電鑄,電鍍,真空鍍膜等常見鍍膜方式
發(fā)布日期：2014-07-08
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電鑄
電鑄大致可分為三類，即裝飾性電鍍（以鍍鎳-鉻、金、銀為代表）、防護(hù)性電鑄（以鍍鋅為代表）和功能電鍍(以鍍硬鉻為代表). 電鑄是利用電鍍法來制造產(chǎn)品的功能電鍍之一。最近幾年，由于電鑄用于制造宇航或原子能的某些零件，它已作為一種尖端加工技術(shù)而為人們所矚目。（此外通過電鍍使金屬與金屬相結(jié)合的所謂“電結(jié)合技術(shù)”也進(jìn)行了研究。這種電結(jié)合的金屬不會因熱而改變金屬材質(zhì)的機(jī)械性能和物理性。）
電鑄特征與電鑄制品
電鑄法的優(yōu)點：
1、能進(jìn)行超精密加工（復(fù)制精度好）。電鑄重要的特征是它具有高度“逼真性”。電鑄甚至可復(fù)制0.5微米以下的金屬線。例如：1英寸的寬度內(nèi)，有2500根 3.5微米的超細(xì)線的電視攝像機(jī)用的高精度金屬網(wǎng)(超細(xì)金屬網(wǎng))，就使用了電鑄法進(jìn)行生產(chǎn)的。而香煙過濾嘴的纖維，也是使用纖維素通過超細(xì)金屬網(wǎng)制成的，這是用其他金屬加工法所不能達(dá)到的。電鑄復(fù)制的精度是非常高的。高精度金屬網(wǎng)的制造法，是在底板上用照相制板技術(shù)按需要涂上絕緣層（保護(hù)層），然后以此作為模板進(jìn)行電鑄。
2、 能調(diào)節(jié)沉積金屬的物理性質(zhì)?？梢酝ㄟ^改變電鍍條件，鍍液的組分的方法來調(diào)節(jié)沉積金屬的硬度、韌性和拉伸強(qiáng)度等。還可以采用多層電鍍、合金電鍍、復(fù)合電度鍍方法得到其他加工方法不能得到的物通過這樣的過程后塑膠電鍍層一般主要由以下幾層構(gòu)成：
如圖所示，電鍍后常見的鍍層主要為銅、鎳、鉻三種金屬沉積層，在理想條件下，各層常見的厚度如圖所示，總體厚度為0.02mm左右，但在我們的實際生產(chǎn)中，由于基材的原因和表面質(zhì)量的原因通常厚度會做的痹燴個值大許多，不過大型電鍍廠一般可以較好的達(dá)到這樣的要求。理性質(zhì)。
3、 不受制品大小的限制。只要能夠放入電鍍槽就行。
4、 容易制出復(fù)雜形狀的零件。
電鑄法的缺點：
1、 操作時間長。例如：用3A/dmm的陰極電流密度沉積3mm厚的鎳層，需要25h20min。即使用是小薄零件要鍍厚層時，成本很高，但是電鍍過程中可以無人管理。
2、 要有經(jīng)驗和熟練技能的人員操作。電鑄裝置是簡單的，但在復(fù)制復(fù)雜形狀的模型中要制造母模、導(dǎo)電層處理、剝離處理等，這些工序都要求有經(jīng)驗和熟練技能的人員才能操作。
3、 必須有很大的作業(yè)面積。即使是小制品，也需要有鍍槽、水洗槽等平面布置，廢水處理裝置必須有相當(dāng)大的作業(yè)面積。
4、 除了要有電鍍操作技術(shù)外，還必須有機(jī)械加工和金屬加工知識。電鑄法并不是單用電鍍操作而制出制品，還要進(jìn)行襯底加工、研磨等機(jī)械操作，所以必須具備這些方面的知識和技巧。
電鑄制品
1、 制造復(fù)制品。包括原版錄音片及其壓模、印模、粗糙度標(biāo)準(zhǔn)片、美術(shù)工藝品、建筑五金、佛具等金屬五金類。
2、 制造模具。包括塑料成形模具、沖壓模具、鎳-鈷-鎢硬質(zhì)合金電鑄模具、印刷用字母等。
3、 金屬箔與金屬網(wǎng)的制造。印刷線路板用銅箔，各種金屬網(wǎng)、平板或旋轉(zhuǎn)過濾網(wǎng)（印染、電器及電子零件用）、特殊刀片等。
4、 其它。用于制造電火花加工電極、防涂裝遮蔽板、金剛石銼刀、鉆頭、波導(dǎo)管，貯藏液態(tài)氫的球型真空容器，熔融鹽電解制造鎢等耐熱金屬的透平葉片，從非水溶液制造鋁太陽能集熱板等。
電鑄工藝流程：①→②→③→④→⑤→⑥
① 基板
② 涂感光膜
③ 曝光
④ 顯影
⑤沒有感光膜的區(qū)域電鑄鎳
⑥ 電鑄的鎳層與基板分離后的模板成品
電鑄件在手機(jī)裝飾中應(yīng)用比較多，如方向鍵、表面銘板、標(biāo)識牌等。它的檔次較高、金屬質(zhì)感強(qiáng)、耐磨性好。電鑄分立體模具和平面模具制作。
一、立體模具制作
電鑄件加工流程如下：
1. 原始模具 模具材質(zhì)為銅、鋼、鎳（制作鐳射效果另論）。加工方法，一種是使用立體雕刻機(jī)，刀頭只有0.1mm，一種為精密CNC，光面用CNC加工出來。模具與所需零件是反型的，還有一種是采用腐蝕。
2. 原始模具放到電解槽中，鍍鎳。厚度由電解時間和電流大小決定，厚度也會有一定的浮動，尖點的地方會厚一些。得到的模具和零件一樣。
3. 把上道工序鍍出的零件剝離，作為模具再鍍10～12小時，有0.5mm厚，得到的模型與零件反型，稱為一級模。
4. 一級模再電鍍一次，稱為二級模，進(jìn)行微處理，得到的模具和零件一樣。
5. 二級模通過同樣的工序處理成為三級模，與零件反型。
6. 三級模通過同樣的工序處理成為四級模，形狀與零件一樣，可以用來作為樣品（打樣）。樣品為2～5件。以上每一套模具都要進(jìn)行微處理，處理成兩種效果，一種是光面，用砂紙或拋光機(jī)進(jìn)行拋光，另一種是麻面，處理方法有噴砂、腐蝕、電火花加工等。
7. 在四級模的基礎(chǔ)上復(fù)制出凸模，再用凸模復(fù)制出凹模，如此循環(huán)復(fù)制，再把所有的凹模聯(lián)板焊接成為模具，再此基礎(chǔ)上電鍍出的為成品。模具大小一般為320× 280mm。產(chǎn)品的價格取決于一塊模具能夠排多少件凹模，即一次能生產(chǎn)多少件成品。一張模具的使用壽命不超過十次。電鑄出的產(chǎn)品用切割機(jī)切割成產(chǎn)品，然后背膠，用模切機(jī)切邊。一般模具用鎳作材料，材質(zhì)比較硬，復(fù)制的次數(shù)較多。銅材相對易磨損。電鍍時用的防護(hù)層為PVC類塑膠。
鐳射效果
鐳射的彩色效果是靠表面的細(xì)碎面對光進(jìn)行的不同方向的反射形成的。鐳射面很細(xì)微，容易磨損，所以一般凹進(jìn)去。
在電鑄時可以制作出各種效果
鐳射面四級模（凹模）復(fù)制出凸模不深于3mm拉絲光面
制作鐳射效果需要鐳射基板
制作過程（不同要求過程會略有不同）：
1、 在鐳射基板上涂上感光液，再覆蓋上根據(jù)所需字體或圖案制作的菲林，然后光照感光。注意，只有所需圖案和字體部分感光，形成保護(hù)膜。
2、 將沒有保護(hù)液的地方去除（雕刻、腐蝕）。電鍍出一級模。
3、 一級模電鍍出二級模，用CNC加工出側(cè)面外形，拋光。厚度約為3mm。
4、 二級模電鍍出三級模。
5、 微處理三級模，電鍍出四級模，再進(jìn)行表面處理（麻面、拉絲），可以得到樣件。樣件需要三周到一個月的時間。
表面效果搭配：
􀁺 鐳射
􀁺 光面
􀁺 麻面
􀁺 拉絲
􀁺 字體（圖案）
二、平面模具
􀁺 特點是薄、亮、形狀自由
􀁺 產(chǎn)品超薄，厚度為0.05～0.15mm
􀁺 模具材質(zhì)為鋁、不銹鋼 ，沖壓成型。
􀁺 電鍍顏色有銀色，金色（鍍金），黑珍珠色（鍍黒珍珠鎳）。\r
􀁺 表面效果有光面（需光板），麻面（電化學(xué)腐蝕、顏色豐富、單色），拉絲（電化學(xué)腐蝕）。
順便提一下水晶標(biāo)牌
應(yīng)用于冰箱上的標(biāo)牌等。
結(jié)構(gòu)如下：
聚氨酯
印刷層
基材
基材為紙、PVC、PC等。
在基材上絲印，形成印刷層。
由滴膠機(jī)滴透明的聚氨酯（硬質(zhì)或軟質(zhì)，有固化劑）到印刷好的基材上，固化。
電鍍
電鍍就是利用電解的方式使金屬或合金沉積在工件表面，以形成均勻、致密、結(jié)合力良好的金屬層的過程。
電鍍的一般作用：
1、防腐蝕；
2、防護(hù)裝飾；
3、抗磨損；
4、電性能：根據(jù)零件工作要求，提供導(dǎo)電或絕緣性能的鍍層
5、工藝要求。
常見鍍膜方式介紹：
1、化學(xué)鍍（自催化鍍） autocalytic plating
在經(jīng)活化處理的基體表面上，鍍液中金屬離子被催化還原形成金屬鍍層的過程。這是在我們的工藝過程中大多都要涉及到的一個工藝工程，通過這樣的過程才能進(jìn)行后期電鍍等處理，多作為塑件的前處理過程。
2、電鍍 electroplating
利用電解在制件表面形成均勻、致密、結(jié)合良好的金屬或合金沉積層的過程，這種工藝過程比較煩雜，但是其具有很多優(yōu)點，例如沉積的金屬類型較多，可以得到的顏色多樣，相比類同工藝較而言價格比較低廉。
3、電鑄 electroforming （見電鑄篇）
通過電解使金屬沉積在鑄模上制造或復(fù)制金屬制品（能將鑄模和金屬沉積物分開）的過程。這種處理方式是我們在要求最后的制件有特殊表面效果如清晰明顯的拋光與蝕紋分隔線或特殊的銳角等情況下使用，一般采用銅材質(zhì)作一個
部件的形狀后，通過電鍍的工藝手段將合金沉積在其表面上，通常沉積厚度達(dá)到幾十毫米，之后將形腔切開，分別鑲拼到模具的形腔中，注射塑件，通過這樣處理的制件在棱角和幾個面的界限上會有特殊的效果，滿足設(shè)計的需要，通常我們看到好多電鍍后高光和蝕紋電鍍效果界限分明的塑膠件質(zhì)量要求較高的通常都采用這樣的手段作設(shè)計。棱角分明的按鍵板在制造上采用電鑄工藝的話，會達(dá)到良好的外觀效果。
4、真空鍍vacuum plating
真空鍍主要包括真空蒸鍍、濺射鍍和離子鍍幾種類型，它們都是采用在真空條件下，通過蒸餾或濺射等方式在塑件表面沉積各種金屬和非金屬薄膜，通過這樣的方式可以得到非常薄的表面鍍層，同時具有速度快附著力好的突出優(yōu)點，但是價格也較高，可以進(jìn)行操作的金屬類型較少，一般用來作較高檔產(chǎn)品的功能性鍍層，例如作為內(nèi)部屏蔽層使用。
電鍍工藝過程介紹：
就塑膠件而言，我們常見的塑膠包括熱塑性和熱固性的塑料均可以進(jìn)行電鍍，但需要作不同的活化處理，同時后期的表面質(zhì)量也有較大差異，手機(jī)中一般是ABS電鍍，有時也利用不同塑膠料對電鍍活化要求的不同先進(jìn)行雙色注塑，之
后進(jìn)行電鍍處理，這樣由于一種塑膠料可以活化，另一種無法活化導(dǎo)致局部塑料有電鍍效果，達(dá)到設(shè)計師的一些設(shè)計要求，下面我們主要就ABS材料電鍍的一般工藝過程對電鍍的流程作一些介紹。
去應(yīng)力:由于塑件注射后均存在應(yīng)力，為了電鍍后變形的盡量減少，所以多用冰乙酸浸泡塑件去除應(yīng)力。
脫脂:為了保證粗化時對溶液的均勻接觸，需要將塑件上的油膩通過中低溫堿性藥劑去除掉。
粗化:一般通過采用高鉻酸溶液將塑件表面粗化，保證與溶液接觸面積。
中和、還原、浸酸:去除塑料表面殘留的強(qiáng)酸、強(qiáng)氧化物及雜質(zhì)用于活化之前，增加塑料表面的親和性。
敏化:在塑件表面吸附還原性的兩價錫離子，為活化作準(zhǔn)備工作。
活化:為了電鍍金屬的需要，在塑膠件的表面吸附一層有催化活性的貴金屬層，如Ag等材質(zhì)
還原或解膠:活化清洗后要還原處理，提高表面活性，加快沉積，同時去除殘留在表面的活化液，防止帶入化學(xué)鍍液中引起分解
電鍍層標(biāo)識方法：
在對鍍層的技術(shù)要求的標(biāo)識上可以參照下面的辦法：
金屬鍍層標(biāo)識時采用下列順序表示：
基體材料 /鍍覆方法 --鍍覆層名稱 鍍覆層厚度 鍍覆層特征 后處理
例如：PL/Ep·Cu10bNi15bCr0.3
塑料，電鍍光亮銅10μm 以上，光亮鎳15μm 以上，普通鉻0.3μm 以上，下面表格是對上面標(biāo)識方法中一些效果的表達(dá)方式。
化學(xué)鍍:在塑膠電鍍前要形成導(dǎo)電性良好的金屬鍍層，鍍層均一、連續(xù)性好，保證電流可以形成回路保證電鍍進(jìn)行。
電鍍:一般采用銅、鎳、鉻三種金屬復(fù)合電鍍在塑件的表面，形成表面裝飾層。
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