[發明專利]一種基于3D打印快速制模的電鑄成型方法

在審

• 申請號: 202010376620.0
• 申請日: 2020-05-07
• 公開（公告）號: CN111575748A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 連海山;李曉霞;陳小軍;莫德云
• 申請（專利權）人: 嶺南師范學院
• 主分類號: C25D1/10
• 分類號: C25D1/10;C25D1/20;C25D3/38;C25D21/10;C25D21/02;G06T17/00;B33Y10/00;B33Y70/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 張琳麗

本發明公開一種基于3D打印快速制模的電鑄成型方法，涉及電鑄領域，包括以下步驟：1)先繪制出模具的三維模型，然后將三維模型進行切片處理，再將切片處理后的數據導入3D打印機中，利用3D打印機制得模具；2)對所述模具表面進行金屬化處理，得到電鑄芯模；3)將所述電鑄芯模置于電鑄裝置的電鑄液中，電鑄芯模為陰極，鑄層金屬作為陽極；4)脫模得到電鑄產品；利用3D打印技術成型電鑄模具的方式更加簡單，模具成型更加快速，并且能夠打印各種復雜結構，成型精度高，適用于各種形狀的模具，電鑄與3D打印技術相結合可大大縮短單件小批量產品的制造周期和成本，產生良好的經濟效益和社會效益。

技術領域

本發明涉及電鑄成型領域，特別是涉及一種基于3D打印快速制模的電鑄 成型方法。

背景技術

電鑄是用金屬電沉積的方法制取產品的工藝，能制得由多種合金和復合材 料組成的產品，彌補了傳統加工工藝的不足，現應用于制造大型、結構復雜的 產品，也可用于制造精密元件。由于電鑄是從芯模表面生長成型的，而電鑄芯 模是由模具處理得到的，所以，電鑄模具的材料和制造工藝的適用性和高效性 非常重要，是實現電鑄過程的重要指標。

近年來，電鑄領域不斷發展電鑄模具的制作工藝，常用的加工工藝有：人 工加工模具和機械加工制作模具。人工加工模具對操作者的手工能力較高，并 且工藝復雜，尤其對于表面具有特殊紋理的模具，手工加工的周期較長且難以 達到所需精度。機械加工制作模具主要包括通用機械加工方法、電火花加工、 數控加工方法，均廣泛應用于工業制品的模具，具有加工速度快、效率高、精 度高等優點。但這種加工方法目前僅適用于大規模的生產，對于小規模生產， 制得模具的成本較高，因此機械加工模具的方法并不適用于小規模生產。

因此，有必要尋求一種適用于小規模生產，既能夠降低制備成本又能保障 加工質量的電鑄成型方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于3D打印快速制模的電鑄成型方法，以解決 上述現有技術存在的問題，在保證加工質量的前提下能夠顯著降低單件小批量 產品的生產周期和加工成本。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：本發明提供一種基于3D打印 快速制模的電鑄成型方法，包括以下步驟：

1)先繪制出模具的三維模型，然后將三維模型進行切片處理，再將切片 處理后的數據導入3D打印機中，利用3D打印機制得模具；

2)對所述模具表面進行金屬化處理，得到電鑄芯模；

3)將所述電鑄芯模置于電鑄裝置的電鑄液中，電鑄芯模為陰極，鑄層金 屬作為陽極；

4)脫模得到電鑄產品。

優選的，步驟1)中，制得模具的材料為ABS樹脂、聚碳酸脂、PPSF樹 酯、聚乳酸、聚醚酰亞胺中的一種或幾種。

優選的，步驟2)中，向所述模具表面噴涂石墨粉，得到電鑄芯模。

優選的，步驟3)中電鑄液為含有鑄層金屬水溶性鹽的水溶液，鑄層金屬 水溶性鹽為金屬鹽酸鹽、金屬硫酸鹽、金屬有機鹽中的一種或幾種。

優選的，鑄層金屬為磷銅板，磷銅板與電鑄芯模平行對稱放置，電鑄液為 60～70g/L的H₂SO₄水溶液和200～300g/L的CuSO₄水溶液，并向電鑄液中添加 光亮劑。

優選的，步驟3)中電鑄溶液的pH值為3-5，電鑄溫度為30℃-80℃，電 流密度為5A/dm²-70A/dm²，電鑄時間為0.5h-10h。

優選的，步驟3)中，在電鑄液容器底部設置一恒溫磁力攪拌器，電鑄過 程中利用恒溫磁力攪拌器對電鑄液進行加熱、攪拌。