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1. 定义与历史
电铸是利用金属的电化学沉积原理来精确复制某些复杂、微细或特殊形状工件的特种加工方法。
它是电镀的特殊应用。电铸是俄国学者Б.С.雅可比于1837年发明的。最初主要用于复制金属艺术品和印刷版,19世纪末开始用于制造唱片压模,此后 应用范围逐步扩大。现在电铸技术已发展成为金属微结构和零件制造的主要支撑技术之一。
2. 优缺点
(1) 精度高。不仅能准确、精密的复制复杂型面和细微纹路,还能获得表面粗糙度Ra值低于0.1 μm的复制件,具有的高度“逼真性”。理论上,其复制精度可达到纳米级,加工单位可达纳米量级。某种程度上讲,电铸是一种精密超精密加工技术。
(2) 尺寸、形状特征不受限制。电铸制造件的特征尺寸可小至微米级(如微机械零件)、大至数十米(如大型壳体),适合制造任何形状特征的结构和零件,尤其适合制造具有微细纹路特征的零件。
(3) 可内外互换。借助石膏、石蜡、环氧树脂等作为原型材料,可把复杂零件难加工的内(外)表面复制为易加工的外(内)表面,然后再电铸复制,降低了加工难度。
(4) 适用材料广。可利用改变电铸液种类和电铸技术条件来制造不同金属和合金,并具有各种力学和物理性能且不受物品形状、大小限制。目前可以常规条件下电铸的金属、合金种类数量巨大。
(5) 工艺成本较低。利用电铸工艺既容易制出复杂形状的零件,而且由于原型可以重复使用,故制作的电铸件一致性极好,适合大批量生产同一产品而不影响精度,且实施工艺温度较低。
(6) 电铸速度较慢,加工周期较长。电铸镍的沉积速度一般0.02mm/h~0.55mm/h;电铸铜的沉积速度为 0.04mm/h~0.40mm/h。如电铸1mm厚的制品需要2h~4h ,加工周期长。
(7) 电铸液可能对环境存在一定污染。电铸用的电解液如果处理不好,会对环境造成一定污染。
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