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制造纯铜电极的特点是什么?
 
   其简单工艺介绍如下。
1)电铸母型材料一般选环氧树脂,其优点是收缩率小、尺寸精确、质量较轻、耐腐蚀性强、成本较低、可重复使用等。
2)电铸前的导电化处理,环氧树脂母型制好后,先在含氢氧化钠溶液中浸除油,然后用水清洗干净。再作敏化处理,再用水冲洗干净。最后化学喷银,形成银膜。再用水冲洗,去除残余的未被还原的化学物质。当安装好导线后,即可放入电铸模进行电铸。
3)电铸纯铜的溶液,可采用硫酸铜一硫酸型的电铸溶液。这种溶液具有组成简单,价格低廉、溶液稳定、导电性能良好、控制操作方便、沉积铜速度较快等优点。
4)电铸纯铜的厚度,一般在2mm左右即可使用。但由于电铸层的不均匀性,所以在使用中不允许产生过大热量,以防表面剥落或变形等。
5)将电铸后的模壳放在一铜板上,再次利用电铸的方法,进行复合电铸,翻制出整体电极,经过局部打磨修整后就可以直接当作电极使用。
在上述工艺过程中还存在一些问题,如在应用上述电极制造出来的型腔尺寸会与设计要求不一致,需要进行改进。但随着技术的发展,特别是CAD技术的应用,电铸成形技术提供了一种方便、快捷制造精密复杂形状电极的有效途径。
(1)喷涂成形  是将电极材料溶射到金属或合成树脂母型上,将这种方法应用到电极制造中。其喷涂材料主要是纯铜,将纯铜喷涂在树脂等材料上时,母型表面要先薄薄喷上一层锌之后再往下喷涂纯铜。在钢模上喷涂比较容易,离型也不困难,但对锌合金精铸模离型就比较困难,要补充使用脱模剂。喷涂制造纯铜电极的过程比较简单,只需准备母型,但喷涂制造的电极,还需注入锌合金等低熔点合金进行内补增强之后,才能用于电火花加工。
喷涂成形技术制造电极还存在损耗较大的缺陷,可以采用还原处理等措施,使电极材料组织得到改善,制造出损耗较低的工具电极,更好的应用于电火花加工。
(2)锻造成形   主要指用精锻成形的方法制造纯铜电极,尤其在批量制造电极时是非常有效的。这种方法必须要有“模型”,将纯铜材料在这个模型中热锻,为矫正冷却后尺寸精度的改变,还要重复进行冷锻矫正,才能使电极锻造成形。进行矫正锻造是为使电极更接近于模腔形状,提高加工精度,但由于加工硬化会千万模型的损坏或磨损,所以锻造过程中要适当进行退火处理。
锻造成形的纯铜电极具有组织致密、损耗小、成形精度高、节约原材料、制作周期短、成本比较低的优点。缺点是需要配置专用设备和辅助设施等。
(3)照相腐蚀  是指利用照相制铜板技术,又称光刻(或光蚀)技术。由于它的加工基础是从感光性抗蚀膜(光致抗蚀剂制成)的工序开始的。再经过化学腐蚀(一般用三氯化铁)的办法制造出纯铜板状电极;即把需要的图形、文字、花纹等保护起来把不需要的部分蚀除掉,达到制造电极的目的(类似制作印制电路板),此种方法称为照相腐蚀法。此种方法适合图形复杂机械加工困难甚至无法加工的零件,例如常见的各种形式的纪念币、花纹装饰等模具均采用照相腐蚀的办法制作纯工具电极。此种电极只限于平面,铜板厚不超过2mm,腐蚀深度在0.4~1mm之间效果较好。由于数码照相和微机技术的应用使得照相腐蚀制作电极的水平得到很大提高,有待于向立体的复杂形状的精密的电极制造发展。
(4)数控雕刻  主要指利用数控雕刻机床加工制作纯铜工具电极、最大优点是可进行三维复杂图形雕刻、雕铣加工,已取得较好加工效果。该种设备类似于简易加工中心的数控铣床,利用数控技术实现多轴联动进行立体加工,操作简单、定位精度高,三维立体制图,应用CAD/CAM技术制造电极。缺点是一次性投资较大,制造电极的费用太高。
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