Fe-Ni和Fe-Ni-W合金电铸成型μ-PIM齿轮模具

摘要

采用紫外线光刻工艺,将FeNi和FeNiW合金电铸成粉末注射成型用微型齿轮模具。研究电镀过程中2种合金的动力学和活化能,以确定最佳的工艺条件。电沉积FeNi合金中的Fe含量随着转盘速度的加快和温度的降低而增加,从计算得到的Fe组份活化能可以看出,速率控制步骤是传质。在FeNi电沉积物中,随着电流密度由2A/dm2增加到6A/dm2,Fe含量从58.33%增加到70.45%。在电流密度从1.5A/dm2增加到5A/dm2的过程中,FeNiW沉积物中Fe含量从59.32%增加到70.15%,而Ni含量从27.86%下降到17.07%,但W的含量保持在12.78%－12.82%的范围。通过电铸,采用紫外线光刻工艺制备了直径550μm、高度400μm用于微型齿轮模具的SU8芯棒。随后,成功电铸成形了Fe36Ni和Fe20Ni13W合金微型齿轮模具,其表面硬度分别为HV490和HV645。