【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微制造成形，具体涉及一种微型齿轮电铸成形方法。
技术介绍
1、微型齿轮是一种用于机械传动的齿轮元件，与其他类型的齿轮相比，具有以下优点：一是精度高，小颗粒齿轮的制造工艺较为复杂，但可以制造出精度高、误差小的齿轮，可以满足高精度传动的要求；二是噪音低，小颗粒齿轮的齿面加工精度高，齿面接触面积大，齿形配合好，传动时摩擦小，因此噪音低；三是寿命长，小颗粒齿轮的齿面硬度高，耐磨性好，因此寿命长。因此微型齿轮通常应用于精密机械、仪器仪表、时钟、玩具和其他需要传递小功率的设备中，随着制造工艺、材料创新和智能化技术的不断推进，微型齿轮在医疗器械、高精密光学仪器、微型机器人和自动化设备、智能穿戴设备及空间科学与航天器件等各个领域展现其独特价值和应用潜力。
2、然而，受限于微型齿轮加工技术的发展，微型齿轮的加工精度和尺寸控制难以得到保障。微型齿轮加工是一个极为复杂的过程，目前制造微型齿轮主要是用切削加工，在微型齿轮加工过程中，常常会遇到一些问题，比如齿面磨损不均匀、齿轮变形、齿数错误、齿形误差、齿面粗糙度不达标、齿轮硬度不均匀以及齿面出现裂纹等问题，这些问题给微型齿轮的质量及精度带来了很大的影响。
3、因此，需要一种微型齿轮电铸成形方法。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种微型齿轮电铸成形方法。该方法通过先滴绝缘层浆料并进行匀胶，然后放置齿轮模版并浇注导电层浆料，得到导电芯膜，之后通过电沉积在导电芯膜中电铸成形构件
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种微型齿轮电铸成形方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
3、步骤一、制备聚二甲基硅氧烷绝缘层浆料和导电层浆料：将聚二甲基硅氧烷加入固化剂后进行混合，然后置于真空干燥箱中抽真空除气，得到绝缘层浆料，将聚二甲基硅氧烷加入导电颗粒，之后超声分散，再加入固化剂后进行混合，接着置于真空干燥箱中抽真空除气，得到导电层浆料；
4、步骤二、导电芯膜的制备：将步骤一中得到的绝缘层浆料滴在金属片上，进行匀胶处理，匀胶结束后将齿轮模版放置在滴有绝缘层浆料的金属片上，然后放入烘箱中保温，保温结束后，将导电层浆料浇注在齿轮模版上并进行覆盖，同时在导电层浆料中引出金属线作为导线，再放入烘箱保温，保温结束后，拆出齿轮模版和齿轮模板处对应的绝缘层浆料，得到导电芯膜；
5、步骤三、微型齿轮电铸成形：将步骤二中得到导电芯膜使用夹子固定作为电铸阴极，采用片状金属作为电铸阳极，放入电铸液中采用电沉积的方式进行电铸成形；
6、步骤四、微型齿轮的脱模与后处理：待步骤三中所述的电铸成形完成后，使用脱模工具将导电芯膜中电铸成形的构件取出，然后进行后处理，得到微型齿轮。
7、本专利技术采用聚二甲基硅氧烷和固化剂配制绝缘层浆料，通过抽真空除气除去气泡，保证绝缘层结构致密，采用聚二甲基硅氧烷、固化剂和导电颗粒配置导电层浆料，通过抽真空除气除去气泡，增加导电性；
8、本专利技术通过先滴绝缘层浆料并进行匀胶，得到均匀的绝缘层，便于精确复制齿轮模版的图形，便于后期的脱模处理，然后放置齿轮模版并浇注导电层浆料，使导电层浆料复制齿轮模版的结构，提高微型齿轮复制原始模版精度，并通过在导电层浆料中安装金属线作为导线，便于进行电沉积，得到导电芯膜，之后通过电沉积在导电芯膜中电铸成形构件，最后进行后处理，得到微型齿轮。
9、上述的一种微型齿轮电铸成形方法，其特征在于，步骤一中所述导电颗粒为纳米级或微米级的银颗粒、铜颗粒或银铜合金颗粒。本专利技术通过控制导电颗粒的粒径和材质，保证了导电芯膜的导电性，从而保证了电铸成形的效果，提高了微型齿轮的质量。
10、上述的一种微型齿轮电铸成形方法，其特征在于，步骤一中所述绝缘层浆料中固化剂的体积为聚二甲基硅氧烷体积的10％～40％；所述导电层浆料中固化剂的体积为聚二甲基硅氧烷质量的10％～40％，其中体积的单位为ml，质量的单位为g，导电层浆料中导电颗粒质量为聚二甲基硅氧烷质量的2～6倍。本专利技术通过控制固化剂和聚二甲基硅氧烷的比例，保证了绝缘层浆料和导电层浆料凝固后的强度，便于后续的脱模和电铸成形，通过控制导电颗粒和聚二甲基硅氧烷的质量比，控制导电层浆料中导电颗粒的含量，保证了导电芯膜的导电性，从而保证了电铸成形的效果，提高了微型齿轮的质量。
11、上述的一种微型齿轮电铸成形方法，其特征在于，步骤一中所述抽真空除气的时间为10min～60min，所述超声分散的时间为120min～240min。本专利技术通过控制抽真空除气的时间，充分去除绝缘层浆料和导电层浆料中的气泡，通过控制超声分散的时间，保证了导电层浆料中的导电颗粒均匀分布，保证了导电芯膜中各部分的导电性相同。
12、上述的一种微型齿轮电铸成形方法，其特征在于，步骤二中所述匀胶处理中匀胶的时间为5s～120s，匀胶的转速为500rpm～5000rpm。本专利技术通过控制匀胶处理的参数，使绝缘层浆料形成厚度均匀的绝缘层。
13、需要说明的是，匀胶处理可进行多次。
14、上述的一种的微型齿轮电铸成形方法，其特征在于，步骤三中所述电铸液为水基电铸液或离子液体电铸液。本专利技术通过控制电铸液的成分，根据制备需求选择性使用。
15、上述的一种微型齿轮电铸成形方法，其特征在于，步骤三中所述电沉积为直流电沉积或脉冲电沉积，所述电沉积的电流密度为-5ma/cm2～15ma/cm2，电位为-0.05v～-5v，温度为30℃～80℃，所述电沉积采用电化学工作站进行。本专利技术通过采用电化学工作站进行电沉积，并控制电沉积参数，保证了电铸成形的效果，得到质量优异的微型齿轮。
16、需要说明的是，导电芯膜的导线与电化学工作站的工作电极相连。
17、上述的一种微型齿轮电铸成形方法，其特征在于，步骤四中所述后处理包括手动抛光处理，化学抛光处理和电化学抛光处理。本专利技术通过进行手动抛光处理，化学抛光处理和电化学抛光处理，保证了微型齿轮具有优异性能的表面。
18、本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
19、1、本专利技术通过先滴绝缘层浆料并进行匀胶，得到均匀的绝缘层，便于精确复制齿轮模版的图形，然后放置齿轮模版并浇注导电层浆料，使导电层浆料复制齿轮模版的结构，提高微型齿轮复制原始模版精度，便于进行电沉积，得到导电芯膜，之后通过电沉积在导电芯膜中电铸成形构件，最后进行后处理，得到微型齿轮，克服传统切削加工中出现的齿轮变形、齿数错误及齿形误差等问题，具有简单高效、齿轮精度高及尺寸控制好等优点，实现短流程、低成本制备出具有高精度的微型齿轮。
20、2、本专利技术通过控制导电颗粒的粒径和材质，保证了导电芯膜的导电性，从而保证了电铸成形的效果，提高了微型齿轮的质量。
21、3、本专利技术通过采用电化学本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种微型齿轮电铸成形方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种微型齿轮电铸成形方法，其特征在于，步骤一中所述导电颗粒为纳米级或微米级的银颗粒、铜颗粒或银铜合金颗粒。
3.根据权利要求1所述的一种微型齿轮电铸成形方法，其特征在于，步骤一中所述绝缘层浆料中固化剂的体积为聚二甲基硅氧烷体积的10％～40％；所述导电层浆料中固化剂的体积为聚二甲基硅氧烷质量的10％～40％，其中体积的单位为mL，质量的单位为g，导电层浆料中导电颗粒质量为聚二甲基硅氧烷质量的2～6倍。
4.根据权利要求1所述的一种微型齿轮电铸成形方法，其特征在于，步骤一中所述抽真空除气的时间为10min～60min，所述超声分散的时间为120min～240min。
5.根据权利要求1所述的一种微型齿轮电铸成形方法，其特征在于，步骤二中所述匀胶处理中匀胶的时间为5s～120s，匀胶的转速为500rpm～5000rpm。
6.根据权利要求1所述的一种的微型齿轮电铸成形方法，其特征在于，步骤三中所述电铸液为水基电铸液或离子液体电铸液。>
7.根据权利要求1所述的一种微型齿轮电铸成形方法，其特征在于，步骤三中所述电沉积为直流电沉积或脉冲电沉积，所述电沉积的电流密度为-5mA/cm2～15mA/cm2，电位为-0.05V～-5V，温度为30℃～80℃，所述电沉积采用电化学工作站进行。
8.根据权利要求1所述的一种微型齿轮电铸成形方法，其特征在于，步骤四中所述后处理包括手动抛光处理，化学抛光处理和电化学抛光处理。
...【技术特征摘要】
1.一种微型齿轮电铸成形方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种微型齿轮电铸成形方法，其特征在于，步骤一中所述导电颗粒为纳米级或微米级的银颗粒、铜颗粒或银铜合金颗粒。
3.根据权利要求1所述的一种微型齿轮电铸成形方法，其特征在于，步骤一中所述绝缘层浆料中固化剂的体积为聚二甲基硅氧烷体积的10％～40％；所述导电层浆料中固化剂的体积为聚二甲基硅氧烷质量的10％～40％，其中体积的单位为ml，质量的单位为g，导电层浆料中导电颗粒质量为聚二甲基硅氧烷质量的2～6倍。
4.根据权利要求1所述的一种微型齿轮电铸成形方法，其特征在于，步骤一中所述抽真空除气的时间为10min～60min，所述超声分散的时间为120min～240min。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘博炜，张于胜，周波，谢龙飞，王亭力，任砾，
申请(专利权)人：西安稀有金属材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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