精密电铸模芯厚度均匀性的调控

doi:10.3969/j.issn.1004-132X.2023.21.002

中国机械工程 ›› 2023, Vol. 34 ›› Issue (21): 2531-2539.DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2023.21.002

精密电铸模芯厚度均匀性的调控

杨忠豪1，2;蒋炳炎1，2;马志高1，2;杨迪1，2;张露1，2

1.中南大学机电工程学院，长沙，410083
2.极端服役性能精准制造全国重点实验室，长沙，410083

出版日期:2023-11-10 发布日期:2023-11-29
通讯作者: 张露（通信作者），男，1990年生，副教授。研究方向为聚合物微系统设计及制造、精密注射成形、电化学加工。发表论文30余篇。E-mail：zhangl@csu.edu.cn。
作者简介:杨忠豪，男，1998年生，硕士研究生。研究方向为微电铸成形。E-mail：2311046330@qq.com。
基金资助:
国家自然科学基金（51920105008）

Adjustment of Thickness Uniformity for Precision Electroformed Mold Insert

YANG Zhonghao1，2;JIANG Bingyan1，2;MA Zhigao1，2;YANG Di1，2;ZHANG Lu1，2

1.School of Electrical and Mechanical Engineering，Central South University，Changsha，410083
2.State Key Laboratory of Precision Manufacturing for Extreme Service Performance，
Changsha，410083

Online:2023-11-10 Published:2023-11-29

摘要/Abstract

摘要： 阴极边缘的电场分布不均匀导致模芯边缘的沉积速率高，严重降低电铸模芯的厚度均匀性。在屏蔽挡板工艺基础上，创新性地设计了具有侧边凹槽的阴极夹具。研究表明，沉积层厚度为0.1 mm时，采用该阴极夹具，在屏蔽挡板情况下的厚度不均匀性仅为4.3%，在无屏蔽挡板情况下的厚度不均匀性为16.5%。基于屏蔽挡板和侧边凹槽屏工艺，电铸成形了厚度1.1 mm、不均匀性小于8.0%的精密注射模芯。

关键词: 电铸, 厚度不均匀性, 屏蔽挡板, 侧边凹槽, 注射模芯

Abstract: In electroforming processes， the nonuniform distribution of electric field at cathode edge led to a higher deposition rate at the edge， which resulted in the nonuniform thickness of electroformed mold insert. A cathode fixture with side grooves on top of the shielding baffle was designed herein. The research results show that the nonuniformity is as 4.3% with the thickness of electrodeposited layer is as 0.1 mm， which is the 16.5% of the nonuniformity without shielding plate. The precision injection mold insert with a thickness of 1.1 mm and thickness nonuniformity less than 8% was successfully fabricated based on the cathode side groove and shielding baffle.

Key words: , electroforming, thickness nonuniformity, shielding baffle, cathode side groove, injection mold insert

中图分类号:

TQ153.4

杨忠豪, 蒋炳炎, 马志高, 杨迪, 张露, . 精密电铸模芯厚度均匀性的调控[J]. 中国机械工程, 2023, 34(21): 2531-2539.

YANG Zhonghao, JIANG Bingyan, MA Zhigao, YANG Di, ZHANG Lu, . Adjustment of Thickness Uniformity for Precision Electroformed Mold Insert[J]. China Mechanical Engineering, 2023, 34(21): 2531-2539.

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