La différence entre électroplastion, électroforminage, électrophorèse, pulvérisation et anodisation

La différence entre électroplastion, électroforminage, électrophorèse, pulvérisation et anodisation

L'électroplastie est le processus de placage d'une fine couche d'un autre métal ou alliage sur certaines surfaces métalliques en utilisant le principe de l'électrolyse. Le principe de l'électroples est similaire à celui du raffinage électrolytique du cuivre. Pendant l'électroples, une solution de placage est généralement préparée à l'aide d'un électrolyte qui contient des ions du métal de placage. L'objet métallique à plaquer est immergé dans la solution et connecté à la borne négative d'une alimentation à courant direct (DC), agissant comme cathode. Le métal de placage est utilisé comme anode et connecté à la borne positive de l'alimentation CC. Lorsqu'un courant CC basse tension est appliqué, le métal anode se dissout dans la solution, formant des cations qui migrent vers la cathode. Ces ions gagnent des électrons à la cathode et sont réduits à leur forme métallique, qui se dépose ensuite sur la surface de l'objet métallique.

Caractéristiques de l'électroples:

La technologie de dépôt d'un revêtement métallique avec une bonne adhésion, mais des performances différentes du matériau de base sur les produits mécaniques sont basées sur le principe de la cellule électrolytique. L'électroplastie peut améliorer la résistance à la corrosion des métaux (les métaux du placage sont principalement résistants à la corrosion), augmentent la dureté, empêchent l'usure et améliorent la conductivité, la douceur, la résistance à la chaleur et l'apparence de surface.

Grâce à l'électroples, décoratifs, protecteurs et diverses couches de surface fonctionnelles peuvent être obtenues sur des produits mécaniques. De plus, les pièces avec des erreurs d'usure et de traitement peuvent également être réparées.

Types d'électroples

1. Placage en cuivre: Utilisé comme revêtement de base pour améliorer la résistance à l'adhésion et à la corrosion de la couche d'électroples. (Remarque: le cuivre est sujet à l'oxydation. Une fois oxydé, l'oxyde de cuivre résultant n'est pas conducteur. Par conséquent, les produits plaqués en cuivre doivent être protégés contre l'oxydation.)

2. Placage nickel: Utilisé comme revêtement de base ou pour l'apparence pour améliorer la résistance à la corrosion et la résistance à l'usure. (Le placage chimique moderne en nickel offre une résistance à l'usure qui dépasse celle du placage chromé.) (Remarque: de nombreux produits électroniques, tels que les bouchons de restauration et les bouchons n, n'utilisent plus le nickel comme revêtement de base. C'est principalement parce que le nickel est magnétique et peut affecter l'intermodulation passive dans les performances électriques.)

3. Placage en or: Améliore l'impédance de contact conducteur et améliore la transmission du signal. (L'or est le matériau de placage le plus stable et le plus cher.)

4. Platation de nickel au palladium: Améliore l'impédance de contact conducteur et améliore la transmission du signal. Il offre une résistance à l'usure plus élevée que le placage en or.

5. Placage en étain: Améliore la soudabilité. Cependant, il est rapidement remplacé par d'autres substituts (en raison de sa teneur en lead). La plupart des applications utilisent désormais à la place un placage de l'étain brillant ou un étain mat.

6. Placage d'argent: Améliore l'impédance de contact conducteur et améliore la transmission du signal. (L'argent a les meilleures performances parmi les matériaux de placage, mais il est également sujet à l'oxydation. Heureusement, l'argent oxydé reste conducteur.)

L'électroforming peut être à peu près divisée en trois catégories: électroplations décoratives (représentées par le chrome de nickel, l'or et l'argent), l'électroplaste protectrice (représentée par le placage en zinc) et l'électroples fonctionnelles (représentées par le placage du chrome dur). L'électroforming est l'une des méthodes d'électroples fonctionnelles utilisées pour fabriquer des produits.

On dit que l'électroformage a commencé en 1838 et était principalement utilisé pour les arts et l'artisanat. À cette époque, Jacoli de Russie a enduit un moule principal de gypse avec de la cire, a rendu la surface conductrice à travers du graphite, puis l'a plaquée avec du cuivre. Après le placage, le moule a été démodé pour produire une réplique de cuivre. Dans les premières années de l'ère du showa au Japon, le Kyoto City Industrial Research Institute, le département d'Osaka Mint et d'autres unités ont activement effectué des recherches sur le casting de cuivre sur les moules de gypse et l'électroples sur les isolateurs, produisant de nombreux artisans métalliques exquis. Cependant, lorsque vous utilisez du gypse ou de la cire comme moule principal, l'électroformage nécessitait des compétences de fabrication élevées et des opérations complexes. De plus, le moule principal a été facilement endommagé, ce qui rend difficile la production de répliques exquises. En conséquence, la plage d'application de l'électroformage était très limitée.

Après un siècle de développement, la technologie d'électroformage a été largement utilisée dans de nombreux domaines, tels que l'industrie légère et l'électronique, en particulier dans la fabrication de pièces à parois minces, précises ou complexes qui sont difficiles à machine (telles que des feuilles métalliques, des buses, des guides d'ondes, des instruments de mesure de rugosité de surface, etc.) et des moules (tels que les moisissures record, les moisissures, les moisissures, les moisissures de caoutchouc, etc.). Il a été très apprécié en tant que technologie de traitement de pointe.

Plus tard, avec l'avènement des matériaux maîtres en plastique et des améliorations des techniques d'électroples, la technologie d'électroforming a progressé considérablement et a été largement utilisée pour fabriquer des produits qui ne pouvaient pas être produits par d'autres méthodes ou qui étaient difficiles à traiter. Ces dernières années, l'électroformage a attiré l'attention en tant que technologie de traitement de pointe, en particulier pour la fabrication de certaines pièces pour les applications d'énergie aérospatiale ou atomiques. De plus, la soi-disant «technologie de liaison électrique», qui se joint au métal en métal par électroplations, a été étudiée. Ce métal lié électriquement ne modifie pas les propriétés mécaniques ou physiques du matériau métallique en raison de la chaleur.

L'électroforminage est le processus de fabrication ou de reproduction des produits métalliques en électrodéposition au métal sur un moule par électrolyse. La précision d'électroforming peut atteindre {{0}}. 001 mm à 0,01 mm.

Caractéristiques de l'électroformage:

• Réplication de haute fidélité: Reproduit avec précision et précisément la surface du moule, y compris les détails et les lignes fins.
• Précision élevée et qualité de surface dimensionnelle: Des répliques avec une précision dimensionnelle élevée peuvent être obtenues, avec une rugosité de surface inférieure à 0. 1 µm. Les produits produits à partir du même moule d'origine présentent une bonne cohérence.
• Réplication de pièces complexes: À l'aide de matériaux spéciaux, les surfaces intérieures des pièces complexes peuvent être reproduites sous forme de surfaces extérieures, et vice versa. Les produits reproduits sont cohérents avec le moule d'origine.

L'électroforme est principalement utilisée pour:

1. Réplication des modèles de contour de surface fins (tels que des moules enregistrés, des moules artistiques et artisanaux, des billets de banque, des titres et des plaques d'impression de timbres);

2. Réplication des moules d'injection et des outils d'électrode pour EDM;

3. Complexe de fabrication, pièces creux de haute précision et pièces minces (telles que les guides d'ondes, etc.)

4. Modèles de rugosité de surface de fabrication, réflecteurs, cadrans, buses de forme spéciale et autres pièces spéciales.

À l'heure actuelle, la technologie d'électroformes a attiré l'attention mondiale. Chaque fois que des difficultés surgissent dans le traitement mécanique, la technologie d'électroformage peut être appliquée pour transformer la surface intérieure des pièces plus difficiles à traiter en surface extérieure du moule central et pour transformer des matériaux métalliques difficiles à former en matériaux de moule centrale faciles à former (comme la cire, la résine, le plastique, etc.). Cela fait de l'électroforation une technologie de traitement de pointe qui est généralement applicable à l'industrie des machines. L'électroformage est largement utilisé dans les corps de traitement mécanique, les instruments optiques de précision, les moteurs-fusées, les produits chimiques, les radars et les guides d'ondes laser, et peut les lignes métalliques électroformées sous 0. 5UM sur de grandes pièces.

Les métaux qui peuvent être électroformés comprennent désormais le cuivre, le nickel, l'alliage de nickel-cobalt, le fer, les alliages nickel-manganisés, etc. Les produits traités par électroforment comprennent principalement des guides d'ondes, des tubes à vent, des entreprises, des buts de coupe à gaz supersoniques, des feuilles métalliques, des écrans, des imprimés et des rouleaux de teinture, des coups d'enregistrement ou des élastiques Mur-extérieur de la chambre de poussée de refroidissement régénérative, etc.

La couche de cuivre électroformée a une bonne conductivité électrique et une bonne conductivité thermique et est principalement utilisée dans les occasions nécessitant une bonne conductivité électrique et thermique, telles que les guides d'ondes, les tubes de coupe à gaz supersoniques et la couche externe du corps principal de moules en plastique ou en caoutchouc.

Le nickel électroformé a une résistance et une dureté élevées, une bonne résistance à la corrosion et est souvent utilisée comme partie structurelle. Tels que les entreprises, les modèles d'essai en soufflerie, les cavités de moule en plastique ou en zinc, les blocs standard de rugosité de surface, etc. Pour améliorer la dureté, les alliages de nickel-cobalt peuvent être coulés, et les alliages de nickel-manmanenais peuvent être coulés pour améliorer les performances de soudage.

L'électrophorèse est une méthode de revêtement qui utilise un champ électrique externe pour faire migrer les particules de pigments et de résines en suspension dans le liquide électrophorèse de manière directionnelle et de dépôt à la surface du substrat de l'une des électrodes. Le principe du revêtement électrophorétique a été inventé à la fin des années 1930, mais la technologie a été développée et appliquée industriellement après 1963.

Le revêtement électrophorétique est une méthode spéciale de formation de films de revêtement développée au cours des 30 dernières années et est le processus de construction le plus pratique pour les revêtements à base d'eau. Il a les caractéristiques de la solubilité dans l'eau, de la non-toxicité et du contrôle d'automatisation facile, et a été largement utilisé dans l'automobile, les matériaux de construction, le matériel, les appareils électroménagers et d'autres industries.

Le revêtement électrophorétique est une méthode de revêtement qui met la pièce et l'électrode correspondante dans une peinture soluble dans l'eau, se connecte à une source d'alimentation, et s'appuie sur les effets physiques et chimiques générés par le champ électrique pour faire de la résine et du pigment dans la peinture à précipiter et à la dépôt à la surface de la surface de l'objet en couche comme l'électrode à un film de peinture à l'eau. Le revêtement électrophorétique est un processus de réaction électrochimique extrêmement complexe, qui comprend au moins quatre processus: électrophorèse, électrodéposition, électroosmose et électrolyse. Le revêtement électrophorétique peut être divisé en électrophorèse anodique (la pièce est l'anode et la peinture est anionique) et l'électrophorèse cathodique (la pièce est la cathode et la peinture est cationique) en fonction des performances de dépôt; Il peut être divisé en électrophorèse de courant direct et électrophorèse à courant alternatif en fonction de l'alimentation; et il existe des méthodes de tension constante et de courant constant selon les méthodes de processus. À l'heure actuelle, l'électrophorèse anodique avec une méthode de tension constante d'alimentation CC est largement utilisée dans l'industrie.

La différence entre l'électroplaste et l'électrophorèse:

Les objets intermédiaires sont différents; L'un est les ions métalliques, et l'autre est des colloïdes. Les résultats après le traitement sont également différents.

L'électroplaste consiste à assister à une couche de métal, qui a les fonctions de protection, de prévention de la rouille et de la beauté; L'électrophorèse est généralement utilisée pour la peinture par pulvérisation, c'est-à-dire qu'une couche de peinture est appliquée sur la surface, qui est souvent utilisée dans l'industrie automobile.

L'électroples a une texture métallique. L'électrophorèse n'est qu'une imitation élevée de l'électroplaste, et il y a encore un certain écart de performances et de couleurs. Il est difficile pour l'électrophorèse de produire la texture métallique de l'électroples.

Le principe de la pulvérisation est d'utiliser la décharge de lueur pour ioniser l'argon (AR) et d'impact sur la surface cible. Les atomes du matériau cible sont éjectés et déposés sur la surface du substrat pour former un film mince. Les propriétés et l'uniformité du film pulvérisé sont meilleures que celles du film évaporé, mais la vitesse de revêtement est beaucoup plus lente que celle du film évaporé. Presque tous les nouveaux équipements de pulvérisation utilisent un aimant fort pour faire bouger les électrons en spirale pour accélérer l'ionisation du gaz argon autour du matériau cible, augmentant la probabilité de collision entre la cible et les ions argon, augmentant ainsi le taux de pulvérisation. Généralement, la plupart des revêtements métalliques utilisent la pulvérisation DC, tandis que les matériaux en céramique non conducteurs utilisent la pulvérisation RF AC. Le principe de base consiste à utiliser la décharge GLOW (Glow-Discharge) dans le vide pour avoir un impact sur les ions argon (AR) sur la surface cible. Les cations dans le plasma s'accéléreront à la surface d'électrode négative du matériau pulvérisé. Cet impact fera que le matériau cible s'envole et déposera sur le substrat pour former un film mince.

Plusieurs caractéristiques du revêtement à couches minces par procédure de pulvérisation:

(1) Les métaux, les alliages ou les isolateurs peuvent être transformés en matériaux à couches minces.

(2) Dans des conditions de réglage appropriées, des matériaux cibles complexes multi-composants peuvent être transformés en films minces de la même composition.

(3) En ajoutant de l'oxygène ou d'autres gaz actifs à l'atmosphère de décharge, un mélange ou un composé de matériau cible et de molécules de gaz peut être fabriquée.

(4) Le courant d'entrée du matériau cible et le temps de pulvérisation peuvent être contrôlés, et il est facile d'obtenir une épaisseur de film de haute précision.

(5) Par rapport à d'autres processus, il est plus propice à la production de films minces uniformes de grande région.

(6) Les particules de pulvérisation ne sont presque pas affectées par la gravité, et les positions du matériau cible et du substrat peuvent être disposées librement.

(7) La force d'adhésion entre le substrat et le film est plus de 10 fois celle du film de dépôt de vapeur général, et parce que les particules de pulvérisation ont une grande énergie, elles continueront de diffuser sur la surface de formation de film pour obtenir un film mince dur et dense. Dans le même temps, cette énergie élevée permet au substrat d'obtenir un film cristallin à une température relativement basse.

(8) La densité de nucléation est élevée au stade initial de la formation de films, et des films continus extrêmement minces en dessous de 10 nm peuvent être produits.

(9) Le matériau cible a une longue durée de vie et peut être produit automatiquement et en continu pendant longtemps.

(10) Le matériau cible peut être transformé en différentes formes, et la conception spéciale de la machine peut être utilisée pour un meilleur contrôle et la production la plus efficace.

La différence entre l'évaporation et la pulvérisation:

La pulvérisation est l'abréviation du revêtement de pulvérisation sous vide, qui est une méthode de revêtement physique.
Le revêtement sous vide se réfère principalement à un type de revêtement qui doit être effectué sous un degré de vide élevé, y compris de nombreux types, notamment l'évaporation des ions sous vide, la pulvérisation de magnétron, l'épitaxie du faisceau moléculaire MBE, le dépôt de pulvérisation laser PLD et de nombreux autres types. L'idée principale est de la diviser en évaporation et en pulvérisation.

Le substrat à revêtir est appelé le substrat, et le matériau à revêtir est appelé la cible. Le substrat et la cible sont dans la même chambre à vide.

Le revêtement d'évaporation chauffe généralement le matériau cible pour évaporer les composants de surface sous la forme de groupes ou d'ions atomiques, de s'installer à la surface du substrat et de former un film mince à travers le processus de formation de films (croissance de la structure-vagale de points dispersés-île-Vagale-vague).

Le revêtement de pulvérisation peut être simplement compris comme bombardant le matériau cible avec des électrons ou des lasers à haute énergie, en pulvérisant les composants de surface sous la forme de groupes atomiques ou d'ions, et enfin de les déposer à la surface du substrat, subissant un processus de formation de film, et enfin formant un film mince.

Un processus électrolytique dans lequel la feuille de métaux fournissant le métal de placage agit comme l'anode, l'électrolyte est généralement une solution ionique du métal étalé et l'objet en cours de plateau agit comme cathode. Lorsqu'une tension est entrée entre l'anode et la cathode, les ions métalliques de l'électrolyte sont attirés par la cathode et sont réduits puis plaqués dessus. Dans le même temps, le métal dans l'anode se dissout à nouveau, fournissant à l'électrolyte plus d'ions métalliques. Dans certains cas, une anode insoluble est utilisée et un nouvel électrolyte doit être ajouté lors de l'électroples pour reconstituer les ions métalliques plaqués.

Généralement, les alliages en aluminium sont facilement oxydés. Bien que la couche d'oxyde ait un certain effet de passivation, elle décollera et perdra son effet protecteur après une exposition à long terme. Par conséquent, le but de l'anodisation est d'utiliser ses caractéristiques d'oxydation faciles pour contrôler la formation de la couche d'oxyde par des méthodes électrochimiques pour empêcher l'oxydation supplémentaire du matériau en aluminium et augmenter les propriétés mécaniques de la surface.