[发明专利]一种基于3D打印快速制模的电铸成型方法在审

专利信息
申请号: 202010376620.0 申请日: 2020-05-07
公开(公告)号: CN111575748A 公开(公告)日: 2020-08-25
发明(设计)人: 连海山;李晓霞;陈小军;莫德云 申请(专利权)人: 岭南师范学院
主分类号: C25D1/10 分类号: C25D1/10;C25D1/20;C25D3/38;C25D21/10;C25D21/02;G06T17/00;B33Y10/00;B33Y70/00
代理公司: 北京高沃律师事务所 11569 代理人: 张琳丽
地址: 524048 广*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 打印 快速 电铸 成型 方法
【说明书】:

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;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,并且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,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。

技术领域

本发明涉及电铸成型领域,特别是涉及一种基于3D打印快速制模的电铸 成型方法。

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。

发明内容

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。

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。

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