波导组件的电铸成型方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及波导组件制备领域，特别地，涉及一种波导组件的电铸成型方法。
【背景技术】
[0002] 波导组件是雷达馈线系统中的关键器件，负责传输发射机高功率微波信号。随着 微波频率的不断提高，对波导组件的尺寸精度要求也极为严格，传统的机加工方法已经无 法满足超高频率波导组件的使用要求。波导组件的电铸成型方法尺寸精度高，然而制得的 电铸层较脆，韧性差，电铸后形成的波导组件一般需经过车、铣、钻孔等机械加工，在后续的 机械加工工序中，波导组件容易出现崩裂现象，直接形成废品。
【发明内容】
[0003] 本发明提供了一种波导组件的电铸成型方法，以解决现有的波导组件的电铸成型 方法电铸层较脆、韧性差的技术问题。
[0004] 本发明采用的技术方案如下：
[0005] -种波导组件的电铸成型方法，包括以下步骤：
[0006] 在芯模上依次镀制过渡铜层和过渡镍层。
[0007] 将芯模浸在电镀液中，并加入镀铜添加剂，在电流密度为2~6A/dm2、20~30°C和 搅拌的条件下，在过渡镍层上镀制铜得到电铸层，其中，电镀液和镀铜添加剂的体积比为1: 0.003~0.01，电镀液包括150~250g/L的硫酸铜、100~200ppm的氯离子和50~lOOmL/l的 硫酸，镀铜添加剂为UN3610。
[0008] 化学溶解除去芯模以及过渡铜层和过渡镍层，得到波导组件。
[0009] 进一步地，在镀制电铸层的过程中，电流密度逐渐增大，电镀温度为23~27°C，搅 拌速度为20~100转/分钟。
[0010] 进一步地，电镀液包括:180g/L的硫酸铜、80ppm的氯离子和70mL/L的硫酸，电镀液 和镀铜添加剂的体积比为1 :〇.006。
[0011] 进一步地，芯模为铝、铝合金、钢铁或塑料材质。
[0012] 进一步地，在镀制电铸层之前还包括在过渡镍层上镀制第一镀层，第一镀层为金 层或银层。
[0013] 进一步地，芯模为铝芯膜或铝合金芯膜，化学溶解除去芯模包括以下步骤：
[0014]将设有电铸层的芯模在60~70°C的条件下浸泡在50~80g/L的氢氧化钠或氢氧化 钾溶液中，至芯模的内腔无气泡产生。
[0015] 进一步地，化学溶解除去过渡铜层和过渡镍层包括以下步骤：
[0016] 将去除芯模后的复合镀层组件在硝酸溶液中浸泡1~2分钟以除去过渡铜层和过 渡镍层，硝酸溶液的溶度为1〇〇~500g/L;
[0017] 水洗除去硝酸溶液，得到波导组件。
[0018] 进一步地，在镀制所述电铸层的过程中，所述芯模与凸台法兰盘连接，所述芯模与 凸台法兰盘连接处开槽并设有屏蔽膜。
[0019] 进一步地，镀制电铸层采用的电源为高频脉冲电源，高频脉冲电源的电流密度为2 ~6A/dm2，占空比为60~90，负向电流密度为2~6A/dm2。
[0020] 本发明具有以下有益效果：上述波导组件的电铸成型方法，通过选定合适的电镀 液、镀铜添加剂以及镀铜条件，可得到结晶细致、组织致密、韧性好的电铸层，便于波导组件 加工，提尚了正品率。
[0021] 除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。 下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
【附图说明】
[0022] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0023] 图1是本发明优选实施例的波导组件的电铸成型方法的流程图；
[0024] 图2是实施例1~3的波导组件的电铸层扫描电镜图；
[0025] 图3是实施例2的波导组件的电铸法兰的位移曲线图。
【具体实施方式】
[0026] 以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定 和覆盖的多种不同方式实施。
[0027] 参照图1，本发明的优选实施例提供了一种波导组件的电铸成型方法，包括以下步 骤：
[0028] S100:在芯模上依次镀制过渡铜层和过渡镍层。
[0029] S200:将芯模浸在电镀液中，并加入镀铜添加剂，在电流密度为2~6A/dm2、20~30 °c和搅拌的条件下在过渡镍层上镀制铜得到电铸层，电镀液和镀铜添加剂的体积比为1: 0.003~0.01，电镀液包括150~250g/L的硫酸铜、100~200ppm的氯离子和50~lOOmL/l的 硫酸，镀铜添加剂为UN3610。
[0030] S300:化学溶解除去芯模以及过渡铜层和过渡镍层，得到波导组件。
[0031] 第一镀层的厚度为1~10微米，第一镀层的作用是防止镀层起泡。电铸为电镀的特 殊应用。电铸层的镀制在电镀槽内发生，可以紫铜作为阳极，芯模为阴极，将电镀液加入到 电镀槽中，并加入镀铜添加剂，采取氧化还原反应的方式，逐步将铜原子沉积在芯模上，形 成电铸层。在电铸过程中，铜的沉积层上会产生细小气泡，因此需在搅拌的条件下进行电 铸，使得气泡从铜的沉积层中逸出上升。镀铜添加剂为UN3610,厂家为东莞市铭扬化工有限 公司。化学溶解除去芯模，得到波导组件。电镀液中氯离子为含氯离子的化合物中氯离子的 量，含氯化合物如氯化钾、氯化钠、氯化钙等。在过渡镍层上镀制铜时，电流密度低于2A/dm2 时阳极电流效率低，影响加工效率；电流大于6A/dm2时，镀层粗糙、结构疏松，影响镀层质 量。若电镀液中当不含添加剂时，镀层疏松、无光泽，镀层致密性差，电流密度范围窄等缺 点。
[0032] 本发明具有以下有益效果：上述波导组件的电铸成型方法，通过选定合适的电镀 液、镀铜添加剂以及镀铜条件，可得到结晶细致、组织致密、韧性好的电铸层，便于波导组件 加工，提尚了正品率。
[0033]可选地，在镀制电铸层的过程中，电流密度逐渐增大，电镀温度为23~27°C，搅拌 速度为80转/分钟。温度低于23°C时，电铸层光亮区变窄，电流效率低，因此可增加溶液温 度，并适当提高电流密度，从而提高生产效率。
[0034] 可选地，电镀液包括：150~250g/L的硫酸铜、100~200ppm的氯化钠和50~100mL/L的硫酸，电镀液和镀铜添加剂的体积比为1:0.06。
[0035]可选地，芯模为铝、铝合金、钢铁或塑料材质。选取什么样的芯模材料对电铸所得 到的产品质量起到关键性的作用。优选的，铝或铝合金材质制作的芯模，质量性好，预处理 简单，制作复杂结构的波导组件，并且与铜法兰的连接好。如波导组件的加工尺寸在lxl_ 的尺寸时，则应该选用钢制材料。
[0036]可选地，在镀制电铸层之前还包括在过渡镍层上镀制第一镀层，第一镀层为金层 或银层。对于复杂的内腔结构件，电镀工艺难以保证电铸层的质量。在芯模表面预先电镀银 或镀金，可增强电铸层的表面质量。
[0037]可选地，芯模为铝芯膜或铝合金芯膜，化学溶解除去芯模包括以下步骤：
[0038]将设有电铸层的芯模在60~70°C的条件下浸泡在50~80g/L的氢氧化钠或氢氧化 钾溶液中，至芯模的内腔无气泡产生。
[0039]当芯模为铝或铝合金材质，可采用上述方法溶解去除芯模。铝及铝合金材料与氢 氧化钠、氢氧化钾溶液反应，而与铜及铜合金无反应。适当提高温度可加快铝及铝合金的溶 解速度。铝质芯模逐渐在碱性溶液中溶解，得到波导组件。采用碱性溶液去除芯模对电铸层 的腐蚀性较小，因而可用于制备尺寸要求高的波导组件。
[0040] 可选地，化学溶解除去过渡铜层和过渡镍层包括以下步骤：
[0041]将去除芯模后的复合镀层组件在硝酸溶液中浸泡1~2分钟以除去过渡铜层和过 渡镍层，硝酸溶液的溶度为1〇〇~500g/L。
[0042]水洗除去硝酸溶液，得到波导组件。
[0043]去除芯模后得到包含过渡铜层和过渡镍层的复合镀层组件，将其泡在硝酸溶液 中，当其去除之后，如第一镀层显露出来之后，立即进行水洗浸泡，将稀硝酸清洗干净，不破 坏镀金镀银层并保证与电铸基体的结合力。在该条件下，硝酸溶液浓度适中，浸泡时间长度 合适，既可较快的除去过渡铜层和过渡镍层，又不会损坏第一镀层。
[0044]可选地，芯模与凸台法兰盘连接，芯模上开槽，芯模上设有屏蔽膜。由于波导管与 法兰盘的连接是在电铸中完成的。确定电铸波导中电铸芯模与法兰盘的定位