Использование разрушаемых форм в гальванопластике
Поговорим про формы
Разрушаемые формы -
служат для гальванопластического изготовления единичных деталей, поэтому для изготовления форм используют только недорогие материалы. Разрушаемые формы можно разделить на четыре группы: вытравливаемые, выплавляемые, растворяемые и разрушаемые механическим путем.
Для вытравляемых форм наиболее часто используют алюминий и его сплавы, которые хорошо растворимы в растворах гидроксида натрия или калия и соляной кислоты.
Алюминиевые сплавы легко подвергаются механической обработке, что позволяет изготавливать формы с жесткими допусками на размеры и малой степенью шероховатости поверхности.
К недостаткам вытравляемых форм из алюминия относятся длительность их растворения, образование травильного шлама, а также высокая стоимость по сравнению с другими материалами.
Отдельное внимание стоит уделить подготовке таких форм перед наращиванием на них гальванопластических осадков.
Для изготовления форм могут быть использованы сплавы: силумин, Д16, Д17, Д6, Д7, алюминий марки АД1. Кроме алюминиевых сплавов для изготовления вытравляемых форм применяют сплавы на основе цинка, например сплав марки ЦАМ, содержащий 78% Zn, 0,2-0,5% Mg, 1% Cu и остальное алюминий. Этот сплав хорошо воспроизводит профиль формы и подвергается литью. Стоимость сплава невысока, вытравление сплава ЦАМ производится в холодном 1%-ном растворе соляной кислоты.
Алюминиевые сплавы легко подвергаются механической обработке, что позволяет изготавливать формы с жесткими допусками на размеры и малой степенью шероховатости поверхности.
К недостаткам вытравляемых форм из алюминия относятся длительность их растворения, образование травильного шлама, а также высокая стоимость по сравнению с другими материалами.
Отдельное внимание стоит уделить подготовке таких форм перед наращиванием на них гальванопластических осадков.
Для изготовления форм могут быть использованы сплавы: силумин, Д16, Д17, Д6, Д7, алюминий марки АД1. Кроме алюминиевых сплавов для изготовления вытравляемых форм применяют сплавы на основе цинка, например сплав марки ЦАМ, содержащий 78% Zn, 0,2-0,5% Mg, 1% Cu и остальное алюминий. Этот сплав хорошо воспроизводит профиль формы и подвергается литью. Стоимость сплава невысока, вытравление сплава ЦАМ производится в холодном 1%-ном растворе соляной кислоты.
Выплавляемые формы
могут быть изготовлены из материалов, которые могут быть удалены при сравнительно низких температурах без опасения деформации самой детали. К таким материалам относят легкоплавкие металлические сплавы и восковые композиции, обладающие хорошими литейными свойствами и используемые повторно после выплавления в горячей воде или силиконовом масле. Но вследствие большой усадки этих материалов они не используются для изготовления деталей с жесткими допусками на размер.
Преимуществом форм из легкоплавких сплавов по сравнению с восковыми композициями является их электропроводность и меньшая усадка. Большинство легкоплавких сплавов, имеющих низкую точку кипения (60-140*С), содержат (кроме олова и свинца) от 35 до 50% висмута, который является причиной хрупкости осажденных никеля или меди. Поэтому в литературе рекомендуется использовать сплав, содержащий 92% олова и 8% цинка. Этот сплав может быть отлит в пресс-формы, что позволяет получать формы с чистой поверхностью. Выплавление сплава из готовой детали производится при температуре 250*С, при этом деформации деталей из меди или никеля не происходит.
Формы из восковых композиций наиболее дешевы и просты, они нашли применение в промышленности особенно при изготовлении крупногабаритных деталей с толстыми стенками. Для отливки форм используют различные восковые композиции, например смесь, содержащую 70% пчелиного воска, 10% парафина, 16% графита, 4% скипидара. Другая безусадочная композиция содержит 70% канифоли, 10% парафина и 20% пчелиного воска. Масса, идущая на изготовление форм, может быть использована многократно.
Формы из восковых композиций наиболее дешевы и просты, они нашли применение в промышленности особенно при изготовлении крупногабаритных деталей с толстыми стенками. Для отливки форм используют различные восковые композиции, например смесь, содержащую 70% пчелиного воска, 10% парафина, 16% графита, 4% скипидара. Другая безусадочная композиция содержит 70% канифоли, 10% парафина и 20% пчелиного воска. Масса, идущая на изготовление форм, может быть использована многократно.
Деформируемые формы
Основной частью деформируемых форм является оболочка, обладающая определенной эластичностью, позволяющая извлечь ее из осажденной детали.
Для изготовления таких форм часто используют диэлектрические материалы, например, поливинилхлорид (ПВХ) из которого методом литья получают оболочку требуемых величины и конфигурации. Эту оболочку заполняют восковой композицией, чтобы сделать форму более твердой и тяжелой. Для удаления формы из готовой детали расплавляют воск и затем вытаскивают ПВХ-оболочку, которая может многократно использоваться.
Недостатком использования таких форм является сравнительно небольшая точность изготовления деталей.
Отделение форм от осадка. Способы отделения готовых деталей от формы, на которую велось осаждение, зависят прежде всего от ее характера и материала. Постоянные формы могут быть удалены из деталей с помощью различных механических методов, например путем давления в торец осажденного слоя металла с помощью различных механизмов (ручной или гидравлический пресс и др.) или отделением осадка от основы с помощью острого ножа или долга (для плоских деталей) и др.
Кроме чисто механических методов используются также нагрев или охлаждение в воде или морозильной камере, однако этот метод эффективнее при достаточно большой разнице между коэффициентами линейного расширения материалов формы и детали. В некоторых случаях требуется больший нагрев или охлаждение, что достигается с помощью паяльной лампы или путем погружения в смесь сухого льда или органического расвторителя.
Недостатком использования таких форм является сравнительно небольшая точность изготовления деталей.
Отделение форм от осадка. Способы отделения готовых деталей от формы, на которую велось осаждение, зависят прежде всего от ее характера и материала. Постоянные формы могут быть удалены из деталей с помощью различных механических методов, например путем давления в торец осажденного слоя металла с помощью различных механизмов (ручной или гидравлический пресс и др.) или отделением осадка от основы с помощью острого ножа или долга (для плоских деталей) и др.
Кроме чисто механических методов используются также нагрев или охлаждение в воде или морозильной камере, однако этот метод эффективнее при достаточно большой разнице между коэффициентами линейного расширения материалов формы и детали. В некоторых случаях требуется больший нагрев или охлаждение, что достигается с помощью паяльной лампы или путем погружения в смесь сухого льда или органического расвторителя.