电铸技术概要

电铸是利用电沉积方法在作为阴极的原型上进行加厚电镀，从而复制出与原型一样的制品的方法。电铸是电沉积技术的重要应用技术之一。利用电铸法所获得的制品可以是模具的模腔，也可以是成型的产品，还可以是一种专业型材。广义地说，为获得较厚镀层的电沉积过程，都可以叫做电铸。

电铸最早是由俄国的雅柯比院士于1837年发明的。此后，将电铸技术用于实际生产也最早是在俄国开展的。早期的电铸主要用在浮雕工艺品、塑像的制作方面。到20世纪40年代开始在工业生产中有了应用。到20世纪的五六十年代，电铸技术有了较快的发展。许多工业领域都开始采用电铸工艺。直到现在，电铸技术还在不断发展当中。特别是在电子工业领域，电铸是重要的电子制造手段。

采用电铸制作注塑或压塑模具已经是当代精密模具加工的重要方法之一。一些异型的构件和难以用机械方法精确制作的原型采用电铸成型法都能精确地复制出原型的模样。比如复杂的电子构件、手机外壳、波导腔体等。电铸不仅能制造用于生产高精度产品的型腔，而且还能生产表面为皮革纹理的大型模腔，例如长度超过10m的汽车内饰组件。

    早期的电铸还在留声机唱片的制作、印刷用版的制造等方面起过积极作用。现在，在微波波导的制作、热交换器的制作、高反射镜的制作等方面都可以大显身手。一些用在飞机、雷达、航天器等高端产品上的复杂结构的零件都要依靠电铸法来加工。至于日用工业、玩具制造、钟表电器、塑料成型等许多方面，都要用到电铸技术。由于电铸的母型中有相当一部分是采用的是非金属材料，所以电铸技术与非金属电镀技术有着紧密的联系。可以说非金属电镀技术是电铸的重要辅助技术和预备技术。电铸与电镀的原理基本相同，工艺也相近。电铸的原理如图3—2所示，如同电镀一样是利用电化学反应的电沉积技术。通过在含有同所要获得的金属离子的电解液中的阳极的溶解，在作为阴极的母型上沉积出金属从而形成可以复制原型的金属模型，这就是电铸的原理。电沉积技术的构成见图。

电沉积技术的构成

    电铸与电镀的最大不同是，电镀的产品是被镀件和产品的复合体，而电铸则只是以电沉积层为所需要的制品，最终要将镀层与母型脱离。电铸与电镀的区别见表。

电铸与电镀的区别

电铸的质量与脱模方法和电铸金属的金相特点有关。应用方面有利用延展性好的镍制光碟的母型，用导电性好的铜制作印刷线路，用硬度和耐热性好的铁制作冲压模，用耐腐蚀性好和贵金属制作金导线或装饰品，利用银的杀菌作用制作DNA的增幅器等。

电镀对镀层的外观质量要求很严格，特别是装饰性电镀，外观质量是首要的质量指标，但是电铸就不一样。就模具制造的应用而言，电铸对镀层的外表面基本是不做要求的，所要求的是镀层与基体接触的内表面必须能完全复制原型的表面状态。因为电铸的目的就是要用所复制的模具来批量制作出和原型一样的产品，但是也不是说电铸就完全不要求镀层的外观。对于产品制作型电铸，实际上是一种功能性电镀，比如剃须刀网罩的电铸制作等，是外观和材料性能都有严格要求的过程。

电铸也不同于电解冶金。电解冶金只要求获得还原态的金属结晶，并要求镀层有高的纯度。而电铸则对沉积的纯度没有一定的要求，有时为了提高其硬度，还要在镀层中加入提高其力学性能的合金成分。