专利名称：电铸模仁快速增厚方法
技术领域：
本发明涉及一种电铸模仁快速增厚的方法，其仅需电铸较薄的电铸层，再利用电铸层与增厚材结合的方式，而快速增加模仁厚度并缩短电铸时间。
背景技术：
传统的模仁制造方法中，是直接在表面具有多数微小结构的基材上电铸，以形成一定厚度的电铸层(如镍层)，而制得模仁。但若要作为塑料模具射出用的模仁，通常需要一定的厚度(如20mm)。
然而，一般要形成1mm的电铸层，就需要24小时的电铸时间，因此，若要形成20mm厚度的电铸层，便需要长达20天的电铸时间，而过于缓慢费时，不符合经济效益。
此外，在具有微小结构的基材表面进行电铸加工时，若稍有错误或误差，便需要重新电铸再加工，而更加影响作业效率。
再请参考图6，其是习用模具制作方法的示意图，该方法是先在模具原型71表面电铸形成一模面壳层72，再利用喷砂技术清洁该模面壳层72，而后利用电弧喷焊方式将金属线材喷覆于电铸层表面，并形成一喷焊层73；再加工整修喷焊层73，并利用真空硬焊方式接合喷焊层73和模板74。
但，虽然该方法仅需要电铸一薄的模面壳层72，再利用其它加工方式即可增厚模具，而缩短模具成形时间，然而，由于此电铸的模面壳层72表面通常具有与模具对应的微小结构，故在模面壳层72上喷砂时，模面壳层72很容易因受到高压冲击，而被破坏，以致影响到模仁精度。
发明内容
本发明的主要目的在于解决上述的问题。
本发明采用如下技术方案一种电铸模仁快速增厚的方法，其是将一基材置于一电铸槽中，该基材至少具有一加工面，该加工面具有多数的凹凸结构，而该电铸槽中置有预定数量的电铸液，并于该基材与该电铸液施予适当且不同极的电流，以使该基材的加工面经过电铸沉积形成一第一电铸层，该第一电铸层与该加工面的相对应面则形成一与该多数凹凸结构互补的模面；再将一第一增厚材结合于该第一电铸层远离于该基材的一面上，该第一增厚材与该第一电铸层、该基材则组成一结合体；并于该基材与该第一电铸层分离后，至少由该第一电铸层与该第一增厚材组成一模仁。
该第一电铸层约为1～2mm。
先于第一增厚材表面进行粗化作用，再以黏着剂将该第一增厚材黏着在第一电铸层上。
先分别在该第一增厚材及该第一电铸层表面涂布一层焊接剂，再加热该焊接剂，使该第一增厚材与第一电铸层凭借由焊接剂而结合在一起。
先将该第一增厚材靠在第一电铸层上，再利用激光束均匀打在该第一增厚材与第一电铸层的周缘，使该第一增厚材与第一电铸层结合在一起。
该激光束的直径约为0.2～0.6mm。
该第一增厚材结合该第一电铸层后，更进一步于该第一增厚材远离该第一电铸层的一面电铸形成一第二电铸层，而该第二电铸层、第一增厚材及第一电铸层则共同形成一金属层，俾于该金属层远离该第一电铸层的一面上结合一第二增厚材，而组成该模仁。
在形成该第二电铸层后，将该基材与该第一电铸层分开，使该第二电铸层、第一增厚材及第一电铸层共同形成该金属层。
在该基材表面形成该第一电铸层后，则先将该基材与该第一电铸层分离。
将该结合体中该第一增厚材远离该第一电铸层的一面结合于一第二增厚材上，并于该基材与该第一电铸层分离后，使该第二增厚材、该第一增厚材及第一电铸层组成该模仁。
因采用以上方案，本发明具有如下优点本发明可使电铸模仁快速增厚，在该方法的制程中，仅需电铸较薄的电铸层，再利用电铸层与增厚材结合的方式，而快速增加模仁厚度并缩短电铸时间，达到模仁的快速增厚功效。
本发明可避免模仁于制造过程中变形，其是先在基材上电铸形成一第一电铸层，使第一电铸层与基材相邻的表面形成与基材互补的模面，并对一增厚材的下表面喷砂，再将增厚材的下表面结合在第一电铸层相对于模面的另一面上，而可避免破坏第一电铸层的模面。
本发明可使电铸模仁快速增厚，其是将一基材置于一电铸槽中，该基材至少具有一加工面，该加工面具有多数的凹凸结构，而该电铸槽中置有预定数量的电铸液，并于该基材与该电铸液施予适当且不同极的电流，以使该基材的加工面经过电铸沉积形成一第一电铸层，该第一电铸层与该加工面的相对应面则形成一与该多数凹凸结构互补的模面；再将一第一增厚材结合于该第一电铸层远离于该基材的一面上，该第一增厚材与该第一电铸层、该基材则组成一结合体；并于该基材与该第一电铸层分离后，至少由该第一电铸层与该第一增厚材组成一模仁。
图1是本发明第一实施例的流程图；图2A是本发明第一实施例的示意图；图2B是图2A圈示处的放大图；图3是本发明第二实施例的流程图；图4是本发明第二实施例的示意图；图5是说明本发明第三实施例中，以激光方式将模具钢及第一电铸层结合在一起的示意图；图6是习用模具制作方法的示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明及其优点作进一步的说明。
如图1至图2，图中所示为本发明所选用的第一实施例结构，此仅供说明之用，专利保护范围并不受此种结构的限制。
本发明为一种电铸模仁快速增厚的方法，其是经过电铸将一基材11置于一电铸槽(图中未示出)中，该基材11可为非导电性材质制成(如压克力、玻璃)或由导电性材质(如模具钢)，或其它熟于此项技术者所熟知的材料，该基材11具有一加工面111，该加工面预先以黄光制程或机械加工等方式(其均为习知制程加工技术，故不再赘述)形成有预定数量、外形的凹凸结构。而该电铸槽中置有预定数量的电铸液，该电铸液是氨基磺酸镍(NickelSulfamate，Ni(SO3NH2)2)溶液，并于该基材11与电铸液施予适当且不同极的操作电流密度(2ASD-8ASD，其中ASD为安培/100cm2)，使该基材11的加工面111经过电铸沉积形成一第一电铸层12，该第一电铸层12与该加工面11的相对应面则形成一与该多数凹凸结构互补的模面121，该第一电铸层12的厚度约为1～2mm。
结合使用一喷枪(图中未示出)来对一第一增厚材喷砂，本实施例中，该第一增厚材是一第一模具钢13，并凭借喷砂来粗化该第一模具钢13的下表面131，该第一模具钢13的硬度是介于HRc30～40之间，再利用黏着剂16(如银胶BR57或锡膏)将第一模具钢13的下表面131黏着在第一电铸层12远离基材11的一面上，而该第一模具钢13、第一电铸层12及基材11则组成一结合体60。
第二次电铸再将该结合体60置回上述电铸槽中，进行第二次电铸，而在第一模具钢13表面形成一第二电铸层14，该第二电铸层14的厚度约1～2mm，且于第二次电铸时，金属离子也会附着在第一模具钢13与第一电铸层12间的空隙A(如图2B中所示)。
分离利用机械方式使基材11与第一电铸层12分开，第一电铸层12、第一模具钢13及第二电铸层14则共同形成一金属层10，该金属层10的厚度约为8mm～10mm之间；第二次结合于金属层10上钻设多数螺孔，以供多数螺栓15将该金属层10锁固于一第二增厚材上，本实施例中，该第二增厚材是一第二模具钢20，该第二模具钢20的硬度为介于HRc30～40之间，该第二模具钢20的厚度可与金属层10配合，而形成一厚度约为20mm左右的模仁。
由上述说明可知，就制造20mm的模仁而言，本发明仅需要电铸二次，而各形成1～2mm的电铸层12、14，也即总共仅需要电铸出2～4mm的电铸层即可，而与先前技术中，电铸20mm的电铸层所花的时间相比之下，实大大地缩短了制造时间且提升经济效益。
为避免第一电铸层12表面过于光滑，而不易黏着，因此，要将第一模具钢13黏合于第一电铸层12时，凭借由先对第一模具钢13表面处以喷砂处理，而增加第一模具钢13表面及第一电铸层12间的黏合面积和摩擦力，使第一模具钢13与第一电铸层12能稳固地黏在一起。
此外，由于本发明是对第一模具钢13表面施以喷砂，而非对第一电铸层12喷砂，因此，第一电铸层12的模面121不会因喷砂的高压而被破坏，凭借以达到避免模仁的第一电铸层12及其模面121变形、损伤的功效。
当电铸第二电铸层14的同时，金属离子也会附着在第一电铸层12与第一模具钢13间的缝隙(如图2B中的A所示)，而形成电铸层，以达到填补第一模具钢13与第一电铸层12间缝隙的功效。
当然，第一、第二增厚材也可采用其它熟于此项技术者所熟知的材质。
综上所述，本发明的制程，是先于基材表面电铸一层电铸层，使该电铸层形成与基材对应互补的模面，再于该电铸层上黏合增厚材，并分离基材，而将二电铸层及增厚材所组成的金属层锁设在另一增厚材上，即能快速形成具有一定厚度的模仁，而有效减少模仁的制造时间，且达到避免模仁变形的功效。
当然，本发明仍存在许多例子，其间仅细节上的变化。请参阅图3及图4所示，其是本发明的第二实施例，其是经由电铸将一基材31置于一如第一实施例中所述的电铸槽中，该基材11具有一加工面311，该加工面预先形成有预定数量、外形的凹凸结构。该电铸槽中置有预定数量的电铸液，并于该基材31与该电铸液施予适当电流，以使该基材31的加工面311经过电铸沉积形成一第一电铸层32，该第一电铸层32与该加工面311的相对应面则形成一与该多数凹凸结构互补的模面321。
分离利用机械方式使基材31与第一电铸层32分离。
结合于第一增厚材33及第一电铸层32表面上涂布焊接剂36，并加热此焊接剂36，使该第一增厚材33及第一电铸层32凭借由焊接剂36而结合在一起，并持续对第一增厚材33及第一电铸层32加温加压，使其能够稳固结合。
第二次结合于第一增厚材33上钻设多数螺孔，并凭借螺栓35将该第一增厚材33及第一电铸层32锁固于一第二增厚材40上，制得本发明的模仁。
在该第二实施例中，是将第一电铸层32与第一增厚材33结合后，即直接锁设第二增厚材40，因此，能够更加快速地增厚模仁。
甚至，由于第一电铸层32已具有与基材31凹凸结构对应的模面321，因此，第一电铸层32在与第一增厚材33结合后，即可直接作为本发明的模仁。
请参考图5，其是本发明第三实施例，其与第二实施例的不同处在于第一模具钢53是利用激光方式来与第一电铸层52结合在一起，其中激光束(波长为1064μm)是均匀打在模具钢53与第一电铸层52的周缘(如点D所示)，该激光束直径介于0.2～0.6mm，并该第一增厚材53与该第一电铸层52各占一半的熔接点(0.1～0.3mm)。
由于第一增厚材53是直接以激光方法来与第一电铸层52结合，故更有效地提高模仁的制造效率，并凭借该方法达到第一实施例所述的功效。
以上所述实施例的揭示是用以说明本发明，并非用以限制本发明，故举凡数值的变更或等效组件的置换仍应隶属本发明的范畴。
由以上详细说明，可使熟知本项技艺者明了本发明的确可达成前述目的。
权利要求
1.一种电铸模仁快速增厚的方法，其特征在于将一基材置于一电铸槽中，该基材至少具有一加工面，该加工面具有多数的凹凸结构，而该电铸槽中置有预定数量的电铸液，并于该基材与该电铸液施予适当且不同极的电流，以使该基材的加工面经过电铸沉积形成一第一电铸层，该第一电铸层与该加工面的相对应面则形成一与该多数凹凸结构互补的模面；再将一第一增厚材结合于该第一电铸层远离于该基材的一面上，该第一增厚材与该第一电铸层、该基材则组成一结合体；并于该基材与该第一电铸层分离后，至少由该第一电铸层与该第一增厚材组成一模仁。
2.如权利要求1所述的电铸模仁快速增厚的方法，其特征在于该第一电铸层约为1～2mm。
3.如权利要求1所述的电铸模仁快速增厚的方法，其特征在于先于第一增厚材表面进行粗化作用，再以黏着剂将该第一增厚材黏着在第一电铸层上。
4.如权利要求1所述的电铸模仁快速增厚的方法，其特征在于先分别在该第一增厚材及该第一电铸层表面涂布一层焊接剂，再加热该焊接剂，使该第一增厚材与第一电铸层凭借由焊接剂而结合在一起。
5.如权利要求1所述的电铸模仁的快速增厚的方法，其特征在于先将该第一增厚材靠在第一电铸层上，再利用激光束均匀打在该第一增厚材与第一电铸层的周缘，使该第一增厚材与第一电铸层结合在一起。
6.如权利要求5所述的电铸模仁的快速增厚的方法，其特征在于该激光束的直径约为0.2～0.6mm。
7.如权利要求1所述的电铸模仁的快速增厚的方法，其特征在于该第一增厚材结合该第一电铸层后，更进一步于该第一增厚材远离该第一电铸层的一面电铸形成一第二电铸层，而该第二电铸层、第一增厚材及第一电铸层则共同形成一金属层，俾于该金属层远离该第一电铸层的一面上结合一第二增厚材，而组成该模仁。
8.如权利要求7所述的电铸模仁的快速增厚的方法，其特征在于在形成该第二电铸层后，将该基材与该第一电铸层分开，使该第二电铸层、第一增厚材及第一电铸层共同形成该金属层。
9.如权利要求1所述的电铸模仁的快速增厚的方法，其特征在于在该基材表面形成该第一电铸层后，则先将该基材与该第一电铸层分离。
10.如权利要求1所述的电铸模仁的快速增厚的方法，其特征在于更将该结合体中该第一增厚材远离该第一电铸层的一面结合于一第二增厚材上，并于该基材与该第一电铸层分离后，使该第二增厚材、该第一增厚材及第一电铸层组成该模仁。
全文摘要
本发明公开了一种电铸模仁快速增厚的方法，其是将基材置于电铸槽中，使基材表面经过电铸形成一第一电铸层；将一第一增厚材结合于第一电铸层远离于该基材的一面上，而第一增厚材与该一电铸层、该基材则组成一结合体；并于该基材与该第一电铸层分离后，至少由该第一电铸层与该第一增厚材组成一模仁。
文档编号C25D1/00GK1432665SQ0210008
公开日2003年7月30日 申请日期2002年1月16日 优先权日2002年1月16日
发明者蔡瑞龙 申请人:胜华科技股份有限公司