本发明属于材料加工技术领域，具体地，本发明涉及一种高分子元器件的加工模具的制造方法。
背景技术：
近年来消费类电子产品的发展迅速，电子产品快速更新换代，质量越来越高。消费者也对产品的性能、外观等方面提出了更高的要求。为了跟上技术的发展，很多电子元器件逐渐从采用金属材料制备更新为由高分子材料制备。高分子元器件相对金属元器件更轻、更耐腐蚀，韧性好，对加工模具的硬度要求不高，生产效率大大提高。
传统的加工模具采用金属材料制成，以不锈钢材质的加工模具为例，不锈钢具有硬度高、耐腐蚀，抗拉强度、屈服强度高等优点，被广泛应用在加工模具中。但是，以不锈钢为代表的传统加工模具的导热系数相对不高，在模具需要加热后在进行产品加工的情况下，这类加工模具达到预定温度的时间较长、生产效率较低。无法满足新型的高分子元器件的加工需求。
另一方面，作为用于加工高分子元器件的加工模具，常会处在一定的腐蚀环境下，这就要求加工模具自身的抗腐蚀性较强。而高分子材料的材料性质与金属材料也有很大区别，为了便于加工后的脱模以及适应高分子材料的其它特性，加工模具需要具有良好的疏水性。然而，现有的加工模具无法满足这些高分子元器件的加工需求。
所以，有必要对加工模具进行改进，提供适用于加工高分子材料的加工模具。
技术实现要素：
本发明的一个目的是提供一种高分子元器件加工模具的新技术方案。
根据本发明的第一方面，提供了一种高分子元器件加工模具的制造方法，包括：
选择铜合金作为模具材料，将所述模具材料加工成预定形状；
对模具材料的表面进行抛光处理，并进行超声波清洗；
在所述模具材料上设置镍磷膜层，所述镍基防腐蚀膜层为磷含量在10-20％之间，制成加工模具。
可选地，所述铜合金包括黄铜、青铜、白铜中的一种或多种。
可选地，以牌号为QZr0.2的铜合金作为模具材料。
可选地，所述磷含量在16-18％之间。
可选地，所述镍基防腐蚀膜层通过电镀覆盖在所述模具材料的表面。
可选地，对所述加工模具进行疏水处理，在所述镍基防腐蚀膜层上喷涂溶剂为氢氟醚、溶质为硅氧烷的疏水制剂，之后进行干燥处理。
可选地，所述干燥处理为将加工模具置于150±10℃的环境下，烘烤10-20分钟。
根据本发明的另一方面，提供了一种高分子元器件的加工模具，所述加工模具以铜合金作为基材，形成加工模具预定的结构形状，所述铜合金的表面上设置有镍磷膜层，所述镍磷膜层上覆有疏水层，所述疏水层由溶剂为氢氟醚、溶质为硅氧烷的疏水制剂形成。
可选地，所述镍磷膜层中磷含量在10-20％之间，所述铜合金包括黄铜、青铜或白铜中的一种或多种。
本发明提供的高分子元器件加工模具具有良好的导热性能，能够满足高分子材料加工时的温度要求。并且，该加工模具的防腐蚀性能更好，提高加工模具的结构可靠性，不易腐蚀损坏。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1是本发明所述高分子元器件的加工模具的制造方法的步骤示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
本发明提供了一种应用于高分子元器件的加工模具的制造方法，通过该方法制造的加工模具能够适应高分子材料加工的要求。如图1所示，首先，采用铜合金作为模具材料，铜合金具有良好的导热性能，能够满足高分子材料加工时要求的快速升温、传热的加工要求。另一方面，铜合金具有一定的抗腐蚀性能。虽然铜合金的硬度、强度相对较低，但是由于高分子材料加工时不需要模具的硬度和强度达到金属材料加工时的要求。所以铜合金能够达到高分子材料进行冲压、注塑等加工工艺时对温度、模具强度和硬度的要求。在具体实施的情况下，可以根据要求将模具材料形成冲压模具的上、下模，或者形成注塑模具的型腔等。本发明不对加工模具的具体结构进行限制，将模具材料加工成预定的形状，构成加工模具的主体即可。
进一步地，对完成形状加工后的模具材料进行表面的抛光处理，使模具材料的表面具有平滑、平整的表面。并且，对抛光后的模具材料进行超声波清洗，去除杂质和污物，保证表面的洁净。
最后，在所述模具材料上设置镍基防腐蚀膜层，进一步提高模具材料的防腐蚀性能。在加工模具的实际生产应用中，高分子材料的制剂往往具有一定腐蚀性，在完成加工后，也有可能需要使用具有腐蚀性的清洗液清洗加工模具。所以，模具材料的防腐蚀性能是重要的性能要求。
经过上述步骤，制成用于高分子材料加工的加工模具。这种方法制成的加工模具具有良好的导热性能和防腐蚀性能。能够满足高分子材料加工的条件要求。
可选地，可以采用的铜合金包括黄铜、青铜、白铜。本领域技术人员可以根据加工模具的实际性能要求，选择上述三种铜合金中的任意一种或者多种，本发明不对此进行限制。当然，在具体实施的情况下，采用其它类型的铜合金也属于本发明的变换形式。优选地，在本发明的一种实施方式中，可以采用牌号为QZr0.2的铜合金作为模具材料。
优选地，所述镍基防腐蚀膜层可以为镍磷膜层，镍磷膜层的硬度较高，能够有效提高加工模具表面的硬度。在加工模具所应用的加工压力较大，或冲压作用力较大的情况下，为了方式加工模具出现变形，可以采用镍磷膜层，以提高硬度。特别地，所述镍磷膜层的磷含量优选在10-20％之间，即磷的质量分数占镍磷膜层的10-20％。如果磷的含量过高，会造成镍磷膜层的防腐蚀性能下降，镍磷膜层在模具材料上的附着力也会受到影响。如果磷的含量过低，则不能起到良好的提高硬度的作用。在本发明的一种具体实施方式中，所述镍磷膜层中的磷含量在16-18％之间。
可选地，在一种实施方式中，所述镍基防腐蚀膜层可以通过电镀工艺覆盖在所述模具材料的表面。电镀形成的镍基防腐蚀膜层致密度更好，与模具材料的接合力更强。优选地，通过对电镀工艺的时间和条件进行控制，可以使所述镍基防腐蚀膜层的厚度控制在1-10微米。在其它实施方式中，也可以采用热浸镀等方式在模具材料表面覆盖镍基防腐蚀膜层。
优选地，在抛光处理的步骤中，优选将模具材料的表面磨抛至粗糙度小于或等于0.2微米。然后再用去离子水超声波清洗5-10分钟。符合该处理标准能够有效提高镍基防腐蚀膜层在模具材料表面的附着接合作用力，减少镍基防腐蚀膜层脱落、损坏的可能性。所述抛光处理的位置包括但不仅限于模槽、模楞以及模刃。
优选地，在完成镍基防腐蚀膜层的设置后，还可以再对加工模具进行疏水处理，是加工模具具有一定疏水性，减少高分子材料与加工模具之间的粘连情况，便于脱模，也便于液态的高分子材料充分填充注塑型腔。所述疏水处理包括在所述镍基防腐蚀膜层上喷涂疏水制剂。所述疏水制剂的溶剂为氢氟醚，溶质则为硅氧烷。疏水制剂喷涂在镍基防腐蚀膜层上能够形成一层疏水层。然后再进行干燥处理，使疏水层固结在镍基防腐蚀膜层上。
所述疏水制剂中溶质的浓度范围可选为0.2-2％。优选地，所述疏水制剂的溶质浓度为0.5-1％，所述干燥处理可以为模具置于150±10℃的环境下，烘烤10-20分钟。使输水制剂能够形成稳定、性质良好的疏水层。如果烘烤温度过高或时间过长，反而会降低疏水层的疏水性能。在一种实施方式中，对疏水制剂的干燥处理为在155℃的环境下烘烤15分钟。
本发明还提供了一种高分子元器件的加工模具，所述加工模具以铜合金作为基材。铜合金作为加工模具的主要结构，形成预定的结构形状，例如冲压模具的上模和下模，或者注塑模具的型腔结构。特别地，所述铜合金的表面上设置有镍磷膜层，所述镍磷膜层提高加工模具表面的硬度和强度。进一步地，所述镍磷膜层上还覆有疏水层，所述疏水疏水层由溶剂为氢氟醚，溶质为硅氧烷的疏水制剂经过干燥处理形成。所述疏水层与高分子材料的粘连性较低，从而便于高分子元器件的脱模，也有利于在注塑成型中使高分子材料充满型腔。优选地，所述镍磷膜层中磷含量在10-20％之间，所述铜合金包括黄铜、青铜或白铜中的一种或多种。
本发明提供的加工模具在导热性、抗腐蚀性、疏水性方面具有显著的提升，克服了高分子元器件生产中模具导热效率低、耐腐蚀性差、产品和模具易粘连的缺点。经过实际测试，本发明方法制造的加工模具导热性好，抗腐蚀性好。高分子元器件的良率得到很大的提高。而且加工模具自身的寿命也得到延长。经过本发明的方法制备的加工模具，寿命可以提高到200天，大大节省了生产加工的成本。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。