非金属芯模电沉积加工波纹管的方法，包括导电塑料、塑料、蜡制品及玻璃，可采用模具注射、注塑一次成型等现有工艺，其特征在于加工程序：选择芯模材料、设计及制造芯模加工模具、制造出芯模、芯模清洗、电沉积金属成形、车削端头、脱模清洗、检验。采用非金属芯模降低了原料和加工成本，并且制作方法完全适应大规模生产的要求。普通塑料在电沉积前必须先对芯模的表面进行金属化前处理，先赋予金属层，进行化学镀镍，再接续进行电沉积金属成型，这样比现有技术直接电沉积方法还加厚了获得的电沉积金属层。也可以直接采用导电塑料或复合型导电塑料做为芯模材料。本发明专利技术工艺降低成本、提高了效率，满足了大批量生产电成型波纹管的需求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属电沉积、非金属化学镀、电镀方法用于制造金属波纹管。
技术介绍
电沉积波纹管也称电成型(或电铸)波纹管。它是通过在具有波纹管内部形状和结构的芯模上电沉积适当厚度的金属材料，然后除去内部芯模而制成的金属波纹管。制造电沉积波纹管的基本原理与电镀或电铸过程基本相同，但也有明显的区别：电镀要求镀层与基体牢固结合，镀层有防护及装饰功能；制造电沉积波纹管时，电沉积层与芯模要分离，电沉积层最终成单一的成品结构件，因此电沉积层有特殊的要求，如镀层均匀一致、无孔隙等。制作金属波纹管的方法有很多，比如液压成型、胀型、焊接成型及电成型(电沉积成型)等。采用电沉积方法制作的波纹管有独特的技术特点，特别是小直径和异型波纹管，用液压或其他机械成型方式不可能完成，电沉积的成型方式显示其优势。此外，电沉积波纹管有刚度小、弹性好、灵敏度高、位移量大、低泄漏率等优点。因此，它的用途多数是不可替代的。传统的电沉积波纹管的加工普遍采用是用铝及铝合金作为芯模，铝及铝合金的优点是易于加工，且铝是两性金属，在碱液中可以完成脱模过程。但铝及铝合金是一次性芯模，在芯模表面形成电沉积层后要腐蚀掉整个芯模，制作模芯时，机械加工的难度较大，直接导致了电沉积波纹管成本高。受这种工艺制约难于实现大规模生产，也因此影响了电沉积波纹管更大范围的推广应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种非金属芯模电沉积加工波纹管的方法，采用非金属芯模以降低成本，并且改变后的制作方法完全适应大规模生产的要求。非金属芯模电沉积加工波纹管的方法，用作芯模的非金属材料包括导电塑料、塑料、蜡制品及玻璃，其特征在于加工程序：选择芯模材料、设计及-->制造芯模加工模具、制造出芯模、芯模前处理、电沉积金属成形、车削端头、脱模清洗、检验。本专利技术电沉积制造金属波纹管的方法，选择适合的非金属材料作为芯模材料的原则是降低成本并利于加工芯模。可适用的非金属材料包括：ABS塑料、聚砜、聚丙烯塑料、聚酰胺(尼龙)、聚碳酸脂塑料、聚甲醛塑料、聚苯乙烯塑料，还有蜡制品、玻璃等都可以用作芯模材料。这些材料可采用模具注射、注塑一次成型等现有工艺。由于普通塑料本身不导电，因些在电沉积前必须先对芯模的表面进行金属化处理，先赋予芯模表面金属层的化学镀镍，接续进行电沉积金属成型，这样比现有技术直接电沉积方法得到的电沉积金属层更加致密，沉积层的机械性能更优。还可以直接采用导电塑料或复合型导电塑料做为芯模材料。导电塑料是在合成塑料时，预先加入导电物质及其适用的交联剂，这种导电塑料即有成本低于金属材料和方便方便成型的优点，又与金属一样，不需要表面金属化前处理，便可直接进行电沉积金属加工。附图说明附图1是本专利技术非金属芯模电沉积方法工序示意框图；附图2是非金属材料波纹管芯模形状示意图；具体实施方式非金属芯模电沉积加工波纹管的方法，用作芯模的非金属材料包括导电塑料、塑料、蜡制品及玻璃，见图1，其特征在于加工程序：选择芯模材料、根据降低成本、节省工序和方便加工的原则，按所选择的芯模材料设计及制造芯模加工模具、制造芯模，塑料芯模宜采用注塑胶成型，对芯模表面打磨锐边、毛刺，盲孔及边缘尽量不出现模痕。芯模表面光洁度应大于AR0.8。并根据材质性能进行消除内应力处理。成型后的芯模应进行消除内应力处理。方法是将芯模浸泡在水和丙酮为4∶1的混合液中，在室温下浸泡5分钟。芯模前处理：分为导电塑料或非导电塑料：非导电的普通塑料的前处理：对芯模进行除油处理、化学粗化、敏化、活化、化学镀镍；导电塑料的前处理：对芯模进行碱性除油、浸酸；然后共同按电沉积镍工序进行成型、车削-->成型管件的端头、脱模、有机溶剂清洗、成品性能测试检验。在上述工序每一步骤之后，按电沉积技术作业中的常规工艺，进行超声波清洗或水清洗。为方便脱模，应给波纹管芯模1沿轴向设计工艺孔2，并留有工装位3，如图2所示。芯模成形时预留的工装位3是用于车床装卡，其直径可与波纹管芯模外径相同，也可与波纹管外径相同。实施例1采用导电塑料的芯模电沉积镍加工波纹管的工艺流程：1.1.碱性去油工艺规范：氢氧化钠 50～80克/升磷酸三钠 30克/升碳酸三钠 15克/升温度 40～45℃时间 30～40分1.2.浸酸在盐酸与水为1∶1的溶液中，浸6～8分钟。1.3.电沉积镍工艺规范：氨基磺酸Ni 450～650g/lNiCl2·7H2O 5～15g/l硼酸 3045g/l十二烷基硫酸钠 0.1～0.2g/l，其余为去离子水。PH 3.5～4.5温度 55～60℃1.4.车削端头沉积后的波纹管工件在车床上按需要尺寸将表面沉积层径向截断，再将模芯圆心工艺孔表面的金属镀层车削掉，露出塑料基体。1.5.脱模脱模可采用热溶工艺，将芯模置于水中加热，待芯模可变形便从一端拉-->出。脱模温度根据不同的塑料而不同，不应太高，一般达到热变形温度即可。应考虑电沉积后金属壳内的塑料热变形温度会比正常情况下稍微高一些，并可根据芯模的体积来适当调整温度。例如：ABS塑料成形后的热变形的温度在90℃左右。1.6.有机溶剂清洗可根据塑料来选择不同的有机溶剂，也可选用通用的有机溶剂来对脱模后的波纹管进行清洗。有机溶剂如丙酮、120号汽油。本方法所有工序各步骤完成后都需要进行超声波清洗，超声频率在42±2.5千赫兹之间，时间为10分钟至20分钟之间。1.7.检验成型后的波纹管每一件都要单独进行成品性能的检验。检验和验收标准可参照GJB1914-94“军用金属波纹管通用规范”来进行。可按需要进行轴向刚度、气密性、疲劳寿命、残余变形等项目的检验。实施例2采用普通非金属材料制作的芯模在电沉积前必须对芯模的表面进行金属化前处理。金属化前处理可选用真空蒸镀工艺或化学镀工艺。真空蒸镀需要专用设备才能完成，因此，本专利技术采用的是化学镀镍方法对芯模表面进行金属化处理。具体的工艺如下：2.1.除油：通常可使用有机溶剂除油、碱性除油和酸性除油三种方法来进行。生产中可视制件表面的油污情况，选择其中一种方法，也可以先用有机溶剂除油，再进行碱性或酸性除油。碱性除油适用于大多数塑料，并且除油的效果较好，本专利技术中采用碱性除油，配方和工艺条件如下：氢氧化钠 50～80克/升磷酸三钠 30克/升碳酸钠 15克/升洗涤剂 3～5克/升，其余为去离子水温度 40～45℃时间 20～30分钟。-->2.2.化学粗化对于不同种类的塑料，由于分子结构不同，所用的粗化液也不一样，以ABS塑料为例来说明粗化液配方和工艺条件铬酐 400克硫酸 350克去离子水 加至1升温度 50～60℃时间 20～40分钟粗化后的制件表面和残留有铬酐，因此要用水进行彻底的清洗。2.3.敏化配方和工艺条件氯化亚锡 100克/升氢氧化钠 150克/升酒石酸钾钠 170克/升，其余为去离子水温度 15～25℃时间 3分钟敏化后的制件，要用50℃左右热水本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种非金属芯模电沉积加工波纹管的方法，用作芯模的非金属材料包括塑料、导电塑料、蜡制品、玻璃，其特征在于加工程序：选择芯模材料、设计及制造芯模加工模具、制造芯模、芯模前处理、电沉积金属成型、车削端头、脱模清洗、检验。
【技术特征摘要】
1、一种非金属芯模电沉积加工波纹管的方法，用作芯模的非金属材料包括塑料、导电塑料、蜡制品、玻璃，其特征在于加工程序：选择芯模材料、设计及制造芯模加工模具、制造芯模、芯模前处理、电沉积金属成型、车削端头、脱模清洗、检验。2、根据权利要求1所述的非金属芯模电沉积加工波纹管的方法，采用的非金属材料为普通塑料时，其特征在于电沉积前的前处理必须采用碱性除油、化学粗化、敏化、活化后的芯模还要进行化学镀镍的金属化处理：化学镀镍配方和工艺条件：硫酸镍 20-40克/升次亚磷酸钠 30-40克/升柠檬酸钠 10-20克/升氯化胺 30-35克/升，其余为去离子水溶剂；PH值 8.5-9.5温度 35-45℃时间 5-10分钟。3、根据权利要求1所述的非金属芯模电沉积加工波纹管的方法，采用导电塑料为芯模原料时，其特征在于前处理工序用碱性去油和浸酸：3.1碱性去油工艺规范：氢氧化钠 50～80克/升磷酸三钠 30 克/升碳酸三钠 15 克/升温度 40～45℃时间 30～40分3.2.浸酸在盐酸与水为1∶1的溶液中，浸6～8分钟。4、根据权利要求1所述的非金属芯模电沉积加工波纹管的方法，采用的非金属...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖跃军，邱广涛，刘谦，林国栋，刘继文，隋捷，
申请(专利权)人：沈阳仪表科学研究院，沈阳汇博热能设备有限公司，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。