(二)电铸工艺的特点
1.表面细微特征的复制能力特别强
由电铸工艺过程可知,电铸层紧贴在芯模表面以原子直径的尺寸(亚纳米级)逐渐堆积、向外生长,故它能准确复制出芯模表面精度达到纳米级的细微特征,因此,当将电铸层与芯模分离后,即可得到粗糙度与芯模相当、纹理相反的镜像表面,这就是电铸技术最基本的、也是最典型的工艺特点。这一特性已被广泛用于印刷制版、光盘模具及光学部件的加工中。光盘表面用于记录信息的沟槽,其宽度为0.4μm,深度为0.12μml。
除对表面粗糙度要求极高的光学部件外,这一特有的复制能力还被应用于部分采用传统技术无法加工的零件制备上。如波导管、文氏管等对内表面的尺寸及精度要求较高、同时内表面直径小的零件,采用传统加工技术无法加工,无法使内表面尺寸及精度达到要求。如果采用电铸技术,可使难以实施的内型面加工转变为容易实施的外型面加工。其加工过程如下:先加工一个外表面的形状、尺寸及精度与波导管、文氏管内表面完全一致的芯模,再利用电铸技术在芯模的外表面上制备厚度超过图纸要求的电铸层,也就得到了内表面的形状、尺寸及精度与芯模外表面完全一致的电铸层,然后按照图纸要求对电铸层外表面进行机加工,最后将芯模退除,即获得内表面尺寸及精度均符合要求的高品质的产品。2.生产周期及成本电铸层是金属原子一层层逐渐堆积而成的,其生长速度与所使用的电铸工艺参数(如溶液温度及pH值、阴极电流密度等)有关。适当提高阴极电流密度可以提高电铸层的生长速度,但阴极电流密度的提高受电沉积过程三个因素的限制:金属离子从溶液本体向阴极表面迁移的速度、金属离子在阴极表面的还原反应速度、离子还原后在阴极表面的迁移和晶粒成核及晶粒长大的速度。
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