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3D打印后处理镀金和镀银的性能介绍!

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来源:魔猴网

一般金属电镀上的银白色、金黄色镀层,除了有防腐蚀作用之外,还有增加耐磨、 自润滑、易于脱模和便于焊接等特殊功用,也是美化产品的有效手段。

电镀的出现,理想地满足了人们对金属表面装饰保护的需求,通常的方法是将零件浸人待镀金属的电解溶液中并接负电极,加一定的直流电压,使零件表面形成一层所需金属的镀层,这种工艺方法称为电镀。工业上常用的电镀有镀锌,镀铬、镀铜、镀银、镀金等。可根据需要来确定电镀镀层的厚度,一般是10μm~100 um不等。现在3D打印快速制造与电镀工艺结合起来更极大丰富了产品形态。
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3D打印树脂电镀银

一、镀银和镀金的简介
银(Ag)是从自然银和其他银矿物中提取的一种白色金属, 是种应用历史悠久的贵金属,至今已有4000多年的历史。由于银独有的优良特性,人们曾赋予它货币和装饰双重价值,英镑和我国解放前用的银圆,就是以银为主的银、铜合金。银具有白色光泽,不易氧化,反射率可达到91%广泛应用于首饰和装饰品。银对可见光的反射率为91%,而铂为69%,钯为57%,高反射率显示高亮度,故银的白色光泽十分引人注目。纯银有一一个有趣的特点,银饰的抗氧化性和光泽的持久性也跟个人的体质有关,体质好的人会越戴越亮,而如果体质较弱、体内毒素较多可能银饰很快就会发黑,就像古代人用银针测试酒里是否有毒一样,有毒银针会变黑,所以不时戴戴纯银饰品,可以排出体内毒素,一举两得。另外,白银历来就有防毒功能的说法。据专家介绍,现代医学研究证实,银在水中可形成带正电荷的银离子,这些银离子能将细菌吸附其上,令细菌赖以呼吸的酶失去作用,使细菌无法生存,据科学研究,伤寒杆菌在银片上也只能存活1小时,白喉杆菌在银片上也只能存活3小时,由于白银杀菌能力很强,故被誉为“永久性的杀菌剂”。

金(Au)是人们最为熟悉的贵金属,是最软的金属之一,具有非常优良的导电性,不易腐蚀生锈,抗酸性强,具有优良的红外线反射性、最大的延展性及可锻性。镀金层外观为金黄色,具有很高的化学稳定性,只溶于“王水”及其他超强酸,不溶于其他酸。镀金层延展性好、易抛光、耐高温,具有很好的抗变色性能。
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3D打印首饰电镀金(图来自网络)

二、镀银和镀金的性能
1.银及镀银
银的硬度:2.7
密度:10.5
熔点:960.5度
相对原子质量:107.9
标准电极电位Ag /Ag:+0. 799V。

银可锻、可塑,具有优良的延展性、导电性和导热性。被抛光的银层具有较强的反光性和装饰性。将银镀在玻璃和金属表面的技术,旨在利用金属银的优良导电性、抗腐蚀性和反光性能。银是面心立方晶格,塑性良好,延展性仅次于金,但当其中含有少量砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)时,就变得很脆。银的化学稳定性较好,在常温下不氧化。但在所有贵金属中,银的化学性质最活泼,它能溶于硝酸生成硝酸银;易溶于热的浓硫酸,微溶于热的稀硫酸;在盐酸和“王水”中表面生成氯化银薄膜;与硫化物接触时,会生成黑色硫化银。此外,银能与任何比例的金或铜形成合金,与铜、锌共熔时极易形成合金,与汞接触可生成银汞齐。

常规的镀银有化学镀和电镀两类。

化学镀银是用酒石酸或糖还原银氨配离子[Ag(NH3),]+中的一价银,使金属银沉积在玻璃上,生成光亮的银镜。暖水瓶镀银是化学镀银的典型例子,由于银镀层是光亮反光的,对于热量所产生的红外辐射能很好地反射回去,以达到更好的保温效果。所以镀银的热水壶就具有更好的保温作用。

电解镀银是将银氰配离子[Ag(CN)2]作电解液,用电解方法将金属银沉积在其他金属的表面。银镀层还有许多不为人们注意的优点。例如,在管乐器上镀银,不仅使其外观洁白,而且音色更美。

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3D打印工艺品电镀银
2.金及镀金
金的原子序数为79,密度:19.302 g/cmn (20 C),熔点:1 063 C.相对原子质量:196. 97,标准电极电位Au+ /Au为+1. 68 v,化合价为+1或+3.纯正的金为金黄色,当金中含有杂质时,颜色会随之改变。金的晶体类型为面心立方体,电阻率为0.0235mQ. m。金由于有极好的化学稳定性与各种酸碱几乎都不发生作用,因此在自然界可以天然金的形式存在。

镀金有化学镀金和电镀金两类。

化学镀金的优点是要镀的部分不需要电器连接,镀层均匀,更适合于表面贴装。缺点是溶液较难维护,打底用的化学镍要定期洗槽,以洗去槽表面沉上的镍,这样造成生产的不连续,运行成本也较高。化学镀金层的硬度和耐磨性比电镀硬金差,能达到的厚度有限,不适合某些表面贴装的焊接方法。为了弥补这一缺点,也有用化学镀镍钯金来代替化学镀镍金,以适合表面贴装的各种焊接方法。

电镀金镀层耐蚀性强,导电性好,易于焊接,耐高温,并具有一定的耐磨性(如掺有少量其他元素的硬金),有良好的抗变色能力,同时金合金镀层有多种色调,在银上镀金可防止变色。并且金合金镀层的延展性好,易抛光.故常用作装饰性镀层,如镀首饰钟表零件艺术品等;也广泛应用于精密仪器仪表印刷板、集成电路电子管壳电接点等要求电参数性能长期稳定的零件电镀。但由于金的价格昂贵,应用受到一定限制。

近年来,随着电镀技术的进步,镀金工艺又有新的突破,过去镀金首饰只有一种黄金色,现在法国、美国、日本的镀金首饰有三色,甚至更多的色彩。被称为三色金的彩色金电镀,有玫瑰、银白、金色、黑色、蓝色等几种。

装饰性镀金仍然是镀金的一项主要用途。全世界的黄金每年有大部分用在了黄金珠宝类奢侈品的消费上(约占75%)。在银层上镀金可以防止银的变色;金合金镀层可呈现多种色调,故常用作装饰性镀层,如镀首饰、钟表零件、艺术品等。但是随着现代电子工业的发展,电子电镀中的用金量快速增长,功能性镀金已经成为镀金技术的重要应用领域(电子工业用金约占6%)。特别是在高科技领域,作为电子可靠性保证的镀金层更有着重要的应用价值。
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电镀金(图来自网络)

镀金具有较低的接触电阻,导电性能良好、易于焊接、耐腐蚀性强,并具有一定的耐磨性,因而在精密仪器仪表、印制电路板、集成电路、管壳、电接点等方面有着广泛的应用。例如,在航海、航空和航天领域,在军工电子、汽车电子等高安全要求的电子产品中,印制板和连接器、接插件等都采用了镀金层。由于镀金成本昂贵,除了电铸和特殊工业需要外,大多数镀金层都很薄。

三、镀银和镀金在3D打印中的应用
不论是镀银还是镀金,这两种材料都常被应用于饰品、精细化工和航海航天等方面。在这些方面传统的铸造工艺都不占优势。在制造饰品方面,个性化是客户主要追求的方向,而3D打印可以完全符合客户的要求;在精细化工方面,3D打印快速成型的工艺可以使细小精致的产品完美地还原。该方面的3D打印通常使用金属激光烧结和熔蜡铸造的技术。
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3D打印镂空手镯电镀银
3D打印的产品在时尚界的影响力越来越大。世界各地的珠宝设计师受益最大的似乎就是将3D打印快速原型技术作为一种强大,且可方便替代其他制造方式的创意产业。
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3D打印个性首饰电镀金

四、电镀与金属色喷漆
目前3D打印后处理上色最常用的方式是喷漆,潘通色号里的色卡都可以通过调色来上色。那么金属电镀和喷漆有那些不同呢?
1、成本不同
因二者制色工艺不同,金属电镀的价格一般比金属色喷漆要高,且电镀工艺成品效果比较难控制。


2、成品效果不同,金属电镀表面更有光泽,且不掉色
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3D打印树脂喷金属银色(图来自网络)

从上图可以看出,电镀金属色比金属色喷漆表面更亮,镜面效果更好,并且喷漆时间久了会有褪色的可能。

3、颜色种类不同
金属色喷漆可以选的颜色是整个潘通色卡,而电镀可选的颜色大部分只能选金属银,金属金,玫瑰金等七八种颜色。所以金属色喷漆种类更多,上色效果更灵活。

总之,无论是电镀还是金属色喷漆,各自有自己的优缺点,怎么选择,就看各位各自的需要了。

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