過去二十余年間，來自美國的RePliForm始終是電鍍3D打印樹脂及其他非導電材料領(lǐng)域的開拓者。電鍍作為一種經(jīng)濟高效的技術(shù)手段，既能夠發(fā)揮聚合物打印在速度和設(shè)計靈活性上的優(yōu)勢，又能賦予部件金屬的多種特性。RePliForm通過將電鍍方法與增材制造技術(shù)相結(jié)合，用以提高樹脂部件的工程性能，并協(xié)助客戶選擇最適合其項目的基材和電鍍順序組合。其中，電鍍技術(shù)可以為部件增加紫外線防護、電磁干擾屏蔽、射頻特性、減緩或可能消除蠕變、提升耐磨性和化學抗性等多種特性，以及增強部件的環(huán)境適應性。近期，RePliForm與摩方精密開啟戰(zhàn)略合作，共同探討如何融合雙方技術(shù)，以拓展至更廣泛的應用領(lǐng)域。
改善與應用：鍍層部件的力學性能
RePliForm運用了一種簡易的復合模型，即“混合法則”，該法則基于電鍍增材制造部件的構(gòu)成成分特性及其體積比例來預測其強度。
在此基礎(chǔ)上，若掌握了組件的性質(zhì)及其體積分布，便可對鍍層部件的性質(zhì)進行預測。例如，該技術(shù)中應用的膠囊壁厚范圍介于150至250 μm，平均厚度約為200 μm。在采用50 μm的銅和鎳進行電鍍處理后，預計壁厚將增加大約50%。鑒于鍍層本身的強度超過樹脂12倍（鍍層強度達900 MPa，樹脂強度為70 MPa），且剛度提升50倍（金屬剛度為132 GPa，樹脂剛度為2.4 GPa），經(jīng)過10 μm銅和40 μm鎳的電鍍處理，鍍層膠囊的強度至少提升4倍，剛度則提高15倍。
為了對電鍍部件中的金屬和樹脂體積進行初步估算，可以對部件在電鍍前后的重量進行稱量。電鍍前的重量除以樹脂的密度得出部件的體積，而電鍍后的重量減去原始重量后除以金屬的密度（大約為8.92 g/cc），則可計算出金屬的體積。
內(nèi)窺鏡端座，銅層厚度為10 μm，鎳層厚度為40 μm
提升設(shè)計精確度：鍍層厚度整合是關(guān)鍵一步
在理想狀況下，若部件需進行涂層處理，則其設(shè)計必須進行調(diào)整，以預留出涂層增加的厚度空間。這通常涉及到對表面進行偏移處理，如此一來，壁厚將會減去兩倍的涂層厚度。例如，一個原本壁厚為150 μm的部件，在調(diào)整后將縮減為50 μm的壁厚；而原本壁厚為250 μm的區(qū)域，則會減少至150 μm。若調(diào)整后的壁厚過薄，以至于無法穩(wěn)定構(gòu)建或處理，則可能需要考慮采用更薄的涂層，或者在打印前僅對那些涉及關(guān)鍵尺寸的表面進行偏移處理。
表面質(zhì)量把控：決定電鍍部件性能的關(guān)鍵
電鍍塑料部件的表面質(zhì)量直接映射了其塑料基材的加工完成度。因此，為了達到美觀的表面效果，注塑部件通常需要在經(jīng)過拋光的模具中進行生產(chǎn)。3D打印的部件在構(gòu)造過程中往往會產(chǎn)生層狀紋理和其他制造痕跡（例如支撐點標記），這些特征在電鍍后依然可見。在某些特定應用中，例如天線制造，這些制造痕跡可能會對設(shè)備的有效頻率范圍造成限制。然而，摩方精密面投影微立體光刻（PμSL）3D打印技術(shù)所具備的高分辨率特性已經(jīng)證實能夠有效提升天線的工作頻率范圍，使其達到85 GHz以上的高性能水平。
陶瓷電鍍工藝：讓傳統(tǒng)材料煥發(fā)新活力
RePliForm通過精細調(diào)整陶瓷磨料的蝕刻工藝，成功實現(xiàn)了在陶瓷材料上的電鍍處理。以下展示的兩個氧化鋁陶瓷樣品便為例證。其中，內(nèi)窺鏡座表面鍍有一層10 μm的銅和40 μm的鎳，而螺旋二十四面體則依次鍍有25 μm的亮銅層和6 μm的無電解鎳層。
摩方精密始終秉承創(chuàng)新理念，積極探索并與各方展開合作，旨在為高端醫(yī)療器械、新能源汽車、航天航空、精密電子等多個領(lǐng)域提供全面、高效的工業(yè)制造解決方案，以滿足不同行業(yè)對精密制造技術(shù)的需求，不斷推動工業(yè)制造技術(shù)的進步和創(chuàng)新。
