- •13 Понятие о гальванопластике
- •Гальванопластика — это получение точных, легко отделяемых металлических копий сравнительно значительной толщины (до
- •Гальванопластика была известна еще в XIX в., но широко ее использовать в промышленности
- •Спомощью гальванопластики можно с большей точностью, чем любым другим способом, воспроизводить предметы до
- •Копия—это заготовка, полученная электролитическим осаждением металла на поверхности формы и отделенная от нее.
- •По теплофизическим свойствам (коэффициенты объемного и линейного расширения, температура плавления, теплоемкость, теплостойкость) материалы
- •Форма может быть неразборной или состоять из нескольких частей.
- •Для форм однократного использования (расплавляемых, растворимых) необходимо обеспечить отсутствие острых углов и предусмотреть
- •Изготовление форм.
- •Перед выбором материала для формы следует продумать конструкцию изделия, которое необходимо изготовить, наметить
- •При выборе материала для формы надо учитывать следующие варианты использования формы:
- •Проектируя форму, предусматривают место электрического контакта.
- •Для изготовления форм применяют различные способы.
- •Литьем изготавливают формы из легкоплавких сплавов.
- •Плоские изделия небольших размеров (цифры, буквы и т. п.) изготовляют на плоских алюминиевых
- •Магний и его сплавы в
- •Медь и ее сплавы применяют в гальванопластике после нанесения на поверхность форм никеля
- •Неметаллические материалы для изготовления форм применяют так же часто, как и металлические.
- •Поверхность, например, деревянной формы покрывают твердыми и полутвердыми битумами с температурой размягчения соответственно
- •В гальванопластике используют также выплавляемые формы из восковых сплавов.
- •Восковые сплавы являются хорошим материалом для изготовления отпечатков барельефов, медалей, с которых необходимо
- •Формы из композиций на основе каучуков позволяют решать уникальные задачи.
- •Преимущество пластмассовых форм — высокая химическая стойкость и возможность механической обработки, а также
- •Для увеличения проводимости, механической прочности и уменьшения усадки эпоксидные составы наполняют порошками железа,
- •Рефлекторы, параболоиды, эллипсоиды, призмы изготовляют в формах из эпоксидных смол.
- •На формах из органического стекла наращивают рабочие поверхности прессформ, которые используют для изготовления
- •Пластмассовую форму можно получить литьем, прессованием, выточить на токарном станке.
- •Иногда формы изготавливают из древесины.
- •Из графита и углеграфитовых материалов изготавливают неразрушаемые формы, которые могут выдержать очень высокую
- •Из керамических материалов для изготовления форм используют гипс.
- •В зависимости от природы материала формы (металл, неметалл) и характера загрязнений выполняют различные
- •Подготовка поверхности форм.
- •Весьма эффективно катодное электрохимическое обезжиривание, например, в электролите следующего состава (г/л):
- •Важный этап подготовки поверхности формы — изоляция тех ее частей, на которых не
- •Кподготовке поверхности формы можно отнести нанесение на поверхность из алюминиевых и цинковых сплавов
- •Перед нанесением проводящего слоя поверхность пластмасс обезжиривают.
- •Разделительные слои.
- •Неорганические разделительные слои.
- •Так, например, медь покрывают никелем или серебром.
- •На медные формы, покрытые серебром, наносят разделительные слои из йодистого серебра.
- •Раствор сульфида натрия (1 %-ный) используют для создания поверхностного слоя сульфида на свинце,
- •Органические разделительные слои.
- •Существует ряд несложных составов для нанесения на металлы, например, масляная эмульсия, состоящая из
- •Разделительный слой можно образовать окунанием формы в силиконовое масло.
- •Хорошо оправдали себя составы разделительных слоев, содержащие пчелиный воск:
- •Для нанесения разделительных пленок используют коллоидные растворы яичного белка с бурой, желатина, рыбьего
- •Электропроводные слои.
- •Обезжиривание.
- •Специальное травление поверхности неэлек тропроводящего материала. Травление
- •Самый простой и универсальный способ травления состоит в погружении деталей в раствор, содержащий
- •Перед проведением реакции химического осаждения серебра, меди, никеля и других
- •Сенсибилизацию проводят в течение 30-60 с в 2- 10%-ном солянокислом растворе хлористого олова
- •Исключение стадии гидролиза хлористого олова при промывке водой сенсибилизированной поверхности приводит к неравномерному
- •Активацию сенсибилизированной поверхности проводят в течение 10-20 с в 0,02-0,1%-ных солянокислых растворах хлористого
- •Электропроводные слои наносят также путем обработки поверхности формы порошком или суспензией.
- •Порошки графита, никеля, меди используют также в виде суспензий в органических жидкостях (бутилацетате,
- •Наращивание копий.
- •Технология электрохимического процесса в гальванопластике с применением металлических и неметаллических форм различна.
- •На электропроводные слои серебра рекомендуется наносить первичные слои из сернокислых и суль фаминовокислых
- •Из любых электролитов наращивают копии на электропроводные слои, полученные химическим меднением или никелированием.
- •Нанесение первичного слоя металла на формы с электропроводным слоем является ответственной операцией.
- •Нанесение первичных слоев на поверхность металлических форм из легированной стали, никеля, меди и
- •Поверхность формы из легированных сталей и никеля перед наращиванием копии из меди модифицируют
- •Разделительные слои также зависят от типа электролита.
- •Сульфидные разделительные слои хорошо проявляли себя при нанесении на поверхность форм из никеля,
- •Интенсивное наращивание толстых слоев металлов выполняют после нанесения первичного слоя.
- •Кним относятся сернокислые, сульфаминовокислые, борфтористово- дородные, кремнефтористоводородные, хлористые электролиты (последние два — только
- •Для интенсификации наращивания толстых слоев металлов применяют различные способы:
- •Кперспективной технологии относится получение копий, состоящих из слоев металлов с различными свойствами, например,
- •Нередко на рабочую поверхность копии наносят функциональные покрытия:
- •Одной из острых проблем в гальванопластике является равномерность нанесения слоев металла.
13 Понятие о гальванопластике
Гальванопластика — это получение точных, легко отделяемых металлических копий сравнительно значительной толщины (до нескольких мм) с различных неметаллических или металлических предметов, называемых матрицами или формами.
Гальванопластика отличается от гальваностегии главным образом подготовкой поверхности.
Гальванопластика была известна еще в XIX в., но широко ее использовать в промышленности начали в середине XX в.
Сначала ее применяли для изготовления скульптурных портретов и барельефов.
Широкое применение гальванопластики в промышленных масштабах началось в середине XX в.:
производство грампластинок и волноводов, форм для литья и прессования, сеток и фольги, печатных плат,
предметов искусства и сложных конструкций.
Спомощью гальванопластики можно с большей точностью, чем любым другим способом, воспроизводить предметы до мельчайших подробностей.
Появляется возможность изготовлять предметы столь сложных форм, что производство их другими способами либо невозможно, либо слишком дорогостояще.
Гальванопластику применяют для изготовления изделий с уникальной детали (формы) большими сериями.
Формой называется специально разработанный, сконструированный и изготовленный образец для снятия копии с него с использованием технологии гальванопластики.
С формы, которая может быть весьма дорогой, получают определенное число копий.
Копии, в свою очередь, могут служить для получения новых форм: это увеличивает темп производства.
Копия—это заготовка, полученная электролитическим осаждением металла на поверхности формы и отделенная от нее.
В дальнейшем, после механической обработки, копию используют по назначению.
Независимо от природы материала формы ее поверхность должна быть электропроводной (на поверхность непроводников наносят электропроводный слой).
По теплофизическим свойствам (коэффициенты объемного и линейного расширения, температура плавления, теплоемкость, теплостойкость) материалы выбирают так, чтобы изготовленные из них формы не разрушались и не искажались при воздействии температуры в процессе механической и химической обработки.
Значение температурного коэффициента объемного расширения учитывают при определении размеров готового предмета или инструмента для облегчения отделения копии от формы.
Форма может быть неразборной или состоять из нескольких частей.
При конструировании формы должен быть выполнен ряд условий:
должно отсутствовать механическое зацепление между формой и копией после наращивания последней;
должны отсутствовать острые углы;
должны быть места для электрических контактов;
возможность многократного использования формы;
копия от формы должна отделяться легко и без повреждений.
Для форм однократного использования (расплавляемых, растворимых) необходимо обеспечить отсутствие острых углов и предусмотреть места для электрических контактов.
На границу раздела форма - копия наносят разделительный слой, позволяющий их разъять. Физико-химические свойства этого слоя зависят от свойств материала формы, копии и растворов (электролитов).
На поверхность неметаллических форм наносят электропроводные слои вакуумным напылением, химическим осаждением, напылением расплавленных металлов или восстановлением окислов.
Изготовление форм.
Выбор материала для изготовления формы
— важный этап в технологии гальванопластики.
Материалы для форм подразделяются на расплавляемые, растворяемые, разрушаемые, эластичные, постоянные (неразрушаемые) и комбинированные (из различных материалов).
Перед выбором материала для формы следует продумать конструкцию изделия, которое необходимо изготовить, наметить шаги технологического процесса, изготовить технологическую оснастку.
Так, металлические неразрушаемые формы предусматривают одну технологическую последовательность, а расплавляемые или растворяемые — другую.