技术摘要:
本发明公开一种基于3D打印快速制模的电铸成型方法,涉及电铸领域,包括以下步骤:1)先绘制出模具的三维模型,然后将三维模型进行切片处理,再将切片处理后的数据导入3D打印机中,利用3D打印机制得模具;2)对所述模具表面进行金属化处理,得到电铸芯模;3)将所述电铸芯 全部
背景技术:
电铸是用金属电沉积的方法制取产品的工艺,能制得由多种合金和复合材 料组 成的产品,弥补了传统加工工艺的不足,现应用于制造大型、结构复杂的 产品,也可用于制 造精密元件。由于电铸是从芯模表面生长成型的,而电铸芯 模是由模具处理得到的,所以, 电铸模具的材料和制造工艺的适用性和高效性 非常重要,是实现电铸过程的重要指标。 近年来,电铸领域不断发展电铸模具的制作工艺,常用的加工工艺有:人 工加工 模具和机械加工制作模具。人工加工模具对操作者的手工能力较高,并 且工艺复杂,尤其 对于表面具有特殊纹理的模具,手工加工的周期较长且难以 达到所需精度。机械加工制作 模具主要包括通用机械加工方法、电火花加工、 数控加工方法,均广泛应用于工业制品的 模具,具有加工速度快、效率高、精 度高等优点。但这种加工方法目前仅适用于大规模的生 产,对于小规模生产, 制得模具的成本较高,因此机械加工模具的方法并不适用于小规模 生产。 因此,有必要寻求一种适用于小规模生产,既能够降低制备成本又能保障 加工质 量的电铸成型方法。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种基于3D打印快速制模的电铸成型方法,以解决 上述现 有技术存在的问题,在保证加工质量的前提下能够显著降低单件小批量 产品的生产周期 和加工成本。 为实现上述目的,本发明提供了如下方案:本发明提供一种基于3D打印 快速制模 的电铸成型方法,包括以下步骤: 1)先绘制出模具的三维模型,然后将三维模型进行切片处理,再将切片 处理后的 数据导入3D打印机中,利用3D打印机制得模具; 2)对所述模具表面进行金属化处理,得到电铸芯模; 3)将所述电铸芯模置于电铸装置的电铸液中,电铸芯模为阴极,铸层金 属作为阳 极; 4)脱模得到电铸产品。 优选的,步骤1)中,制得模具的材料为ABS树脂、聚碳酸脂、PPSF树 酯、聚乳酸、聚 醚酰亚胺中的一种或几种。 优选的,步骤2)中,向所述模具表面喷涂石墨粉,得到电铸芯模。 优选的,步骤3)中电铸液为含有铸层金属水溶性盐的水溶液,铸层金属 水溶性盐 为金属盐酸盐、金属硫酸盐、金属有机盐中的一种或几种。 3 CN 111575748 A 说 明 书 2/3 页 优选的,铸层金属为磷铜板,磷铜板与电铸芯模平行对称放置,电铸液为 60~ 70g/L的H2SO4水溶液和200~300g/L的CuSO4水溶液,并向电铸液中添加 光亮剂。 优选的,步骤3)中电铸溶液的pH值为3-5,电铸温度为30℃-80℃,电 流密度为5A/ dm2-70A/dm2,电铸时间为0.5h-10h。 优选的,步骤3)中,在电铸液容器底部设置一恒温磁力搅拌器,电铸过 程中利用 恒温磁力搅拌器对电铸液进行加热、搅拌。 优选的,步骤4)中,将带有电铸金属层的电铸芯模在烘箱中加热,电铸 芯模在加 热情况下熔化流失,取出电铸金属层,将电铸金属层在清洗剂中清洗, 得到所需电铸产品。 本发明相对于现有技术取得了以下技术效果: 利用3D打印技术成型电铸模具的方式更加简单,模具成型更加快速,相 比于现有 技术的手工加工或者机械加工能够明显降低模具的成型周期,并且 3D打印技术能够打印 各种复杂结构,成型精度高,适用于各种形状的模具; 在电铸模具表面喷涂石墨粉进行表 面金属化处理的方法原材料价格低廉,操作 便捷,结合3D打印技术采用的无污染的热塑性 材料能显著降低小规模产品生 产的加工成本;因此,电铸与3D打印技术相结合可大大缩短 单件小批量产品 的制造周期和成本,产生良好的经济效益和社会效益。
本发明公开一种基于3D打印快速制模的电铸成型方法,涉及电铸领域,包括以下步骤:1)先绘制出模具的三维模型,然后将三维模型进行切片处理,再将切片处理后的数据导入3D打印机中,利用3D打印机制得模具;2)对所述模具表面进行金属化处理,得到电铸芯模;3)将所述电铸芯 全部
背景技术:
电铸是用金属电沉积的方法制取产品的工艺,能制得由多种合金和复合材 料组 成的产品,弥补了传统加工工艺的不足,现应用于制造大型、结构复杂的 产品,也可用于制 造精密元件。由于电铸是从芯模表面生长成型的,而电铸芯 模是由模具处理得到的,所以, 电铸模具的材料和制造工艺的适用性和高效性 非常重要,是实现电铸过程的重要指标。 近年来,电铸领域不断发展电铸模具的制作工艺,常用的加工工艺有:人 工加工 模具和机械加工制作模具。人工加工模具对操作者的手工能力较高,并 且工艺复杂,尤其 对于表面具有特殊纹理的模具,手工加工的周期较长且难以 达到所需精度。机械加工制作 模具主要包括通用机械加工方法、电火花加工、 数控加工方法,均广泛应用于工业制品的 模具,具有加工速度快、效率高、精 度高等优点。但这种加工方法目前仅适用于大规模的生 产,对于小规模生产, 制得模具的成本较高,因此机械加工模具的方法并不适用于小规模 生产。 因此,有必要寻求一种适用于小规模生产,既能够降低制备成本又能保障 加工质 量的电铸成型方法。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种基于3D打印快速制模的电铸成型方法,以解决 上述现 有技术存在的问题,在保证加工质量的前提下能够显著降低单件小批量 产品的生产周期 和加工成本。 为实现上述目的,本发明提供了如下方案:本发明提供一种基于3D打印 快速制模 的电铸成型方法,包括以下步骤: 1)先绘制出模具的三维模型,然后将三维模型进行切片处理,再将切片 处理后的 数据导入3D打印机中,利用3D打印机制得模具; 2)对所述模具表面进行金属化处理,得到电铸芯模; 3)将所述电铸芯模置于电铸装置的电铸液中,电铸芯模为阴极,铸层金 属作为阳 极; 4)脱模得到电铸产品。 优选的,步骤1)中,制得模具的材料为ABS树脂、聚碳酸脂、PPSF树 酯、聚乳酸、聚 醚酰亚胺中的一种或几种。 优选的,步骤2)中,向所述模具表面喷涂石墨粉,得到电铸芯模。 优选的,步骤3)中电铸液为含有铸层金属水溶性盐的水溶液,铸层金属 水溶性盐 为金属盐酸盐、金属硫酸盐、金属有机盐中的一种或几种。 3 CN 111575748 A 说 明 书 2/3 页 优选的,铸层金属为磷铜板,磷铜板与电铸芯模平行对称放置,电铸液为 60~ 70g/L的H2SO4水溶液和200~300g/L的CuSO4水溶液,并向电铸液中添加 光亮剂。 优选的,步骤3)中电铸溶液的pH值为3-5,电铸温度为30℃-80℃,电 流密度为5A/ dm2-70A/dm2,电铸时间为0.5h-10h。 优选的,步骤3)中,在电铸液容器底部设置一恒温磁力搅拌器,电铸过 程中利用 恒温磁力搅拌器对电铸液进行加热、搅拌。 优选的,步骤4)中,将带有电铸金属层的电铸芯模在烘箱中加热,电铸 芯模在加 热情况下熔化流失,取出电铸金属层,将电铸金属层在清洗剂中清洗, 得到所需电铸产品。 本发明相对于现有技术取得了以下技术效果: 利用3D打印技术成型电铸模具的方式更加简单,模具成型更加快速,相 比于现有 技术的手工加工或者机械加工能够明显降低模具的成型周期,并且 3D打印技术能够打印 各种复杂结构,成型精度高,适用于各种形状的模具; 在电铸模具表面喷涂石墨粉进行表 面金属化处理的方法原材料价格低廉,操作 便捷,结合3D打印技术采用的无污染的热塑性 材料能显著降低小规模产品生 产的加工成本;因此,电铸与3D打印技术相结合可大大缩短 单件小批量产品 的制造周期和成本,产生良好的经济效益和社会效益。