- •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.
Восковые сплавы являются хорошим материалом для изготовления отпечатков барельефов, медалей, с которых необходимо изготовить точную копию.
Восковую форму графитируют или металлизируют напылением, при этом очень важно обеспечить контакт с электропроводным слоем вокруг изделия.
Формы из композиций на основе каучуков позволяют решать уникальные задачи.
В некоторых случаях формы наполняют, например, воском, жидкостью или воздухом.
Если выпустить воздух, то форму легко отделить от копии за счет деформации.
В свободном состоянии форма принимает первоначальный вид.
Эластичные формы можно изготовлять из композиций на основе каучуков, сополимеров поливинилхлорида и поливинилхлорида с винилацетатом.
Преимущество пластмассовых форм — высокая химическая стойкость и возможность механической обработки, а также хорошая растворимость в органических растворителях и низкая температура плавления.
В гальванопластике применяются следующие полимерные материалы:
эпоксидные смолы, поливинилхлорид, акрилаты, полиэтилен,
полиметилметакрилат (органическое стекло), полистирол и др.
Для увеличения проводимости, механической прочности и уменьшения усадки эпоксидные составы наполняют порошками железа, меди, алюминия (до 75%).
Рефлекторы, параболоиды, эллипсоиды, призмы изготовляют в формах из эпоксидных смол.
Так, эпоксидную форму для параболоидов снимают со стеклянного оригинала, на поверхность которого наносят разделительный слой, состоящий из меди и окиси кремния.
На формах из органического стекла наращивают рабочие поверхности прессформ, которые используют для изготовления изделий из пластмасс.
С применением форм из органического стекла изготавливают некоторые детали механизма часов.
Пластмассовую форму можно получить литьем, прессованием, выточить на токарном станке.
В некоторых случаях форму удаляют после нагревания пластмассы.
Иногда формы изготавливают из древесины.
Кдостоинствам древесины относятся высокое сопротивление ударным и вибрационным нагрузкам, высокие теплоизоляционные свойства, малый температурный коэффициент линейного расширения, хорошая сопротивляемость действию кислот и газов, легкая обрабатываемость и др.
Кнедостаткам древесины относятся изменение свойств во времени, различие механических свойств в продольном и поперечном направлениях, гигроскопичность (вызывающая изменение массы, размеров и формы древесины), легкая возгораемость и подверженность гниению.
Поверхность деревянных форм пропитывают воском (при нагревании), битумом, олифой или покрывают нитролаком, клеями БФ-2, БФ-4, БФ-6.
Электропроводный слой создают нанесением порошка графита или металла; можно применять химическое восстановление металла.
Из графита и углеграфитовых материалов изготавливают неразрушаемые формы, которые могут выдержать очень высокую температуру, имеют естественный разделительный слой на границе раздела форма-копия, допускают наращивание изделий в расплавах.
Графит имеет положительный температурный коэффициент расширения.
Из керамических материалов для изготовления форм используют гипс.
Его поверхность покрывают воском или битумом, а в некоторых случаях олифой, лаками.
Из гипса выполняют отпечатки с форм- изделий.
Во избежание прилипания гипса поверхность изделий покрывают графитом или смазывают лаком.
Гипс используют для изготовления разрушаемых форм.