yè)不同的需要。6、溶液性能穩(wěn)定，使用時不需要化驗和調(diào)整；無毒，對環(huán)境污染?。徊蝗?、不爆，儲存、運輸方便。7、配有專用除油和除銹的電解溶液，所以表面預(yù)處理效果好，鍍層質(zhì)量高，結(jié)合強度大。技術(shù)用途1、修復(fù)槽鍍產(chǎn)品的缺陷。2、修復(fù)加工超差件及零件的表面磨損，恢復(fù)其尺寸精度和幾何

7、形狀精度。3、修復(fù)零件表面的劃傷、溝槽、凹坑、斑蝕。4、強化新品表面，使其有較高的力學(xué)性能和較好的物化性能。5、制備零件表面的防護層，如要求表面耐腐蝕、耐高溫、耐氧化，對鋁及鋁合金表面進行氧化處理。6、完成槽鍍難于完成的作業(yè)。如：（1）零件太大或要求特殊而無法槽鍍。（2）工件難以拆裝或拆裝運輸費用昂貴，對大型設(shè)備現(xiàn)場修理。（3）只需局部鍍的大件或鍍盲孔。（4）零件浸入鍍槽會引其他部位的損壞或污染鍍液電鍍、電鑄、電刷鍍的主要區(qū)別電刷鍍設(shè)備設(shè) 備電刷鍍?nèi)芤弘娝㈠兊陌l(fā)展趨勢隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對機械產(chǎn)品零件表面的性能要求越來越高，為了滿足和適應(yīng)高速、高溫、高壓、重載、腐蝕以及某些特定工況下使用的零部件的修復(fù)、保護、表面強化等需求，傳統(tǒng)的電刷鍍技術(shù)已顯得力不從心，而采用納米高新技術(shù)改造，提升傳統(tǒng)電刷鍍技術(shù)以獲得性能優(yōu)異的納米復(fù)合鍍層的納米電刷鍍技術(shù)正在興起，研究成果不斷涌現(xiàn)此外，電刷鍍與熱噴涂，離子注入、激光微