化学镀电弧喷涂复合材料模具制备技术研究

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1、摘要Y639078本文采用电弧喷涂与化学复合镀相结合的方法制造金属基复合材料模具型腔，并通过浇铸颗粒增强树脂基复合材料和增加金属钢板外壳进行强化。研究了化学复合镀过程中五种因素：温度(℃)、pH值、SiC添加量(g／L)、稳定剂浓度(mg／L)、硫酸镍浓度(g／L)对化学复合镀沉积速率的影响，同时分析了以上五因素对耐磨性能的影响。采用正交试验方法对耐磨性化学复合镀Ni—P／SiC中具有代表性的五种因素进行了优化，得出了温度89℃、pH值5．1、SiC添加量69／L、稳定剂浓度1．Omg／L及硫酸镍浓度329／L的最佳方案。在电弧喷涂制造

2、模具型腔的研究过程中，得出了金属铝丝材合理的喷涂工艺参数以获得均匀致密的喷涂层和较高的模具精度。随后采用热处理的方法提高电弧喷涂层与复合镀层的结合强度，获得350℃加热、l小时保温后随炉冷却的热处理工艺参数。最后，采用以上试验所获得的各参数制造出复合材料化学试剂瓶模具，并采用有限元对复合材料模具散热性、强度进行了分析。研究表明将化学复合镀与电弧喷涂制模技术结合起来，不仅可以大大提高模具的耐磨性能，延长其使用寿命，而且可以降低制模成本，缩短制模周期，是一项具有很好发展前景的快速模具制造技术。关键词：复合材料模具，电弧喷涂，化学复合镀，耐磨

3、性，有限元AbstractTomanufacturemetalmatrixcompositesmoldcavitybyintegratingElectricarcsprayingwithcompositeelectrolessplating，tostrengthenthemoldbyfillinggranulesreinforcedresinmatrixcompositesandtobackupthecompositesmoldbyusingsteelplatewerepresentedinthispaper．Intheprocesso

4、fcompositeelectrolessplating，theeffectsondepositvelocityoffivefactorsincludingtemperature('C)、pHvalue、SiCcontent(班)、stabilizerconcentration(rag／L)andNiS04·6H20concentration(g／L)werestudied．FiverepresentativefactorswereoptimizedinwearresistanceNi—P／SiCcompositeelectroless

5、platingthroughorthogonaltestmethod．Theoptimumcombinationofthefivefactorsisitfollows，temperature89。C，pHvalue5．1，SiCcontent69／L,stabilizerconcentration1．0mg／LandNiS04·6H20concentration329／L．Theeffectsofeachfactoronwearresistancewereanalyzedandtested．WhilemoldcavityWaSprodu

6、cedwithelectricarcsprayingequipment，reaSonablesprayingparametersoraltogetuniformandcompactlayeraswellasanaccurateinnersurfacewereobtained．ThenbyusingheattreatmenttoincreaSetheadhesionofmetalsprayingandcompositeelectrolessplatinglayer,theheattreatmenttechnologicalparamete

7、rof350"C、lhourheatpreservationthenfurnacecoolingWaSachieved．Finally,byusingtheparameterspreviouslymentionedonecompositesplasticbottlemoldwasmade．AndbyusingFEM(finiteelementmethod)thethermalconductivityandstrengthofthecompositemoldwereanalyzed-Thestudyshowsthemethodcombin

8、ingcompositeelectrolessplatingwithmetalsprayingmoldmakingisnotonlytOincreaSethewearresistanceandtoprolo