гальванопластический способ изготовления моделей со сложным строением

Формула изобретения

Гальванопластический способ изготовления моделей со сложным строением путем электролитического осаждения металла на изображения сечений модели, отличающийся тем, что негативные изображения сечений модели наносят на перфорированные металлические пластины мастикой, дающей электроизолирующую смачиваемую поверхность для электролита, далее формируют из них внутренний трехмерный каркас модели и электролитическим способом осаждают на него металл, после чего путем электролиза растворяют каркас и электролитическим способом восстанавливают цельную структуру модели.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области гальванопластики и может быть использовано для изготовления моделей со сложным строением.

Известен гальванопластический способ изготовления деталей преимущественно пресс-форм, который включает многослойное нанесение на заготовку фоторезиста, экспонирование рельефа, проявление, нанесение слоя металла и удаление фоторезиста (авт. свид. СССР 1221256, кл. С 25 D 1/10, 1983), принят за прототип.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что в известном способе после нанесения каждого слоя металла осуществляют механическую обработку до выравнивания рельефа заподлицо с фоторезистом.

Задача изобретения - снижение затрат труда при изготовлении сложных металлических моделей.

Технический результат - получение моделей со сложным строением при низкой трудоемкости.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном гальванопластическом способе изготовление моделей со сложным строением осуществляется путем электролитического осаждения металла на изображения сечений объекта.

Особенность заключается в том, что негативные изображения сечений модели наносят на перфорированные металлические пластины мастикой, дающей электроизолирующую смачиваемую поверхность для электролита, далее формируют из них внутренний трехмерный каркас модели и электролитическим способом осаждают на него металл, после чего путем электролиза растворяют каркас и электролитическим способом восстанавливают цельную структуру модели.

Электролитическое осаждение металла на внутренний трехмерный каркас модели исключает механическую обработку после нанесения каждого слоя металла до выравнивания рельефа заподлицо с фоторезистом и, следовательно, снижает трудоемкость.

На фиг. 1 - 8 приведена технологическая схема изготовления моделей со сложным строением, где обозначено: перфорированная пластина 1, мастика 2, разграничительная полоса 3, основание станка 4, стержень станка 5, пластина с нанесенным мастикой негативным срезом и разграничительными полосами 6, отверстие для стержня станка 7, прижимная пластина станка 8.

Способ осуществляют следующим образом.

Строят на ЭВМ модель (фиг.1). Строят параллельные сечения модели (фиг.2) с шагом в зависимости от точности изготовления модели. Наносят негативные изображения сечений (фиг.3) при помощи принтера с изменением фазы красителя (Борзенко А.Е. IBM PC: устройство, эксплуатация, ремонт, модернизация. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: ТОО фирма "Компьютер Пресс", 1996. - 344 с.), на перфорированные пластины 1 из металла, стоящего в ряду напряжений металлов левее металла, из которого изготавливают модель, с двух сторон легкоплавкой мастикой 2, дающей электроизолирующую смачиваемую поверхность для используемого в дальнейшем электролита. Наносят той же мастикой разграничительные полосы 3 (фиг.4) поверх участков, покрытых мастикой, на пластине, высотой, рассчитываемой по формуле

H=Ш-h_пл-2h_м,

где Н - высота полосы, м;

Ш - шаг сечений, м;

h_пл - толщина пластины, м;

h_м - толщина мастики, м.

Собирают пластины в порядке сечений на станке (фиг.5), изготовленном из металла, стоящего в ряду напряжения металлов правее металла, из которого изготовлены пластины, состоящем из основания станка 4, перпендикулярных ему стержней 5, на которые насаживаются пластины с нанесенными мастикой негативными изображениями сечений и разделительными полосами 6, имеющие для них отверстия 7 (фиг.3), и прижимной пластины 8 поверх собранных пластин, причем основание станка и прижимная пластина изолированы, а стержни - нет (для проведения электрического тока от стержней на пластины). Завешивают эту конструкцию в установку для гальванопластики и проводят электролитическое осаждение требуемого для изготовления модели металла на не покрытые мастикой участки пластин (фиг. 6). Расплавляют мастику в ванне с горячей водой, завешивают конструкцию в установку для электролиза и удаляют из конструкции электролизным способом металл пластин (фиг.7). Полученную перфорированную модель завешивают в установку для гальванопластики и электролитическим способом осаждают металл на модель для получения цельной структуры объекта (фиг.8). Восстанавливают исходные размеры объекта путем удаления в установке для электролиза металла, осевшего по контуру модели.

Способ предназначен для использования в промышленности, а именно в гальванопластике, для изготовления моделей со сложным строением.