CN109580058B - 一种利用镀层表面粗糙度判断模具产品应力的方法 - Google Patents
一种利用镀层表面粗糙度判断模具产品应力的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109580058B CN109580058B CN201910062272.7A CN201910062272A CN109580058B CN 109580058 B CN109580058 B CN 109580058B CN 201910062272 A CN201910062272 A CN 201910062272A CN 109580058 B CN109580058 B CN 109580058B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- stress
- mold
- coating
- product
- roughness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 70
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 70
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 67
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 title claims abstract description 21
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 claims abstract description 55
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 46
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 36
- 230000024121 nodulation Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 49
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 16
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 8
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 10
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 44
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 20
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007714 electro crystallization reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 208000001840 Dandruff Diseases 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 150000002483 hydrogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000879 optical micrograph Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000010076 replication Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/24—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D21/00—Processes for servicing or operating cells for electrolytic coating
- C25D21/12—Process control or regulation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/30—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
本发明实施例提供了一种利用镀层表面粗糙度判断模具产品应力的方法，包括如下步骤：获取模具背面镀层表面的光学显微图片；其中，模具为微棱镜型反光膜模具，通过电镀翻制得到，其正面为微棱镜面，背面为亚面；根据光学显微图片判断得到镀层表面的粗糙度情况；其中，粗糙度情况包括纹路清晰度、粗细度和起瘤度；建立粗糙度情况与模具产品表面应力的对应关系，以根据对应关系得到产品表面应力，根据产品表面应力进行电镀工艺调整。该方法通过建立粗糙度情况与模具产品表面应力的对应关系，可以直观判断判断微棱镜型反光膜模具产品表面的应力分布，简单直观，成本低、具有较大的实际应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及模具设计技术领域，具体而言，涉及一种利用镀层表面粗糙度判断模具产品应力的方法。
背景技术
微棱镜型反光膜模具用于压制微棱镜型反光膜，其制备方式通常首先在模板基材上制作正面加工有微棱镜阵列的模具，然后采用电镀工艺电镀出镍金属薄膜。在电镀过程中，因工艺条件设置、冷却时发生不均匀收缩等原因使得电沉积过程结晶过程的不平衡出现镀层应力分布不均匀、局部应力过大、表观不佳等问题，影响到模具的性能。
现有的方法是将成型后的模具产品进行热处理，然而热处理生产效率差、稳定性差、同时能耗高、成本大。通过改变电镀工艺参数可以改善应力分布不均，但是现有技术中，需要采用X射线衍射仪等测量仪器测量出产品的应力后，再根据测量结果改变工艺参数可以改善应力分布不均，操作较为不便。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种利用镀层表面粗糙度判断模具产品应力的方法，以改善现有技术中无法对模具产品的应力进行直观判断的问题。
本发明是这样实现的：
一种利用镀层表面粗糙度判断模具产品应力的方法，包括如下步骤:
获取模具背面镀层表面的光学显微图片；其中，所述模具为微棱镜型反光膜模具，通过电镀翻制得到，其正面为微棱镜面，背面为亚面；
根据所述光学显微图片判断得到所述镀层表面的粗糙度情况；其中，所述粗糙度情况包括纹路清晰度、粗细度和起瘤度；
建立所述粗糙度情况与所述模具产品表面应力的对应关系，以根据所述对应关系得到产品表面应力，根据所述产品表面应力进行电镀工艺调整。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，当镀层表面纹路具有第一清晰度、表面粗细具有第一细腻度以及起瘤情况为第一起瘤度时，根据所述对应关系判断模具具有第一硬度，且模具产品正面硬度比背面硬度高10-30HV，镀层表面应力为内应力。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，当镀层表面应力为内应力时，电镀工艺按以下方式调整：在电镀过程中增加钛篮的镍量、降低电镀温度、减小电镀电流以降低极化。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，当镀层表面纹路具有第二清晰度、表面粗细具有第二细腻度以及起瘤情况为第二起瘤度时，根据所述对应关系判断模具具有第二硬度，且模具正面硬度比背部硬度高1-5HV，镀层表面应力平衡。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，当镀层表面应力平衡时，不改变原有的电镀工艺。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，当镀层表面纹路具有第三清晰度、表面粗细具有第三细腻度以及起瘤情况为第三起瘤度时，根据所述对应关系判断模具具有第三硬度，且模具正面硬度比背部硬度低10-30HV，镀层表面应力为拉应力。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，镀层表面应力为拉应力，电镀工艺按以下方式调整：在电镀过程中减少钛篮的镍量、提高电镀温度、增大电镀电流以提高极化。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述第一硬度大于所述第二硬度，所述第二硬度大于所述第三硬度。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述光学显微图片可通过手持式显微镜或者偏光显微镜获得，所述光学显微图片的放大倍率为200～400倍率。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，电镀工艺调整之后还包括：
应用所述调整后电镀工艺获得模具；
获取所得模具产品背面镀层表面的光学显微图片；
根据所述光学显微图片判断得到所述镀层表面的粗糙度情况；
根据所述对应关系得到产品表面应力，根据所述产品表面应力进行电镀工艺调整，直至镀层表面应力平衡。
本发明的有益效果是：本申请的发明人经过大量研究发现，模具产品的应力与表面的粗糙度有直接关系，不同的产品应力分布会造成不同粗糙度的产品表面。因此，通过观察产品表面的粗糙度，能够直观得出产品的应力情况。本发明通过上述设计得到的利用镀层表面粗糙度判断模具产品应力的方法，应用时，通过获取模具背面镀层的光学显微图片，建立粗糙度情况与所述模具产品表面应力的对应关系，就可通过所述镀层表面的粗糙度直观判断微棱镜型反光膜模具产品表面的应力分布，进而改善和优化工艺条件，而无需利用仪器进行应力检测。该方法简单直观、成本低、具有较大的实际应用价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例1提供的一种利用镀层表面粗糙度判断模具产品应力的方法流程示意图。
图2为本发明实施例1提供的模具背面镀层表面具有第一清晰度的光学显微图片。
图3为本发明实施例1提供的模具背面镀层表面具有第一细腻度的光学显微图片。
图4为本发明实施例1提供的模具背面镀层表面具有第一起瘤度的光学显微图片。
图5为本发明实施例1提供的模具背面镀层表面具有第二清晰度的光学显微图片。
图6为本发明实施例1提供的模具背面镀层表面具有第二细腻度的光学显微图片。
图7为本发明实施例1提供的模具背面镀层表面具有第二起瘤度的光学显微图片。
图8为本发明实施例1提供的模具背面镀层表面具有第三清晰度的光学显微图片。
图9为本发明实施例1提供的模具背面镀层表面具有第三细腻度的光学显微图片。
图10为本发明实施例1提供的模具背面镀层表面具有第三起瘤度的光学显微图片。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例1
参考图1所示，本发明提供了一种利用镀层表面粗糙度判断模具产品应力的方法，包括如下步骤:
获取模具背面镀层表面的光学显微图片；其中，所述模具为微棱镜型反光膜模具，通过电镀翻制得到，其正面为微棱镜面，背面为亚面。
在本实施例中，微棱镜型反光膜模具的制备通常包括制备加工有微棱镜阵列的模具、涂覆电绝缘涂层、电镀翻制等步骤。其中，电镀过程实质上是金属的电结晶过程。大致分为以下几个步骤：
1)水化的金屑离子向阴极扩散和迁移；
2)水化膜变形；
3)金属离子从水化膜中分离出来；
4)金属离子被吸附和迁移到阴极上的活性部分；
5)金属离子还原成金属原于，并排列组成一定晶格的金属晶体。
在形成金属晶体的同时进行着结晶核心的生成和成长过程，这两个过程的速度决定了金属结晶的粗细程度，进而影响到镀层表面的粗糙度和应力分布。具体的，在电镀过程中当晶核的生成速度大于晶核的成长速度时，就能获得结晶细致、排列紧密的镀层。晶核的生成速度大于晶核成长速度的程度越大，镀层结晶越细致、紧密。
可选的，所述光学显微图片可通过手持式显微镜或者偏光显微镜获得，所述光学显微图片的放大倍率为200～400倍率。其中，手持式显微镜可以直接观察模具背部的大概粗细度、底板纹路的清晰度和镀层杂质情况。在200～400倍率下能够得到大小适宜的光学图片，可选的，也可以根据显微镜的类别进行适应性的调整。更为优选的，偏光显微镜可以观察到镀层最准确的颗粒粗糙情况。可选的，也可以选用荧光显微镜、金相显微镜等其他光学显微镜，只要能采集到镀层表面的光学显微图片即可，本发明不做具体限定。
根据所述光学显微图片判断得到所述镀层表面的粗糙度情况；其中，所述粗糙度情况包括纹路清晰度、粗细度和起瘤度。从三个方面进行分析更能准确判定所述镀层表面的粗糙度情况，得到更为准确的分析结果。
镀层表面粗糙度可直观反映模具表面应力分布情况和表观硬度，进而反映出镀层的质量，当镀层表面粗糙度越差时，模具硬度较低。电镀过程中生成孔隙率越高、不完整性越明显，模具与镀层表面的附着力越差、更容易锈蚀、使用寿命短。而当镀层表面粗糙度越小时，模具的硬度增大，镀层紧密，趋于平整，不易出现裂纹。
建立所述粗糙度情况与所述模具产品表面应力的对应关系，以根据所述对应关系得到产品表面应力，根据所述产品表面应力进行电镀工艺调整。
可选的，参考图2-4所示，本实施例中，将镀层表面的清晰度分为第一清晰度、第二清晰度和第三清晰度三种类别。所述第一清晰度为高清晰度、镀层表面具有清晰的纹路；所述第二清晰度为较低清晰度，镀层表面纹路较模糊；所述第三清晰度为低清晰度，镀层表面没有明显的纹路。
可选的，参考图5-7所示，在本实施例中，将镀层表面的细腻度分为第一细腻度、第二细腻度和第三细腻度三种类别。所述第一细腻度表示镀层表面非常细腻，疏松、多孔或其他杂质占镀层表面面积的10％以下，所述第二细腻度为普通细腻度，镀层表面具有部分纹路、粉末及杂质，占镀层表面面积的10-40％，所述第三细腻度为低细腻度，镀层表面粗糙、疏松、杂质较多，占镀层表面积的40％以上。
可选的，参考图8-10所示，在本实施例中，将镀层表面的起瘤度分为第一起瘤度、第二起瘤度和第三起瘤度三种类别，所述第一起瘤度表示镀层表面平滑均匀；所述第二起瘤度表示起瘤严重，瘤块面积占镀层表面积的10-30％，所述第三起瘤度表示起瘤非常严重，出现大量瘤块甚至出现垒起结晶，瘤块面积占镀层表面积的30％以上。
可选的，参考图2-10所示，将所述镀层表面粗糙度分为第一粗糙度、第二粗糙度和第三粗糙度。具体的，所述第一粗糙度是指镀层表面纹路具有第一清晰度、表面粗细具有第一细腻度以及起瘤情况为第一起瘤度。所述第二粗糙度表示镀层表面纹路具有第二清晰度、表面粗细具有第二细腻度以及起瘤情况为第二起瘤度。所述第三粗糙度表示镀层表面纹路具有第三清晰度、表面粗细具有第三细腻度以及起瘤情况为第三起瘤度。
在建立粗糙度情况与所述模具产品表面应力的对应关系时，获取微棱镜型反光膜模具背面镀层表面的光学显微图片，根据所述光学显微图片判断得到所述镀层表面的粗糙度情况，采用应力检测仪检测镀层应力或者利用硬度计等硬度测试仪器检测镀层的硬度以判断该粗糙度情况所对应的产品表面应力以及镀层正面和背面的硬度大小，得到判断结果。经过多次验证后，得到粗糙度情况与所述模具产品表面应力的对应关系。例如，通过仪器检测并验证判断结果，以对所述对应关系进行校正。具体的，根据所述判断结果对所述光学图片的粗糙度情况进行更为准确、精细的划分，对镀层的应力和硬度判断结果进行校正，经多次校正后，得出粗糙度情况与所述模具产品表面应力的对应关系。
可选的，参考图2-4所示，当镀层表面纹路具有第一清晰度、表面粗细具有第一细腻度以及起瘤情况为第一起瘤度时，根据所述对应关系判断模具具有第一硬度，且模具产品正面硬度比背面硬度高10-30HV，镀层表面应力为内应力。此时，在电镀过程中，较多的氢与金属生成氢化合物，氢原子进入金属的晶格中，导致晶格结构发生畸变，由氧化物、氢氧化物以及氢化物组成的晶体结构中产生了较高的内应力。当镀层越厚时，该现象就会越明显。
可选的，当镀层表面应力为内应力时，电镀工艺按以下方式调整：在电镀过程中增加钛篮的镍量、降低电镀温度、减小电镀电流以降低极化。实践证明，提高金属电结晶时的阴极极化作用，可以提高晶核的生成速度，便于获得结晶细致紧密的镀层。但阴极极化作用不是越大越好，当阴极极化作用超过一定范围时，会导致氢气的大量析出，从而使镀层变得多孔、粗糙、疏松、烧焦，甚至呈粉末状，质量反而下降。因此，当镀层表面为内应力时，表明阴极化作用过大，需要降低阴极化作用以调整表面应力分布。
可选的，参考图5-7所示，当镀层表面纹路具有第二清晰度、表面粗细具有第二细腻度以及起瘤情况为第二起瘤度时，根据所述对应关系判断模具具有第二硬度，且模具正面硬度比背部硬度高1-5HV，镀层表面应力平衡。此时，电镀点结晶过程中有适宜强度的阴极化作用，既能够保证晶核的生长速度，又不会导致氢气的大量析出。
可选的，当镀层表面应力平衡时，不改变原有的电镀工艺。在这种情况下，镀层的粗糙度和平整度刚好达到一个平衡的状态，但是生产时需要严格把控各个条件的参数，因为在应力平衡的状态，有其中一个因素变化影响都会比较大。
可选的，参考图8-10所示，当镀层表面纹路具有第三清晰度、表面粗细具有第三细腻度以及起瘤情况为第三起瘤度时，根据所述对应关系判断模具具有第三硬度，且模具正面硬度比背部硬度低10-30HV，镀层表面粗糙度较大，表面应力为拉应力。此时，电镀过程中晶核的生成速度较小，结晶粗大，在电沉积过程中，晶核生长缓慢，导致基材表面晶粒分布不均且分布疏松。
可选的，当镀层表面应力为拉应力，电镀工艺按以下方式调整：在电镀过程中减少钛篮的镍量、提高电镀温度、增大电镀电流以提高极化。提高金属电结晶时的阴极极化作用，可以提高晶核的生成速度，便于获得结晶细致紧密的镀层，使残余的拉伸应力得到释放。
需要说明的是，本发明所称的内应力是指微棱镜型反光膜模具进行电镀后，使模具产生向微棱镜面方向弯曲的力；而拉应力是指微棱镜型反光膜模具进行电镀后，使模具产生向亚面方向弯曲的力。
可选的，所述第一硬度大于所述第二硬度，所述第二硬度大于所述第三硬度。当镀层表面为内应力时，模具正面和背面硬度高，具有第一硬度，表明出现了极化现象。当镀层表面应力平衡时，模具正面和背面硬度中等，具有第二硬度。当镀层表面为拉应力时，模具正面和背面硬度低，具有第三硬度，表明电镀时出现了镍量过多，在极化情况下颗粒会变粗，镀层会变得松散，导致其表面硬度降低。
可选的，电镀工艺调整之后还包括：
应用所述调整后电镀工艺获得模具；
获取所得模具产品背面镀层表面的光学显微图片；
根据所述光学显微图片判断得到所述镀层表面的粗糙度情况；
根据所述对应关系得到产品表面应力，根据所述产品表面应力进行电镀工艺调整，直至镀层表面应力平衡。此时，通过简便、低成本的方式，获取镀层表面的粗糙度判断模具产品表面的应力分布，进而不断改善和优化电镀参数和工艺，可以得到性能更好的微棱镜型反光膜模具产品。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种利用镀层表面粗糙度判断模具产品应力的方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取模具背面镀层表面的光学显微图片；其中，所述模具为微棱镜型反光膜模具，通过电镀翻制得到，其正面为微棱镜面，背面为亚面；
根据所述光学显微图片判断得到所述镀层表面的粗糙度情况；其中，所述粗糙度情况包括纹路清晰度、粗细度和起瘤度；
建立所述粗糙度情况与所述模具产品表面应力的对应关系，以根据所述对应关系得到产品表面应力，根据所述产品表面应力进行电镀工艺调整；
当镀层表面纹路具有第一清晰度、表面粗细具有第一细腻度以及起瘤情况为第一起瘤度时，根据所述对应关系判断模具具有第一硬度，且模具产品正面硬度比背面硬度高10-30HV，镀层表面应力为内应力；当镀层表面纹路具有第二清晰度、表面粗细具有第二细腻度以及起瘤情况为第二起瘤度时，根据所述对应关系判断模具具有第二硬度，且模具正面硬度比背部硬度高1-5HV，镀层表面应力平衡；当镀层表面纹路具有第三清晰度、表面粗细具有第三细腻度以及起瘤情况为第三起瘤度时，根据所述对应关系判断模具具有第三硬度，且模具正面硬度比背部硬度低10-30HV，镀层表面应力为拉应力。
2.根据权利要求1所述的利用镀层表面粗糙度判断模具产品应力的方法，其特征在于，当镀层表面应力为内应力时，电镀工艺按以下方式调整：在电镀过程中增加钛篮的镍量、降低电镀温度、减小电镀电流以降低极化。
3.根据权利要求1所述的利用镀层表面粗糙度判断模具产品应力的方法，其特征在于，当镀层表面应力平衡时，不改变原有的电镀工艺。
4.根据权利要求1所述的利用镀层表面粗糙度判断模具产品应力的方法，其特征在于，镀层表面应力为拉应力，电镀工艺按以下方式调整：在电镀过程中减少钛篮的镍量、提高电镀温度、增大电镀电流以提高极化。
5.根据权利要求1所述的利用镀层表面粗糙度判断模具产品应力的方法，其特征在于，所述第一硬度大于所述第二硬度，所述第二硬度大于所述第三硬度。
6.根据权利要求1所述的利用镀层表面粗糙度判断模具产品应力的方法，其特征在于，所述光学显微图片可通过手持式显微镜或者偏光显微镜获得，所述光学显微图片的放大倍率为200~400倍率。
7.根据权利要求2-5任一项所述的利用镀层表面粗糙度判断模具产品应力的方法，其特征在于，电镀工艺调整之后还包括：
应用所述调整后的电镀工艺获得模具；
获取所得模具产品背面镀层表面的光学显微图片；
根据所述光学显微图片判断得到所述镀层表面的粗糙度情况；
根据所述对应关系得到产品表面应力，根据所述产品表面应力进行电镀工艺调整，直至镀层表面应力平衡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910062272.7A CN109580058B (zh) | 2019-01-23 | 2019-01-23 | 一种利用镀层表面粗糙度判断模具产品应力的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910062272.7A CN109580058B (zh) | 2019-01-23 | 2019-01-23 | 一种利用镀层表面粗糙度判断模具产品应力的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109580058A CN109580058A (zh) | 2019-04-05 |
| CN109580058B true CN109580058B (zh) | 2021-03-09 |
Family
ID=65917846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910062272.7A Active CN109580058B (zh) | 2019-01-23 | 2019-01-23 | 一种利用镀层表面粗糙度判断模具产品应力的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109580058B (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1550559A (zh) * | 2003-03-12 | 2004-12-01 | 台湾盛百股份有限公司 | 模具表面强化处理方法 |
| CN102581397A (zh) * | 2011-01-17 | 2012-07-18 | Pecm工业有限责任公司 | 电化学加工的方法 |
| CN102995075A (zh) * | 2011-09-09 | 2013-03-27 | 罗门哈斯电子材料有限公司 | 低内应力的铜电镀方法 |
| CN104936713A (zh) * | 2012-12-11 | 2015-09-23 | 首要金属科技奥地利有限责任公司 | 用于金属的扁平制品的平整度测量和内应力的测量 |
| CN205156881U (zh) * | 2015-10-30 | 2016-04-13 | 广州兴森快捷电路科技有限公司 | 压力脚检测装置 |
| CN106567118A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-04-19 | 西北工业大学 | 制备中空工件内表面Ni‑SiC复合镀层的方法 |
| CN108823622A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-11-16 | 桑顿新能源科技有限公司 | 一种用于锂电池的负极极耳材料及其制造方法 |
| CN208391817U (zh) * | 2018-07-06 | 2019-01-18 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 抛光摩擦力的测量装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103439248B (zh) * | 2013-06-26 | 2016-05-25 | 复旦大学 | 测量tsv铜柱中残余应力的方法 |
| US9778194B2 (en) * | 2014-07-16 | 2017-10-03 | Purdue Research Foundation | In-situ combined sensing of uniaxial nanomechanical and micromechanical stress with simultaneous measurement of surface temperature profiles by raman shift in nanoscale and microscale structures |
| US10553623B2 (en) * | 2017-04-20 | 2020-02-04 | Applejack 199 L.P. | Non-contact measurement of a stress in a film on a substrate |
-
2019
- 2019-01-23 CN CN201910062272.7A patent/CN109580058B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1550559A (zh) * | 2003-03-12 | 2004-12-01 | 台湾盛百股份有限公司 | 模具表面强化处理方法 |
| CN102581397A (zh) * | 2011-01-17 | 2012-07-18 | Pecm工业有限责任公司 | 电化学加工的方法 |
| CN102995075A (zh) * | 2011-09-09 | 2013-03-27 | 罗门哈斯电子材料有限公司 | 低内应力的铜电镀方法 |
| CN104936713A (zh) * | 2012-12-11 | 2015-09-23 | 首要金属科技奥地利有限责任公司 | 用于金属的扁平制品的平整度测量和内应力的测量 |
| CN205156881U (zh) * | 2015-10-30 | 2016-04-13 | 广州兴森快捷电路科技有限公司 | 压力脚检测装置 |
| CN106567118A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-04-19 | 西北工业大学 | 制备中空工件内表面Ni‑SiC复合镀层的方法 |
| CN108823622A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-11-16 | 桑顿新能源科技有限公司 | 一种用于锂电池的负极极耳材料及其制造方法 |
| CN208391817U (zh) * | 2018-07-06 | 2019-01-18 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 抛光摩擦力的测量装置 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 电沉积Ni-ZrC复合镀层的织构及内应力研究;张中泉;《中国博士学位论文全文数据库(工程科技Ⅰ辑)》;20170215;第11-13、18、32-33、81-86页 * |
| 表面粗糙度对表面应力集中系数和疲劳寿命影响分析;章刚等;《机械强度》;20100215;第110-115页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109580058A (zh) | 2019-04-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Nakahara | Microporosity induced by nucleation and growth processes in crystalline and non-crystalline films | |
| Yin et al. | Mechanical properties and microstructure of rolled and electrodeposited thin copper foil | |
| US20050230014A1 (en) | Copper alloy and method of manufacturing the same | |
| CN106413993B (zh) | 固定磨粒钢线及线锯并用的工件的切断方法 | |
| CN109312456B (zh) | 具有织构化氧化铝层的切削刀具 | |
| TWI450985B (zh) | Co-Si copper alloy plate | |
| JP6085536B2 (ja) | 銅条、めっき付銅条、リードフレーム及びｌｅｄモジュール | |
| Lohmiller et al. | Differentiation of deformation modes in nanocrystalline Pd films inferred from peak asymmetry evolution using in situ X-ray diffraction | |
| CN109580058B (zh) | 一种利用镀层表面粗糙度判断模具产品应力的方法 | |
| Gomez et al. | Characterisation of cobalt/copper multilayers obtained by electrodeposition | |
| Cizek et al. | Microscale and mesoscale crystallographic textures of nanocrystalline Ni-based electrodeposits | |
| Ebothé et al. | Surface roughness and morphology of Co-(Fe and Ni) binary alloy electrodeposits studied by atomic force microscopy | |
| Zhu et al. | Abrasive polishing assisted nickel electroforming process | |
| Rahman et al. | Growth of electrodeposited Ni-Co and Fe-Co magnetic films on Cu substrates | |
| JP2021095605A (ja) | 成形用アルミニウム合金箔およびその製造方法 | |
| CN109423615B (zh) | 镍铼合金靶材及其制法 | |
| EP3327838B1 (en) | Electrolytic copper foil for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising same | |
| CN210998174U (zh) | 一种机械振动抛光试样的辅助夹具 | |
| Qiang et al. | Tuning residual stress in electrodeposited nickel films via pulse current | |
| CN111999326B (zh) | 一种纳米晶硬质合金均匀性的测量方法 | |
| Li et al. | Basic research on electroforming of Fe–Ni shell with low thermal expansion | |
| Cerisier et al. | Morphology of Nanometer‐Thick Electrolytic Copper Layers Investigated by Atomic Force Microscopy | |
| Overman et al. | Mechanical property anisotropy in ultra-thick copper electrodeposits | |
| Sklenika et al. | Mechanical and creep properties of electrodeposited nickel and its particle-reinforced nanocomposite | |
| Cheng et al. | The effects of current density on microstructure and properties of electrolytic copper foils |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |