有導電層的柔性模板的制備及應用
【專利摘要】本發明涉及一種有導電層的柔性模板的制備及應用，屬于電解加工技術領域。該新型模板的制備及應用步驟如下：1.將雙組份聚氨酯膠（2）均勻地涂在帶凸起圖案的金屬銅板（1）上，固化后得到聚氨酯絕緣層（4），將上述聚氨酯絕緣層（4）的表面導電化處理，進行電鍍得到鍍銅導電層（6），即形成柔性掩膜板（7）；2.工件（10）與電源（9）正極相接，鍍銅導電層（6）與電源（9）負極相接，進行電解加工。本發明中可以根據實際需求選擇聚氨酯膠A組分和B組分的比例，獲得不同柔韌性的聚氨酯絕緣層；該型模板的鍍銅導電層厚度通過調整電鍍參數控制；該型模板制備簡單，可適應各種模板電解加工的需求，提高了模板電解加工的適應性。
【專利說明】
有導電層的柔性模板的制備及應用
技術領域
[0001]本發明涉及一種有導電層的柔性模板的制備及應用，屬于電解加工技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著材料科學和制造技術的發展，難加工材料應用范圍日益擴大，其中薄板類群孔零件的日趨增多，高新技術產品也向多功能、精密化方向發展。這就對難加工材料的薄板類群孔零件的加工提出更高的要求。群孔類零件在航空航天、儀器儀表、礦業、紡織、光學等諸多領域應用廣泛。比如航空發動機空氣阻尼套、飛機上的冷氣導管、隔熱板，以及化纖噴絲板、光纖連接器、隔音板等。
[0003]電解加工是利用金屬在電解液中的電化學陽極溶解原理，來獲得一定尺寸精度的零件。其優點在于:加工范圍廣，可以加工各種難加工材料;加工后零件不存在殘余應力，無再鑄層;加工過程中，工具陰極無損耗。模板電解加工技術將具有特定圖案的掩模板覆蓋在工件陽極上，利用電解加工原理在工件上加工出與模板類似的圖案。該技術被廣泛應用于，表面織構和群孔類零件的加工中。在模板電解加工過程中，模板主要作用是限定加工區域。傳統的模板電解加工中，經常選用光刻膠作為模板，但其制備周期長，且只能使用一次，因此效率低且成本高。南京航空航天大學朱荻等人提出活動模板電解加工技術，使用可重復利用的絕緣板作為模板，但是由于模板多為剛性材料，無法與工件自行緊密貼合，需要特殊夾具壓緊，因此夾具設計復雜。因此，有必要發明一種既可以重復使用且具有一定柔性的模板，使模板與工件貼合良好。
【發明內容】
[0004]本發明涉及一種有導電層的柔性模板的制備及應用，該型模板制備過程簡單，應用范圍廣泛。可有效改善模板電解加工中夾具設計復雜，生產準備周期長的問題。
[0005]—種有導電層的柔性模板的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:(a).選取帶凸起圖案的金屬銅板作為基座，將雙組份聚氨酯膠的A組分與B組分混合后，均勻地涂在帶凸起圖案的金屬銅板上；(b).用蓋板壓平，將涂膠后的金屬板放入真空環境中固化，得到聚氨酯絕緣層；(c).取掉基座，將上述聚氨酯絕緣層的上表面涂覆改性石墨乳，使其表面具有導電性，形成改性石墨層；(d).將上述改性石墨層的上表面進行電鍍銅，得到鍍銅導電層，即形成含有聚氨酯絕緣層和鍍銅導電層的柔性掩膜板。
[0006]所述有導電層的柔性模板的制備方法的應用，其特征在于包括以下過程:(a).將柔性掩模板的聚氨酯絕緣層與工件上表面緊密貼合，工件置于絕緣板上以固定；(b).電解液從柔性掩模板上方流過，通過圖案到達工件表面；(c).工件與電源正極相接，柔性掩模板的鍍銅導電層與電源的負極相接，進行電解加工。
[0007]所述的有導電層的柔性模板的制備，其特征在于:所述聚氨酯絕緣層厚度為0.1mm?0.5mm，所述鍍銅導電層厚度為0.1?0.3mm。所述聚氨酯絕緣層厚度與所述鍍銅導電層厚度范圍受現有設備限制。
[0008]所述的有導電層的柔性模板的制備，其特征在于:所述雙組份聚氨酯膠的A組分與B組分質量比例應滿足:1/10 ^ A/B ^ 10/1。在上述范圍內，此柔性掩膜版能夠獲得不同柔性。低于所述范圍，此掩膜版柔性過小，高于所述范圍，聚氨酯膠不能凝結。
[0009]本發明中可以根據實際需求選擇聚氨酯膠A組分和B組分的比例，獲得不同柔韌性的聚氨酯絕緣層，能夠與工件的表面緊密貼合;該型模板的鍍銅導電層厚度可以通過調整電鍍參數控制;該型模板一次成型，模板上的圖案不需要后續加工，由于聚氨酯絕緣層具有彈性，一次成型避免了圖案產生變形；該型模板制備簡單，可適應各種模板電解加工的需求，提高了模板電解加工的適應性。
【附圖說明】
[0010]圖1是有導電層的柔性模板的制備過程；
圖2是有導電層的柔性模板的應用過程；
其中，標號的名稱為:1、帶凸起圖案的金屬銅板，2、聚氨酯膠，3、蓋板，4、聚氨酯絕緣層，5、改性石墨層，6、鍍銅導電層，7、柔性掩膜板，8、電解液，9、電源，10、工件，11、絕緣板。
【具體實施方式】
[0011]結合附圖具體署名本發明的實施步驟:
(a).選取帶凸起圖案的金屬銅板I作為基座，將雙組份聚氨酯膠2的A組分與B組分混合后，均勻地涂在帶凸起圖案的金屬銅板I上；
(b).用蓋板3壓平，將涂膠后的金屬板放入真空環境中固化，得到聚氨酯絕緣層4;
(c).取掉基座，將上述聚氨酯絕緣層4的上表面涂覆改性石墨乳，使其表面具有導電性，形成改性石墨層5 ；
(d).將上述改性石墨層5的上表面進行電鍍銅，得到鍍銅導電層(6)，即形成含有聚氨酯絕緣層4和鍍銅導電層6的柔性掩膜板7。
[0012](e).將柔性掩模板7的聚氨酯絕緣層4與工件(10)上表面緊密貼合，工件(10)置于絕緣板11上以固定；
(f).電解液8從柔性掩模板7上方流過，通過圖案到達工件表面；
(g).工件與電源9正極相接，柔性掩模板7的鍍銅導電層(6與電源(9)的負極相接，進行電解加工。
【主權項】
1.一種有導電層的柔性模板的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (a).選取帶凸起圖案的金屬銅板(I)作為基座，將雙組份聚氨酯膠(2)的A組分與B組分混合后，均勻地涂在帶凸起圖案的金屬銅板(I)上； (b).用蓋板(3)壓平，將涂膠后的金屬板放入真空環境中固化，得到聚氨酯絕緣層(4)； (c).取掉基座，將上述聚氨酯絕緣層(4)的上表面涂覆改性石墨乳，使其表面具有導電性，形成改性石墨層(5)； (d).將上述改性石墨層(5)的上表面進行電鍍銅，得到鍍銅導電層(6)，即形成含有聚氨酯絕緣層(4)和鍍銅導電層(6)的柔性掩膜板(7)。2.根據權利要求1所述的有導電層的柔性模板的制備，其特征在于:所述聚氨酯絕緣層(4)厚度為0.1mm?0.5mm，所述鍍銅導電層(6)厚度為0.1?0.3mm。3.根據權利要求1所述的有導電層的柔性模板的制備，其特征在于:所述雙組份聚氨酯膠(2)的A組分與B組分質量比例應滿足:1/10 < A/B < 10/1。4.根據權利要求1所述有導電層的柔性模板的制備方法的應用，其特征在于包括以下過程: (a).將柔性掩模板(7)的聚氨酯絕緣層(4)與工件(10)上表面緊密貼合，工件(10)置于絕緣板(11)上以固定； (b).電解液(8)從柔性掩模板(7)上方流過，通過圖案到達工件表面； (c).工件(10)與電源(9)正極相接，柔性掩模板(7)的鍍銅導電層(6)與電源(9)的負極相接，進行電解加工。
【文檔編號】B23H3/00GK105855648SQ201610304990
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月10日
【發明人】李寒松, 王國乾, 楊敏, 曲寧松, 朱荻
【申請人】南京航空航天大學