的加工原理和方法不断诞生和成长，使得加工技术生机勃勃，持续发展。近些年来，工业的迅速发展使得各种精密异型复杂微细的金属零部件的需求大幅增加，电铸作为种紧密制造技术受到了高度的重视。电铸是以与制品形状对应的凸模或凹摸为阴极芯模，在表面通过电沉积获得沉积面，与芯模分离后即形成与芯模轮廓相符的且表面光洁的型腔或型面。其原理是种利用金属离子阴极电沉积原理制取产品的工艺技术，它具有极高的制造精度。电铸属于交叉学科，涉及到材料电化学和工程等领域，电子电化学材料等领域内心的进展又对电铸技术的发展起到了推动作用。作为种制造技术，电铸工艺所具有的高复制精度和简单性等优点是其他制造技术无法比拟的，因此电铸技术是种强大的用途广泛的工业制造技术。随着在宇航核工业微机械等高科技领域内的种种成功应用，电铸工艺技术已成为世界制造业所瞩目的对象，目前电铸工艺技术的研究向着两个方向日渐深入发展方面是研究电铸新型的材料和工艺装备另方面是谈说复制特型零件的工艺方法，并不断取得新的成果。电铸的发展史电铸工艺从发明至今已有较长的历史。年俄国的耶可夫教授首先发明了电铸铜，年德国教授发明了电铸镍，年在俄国财政部印刷所里又诞生了电铸铁。由此可见，当代应用最广泛的三种电铸金属的发明，迄今已有百多年的历史。电铸属于交叉学科的技术，涉及到材料电化学和工程等领域，这些领域内的理论进展又对电铸技术的发展起到了推动作用。作为种制造技术，电铸所具有的高复制精度高重复精度和工艺简单等优点是其他制造技术无法比拟的，因此电铸是种用途广泛的工业制造技术。电铸工艺的早期应用局限于复制艺术品和印刷制版。近几十年来，电铸在工业中的应用日渐广泛，主要用来制取各种难以用机械加工方法制得的或是加工成本很高的零件。近几年来，工业的迅速发展使得对各种精密异型复杂微细的金属零部件的需求大幅增加，加上各种相关模具的制造要求，电铸作为种精密制造技术已受到高度重视另方面，电子电化学材料等领域的技术进步使电铸技术发生了很大的变化，工艺水平大大提高，应用范围日益广。目前对电铸工艺技术的研究向三个方面日渐深入发展是研究新型的电铸材料和工艺装备二是探索复制特型零件的工艺方法三是研究微细电铸进行精密和超精密加工。在研究电铸新型材料方面，合金电铸和符合电铸是目前电铸技术的个重要发展方向。其中，在合金电铸方面已经展开了镍钴镍铁镍锰等二元合金电铸的研究。有关文献深入研究了合金电铸的机理与工艺，探索了控制二元合金各自含量的方法，这些合金在硬度耐磨性等方面显示出特殊的优点，适合于工业上的不同需求。金属基复合材料具有系列优点，被认为是对宇航航空等部门的发展带来重大变革的新型材料，复合电铸是指被这类材料的种重要手段。目前电铸符合材料有两种类型种是在电铸液中加入弥散的固体颗粒，使其与金属离子共沉积而形成含有固体微粒的金属层另外种是在电铸金属时，在芯模表面缠绕高强度的纤维丝从而获得镶嵌有纤维的金属电铸层，已达到强化电铸层的目的。此外，电铸纳米材料是另个十分有发展前景的研究方向，由于电铸技术是依靠离子堆砌成型制造产品，因而在适当的条件下可以得到纳米晶的铸层结构，这方面的研究目前尚处于起步阶段。电铸技术在其他方面也有良好的应用。如可用来制取造型别致的装饰品和中空的金饰品，可节约贵重金属，且加快了生产周期。用电铸的方法在两个零件相同或不同材料的结合部位进行金属沉积，从而将两个零件连接起来，可避免高温连接如焊接使零件产生很大内应力甚至变形的情况，从而实现真正意义上的连接。为了提高电铸的速度，阴极移动压缩空气搅拌机械搅拌复合超声等措施已经在实践中采用，而更有效的搅拌冲刷方式直在寻求之中。世纪年代，国内外学者开展了激光强化电沉积技术的研究，即用激光束照射阴极的方法，使电极静态电位和电荷传递速度发生改变，从而大大提高金属的电沉积速度。我国制造业对电铸技术也日益重视，很多单位对电铸进行了探索和研究，取得了很多成功的应用。如波导管手表零件波纹管精密模具电加工电极等。但是国内的生产单位多局限于应用电铸技术及其特定产品进行开发生产，在工艺实施上多是沿用电镀业的工艺规范和设备条件，缺乏对电铸机理和应用的系统研究，其工艺水平与发达国家相比存在明显。全自动电铸生产线高品质印刷模版现阶段模版的制造主要有蚀刻电铸激光切割三种主要方式，传统的蚀刻模板，精度差，双锥形开孔锥度，不适合细间距印刷，随着以及等器件在电子产品的应用，激光模板逐渐不适应精细印刷，主要原因在于，激光以光束热加工，在开孔侧壁留下细条纹，并在开孔边缘残留金属毛渣，影响焊膏脱模即使经化学抛光也只能清除部分，激光切割固有的切割能力不适合超精细孔的加工，无铅焊膏正成为的应用必选，电铸模板光滑孔壁和低镍合金粘附力尤其适脱模电铸原理电铸模板区别于蚀刻激光减成工艺相比，电铸工艺结合光电加工及电化学沉积技术，以金属离子逐层沉积成整张金属镍合金片，克服了蚀刻双面对位产生的低精度双锥形等缺点，也克服了激光热加工对金属产生的热变形孔壁毛渣条纹以及切割锥度小的缺点，保留了光电加工的高精度特点。尤其值得提及的是，电铸技术在制作超薄厚度，海量微孔的印刷模板，如半导体晶圆模板，触摸屏模板，具有激光加工所不可比拟的技术优势。电铸加工是利用金属的电解沉积原理来精确复制些复杂或特殊形状工件的特种加工方法。它是电镀的特殊应用。电铸是俄国学者耶可夫于年发明的。最初主要用于复制金属艺术品和印刷版，世纪末开始用于制造唱片压模，以后应用范围逐步扩大。图为电铸的基本原理图。把预先按所需形状制成的原模作为阴极，用电铸材料作为阳极，同放入与阳极材料相同的金属盐溶液中，通以直流电。在电解作用下，原模表面逐渐沉积出金属电铸层，达到所需的厚度后从溶液中取出，将电铸层与原模分离，便获得与原模形状相对应的金属复制件。电铸模版制作步骤边缘效应电铸为镍离子在电场作用下在负极沉积的过程，电力线分布是根据负极形状来确定的，对于红色图形区域，电力线分布密度较高，四周无图形区域分布密度较低，电力线密度高，就沉积速度快，电力线密度低，沉积速度就慢，这决定了电铸钢片的厚度在图形区域和四周空白区域存在厚度差异，在厚度为左右的情况下，四周厚度般偏薄，随厚度的增加，差异值会增大，这个原理国内外做电铸的概莫能外影响电铸过程的金属沉积边缘效应的主要工艺参数温度升高温度会增大离子的扩散速率，导致浓差极化降低，同时升高温度还会使得放电离子具有更高的活化能，因而降低了电化学极化，所以温度升高会降低阴极极化，从而影响在阴极的沉积速率，所以温度为消除边缘效应实验中的重要工艺参数。同时升高温度使得镀液电导增加，电流效率也增加，可以相应的提高电流密度，在实验过程中可以综合温度和电流密度分析它们对边缘效应的影响。主盐镍离子浓度镍离子浓度低，镀液分散能力高，有利于图形处，镀层的均匀性，对边缘效应可以起到改善的作用镍离子浓度高时，可以提高阴极电流效率，镀液导电率红色块为图形区域高，电流密度的上限增大，有利于提高生产效率。搅拌流量阴极移动震动喷射方式及喷嘴到板面距离，这几种都是搅拌常用的几种方式，不同搅拌强度，会使得扩散层厚度不同，离子浓度在图形开口处和空白处不同，从而使得镍在这两处的沉积速率不同，从而影响边缘效应。电流密度实验原理分析可知产生边缘效应的最根本原因为电流密度分布不均，所以电流密度为本次实验过程中重要的工艺参数。提高电流密度，提高了阴极极化，使得沉积速率增加，对边缘效应产生影响。电流加载形式直流金属离子趋近阴极不断被沉积，因而不可避免地造成浓差极化，影响镀层的均匀性，从而影响区域相对无图形区域的边缘效应。直流脉冲采用直流脉冲电镀在电流导通时，接近阴极的金属离子被充分地沉积当电流关断时，阴极周围的放电离子又重新恢复到初始浓度。这样阴极表面扩散层内的金属离子浓度就得到了及时补充，扩散层周期间隙式形成，从而减薄了扩散层的实际厚度。如果使用短脉冲，则将出现非常大的电流强度，这将使金属离子处在直流电镀实现不了的极高过电位下沉积，极化程度加大，分散能力更好，从而改善镀层性能，其作用和在电镀液中加入添加剂的作用相似。关断时间的存在不仅对阴极附近浓度恢复有好处，而且还会产生些对沉积层有利的重结晶吸脱附等现象。换向脉冲当开负脉冲时镀件为阳极，表面尖端及不良的镀层优先溶解，使镀层周期性地被整平，同时阴阳极的浓差极化都减小，从而改善镀层均匀性。综合考虑总镍温度流量和电流密度在协同作用下，对图形开口边缘效应的影响在新槽物理参数固定的条件下，进行了大量的单因素实验，发现以下工艺条件的变化对图形开口边缘效应均存在定的影响，由于存在些条件的制约，没有进行过协同作用下的综合实验，所以在此结合之前的单因素实验结果，分析个工艺参数的范围，在各参数范围内，采用优化方式设计实验，其中各参数的范围及它们之间的条件制约如下。表工艺参数的影响参数原理离子扩散离子沉积边缘效应温度温度升高，提高离子活化能，降低阴极极化增加加快变严重电流密度提高电流密度，加大阴极极化，提高沉积速率无影响加快变严重搅拌加大搅拌强度，减小浓差极化，有利于离子交换加快加快变严重表征边缘效应的方法在新槽实验中采用生产所用芯摸，均使用相同的菲林，并且在电铸过程中，每块试板上图形位置均相同，边缘效应的表征采用公式和，实验过程中主要以图形中大开口和小开口作为边缘效应的表征对象。其中大处厚度平均值小处厚度平均值整板基准厚度平均值大处边缘效应小处边缘效应三次元光学图像分析镀层在图形处处，正面上表面及切片侧面的表面形貌。三实验设计实验流程实验流程除油水洗活化贴膜层曝光显影水洗活化去离子水洗电铸水洗脱膜水洗刷板剥离结果测试本试验中设计了上文所述参数对电镀过程的影响单因素实验，在研究单因素实验同时