CN1061629A - 金属空心制品双极性内电铸成型法及其专用设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种金属空心制品双极性内电铸成
型法及专用设备。其主要工艺步骤包括：采用可溶性
石膏原形喷涂制作内壁与石膏原形相同的低熔点合
金空心模壳，采用双极性内电铸成型法，使有色金属
镀层逐渐加厚成型，由此得到金属空心制品。实施该
方法的专用设备由容器、绝缘盖板、容器内的合金空
心模壳(阴极)、合金空心模壳内的不锈钢阳极等组
成。本发明的表面具有精致凹凸花纹的方字图案。
适于制造各种金属工艺制品。
Description
本发明涉及一种金属电镀工艺，尤其用于低溶点合金空心模壳内壁电铸加厚成型制作金属空心制品的双极性电铸成型法及其实施该成型法的专用设备。
在中国专利CN1037367A中公开了申请号为88105708.0的有色金属空心制品内电镀成型法。它的目的是：提供一种有色金属空心制品不用冶炼铸造而采用非金属材料内电镀成型的工艺技术。其主要工艺步骤包括：采用蜡坯原形制作整体石膏空模壳，又采用非金属绝缘材料电镀法，在模壳内壁进行内电镀，使金属镀层逐渐加厚成型。分为先内后外电镀成型和先外后内电镀成型两种工序。其不足之处是：需要耗费贵金属银作为导电处理，致使成本提高。
在中国专利CN1035688A中公开了申请号为88101306.4的电铸铜像工艺。它的目的是：提供一种生产周期短，成本低，导电性能强，操作工艺简单的非金属体导电处理方法，以适合制作各种规格，精细复杂的电铸艺术铜像（器）及电铸造型用品。其主要工艺步骤包括：采用由硝酸银、水及无水乙醇配制的硝酸银作涂层，等其自然干燥后，喷以硫化氢气体，使模型表面形成一氧化银导电体，然后入槽电解。其不足之处是：导电处理要耗费贵金属银。当镀层厚0.05～0.1毫米时，轮廓还能保持清晰，如果制成一个制品，镀层厚度至少需要1毫米厚，必然造成轮廓模糊，该发明只适宜制造大型铜像。
本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种导电处理时不需要银，成本低廉、深镀匀镀能力好，制品结实的低溶点合金模壳内壁电铸加厚成型制作金属空心制品双极性内电铸成型法及其实施该成型法的专用设备。
本发明的目的可以通过以下措施来达到：这种金属空心制品双极性内电铸成型法的特殊之处在于：
（1）将制品原形翻制成与该品形状规格相同的可溶性石膏模型;
（2）在彻底烘干后的可溶性石膏模型的外表面喷涂≤350℃熔点的低熔点合金;
（3）在喷涂后的制品外表面进行消除空隙的喷砂;
（4）将经过消除空隙的低溶点合金制品浸入水中浸泡;
（5）然后用≤5公斤的低压力水冲去低溶点合金制品内已溶化的石膏，成为内壁形状与可溶性石膏模型形状一样的合金空心模壳;
（6）将合金空心模壳置于钢铁制成的容器内，合金空心模壳的外壁与钢铁制成容器的内壁之间装有碱性电解液，合金空心模壳的内壁空腔加入酸性电解液;
（7）以多孔不锈钢管内加入与制品材料相同金属棒或金属块作为阳极，以合金空心模壳作为阴极进行双极性内电铸铜、锌等金属至壁厚0.1毫米以上;
（8）合金空心模壳及电铸其内的金属空心制品出壳后浸入高于合金溶点的溶液中熔去外层模壳，由此得到表面光洁的金属空心制品。
本发明的目的还可以通过以下措施来达到：碱性电解液可以是氢氧化钠，酸性电解液可以是与铸件材料相同金属的酸性电解液。
本发明的目的还可以通过以下措施来达到：低熔点合金含55%（重量）铋，45%（重量）铅。
本发明的目的还可以通过以下措施来达到：可溶性石膏含有8%（重量）的可溶性淀粉，余量为普通半水石膏。
本发明的目的还可以通过以下措施来达到：双极性内电铸铜、锌等金属成型金属空心制品的壁厚可以是0.3～0.5毫米。
本发明的目的还可以通过以下措施来达到：制造金属空心制品方法的专用设备的特殊之处在于：它可以由钢铁制成的容器，容器顶端的绝缘盖板，穿过绝缘盖板并置于容器内的合金空心模壳，置于合金空心模壳内部的不锈钢阳极，与不锈钢阳极端部固连的内电解管，合金空心模壳尾端套装的内电解液溢管组成。
本发明相比现有技术具有如下优点：提高了深镀、匀镀能力，成本低廉，操作工艺简单，合金空心模壳的材料可反复使用。
附图的图面说明如下：
图1是金属空心制品双极性内电铸成型法所用生产设备的结构示意图。
本发明下面将结合实施例作进一步详述：
如图所示，利用市场上翻制石膏像的塑料软模翻制出可溶性石膏模型，可溶性石膏由含有8%（重量）的可溶性淀粉，余量为普通半水石膏组成。可溶性石膏模型经彻底烘干后在其外表面喷涂壁厚为1.5～2.5毫米的低熔点合金涂层，低熔点合金由含有55%（重量）铋和45%（重量）铅的元素组成，其熔点为124℃。喷枪可采用普通金属喷涂枪改制，附加自制金属熔罐配合使用。低熔点合金涂层形成后，在喷涂后的制品外表面进行消除空隙的喷砂，将经过消除空隙的低溶点合金制品浸入60℃～80℃的水溶液中浸泡30分钟，然后用0.1兆帕压力的水冲去低熔点合金制品内已溶化的石膏，进行烘干便成为具有导电性、内壁形状与可溶性石膏模型形状一样的合金空心模壳。以上过程便是低熔点合金模壳的制造过程。其后把合金空心模壳置于圆形钢铁制成的容器1内，便可进行双极性内电铸成型金属空心制品的过程。这种为该成型法而设置的专用设备，由钢铁制成的容器1，容器1顶端的绝缘盖板2，穿过绝缘盖板2并置于容器1内的合金空心模壳3，置于合金空心模壳3内部的不锈钢阳极4，与不锈钢阳极4端部固连的内电解进管5，合金空心模壳3尾端套装的内电解液溢管6组成。下面叙述双极性内电铸成型金属空心制品的过程：把合金空心模壳3置于圆形钢铁制成的容器1内，该容器1用2毫米厚的A3钢钢板制成，容器1内的尺寸按合金空心模壳3的大小在每个单面放大20～35毫米的距离。合金空心模壳3的外壁与圆形钢铁制成容器1的内壁之间装有氢氧化钠电解液7。合金空心模壳3的内壁空腔内加入与铸件材料相同的金属酸性电解液8。以多孔不锈钢管4内加入与制品材料相同的金属棒或金属块9作为阳极，以合金空心模壳3作为阴极进行双极性内电铸铜、锌等金属至壁厚0.3～0.5毫米，电解液用泵循环过滤。合金空心模壳3及电铸其内的金属空心制品11出壳后浸入高于124℃的溶液中熔去外层模壳，再把金属空心制品11表面具有精致凹凸花纹的文字图案进行装饰性电镀后即成光彩夺目，可供出口创汇的旅游工艺纪念品。这些旅游工艺纪念品可分别制成仿古青铜器、兵马俑、西游记造型、观音菩萨、维纳斯等。
Claims (6)
1、一种金属空心制品双极性内电铸成型法，其特征在于：
(1)将制品原形翻制成与该品形状规格相同的可溶性石膏模型；
(2)在彻底烘干后的可溶性石膏模型的外表面喷涂≤350℃溶点的低溶点合金；
(3)在喷涂后的制品外表面进行消除空隙的喷砂；
(4)将经过消除空隙的低溶点合金制品浸入水中浸泡；
(5)然后用≤5公斤的低压力水冲去低溶点合金制品内已溶化的石膏，成为内壁形状与可溶性石膏模型形状一样的合金空心模壳；
(6)将合金空心模壳置于钢铁制成的容器内，合金空心模壳的外壁与钢铁制成容器的内壁之间装有碱性电解液，合金空心模壳的内壁空腔加入酸性电解液；
(7)以多孔不锈钢管内加入与制品材料相同金属棒或金属块作为阳极，以合金空心模壳作为阴极进行双极性内电铸铜、锌等金属至壁厚0.1毫米以上；
(8)合金空心模壳及电铸其内的金属空心制品出壳后浸入高于合金溶点的溶液中溶去外层模壳，由此得到表面光洁的金属空心制品。
2、根据权利要求1所述的金属空心制品双极性内电铸成型法，其特征在于：碱性电解液是氢氧化钠，酸性电解液是与铸件材料相同的金属酸性电解液。
3、根据权利要求1所述的金属空心制品双极性内电铸成型法，其特征在于：低溶点合金含55%（重量）铋，45%（重量）铅。
4、根据权利要求1所述的金属空心制品双极性内电铸成型法，其特征在于：可溶性石膏含有8%（重量）的可溶性淀粉，余量为普通半水石膏。
5、根据权利要求1所述的金属空心制品双极性内电铸成型法，其特征在于：双极性内电铸铜、锌等金属成型金属空心制品的壁厚是0.3～0.5毫米。
6、一种使用权利要求1所述的制造金属空心制品方法的设备，其特征在于：它由容器、绝缘板、合金空心模壳、不锈钢阳极、内电解管、内电解液溢管组成，钢铁制成容器的顶端是绝缘盖板，穿过绝缘盖板并置于容器内的是合金空心模壳，不锈钢阳极置于合金空心模壳内，内电解管固连在不锈钢阳极的端部，合金空心模壳的尾端套装有内电解液溢管。
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