Технологии изготовления технологической оснастки и изделий методом гальванопластики

Главная » Литература » Статьи » Технологии изготовления технологической оснастки и изделий методом гальванопластики
Автор: ПромЭФ ООО

Гальванопластика – технология получения точных металлических копий, путем осаждения металла на модели, которые после окончания процесса отделяются.

Точности рабочих размеров и шероховатости поверхности получаемых гальванопластических копий всецело зависят от точности размеров и шероховатости поверхности модели на которую происходит осаждение металла.

Метод гальванопластики наиболее целесообразно применять при изготовлении формообразующих элементов оснастки в инструментальном производстве и деталей основного производства, имеющих сложный рельеф, получение которых механическим путем либо неэкономично, либо не предоставляется возможным.

Наиболее эффективное применение гальванопластика находит при изготовлении:

  • формообразующих элементов пресс-форм для изготовления деталей со сложной конфигурацией поверхности (светоотражатели, линзы фринели, галло-графические пленки, игрушки, корпуса авторучек и т.п.);
  • объемных деталей с высокими требованиями по точности и шероховатости внутренних поверхностей (волноводные системы, сопла топливных насосов, катоды электронных ламп, параболические зеркала и т.п.);
  • плоских мелко структурных деталей (кодирующие диски, сетки, фильтры, детали часовых механизмов и т.п.);
  • художественных изделий (мелкая скульптура, оклады икон, панно и т.п.).

Получение формообразующих элементов пресс-форм в инструментальном производстве.

Современные технологические процессы позволяют получить формообразующие элементы пресс-форм методом гальванопластики без дальнейшей механической обработки. Достигается это за счет одновременного формирования осадком профильной части формообразующего элемента пресс-формы и вращивания базирующего эле-мента, размеры которого соответствуют размерам рабочего окна пресс-формы. В случае необходимости в фор-мообразующем элементе пресс-формы можно одновременно с формированием литьевой системы вращивать втулки под толкатели и необходимые технологические знаки. При этом независимо от сложности линий разъема двух полуматриц или матрицы и пуансона смыкание двух половинок происходит по всей линии и плоскости разъема полностью, так как формирование формообразующих элементов пресс-формы происходит одной половины по другой без извлечения модели.

Краткое описание технологического процесса

На подмодельную плиту, согласно чертежу, укрепляют модель, устанавливают базирующий элемент и, в случае необходимости, устанавливаются литниковые системы, системы толкателей, технологические знаки. Места, на которых не должно происходить осаждение металла, изолируются. Система помещается в гальванопластическую ванну, где происходит наращивание рабочего слоя формообразующего элемента.

Рабочий слой представляет сплав никель-кобальта (никеля от 80%, кобальта до 20%), толщиной от 1,5 мм до 3,0 мм. Твердость рабочей части формообразующего элемента колеблется от 45 до 55 НRС, в зависимости от содержания кобальта в осадке.

На рабочий слой из никель-кобальта наносят конструкционный слой, состоящий из меди. Толщина конструкционного слоя колеблется в пределах от 3,0 до 5,0 мм. Иногда толщина конструкционного слоя может быть увеличена, но при этом суммарная толщина рабочего конструкционного слоев не должна превышать 10,0 мм.

После формирования полуматрицы (матрицы) приступают к формированию второй полуматрицы (пуансона):
удаляет с первой полуматрицы подмодельную плиту;
изолируют участки, на которых не должно происходит осаждение металла;
устанавливают при необходимости дополнительные элементы,осаждение ведут без извлечения модели из полуматрицы (матрицы).
После изготовление формообразующих элементов пресс-форм их необходимо закрепить в форме. Способ закрепление формообразующих элементов пресс-форм в форме выбирается в зависимости от количества деталей отливаемых в пресс-форме.

Если количество отливаемых деталей не превышает трех-пяти тысяч штук, полученный формообразующий элемент пресс-формы можно залить эпоксидной смолой с металлическим наполнителем и установить пресс-форму согласно чертежу.

В случае, когда количество отливаемых деталей исчисляется десятками тысяч, полученный формообразующий элемент пресс-формы необходимо залить сплавом на основе цинка, баббитом или алюминием, предварительно нанеся на конструкционный слой сплав олово-висмут. В ряде случаев используют формообразующий элемент пресс-формы в качестве электрод-инструмента для электроэрозионной прошивки посадочного места в пресс-форме. Закрепление формообразующего элемента пресс-формы в форме осуществляют с помощью точной сварки, пайки или с помощью токопроводящих клеев, в зависимости от конкретных условий производства.

Изготовление электрод-инструментов для электроэрозионной и электрохимической обработки.

Широкое применение гальванопластика получила в изготовлении электрод-инстументов для электроэрозионной и электрохимической обработки формообразующих технологической оснастки.

Изготовление электрод-инcтрумента методом гальванопластики позволяет получать неограниченное количество абсолютно идентичных электрод-инстументов, так как весь инструмент изготавливается в одной и той же оснастке. Это очень важно при применении электроэрозионной обработки, где требуется для прошивки от двух и более электрод-инструментов. За счет вращивания базовой пластины, размеры и оснащение которой соответствуют подсоединительным местам электроэрозионного оборудования, убираются такие операции как выставление и впаивание хвостовика.

В качестве металла для элетрод-инструмента используется медь толщиной от 0,5 до 2,0 мм для электроэрозионной обработки и медь, никель либо никель-кобальт толщиной от 0,1 до 0,5 мм при электрохимической обработки.

Применение метода гальванопластики в основном производстве.

В случае, когда необходимо получить (до 100 штук изделий в месяц) объемных деталей сложного профиля толщиной от 0,1 до 0,5 мм метод гальванопластики становится незаменимым. При этом внутренние размеры и шероховатость поверхности получаемых деталей полностью соответствуют размерам и шероховатости модели на которую происходит осаждение металла, а получаемая наружная поверхность детали по точности и шероховатости не ниже точности и шероховатости модели. С помощью специальной технологической оснастки, во время гальванопластического осаждения металла детали можно формировать необходимые окна, технологические отверстия, что исключает необходимость в дополнительной механической обработке. Данное направление весьма эффективно за счет исключения расходов на изготовление технологической оснастки.

Изготовление сложно-профильных плоских изделий.

Метод гальванопластики используется для получения плоских сложнопрофильных изделий типа кодирующие диски (1024 паза на диаметре 50 мм), всевозможных сеток, деталей часовых механизмов.Толщина таких деталей колеблется от 0,025 до 0,2 мм при использовании сухого пленочного фоторезистора (СПВЩ) и до 0,8 мм при использовании фотополимерной композиции. Точность получаемых деталей зависит от разрешающей способности фоторезистивных и фотополимерных композиций и применяемого оборудования. Количество изделий, получаемых за один съем зависит от размеров подложки, на которую наносится композиция, и количества деталей, помещающихся на ней.

Изготовление полых изделий путем наружного осаждения металла на выплавляемые модели.

К таким изделиям традиционно относятся волноводы, детали радио-электронной аппаратуры, а в последнее время к ним можно отнести изделия декоративного искусства любой степени сложности. Шероховатость наружной поверхности при осаждении - не ниже шероховатости поверхности модели. Осаждаемые металлы – это традиционная медь, никель, никель-кобальт, железо. Возможно гальванопластическое осаждение никель-железо.

Скачать файл - Технологии изготовления технологической оснастки и изделий методом гальванопластики