一、技术原理与前期准备
东莞电铸模具加工的核心技术基于金属离子的电化学沉积原理。该工艺通过阳极溶解金属材料,在导电母板表面逐层沉积成型,可实现±2.5μm的尺寸公差控制与Ra0.025μm的表面粗糙度。东莞电铸模具加工厂普遍采用镍钴合金作为基材,其抗拉强度可达800MPa以上,能够满足模具50-100万次啤塑次数的使用需求。
在技术开发阶段,加工厂会通过ESI(供应商早期参与)机制与客户协同设计。利用3D逆向工程扫描技术进行数据采集,结合UG、SolidWorks等软件完成模具结构仿真,确保模仁、模腔等核心部件的缩水率补偿计算误差不超过0.3‰。精密电铸厂家通常储备石膏、环氧树脂、低熔点合金等十多种母板材料,其中铝合金型芯的快速成型技术可将母板制备周期缩短至24小时。
二、核心工艺流程
(一)导电母板制备
东莞电铸模具加工厂的核心工序始于母板制作。采用CNC加工或LIGA工艺制造的母板需进行特殊导电处理,对于非金属材料母板,会通过化学镀或真空蒸镀形成0.5-1μm的导电银层。光学级模具常用石英玻璃母板,需配合磁控溅射技术形成纳米级铬导电层,满足光传播路径精度要求。
(二)电铸沉积成型
在恒温电解槽中进行金属沉积,溶液温度控制在45-55℃,阴极电流密度保持3-8A/dm²。东莞电铸模具加工厂通过自主研发的脉冲电源系统,实现镍离子梯度沉积,首层沉积速度控制在0.01mm/h以获得致密结构,后续沉积速度提升至0.15mm/h加速成型。对于深宽比1:5以上的复杂型腔,采用双向脉冲技术消除尖端效应。
(三)后处理工序
脱模工序使用低温熔融技术,95℃热循环系统可使型芯合金完整脱离电铸件。东莞电铸模具加工厂家会对成型件进行应力消除处理,在280-350℃真空环境中退火4-6小时,消除98%以上的内部应力。表面处理环节采用金刚石悬浮液抛光,配合超声波清洗设备实现纳米级表面光洁度。
三、质量检测体系
(一)精度检测
精密电铸加工厂配备白光干涉仪、三次元测量仪等设备,对型腔尺寸进行全检。光学模具需使用波前传感器检测光波畸变值,确保曲面精度≤λ/4(λ=632.8nm)。东莞电铸模具加工厂普遍采用全自动SPC系统,实时监控关键尺寸的CPK值≥1.67。
(二)材料性能检测
镍钴合金电铸件需进行洛氏硬度检测(HRC55-60)、盐雾测试(720小时无锈蚀)、耐磨试验(载荷50N下摩擦系数≤0.15)。部分医疗模具还需通过ISO 10993生物兼容性认证,确保重金属析出量<0.1μg/cm²。
(三)试模验证
东莞电铸模具加工厂家会使用200T以上注塑机进行量产验证。采用PC、PMMA等工程塑料试啤,通过模流分析软件监测熔体填充状态,调整工艺参数直至制品飞边量≤0.02mm。模具配合间隙需控制在0.005-0.01mm范围,确保顶出系统顺畅运行。
四、行业应用场景
(一)光学器材制造
东莞电铸模具加工在非球面透镜、导光板等领域优势突出,利用微结构复刻技术可批量生产含0.1mm微棱镜阵列的光学导光件。车载激光雷达反射镜模具通过12轴联动抛光,表面粗糙度达Ra0.01μm,满足ADAS系统光学要求。
(二)汽车精密部件
加工厂为新能源汽车开发的高压连接器模具,通过铜镍复合电铸工艺,接触电阻降低至0.5mΩ。涡轮增压器叶片模具采用梯度电铸技术,在650℃工作环境下仍保持尺寸稳定性。
(三)消费电子产品
钻石纹按键模具通过逆向电铸工艺,可将母板表面的1200目立体纹理完整复制,字符深宽比达1:15。蓝牙耳机充电仓模具应用薄壁电铸技术,成型0.3mm壁厚结构时变形量<0.05mm。
五、流程优化方向
东莞电铸模具加工厂正推进智能化升级,通过AI参数优化系统将沉积速度提升30%。环保技术方面,采用封闭式废水处理系统实现重金属离子回收率≥99.9%。随着微型化需求增长,纳米压印电铸技术可成型50μm微孔阵列,满足MEMS传感器制造需求。
通过完善的技术体系和严格的质量管控,东莞电铸模具加工企业已形成"24小时快速响应+7天试样交付"的服务模式,成为全球精密制造产业链的关键环节。选择本地加工厂时应重点考察其检测设备配置、工艺数据库完整度和行业成功案例数量,确保技术方案与量产需求的高度匹配。