专利名称：基于非金属原型的电铸方法
技术领域：
本发明属于电铸领域，涉及一种基于非金属原型的电铸方法。
背景技术：
电铸一般是基于金属原型或者非金属原型加导电化处理的方法；电铸EDM电极和电铸模具都要用到原型。原型分为金属原型和非金属原型两大类。在金属原型上，电铸可直接进行；而非金属原型，需要经导电化处理后，才可在其上进行电铸。目前，非金属原型的每一种导电化处理工艺都不同程度地存在着缺陷要么是工艺复杂；要么就会影响到原型的初始尺寸从而最终影响到模具和EDM电极的精度。
发明内容
本发明针对非金属原型导电化处理的缺点，解决工艺复杂及精度不高的问题，提出一种基于非金属原型的电铸方法，该方法是先用快速成型方法制得所需要的非金属原型，然后将其和已经准备好的金属基体组装在一起；随后将该组装体浸入到电铸液里进行电铸；待电铸层填满金属基体与非金属原型之间的间隙，将原型表面主轮廓复制下来，即得到所需要的电铸金属壳体。该方法采用非金属原型但不经过导电化处理，简化了工艺，提高了电铸件精度；并且对需要有冷却流道的模具，其冷却道可以直接电铸成截面为任何一种形状的随形冷却流道，显著提高了制件的品质。
图1是本发明方法的基本原理图；图2是本发明方法的带冷却流道的模具的电铸流程图；图3是本发明方法的模具冷却流道的电铸原理图。
具体实施例方式本发明采用非金属原型但不经过导电化处理的方法。其基本原理如图1所示。先用快速成型方法制得所需要的非金属原型1，然后将其和已经准备好的金属基体2组装在一起。随后，将该组装体3浸入到电铸液里进行电铸。电铸过程中，电铸金属的沉积从金属基体2的表面开始，逐步向非金属原型1堆积，电铸层逐渐增厚，直至填满金属基体2与非金属原型1之间的间隙，将原型表面主轮廓复制下来。最后得到所需要的电铸金属壳体4。
其中，值得注意的是金属基体的准备上。一是要求金属基体2的勿需电铸沉积的表面需要包裹或喷涂绝缘层；二是要求金属基体2表面与非金属原型1表面的间距H最好在0.2mm～3mm之间，以最佳地适合电铸和经济性要求。间距的控制可以针对原型1的复杂程度而采取相应的措施如果原型1简单，金属基体2就用大小适合的金属块或按尺寸稍经加工的金属块就可以；如果原型1比较复杂，金属基体2的制作方法可以按如下方式进行先用快速成型方法制得比所需原型1尺寸稍小的一非金属原型，然后在其基础上电弧喷涂一个厚度不小于5mm金属基体随形壳。
这种基于非金属原型不经过导电化处理的电铸方法，整个处理过程时间缩短，工艺相对简单，减少了中间处理和后处理环节，提高了电铸件的精度。
对于需要有冷却流道的模具，传统的方法是将冷却流道加工出米，或现在已有的做法是在电铸过程中预埋已弯曲成与模具工作表面主轮廓(即零件主轮廓)相近似的金属管(如铜管)。后者所制造的冷却流道虽然较前者有更高的冷却效率，减小了模具表面的温差；但是仍然受机械加工成形局限性的影响，冷却流道弯曲形状与模具工作表面主轮廓的对应性仍然不太好，还会影响到制件的最终品质。
对于冷却流道采用本发明电铸的方法制得，其制成的冷却流道具有与模具工作表面主轮廓一致的形状，即所谓的随形冷却流道，并且其截面可以是圆形、椭圆形、矩形等任何一种形状。这样，冷却道在随形的基础上加上采用适当的截面形状，不仅能提高冷却效率，缩短注塑循环周期，而且可显著缩小模面上的温差，减小工件中的内应力与翘曲变形，提高工件的品质。如图2、图3所示，该方法的制作步骤如下首先，用三维绘图软件做出产品、模具3D图；然后，按照冷却流道的布置位置做出随形轮廓线和生成随形冷却流道三维图；在此基础上，用快速成型方法及其相关的后处理工艺加工出一次性使用的随形冷却流道原型5，原型5金属型和非金属型均可，并将其和模具原型6组装在一起；最后，将组装体7浸入到电铸液里进行电铸，电铸完后将随形冷却流道原型5处理掉便得到带有随形冷却流道的模具7。
权利要求
1.一种基于非金属原型的电铸方法，该方法是先用快速成型方法制得所需要的非金属原型，然后将其和已经准备好的金属基体组装在一起；随后将该组装体浸入到电铸液里进行电铸；待电铸层填满金属基体与非金属原型之间的间隙，将原型表面主轮廓复制下来，即得到所需要的电铸金属壳体。
2.如权利要求1所述的基于非金属原型的电铸方法，其特征在于所述金属基体的勿需电铸沉积的表面需要包裹或喷涂绝缘层。
3.如权利要求1所述的基于非金属原型的电铸方法，其特征在于所述金属基体表面与非金属原型表面的间距最佳范围为0.2mm～3mm之间。
4.如权利要求1所述的基于非金属原型的电铸方法，其特征在于所述金属基体在当原型简单时采用大小适合的金属块或按尺寸稍经加工的金属块。
5.如权利要求1所述的基于非金属原型的电铸方法，其特征在于所述金属基体在当原型比较复杂时采用下述方法制得先用快速成型方法制得比所需原型尺寸稍小的一非金属原型，然后在其基础上电弧喷涂一个厚度不小于5mm金属基体随形壳。
6.、如权利要求1所述的基于非金属原型的电铸方法，制作冷却流道模具的步骤为A、用三维绘图软件做出产品、模具3D图；B、按照冷却流道的布置位置做出随形轮廓线和生成随形冷却流道三维图；C、在此基础上，用快速成型方法及其相关的后处理工艺加工出一次性使用的随形冷却流道原型，金属型和非金属型均可；D、将上述随形冷却流道原型和模具原型组装在一起；E、将组装体浸入到电铸液里进行电铸；F、电铸完后将随形冷却流道原型处理掉便得到带有随形冷却流道的模具。
全文摘要
本发明属于电铸领域，涉及一种基于非金属原型的电铸方法，该方法是先用快速成型方法制得所需要的非金属原型，然后将其和已经准备好的金属基体组装在一起；随后将该组装体浸入到电铸液里进行电铸；待电铸层填满金属基体与非金属原型之间的间隙，将原型表面主轮廓复制下来，即得到所需要的电铸金属壳体。该方法采用非金属原型但不经过导电化处理，简化了工艺，提高了电铸件精度；并且对需要有冷却流道的模具，其冷却道可以直接电铸成截面为任何一种形状的随形冷却流道，显著提高了制件的品质。
文档编号C25D1/10GK1482283SQ0312839
公开日2004年3月17日 申请日期2003年7月22日 优先权日2003年7月22日
发明者唐正连 申请人:湖北汽车工业学院