宁波市鄞州首南恒宇激光雕刻厂

电铸镍合金模具基础知识讲解
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经过加工和蚀刻的钢制注塑模是用于生产中、低档汽车内饰件和外饰件的主要模具,然而,在许多高档汽车生产中,电铸镍合金被选作为生产软接触内饰件的模具,因为它可以用于复制中空模塑中轻质模具的微细晶粒,可用于模压加工很深的隐窝和深槽,以便于安装内饰件、AC空调通风管、收音机、平视式投影仪和隐蔽式气囊展开门。PVC聚氯乙烯材料具有优良的脱离镍合金模具的性能。而比较新型的氨基甲酸乙酯材料从镍合金模具中的脱离比较困难,而且其费用要比PVC高5倍以上,之所以使用这种材料是因为汽车报废后,是因为其具有很好的绿色环保性能。

电铸镍合金模具的制造


这一工艺主要包括一个电镀槽,里面有玻璃纤维基板和环氧电镀心轴,通过电镀使镍金属表面不断在玻璃纤维基板的顶部成长。心轴是按照汽车制造厂审批的CAD文件设计图开发的。对于各种用途的镍合金模具而言,其电镀层厚度为2mm~6mm,以独立的形式安装于钢铁框架内,周围填铸环氧树脂,以作为负荷之需。作为仪表板中空模具的镍金属外壳平均重量约为68kg。用于A级卡车车顶的全套RTM模具需要两套互相匹配的镍金属外壳,各重454kg,而整个复合模具的重量为6800~9080kg。


主动轮侧向模具的凹洼和隐窝处A级表面近视图

选用电铸工艺的目的是利用它的特殊加工能力,它可以在多种形面上复制微细的晶粒,因为,在某些情况下这类形面是无法加工和蚀刻的。如果能够,那也不可能生产出在同一处带有完全一样微细晶粒的多种模具,让门心板晶粒线与仪表板和“A”立柱一起流动。一个典型的非机加工零件应该是一个360°、纹路细腻的抓柄式扶手门板,不带任何分型线。

选用镍金属的目的是因为其具有承受热震的能力。对于仪表板壳体的中空制模,模具必须经受每隔3~4min的110℉-475℉高温。然而,只有使用镍金属,在300℃~350℃的高温下,给以适当的负荷支持,才能经受900psi的压力周期。

对于使用量不大的模具来说,采用电铸工艺制造模具在制作成本上可以与金属机加工模具一争高下,因为生产象RTM“A”级卡车罩那样的零件需要切削大量的金属。然而,在引进新型CNC高速、4轴加工头铣床以后,这一优势就消失了。对于要求生产形面复杂的细晶粒多模具而言,采用电镀镍金属工艺仍然有一定的优势。

1995~1999年生产的500万辆福特Taurus汽车上所使用的仪表板需要30多套镍金属模具。在使用第一套模具以后,蚀刻每一套模具的费用需要3万美元,再加上电镀心轴的费用。而采用电铸工艺,即使再加上1500美元的硅树脂更换费用,在每一个镍金属模具上的晶粒位置是完全一样的。


扶手的旋铸模具与采用另一种形状稍有不同的模具制作的360°把手和成品

当然,电铸工艺也用于生产咖啡过滤器、印花网筒、直升机螺旋桨叶片耐磨尖端的电镀、高压锅模具、吹塑模和拷贝印鼓。在高压应用领域不经常使用镍金属,但小型注塑模使用镍金属,并用低熔点金属浇铸支持,然后加工,安装到标准的模座内。易于翻转或易于加工的简单浅薄形状可以比采用电铸工艺更加快速和更加便宜的生产。如果公差规格低于±0.25mm,就不宜使用电铸镍金属。


仪表板模具



在生产仪表板模具前,应事先在木模车间加工一个RENWOOD木模。OEM原始设备制造商负责检验和审查木模的形状和表面质量。OEM也需在木模重复位置和模型上的晶粒方向引导下,规定0.5mm粒度的乙烯基材料或一种较新的凝固工艺。包覆的模型样式由OEM审核批准。然后,包覆的模型用硅树脂浇铸复制。玻璃纤维和环氧主心轴在硅树脂模中制造。在模型上切割或安装包覆材料时会引起主心轴造成缺陷,不过可以采用手工方式加工(抛光纹理),沿着任何表面不完善的地方修正纹理流向。主心轴的样式需经审核批准。

生产用的硅树脂模由正确的经过审批的主心轴浇铸而成,而玻璃纤

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