一种用于提高微注塑模具厚度均匀性的电铸装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于提高微注塑模具厚度均匀性的电铸装置及方法，装置包括电铸模块、电铸液温度控制模块、阴极旋转控制模块；电铸模块包括电铸槽和阴极夹具，电铸槽内装有电铸液、以及与阴极对应的阳极，阴极夹具设置侧边封液槽，侧边封液槽用于抑制铸层阴极的边缘效应，电铸槽内设置冲液口，冲液口对准阴极并使电铸液冲击阴极。本发明专利技术中在近阴极绝缘屏蔽挡板及具有侧边封液的夹具的共同作用下，可以实现铸层高厚度均匀性沉积，在斜冲液与阴极旋转的作用下提高铸层表面液体扰动。采用本发明专利技术提供的装置及方法可以获得复制精度高、微结构无孔隙缺陷、铸层表面光洁无气泡的高厚度均匀性微注塑镍模具。性微注塑镍模具。性微注塑镍模具。

【技术实现步骤摘要】
一种用于提高微注塑模具厚度均匀性的电铸装置及方法


[0001]本专利技术涉及微制造
，特别涉及一种用于提高微注塑模具厚度均匀性的电铸装置及方法。

技术介绍

[0002]随着微流控芯片需求的与日俱增，微注射成型技术已经越来越多地出现在微纳科学技术论坛和重大商业展会上，预示其广泛的市场前景。微电铸由于具有操作简单、复制精度高、没有切削力、刀具磨损和热能对工件表面的影响，被广泛用于制作微注塑模具。但是电铸技术也有固有的一些问题，比如电场在铸层边缘的集中使得铸层中间区域厚度与边缘厚度不一致，严重时铸层边缘会形成“边缘瘤”导致电铸无法正常。
[0003]围绕这一问题，目前提出了许多解决办法，较为常见的有优化工艺参数，辅助阴极和阳极、绝缘屏蔽挡板、超声和兆声、脉冲反向电流等。影响铸层不均性的因素很多，其中电场在阴极表面的分布不均是最为直接的原因，绝缘屏蔽挡板由于具有优化电场分布的特点，常被用于提高铸层厚度均匀性。中南大学马鑫等人通过优化屏蔽挡板尺寸大小将1.5mm厚铸层均匀性由33％提高到87％(电镀与环保，2014,34(05):8
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于提高微注塑模具厚度均匀性的电铸装置，其特征在于，包括电铸模块、电铸液温度控制模块、阴极旋转控制模块；所述电铸模块包括电铸槽和阴极夹具，所述阴极夹具用于固定阴极，所述电铸槽内装有电铸液、以及与所述阴极对应的阳极，所述阴极夹具设置侧边封液槽及屏蔽挡板，所述侧边封液槽用于抑制铸层阴极的边缘效应，所述电铸槽内设置冲液口，所述冲液口对准所述屏蔽挡板的通孔以及阴极，并使电铸液冲击所述阴极；所述阴极旋转控制模块用于控制所述阴极夹具旋转；所述电铸液温度控制模块用于控制所述电铸槽内电铸液的温度。2.根据权利要求1所述的一种用于提高微注塑模具厚度均匀性的电铸装置，其特征在于，所述冲液口相对于所述阴极倾斜设置，以倾斜冲液。3.根据权利要求1所述的一种用于提高微注塑模具厚度均匀性的电铸装置，其特征在于，所述阴极夹具包括上阴极板与下阴极板，所述阴极位于所述上阴极板与所述下阴极板之间，同时还布设有导电圈、支撑垫片、微型弹簧、O型密封圈，所述导电圈与所述阴极接触用于对阴极供电，所述微型弹簧设置在所述下阴极板的第一环形槽内，并与所述导电圈接触，用于将所述导电圈与阴极压紧，所述支撑垫片位于所述阴极与所述上阴极板之间，用于防止所述阴极在挤压过程中断裂，所述下阴极板的中心开设通孔，所述O型密封圈设置在所述下阴极板的第二环形槽内，并与所述阴极的下表面接触形成密封，所述O型密封圈与所述阴极、所述下阴极板形成侧边封液槽。4.根据权利要求3所述的一种用于提高微注塑模具厚度均匀性的电铸装置，其特征在于，所述上阴极板还开设有导线孔，所述导电圈连接的导线从所述导线孔引出。5.根据权利要求1所述的一种用于提高微注塑模具厚度均匀性的电铸装置，其特征在于，所述屏蔽挡板包括屏蔽挡板固定件与屏蔽挡板拆装件，所述屏蔽挡板固定件通过螺栓安装在所述电铸槽内，所述屏蔽挡板拆装件与屏蔽挡板固定件嵌套配合，所述屏蔽挡板固定件、所述屏蔽挡板拆装件均设置有通孔；所述屏蔽挡板固定件的安装距离能够调节，所述屏蔽挡板拆装件具有多种规格。6.根据权利要求1所述的一种用于提高微注塑模具厚度均匀性的电铸装置，其特征在于，所述阴极旋转控制模块包括旋转轴，所述旋转轴转动设置在支撑板上，且所述旋转轴的两端分别连接所述阴极夹具的上阴极板以及联轴器，所述联轴器与步进电机连接；所述旋转轴上设置导电滑环，所述导电滑环用于与所述阴极夹具的线路连接；所述支撑板与支撑板驱动机构连接，所述支撑板驱动机构用于驱动所述支撑板运动，以使所述阴极夹具与所述电铸槽对接或离开。7.根据权利要求1所述的一种用于提高微注塑模具厚度均匀性的电铸装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张露，杨忠豪，蒋炳炎，强军，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：