前面中國(guó)鑄造網(wǎng)介紹了電鑄成型的分類和特點(diǎn),本文主要介紹電鑄成型所使用的設(shè)備和加工工藝。
電鑄設(shè)備主要包括電鑄槽、直流電源、恒溫控翩器、設(shè)備水位自控器及電子換向器等=根據(jù)加熱方式的不同,電鑄槽有內(nèi)熱式及外熱式兩種。
電鑄槽材料的選擇應(yīng)以不與電解液作用引起腐蝕為原則:常用耐酸搪瓷或硬聚氯乙烯,也可用陶瓷。有閥門(mén)便于換液,在上面四同應(yīng)裝有掛置陽(yáng)極或母模用的框架。
由于電鑄時(shí)問(wèn)很長(zhǎng),所以必須設(shè)置恒溫控制設(shè)備:它包括加熱器、水銀導(dǎo)電溫度計(jì)及恒溫控制器。為改善電鑄時(shí)尖端放電現(xiàn)象,可以定期改變陽(yáng)極及母模的電流方向而采用電子換向器。為加大電流密度,提高生產(chǎn)率,應(yīng)具有攪拌器及循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)。為便于觀察加鍍槽容積按生產(chǎn)需要而定。鍍槽底部應(yīng)裝工情況應(yīng)采用特殊照明燈管等。
電鑄成型的加工工藝過(guò)程
(1)母模的設(shè)計(jì)
母模的形狀與所需型腔相反,母模設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)掌握以下幾個(gè)主要原則。
1)確定母模尺寸時(shí)應(yīng)考慮材料的收縮率,母模表面粗糙度月。值可在0.01斗m左右。
2)對(duì)于非熔型母模應(yīng)帶有15。一30。的脫模斜度,同時(shí)需考慮脫模措施。
3)承受電鑄的部分應(yīng)按制品需要加長(zhǎng)3~5mm,以備電鑄后因端部粗糙而割除用。
4)母模的輪廓在較深的底部處凹、凸不能相差太大,同時(shí)盡量避免尖角。
(2)母模材料
母模材料有金屬、非金屬,應(yīng)根據(jù)不同需要進(jìn)行選擇。母模材料及其優(yōu)缺點(diǎn)。
(3)工藝過(guò)程
電鑄工藝過(guò)程因母模材料和電鑄材料的不同而不完全一致。如圖9—20所示為電鑄工藝過(guò)程。
(4)電鑄前處理
電鑄前處理包括金屬母模的鍍脫模層處理、非金屬母模的鍍導(dǎo)電層處理、防水處理,以及引導(dǎo)線及絕緣包扎處理。
1)鍍脫模層。用金屬制的母模需鍍上一層厚度為8一10斗m的硬鉻,以便脫模。鉻層表面不允許有氣孔、麻點(diǎn)和脫鉻現(xiàn)象。形狀復(fù)雜的母模,由于鍍鉻的散射能力較差,可先鍍鎳再鍍鉻;深型腔可在母模表面先噴上一層聚乙烯醇感光劑,經(jīng)曝光烘干后進(jìn)行鍍銀處理,以解決脫模困難的問(wèn)題;低熔點(diǎn)合金母模不需要鍍脫模層,有時(shí)可考慮涂石墨。
2)防水處理用石膏或木材制成的母模,在電鑄前可用噴漆或浸漆的方法進(jìn)行防水處理。石膏還可采用浸石蠟的方法進(jìn)行防水處理。
3)鍍導(dǎo)電層處理。非金屬母模不導(dǎo)電,不能直接電鑄,要經(jīng)過(guò)鍍導(dǎo)電層處理。導(dǎo)電層處理可以是涂敷導(dǎo)電漆、真空涂膜或陰極濺射,而更常用的是采取化學(xué)鍍銀或化學(xué)鍍銅處理。為了得到良好的導(dǎo)電層,一般母模需要經(jīng)2次鍍導(dǎo)電層處理,如有機(jī)玻璃母模鍍銀后可再鍍銅。石膏母模則需進(jìn)行3次鍍銀處理。
4)引導(dǎo)線及絕緣包扎處理。母模經(jīng)脫模處理及鍍導(dǎo)電層后需進(jìn)行引導(dǎo)線及絕緣包扎處理,其目的是使導(dǎo)電層能夠在電沉積操作過(guò)程中良好地通電,并將非電鑄表面予以隔離。
(5)脫模
電鑄成型后需要脫出母模,脫模的方法較多。金屬母模脫模比較困難,可以用螺釘脫模。非金屬母模(如有機(jī)玻璃)脫模時(shí),加熱軟化后脫模比較方便。一般先加熱到100~200℃,再冷卻至70~80℃即可將母模取出。較淺的型腔甚至可以用開(kāi)水加熱后脫模,但是母模容易受熱變形、損壞。
(6)加固
電鑄成型壁厚較薄,一般均需加固,加固方法可根據(jù)電鑄件的形狀、大小和技術(shù)要求而定。一般常用的加固方法有噴涂金屬、無(wú)機(jī)黏結(jié)、鑄鋁、澆環(huán)氧樹(shù)脂或低熔點(diǎn)合金。
噴涂金屬一般在電鑄件的外層進(jìn)行,達(dá)到一定厚度后再將外形機(jī)加工成所需形狀。無(wú)機(jī)黏結(jié)是用無(wú)機(jī)黏結(jié)劑將電鑄件外形與配加工的鋼套內(nèi)型黏結(jié)在一起。黏結(jié)層厚度為0.2—0.3mm。鑄鋁一般用于在電鑄件背后加固。環(huán)氧樹(shù)脂或低熔點(diǎn)合金一般澆注在電鑄電極的內(nèi)壁,防止電加工時(shí)電極變形。