Общие сведения о процессе создания деталей методом гальванопластики

Работа по созданию изделий методом гальванопластики начинается с постановки технических условий, предъявляемых к формообразующему элементу, поскольку именно ему предстоит определить геометрию и качество рабочей поверхности будущей детали.

Выбрав материал и установив основные параметры будущей конфигурации детали, переходят к процессам подготовки поверхности модели, предшествующим ее дальнейшей металлизации. Такими процессами могут быть либо создание токопроводящего слоя на рабочей части модели, если она выполнена из диэлектрика, либо обезжиривание и активация (травление) в случае исполнения модели из металла, или же нанесение на нее специального разделительного слоя (для облегчения съема будущей детали).

Важным этапом является правильный выбор подвесочного оборудования (оснастки) и размещение смонтированной модели в гальванической ванне. Сюда же можно отнести выбор дополнительного технического оснащения рабочей ванны. Скорость и равномерность распределения осаждаемого металла по поверхности детали зависит от расположения будущей детали по отношению к анодному материалу (аноду), направления и интенсивности движения электролита (рабочего раствора), способа его перемешивания, и температуры.

Подбор электролита для гальванопластического наращивания определяется в первую очередь материалом исполнения готовой детали или материалом конструкционного слоя детали, таким материалом чаще всего бывает медь, никель, сплав никель-кобальт, реже золото или серебро. Как правило, такими электролитами являются высококонцентрированные растворы по содержанию соли основного металла, что позволяет вести процесс при больших скоростях. Поскольку, при высоких толщинах электролитически осажденного металла, активно проявляется такая физическая характеристика, как величина внутренних напряжений. Высокие внутренние напряжения в металлических осадках негативно сказываются на геометрии будущей детали и механической прочности изделия. В соответствие с этим, электролит выбирают таким образом, чтобы осаждаемые осадки из выбранного электролита имели минимальное значение внутренних напряжений или не мели их вовсе.

Подобрав рабочий раствор, рассчитывают параметры электролиза. В эти расчеты входит замер площади поверхности заготовки, выбор режима работы ванны, включая плотность тока, тип и интенсивность перемешивания раствора, нахождение детали в растворе – динамичное или статичное, температуру раствора. По результатам расчетов определяют длительность электролиза. После чего деталь загружается в ванну на установленное время, при выбранных параметрах процесса.

По окончанию электролитического осаждения металлического слоя на поверхность мастер-модели она извлекается из электролита, промывается, отсоединяется от вспомогательной оснастки и переходит к стадии отделения от заготовки.

Процесс и тип разделения детали от заготовки могут быть различными, в зависимости от типа модели.

Если деталь формировалась на не разрушаемой модели (конфигурация детали и материал модели позволяют проводить бездефектный съем и многократное применение заготовки), то как правило используются механические способы разделения: механическое усилие по линии разъема (прямое разъединение); прессование – деталь или модель закрепляются таким образом, что давление, оказываемое на один из предметов приводит его в движение, тем самым отделяя его от второго;  термическое воздействие – используется разница коэффициентов линейного расширения материалов, в результате чего происходит незначительное изменение линейных размеров пары деталь-модель, что облегчает их разъединение. 

В случае использования разрушаемых моделей используют наиболее оптимальный способ разрушения материала модели – плавление, сжигание, растворение или травление, если есть возможность регенерировать разрушенный материал, то стремятся выбрать его (например плавление восковой модели).

Иногда по окончанию процесса элеткроформования, деталь требует дополнительной механической обработки, которую проводят до момента разъема пары деталь-модель. Это связано с тем, что часто «базы» для координатной обработки так же заданы моделью. Такими работами могут быть токарные, фрезерные, шлифовальные и другие виды механической обработки.

Описанные стадии составляют основную часть цикла производства деталей в техническом применение гальванопластики.