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一個(gè)描述電鑄鎳殼在注塑模具的應(yīng)用的技術(shù)研究
摘要：在過(guò)去幾年中快速成型技術(shù)及快速模具已被廣泛開(kāi)發(fā)利用. 在本文中,使用電芯作為核心程序?qū)λ芰献⑸淠＞叻治?。通過(guò)差分系統(tǒng)快速成型制造外殼模型。主要目的是分析電鑄鎳殼力學(xué)特征、 研究相關(guān)金相組織，硬度，內(nèi)部壓力等不同方面，由這些特征參數(shù)以生產(chǎn)電鑄設(shè)備的外殼。最后一個(gè)核心是檢驗(yàn)注塑模具。
關(guān)鍵詞：電鍍；電鑄；微觀結(jié)構(gòu)；鎳
1. 引言
現(xiàn)代工業(yè)遇到很大的挑戰(zhàn)，其中最重要的是怎么樣提供更好的產(chǎn)品給消費(fèi)者,更多種類和更新?lián)Q代問(wèn)題。因此,現(xiàn)代工業(yè)必定產(chǎn)生更多的競(jìng)爭(zhēng)性。毫無(wú)疑問(wèn)，結(jié)合時(shí)間變量和質(zhì)量變量并不容易。因?yàn)樗麄兘?jīng)常彼此互為條件；先進(jìn)的生產(chǎn)系統(tǒng)將允許該組合以更加有效可行的方式進(jìn)行，例如，如果是觀測(cè)注塑系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變、 我們得出的結(jié)論是，事實(shí)上一個(gè)新產(chǎn)品在市場(chǎng)上具有較好的質(zhì)量它需要越來(lái)越少的時(shí)間快速模具制造技術(shù)是在這一領(lǐng)域，中可以改善設(shè)計(jì)和制造注入部分的技術(shù)進(jìn)步?？焖倌＞咧圃旒夹g(shù)基本上是一個(gè)中小型系列的收集程序，在很短的時(shí)間內(nèi)在可接受的精度水平基礎(chǔ)上讓我們獲得模具的塑料部件。其應(yīng)用不僅在更加廣闊而且生產(chǎn)也不斷增多。
本文包括了很廣泛的研究路線，在這些研究路線中我們可以嘗試去學(xué)習(xí)，定義，分析，測(cè)試，提出在工業(yè)水平方面的可行性，從核心的注塑模具制造獲取電鑄鎳殼，同時(shí)作為一個(gè)初始模型的原型在一個(gè)FDM設(shè)備上的快速成型。
不得不說(shuō)的是,先進(jìn)的電鑄技術(shù)應(yīng)用在無(wú)數(shù)的行業(yè)，但這一研究工作調(diào)查到什么程度，并根據(jù)這些參數(shù)，使用這種技術(shù)生產(chǎn)快速模具在技術(shù)上是可行的。都產(chǎn)生一個(gè)準(zhǔn)確的，系統(tǒng)化使用的方法以及建議的工作方法。
2. 制造過(guò)程的注塑模具
薄鎳外殼的核心是電鑄，獲得一個(gè)充滿epoxic金屬樹(shù)脂的一體化的核心板塊模具(圖1)允許直接制造注射型多用標(biāo)本，因?yàn)樗鼈兇_定了新英格蘭大學(xué)英文國(guó)際表卓華組織3167標(biāo)準(zhǔn)。這樣做的目的是確定力學(xué)性能的材料收集代表行業(yè)。
該階段取得的核心[4]，根據(jù)這一方法研究了這項(xiàng)工作，有如下：
a,用CAD系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理想對(duì)象
b模型制造的快速成型設(shè)備(頻分多路系統(tǒng)). 所用材料將是一個(gè)ABS塑料
c一個(gè)制造的電鑄鎳殼，已事先涂有導(dǎo)電涂料(必須有導(dǎo)電)。
d無(wú)外殼模型
e核心的生產(chǎn)是背面外殼環(huán)氧樹(shù)脂的抗高溫與具有制冷的銅管管道。
有兩個(gè)腔的注塑模具、 其中一個(gè)是電核心和其他直接加工的移動(dòng)版。因此,在同一工藝條件下，同時(shí)注入兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)制造，獲得相同的工作。
3 獲得電殼:設(shè)備
電鍍是電解質(zhì)時(shí)電流的化學(xué)變化，電解所形成的直流電有兩個(gè)電極，陽(yáng)極和陰極。當(dāng)電流流經(jīng)電路，在離子溶液中轉(zhuǎn)化為原子。
電鍍液用于這項(xiàng)工作是由氨基磺酸鎳400 毫升/升,氯化鎳(10克/升)、硼酸(50克/升),allbrite SLA(30毫升/升),allbrite703(2毫升/升)。選擇這種組合主要原因是我們考慮注塑模具程序是玻璃纖維。氨基磺酸鎳讓我們獲得可以接受的內(nèi)部壓力(測(cè)試不同工藝條件結(jié)果,而不是最佳工藝條件約2兆帕最高為50兆帕)。不過(guò),這種內(nèi)部壓力是由touenesulfonamode衍生物和甲醛水溶液使用的ALLbrite添加劑的結(jié)果。
這種添加劑也增加了殼的阻力。 Allbrite703是一種可生物降解水溶液表使用劑氯化鎳，有利于解決金屬統(tǒng)一分布在陰極，提高導(dǎo)電性的問(wèn)題。硼酸作為PH值緩沖區(qū)。
該設(shè)備用于制造殼的測(cè)試如下：
● 聚丙烯:600毫米×400毫米×500毫米的尺寸
● 三聚四氟乙烯電阻器,每一個(gè)有800W
● 具有機(jī)械攪拌系統(tǒng)的陰極
●循環(huán)和過(guò)濾系統(tǒng)用的泵和聚丙烯過(guò)濾器。
● 充電整流器 最大強(qiáng)度在連續(xù)50個(gè)A和連續(xù)電流電壓介于0至16伏
● 籃鈦鎳陽(yáng)極(鎳硫回合電解鎳)純度99%以上
● 氣體注入系統(tǒng)
一旦電流密度( 1-22A/dm），溫度(35至55℃)和pH值，已經(jīng)確定，執(zhí)行參數(shù)以及測(cè)試的進(jìn)程部分不可改變。
4 獲得硬度
電殼硬度的測(cè)試一直保持在相當(dāng)高的很穩(wěn)定的結(jié)果。如圖2，可以看到：電流密度值2.5到22A/dm，硬度值介于540到580高壓，PH值為4+-0.2和溫度為45攝氏度，如果PH減少到3.5和溫度為55攝氏度，硬度為520以上，高壓低于560.這一測(cè)試使常規(guī)組成不同于其他氨基磺酸鎳，允許其經(jīng)營(yíng)更加廣泛，然而，這種operatyivity將是一定的取決于其他因素，如內(nèi)部壓力，因?yàn)樗赡艿淖儺悺?
改變PH值，電流密度和溫度等，另一方面，傳統(tǒng)的硬度氨基磺酸鎳承受的高壓在200-250之間，遠(yuǎn)低于取得的一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的電壓。對(duì)于一個(gè)注塑模具，硬度可以接受的起點(diǎn)300高壓這是必須考慮的，注塑模具中最常見(jiàn)的材料，有改善鋼（290高壓），整體淬火（520-595高壓），casehardened鋼鐵（760-8--高壓）等，以這樣一種方式，可以看到，注塑模具硬度水平的鎳是殼內(nèi)的高范圍的材料。因?yàn)檫@是一個(gè)負(fù)責(zé)內(nèi)部壓力的塑料注射液，這種方式與環(huán)氧樹(shù)脂灌漿將遵循它，相反對(duì)低韌性的殼補(bǔ)償，這就是為什么它是必定盡可能的外殼厚度均勻，并沒(méi)有重要的原因，如 腐蝕。
5 金相組織
為了分析金相結(jié)構(gòu)、電流密度、溫度主要變化. 在正面橫向部分（垂直沉積）對(duì)樣品進(jìn)行了分析，為了方便地封裝在樹(shù)脂，拋光。銘刻，在不同階段的混合乙酸和硝酸。該時(shí)刻間隔15,25,40,50之后再次拋光, 為了在金相顯微鏡下觀察奧林巴斯PME3-ADL3.3X/10X
必須要說(shuō)的是，這一條規(guī)定顯示了圖片之后的評(píng)論，用于制造該模型的殼在FDM快速成型機(jī)里融化的塑料材料（澳大利亞統(tǒng)計(jì)局）鞏固和解決了該階層。后來(lái)在每一個(gè)層，擠出的模具都留下一個(gè)大約0.15毫米直徑橫向和縱向的線程。因此，在表面可以看到細(xì)線表面頭部的機(jī)器。這些西路將作為參考信息解決鎳的重復(fù)性問(wèn)題。重復(fù)性的模型將作為一個(gè)基本要素來(lái)評(píng)估注塑模具的表面紋理。
表1測(cè)試系列：
表1. 檢驗(yàn)系列
系列
pH
溫度(℃)
電流密度A/mm2
1
4.2?±?0.2
55
2.22
2
3.9?±?0.2
45
5.56
3
4.0?±?0.2
45
10.00
4
4.0?±?0.2
45
22.22
圖3說(shuō)明該系列第一時(shí)刻表面的樣本
它顯示了流道起點(diǎn)的頻率復(fù)用機(jī)，這就是說(shuō)，又一個(gè)很好的重復(fù)性。它不能仍然要注意四舍五入結(jié)構(gòu)。在圖4 系列2，經(jīng)過(guò)第二次，可以看到一條線的流道的方式與以前的相比不太清楚。在圖5系列3雖然第二次時(shí)刻開(kāi)始出現(xiàn)圓形晶結(jié)果是非常困難的。此外，最黑暗的部分表明時(shí)刻不足的進(jìn)程和組成。
這種現(xiàn)象表明，在低電流密度和高溫條件下工作，得到更小的晶粒尺寸和殼重現(xiàn)性好，就是所需要的足夠的應(yīng)用程序。
如果分析橫向平面進(jìn)行的沉積，可以在所有測(cè)試樣品和條件增長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)層（圖6），犧牲一個(gè)低延展性取得令人滿意的高機(jī)械阻力，最重要的是添加劑的使用情況，氨基磺酸鎳液的添加劑通常創(chuàng)建一個(gè)纖維和非層狀結(jié)果[9].這個(gè)問(wèn)題表明在任何情況下改變潤(rùn)濕劑，由于該層結(jié)構(gòu)的決定因素是這種結(jié)構(gòu)的應(yīng)力減速器（ALLbriteSLA)。另一方面，她也是測(cè)試的層狀結(jié)構(gòu)不同厚度中的電流密度.
6 內(nèi)部壓力
殼的一個(gè)主要特點(diǎn)是應(yīng)該有其應(yīng)用，如插入時(shí)要有一個(gè)低水平的內(nèi)部壓力。測(cè)試不同的溫度很電流密度，所采取的措施取決于陰極彎曲張力計(jì)法。A鋼測(cè)試控制使用側(cè)固定和其他自由度固定（160毫米長(zhǎng)，12.7毫米寬，0.3毫米厚）。金屬沉積只有在控制了機(jī)械拉伸力（拉深或壓應(yīng)力），才能計(jì)算內(nèi)部壓力。彈性的角度來(lái)看，斯托尼模型應(yīng)用，假定鎳基質(zhì)厚度，對(duì)部分鋼材產(chǎn)生足夠?。?微米）的影響。在所有測(cè)試情況下，一個(gè)能夠接受的應(yīng)用程序在內(nèi)部壓力在50兆帕的極端條件下和2兆帕的最佳條件下產(chǎn)生。得出的結(jié)論是，內(nèi)部壓力在不同的工作條件和參數(shù)沒(méi)有明顯的變化條件下。
7 校驗(yàn)注塑模具
試驗(yàn)已進(jìn)行了各種代表性熱塑性材料如聚丙烯、高密度聚乙烯和PC、 并進(jìn)行了注射部件性能的分析，如尺寸，重量，阻力，剛度和柔性。對(duì)殼的力學(xué)性能進(jìn)行了拉伸破壞性測(cè)試和分析。大約500個(gè)注射液在其余的條件下，進(jìn)行了更多的檢驗(yàn)
總體而言, 為分析一種材料，重要的是注意到行為標(biāo)本中的核心和那些加工腔之間的差異。然而在分析光彈注入標(biāo)本（圖7）有人注意到不同的國(guó)家之間張力存在兩種不同的類型的標(biāo)本，是由于不同的模腔熱傳遞和剛度。這種差異解釋了柔性的變化更加突出的部分晶體材料，如聚乙烯和聚酰胺6.
有人注意到一個(gè)較低的柔性標(biāo)本在的高密度聚乙烯分析測(cè)試管在鎳核心的情況下，量化30%左右。如尼龍6這個(gè)值也接近50%。
8 結(jié)論
經(jīng)過(guò)連續(xù)的測(cè)試，注塑模具在不同條件下檢查的氨基磺酸鎳液使用添加劑。這就是說(shuō)塑性好，硬度好和摩擦力好的層狀結(jié)構(gòu)，已取得的力學(xué)性能是可以接受的。借鞋缺陷的鎳殼將部分取代環(huán)氧樹(shù)脂為核心的注塑模具，使注入的一系列中型塑料零部件達(dá)到可接受的質(zhì)量的水平。