利用金屬的電解沉積原理精確復(fù)制某些復(fù)雜或特殊形狀工件的特種加工方法。電鑄是俄國(guó)學(xué)者Б.С.雅可比于1837年發(fā)明的。電鑄是在芯模表面電沉積金屬，然后使兩者分離來(lái)制取零件的工藝?；驹砼c電鍍相同，區(qū)別在于電鍍層要與基材牢固結(jié)合，而電鑄層要與基材(芯模)分離；電鍍層的厚度一般只有幾微米到幾十微米，而電鑄層有零點(diǎn)幾毫米到幾十毫米。
把預(yù)先按所需形狀制成的原模作為陰極，用電鑄材料作為陽(yáng)極，一同放入與陽(yáng)極材料相同的金屬鹽溶液中，通以直流電。在電解作用下，原模表面逐漸沉積出金屬電鑄層，達(dá)到所需的厚度后從溶液中取出，將電鑄層與原模分離，便獲得與原模形狀相對(duì)應(yīng)的金屬?gòu)?fù)制件。
電鑄的金屬通常有銅、鎳和鐵3種,有時(shí)也用金、銀、鉑鎳-鈷、鈷-鎢等合金，但以鎳的電鑄應(yīng)用最廣。電鑄層厚度一般為0.02～6毫米,也有厚達(dá)25毫米的。電鑄件與原模的尺寸誤差僅幾微米。
原模的材料有石膏、蠟、塑料、低熔點(diǎn)合金、不銹鋼和鋁等。原模一般采用澆注、切削或雕刻等方法制作，對(duì)于精密細(xì)小的網(wǎng)孔或復(fù)雜圖案，可采用照相制版技術(shù)。非金屬材料的原模須經(jīng)導(dǎo)電化處理，方法有涂敷導(dǎo)電粉、化學(xué)鍍膜和真空鍍膜等。
對(duì)于金屬材料的原模，先在表面上形成氧化膜或涂以石墨粉，以便于剝離電鑄層。
電鑄設(shè)備由電鑄槽、直流電源(一般是12伏,幾百至幾千安) 以及電鑄溶液的恒溫、攪拌、循環(huán)和過(guò)濾等裝置組成。電鑄溶液采用含有電鑄金屬離子的硫酸鹽、氨基磺酸鹽、氟硼酸鹽和氯化物等的水溶液。電鑄的主要缺點(diǎn)是效率低，一般每小時(shí)電鑄金屬層的厚度為0.02～0.05毫米。采用高濃度電鑄溶液，并適當(dāng)提高溶液溫度和加強(qiáng)攪拌等措施，可以提高電流密度，縮短電鑄時(shí)間，從而可以提高電鑄效率。這種方法在鎳的電鑄中已獲得應(yīng)用。
一.作為一種金屬成型加工的工藝，電鑄具有下述優(yōu)點(diǎn)：
1.加工步驟簡(jiǎn)化，可一步成型
2. 逼真性高，能準(zhǔn)確的復(fù)制出芯模的表面形貌。
3.設(shè)備投資小，比機(jī)加工要省得多
4.若芯?？煞磸?fù)使用，則可大量生產(chǎn)同一產(chǎn)品而不影響精度。
5.可將難以甚至不能進(jìn)行的內(nèi)型面加工轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀走M(jìn)行的外型面加工，從而可大大提高加工零件的精度。如塑料注射成型模具型腔。
6.容易得到由不同金屬或金屬與非金屬組合的多層結(jié)構(gòu)件。
7.可電鑄連接某些不能或不便于焊接的材料。這是電鑄加工的一種延伸。如可電鑄連接不銹鋼一鋁(或鈦、鈹)接頭。
8.對(duì)電鑄零件的尺寸原則上沒(méi)有限制。如可電鑄長(zhǎng)達(dá)5m、電鑄層約lOmm的風(fēng)洞噴管內(nèi)壁，在不銹鋼芯模上電鑄出連續(xù)的、厚度約10μm的鎳箔。
二.電鑄的主要缺點(diǎn)是：
1.芯模的制造技術(shù)要求高，往往要精密機(jī)械加工及照相制版等技術(shù)
2..脫模困難
3.在復(fù)雜型面的芯模表面難以得到厚度均勻的電鑄層。但可用對(duì)其表面進(jìn)行機(jī)加工的方式予以補(bǔ)償。
4.由于電鑄層對(duì)芯模表面的復(fù)制性好，使其表面上的劃傷等缺陷也會(huì)復(fù)制到電鑄產(chǎn)品上。
5. 加工時(shí)間長(zhǎng) ，生產(chǎn)周期長(zhǎng)(薄壁件除外)。一般沉積速度為：銅0．04～0．2mm／h、鎳0．02～0．1mm／h、鐵0．02～0．15mm／h。
原則上，凡能電沉積的金屬或合金均可用于電鑄，但從其性能、成本和工藝上考慮，尚有銅、鎳、鐵、鎳鈷合金等少數(shù)幾種有實(shí)用價(jià)值。目前在工業(yè)中廣泛應(yīng)用的只有銅和鎳。
電鑄后怎樣處理
零件電鑄完畢后，根據(jù)產(chǎn)品的要求，往往需要進(jìn)行如下處理。
(1)機(jī)加工除了薄電鑄層外，電鑄層的外表面一般都比較粗糙，兩端和棱邊、銳角處有結(jié)瘤和樹(shù)枝狀結(jié)晶，因此需按零件圖樣的要求進(jìn)行必要的機(jī)加工。
(2)脫模對(duì)于多次使用的芯模常采用機(jī)械的方式脫模。當(dāng)不易脫模時(shí)，可根據(jù)芯模與電鑄層膨脹系數(shù)的不同進(jìn)行加熱或冷凍處理，使它們之間產(chǎn)生微小的間隙后再作機(jī)械脫模。
對(duì)于一次性使用的芯模，要依芯模材料的不同而采取相應(yīng)的脫模方法。如鋁合金芯模可以在60～90℃的含氫氧化鈉200～300g／L的溶液中浸蝕溶解脫模0對(duì)于含銅的鋁合金宜采用含氫氧化鈉50g／L、酒石酸鉀鈉lg／L、乙二胺四乙酸二鈉0．4g／L、葡萄糖l．5g／L的溶液。鋁芯模溶解完以后再在合適的溶液中去除殘?jiān)Ｈ珉婅T鎳可用三份硫酸加一份硝酸(體積比)的溶液于室溫下進(jìn)行。
對(duì)于低熔合金芯模，在烘箱和甘油之類(lèi)的液體中加熱(注意：液體的閃點(diǎn)要比加熱的溫度高許多)將其熔化退除。殘留在電鑄件上的低熔合金，按手冊(cè)中所介紹的鎳(或銅、鐵)基體上錫、鉛或鉛錫合金鍍層的退除方法，將其退除。
對(duì)于蠟制劑芯?？稍诤嫦渲袑⑵淙刍顺螅僭诤线m的溶劑或清洗劑中進(jìn)行清洗。
(3)熱處理為消除電鑄鎳層的內(nèi)應(yīng)力一般在200～300℃下加熱1～2h，為提高電鑄層的塑性再在合適的溫度下進(jìn)行退火處理，為提高電鑄鐵層的硬度可進(jìn)行滲碳或滲氮。
(4)電鍍?nèi)鐬樘岣唠婅T層表面的硬度而進(jìn)行鍍鉻或化學(xué)鍍鎳；為提高電鑄銅層的抗蝕性而又保持其導(dǎo)電性而進(jìn)行鍍銀、鍍金；為提高電鑄鐵層的抗蝕性而進(jìn)行鍍鎳。有時(shí)也可采取在電鑄前先在芯模上電鍍這些鍍層而后進(jìn)行電鑄的方式。
對(duì)不同芯模進(jìn)行電鑄的工藝流程如下：
金屬芯模脫脂一弱浸蝕一制備分離層(用于多次使用的芯模)一鍍裹緊層一鍍裹緊層一電鑄一機(jī)加工一加固一脫模一熱處理(用于內(nèi)應(yīng)力大和需提高塑性的電鑄層)。
非金屬芯模涂防水層(用于易吸水的材料)一脫脂一鍍導(dǎo)電層-鍍裹緊層電鑄一機(jī)加工一加固一脫模一熱處理(用于內(nèi)應(yīng)力大和需提高塑性的電鑄層)。
設(shè)計(jì)電鑄芯模時(shí)應(yīng)遵循哪些原則?
應(yīng)根據(jù)電鑄零件的形狀、尺寸精度與表面粗糙度、生產(chǎn)量等因素來(lái)設(shè)計(jì)芯模。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：
1)對(duì)于多次使用的芯模應(yīng)有1。～300的錐度，以便于脫模。如電鑄的零件不允許有錐度，則應(yīng)選用與電鑄金屬膨脹系數(shù)相差大的材料制造芯模，電鑄后用加熱或冷凍的方式進(jìn)行脫模。如電鑄零件精度要求低時(shí)，可采用在芯模表面鍍(涂)覆一層易熔金屬或蠟制劑的辦法。
2)即使對(duì)電鑄零件的表面粗糙度沒(méi)有要求，對(duì)于多次使用的芯模，其表面粗糙度R。值也不應(yīng)大于0．8μm，才能順利脫模。
3)芯模的端頭應(yīng)有5mm以上的余量，以便電鑄后將端頭的結(jié)瘤、毛刺等不良電鑄層切去。
4)芯模的一端應(yīng)有10mm以上的不電鑄表面，作為電鑄后機(jī)加工的夾持部位和基準(zhǔn)面。
5)芯模內(nèi)、外表面的棱角盡量使用大的過(guò)渡圓弧半徑，內(nèi)角的半徑至少要等于電鑄層的厚度，以使電鑄層比較均勻。
6)內(nèi)角的角度應(yīng)盡量大，當(dāng)無(wú)法大于1500時(shí)，應(yīng)安裝內(nèi)陽(yáng)極進(jìn)行電鑄。
7)形狀復(fù)雜的電鑄零件為便于脫模，可制成組合式芯模。
模具腐蝕皮紋工藝原理及其流程
原理：
本工藝采用抗蝕轉(zhuǎn)印油墨，在貼花紙上絲網(wǎng)印制裝飾紋，用貼膜法把裝飾紋油墨轉(zhuǎn)印到模具上，經(jīng)干燥修整后，進(jìn)行化學(xué)腐蝕，便在模具上制得凹凸型裝飾紋。
工藝流程：
底圖制作→照相制版→制絲網(wǎng)版→油墨調(diào)配→貼花紙印裝飾紋→油墨干燥→模具前處理→貼花轉(zhuǎn)印→干燥→修整→腐蝕→檢驗(yàn)→清理、防銹。