JPS5831092A - 電鋳装置 - Google Patents

電鋳装置

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JPS5831092A
JPS5831092A JP12774281A JP12774281A JPS5831092A JP S5831092 A JPS5831092 A JP S5831092A JP 12774281 A JP12774281 A JP 12774281A JP 12774281 A JP12774281 A JP 12774281A JP S5831092 A JPS5831092 A JP S5831092A
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JP
Japan
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electroforming
electrode
electroformed shell
parts
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JP12774281A
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JPS6312951B2 (ja
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Kiyoshi Inoue
潔 井上
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Inoue Japax Research Inc
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Inoue Japax Research Inc
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電鋳装置に関する。
電鋳は、機械加工が困難な形状の部品や金型等を製造す
る際広く利用されている。
一般に、電鋳殻を電着さする電型の形状は複雑であり、
電着面は緩急、深浅さtrtな起伏、凹凸に富んでいる
0 而して、電鋳では一般的に電型の転写精度が最も重要視
されており、電鋳殻の厚みについては、特殊な機械部品
を除きあまり高い精度は要求されていない。
然しながら、電鋳殻としての均一な厚みまたは所望の厚
み分布を持つことが望ましいのは云うまでもないことで
ある@  。
即ち、電鋳殻が薄すぎる部分があると、その強度や耐用
部数が減殺され1tた逆に厚すぎる部分があると、資材
、電力および作業時間等が浪費されることになる。また
、これらの間層点は、電鋳殻を機械加工して機械部品等
に仕上ける場合にはさらに深刻なものとなる。
而して、従来の電鋳殻の各部を所望の厚みとするために
、多数の電極を使用し、それらを電着面の適宜な位置に
分散して配置して、それぞれの電極に略特定局部の1着
を行なわせると共に、全体的には所望の厚み分布が得ら
れるようにするといぅ方法が採用されている。
然しなから、この方法では、高度の熟練者でも通常は数
回の試験加工にもとづく修正を経なけれに1所望の精度
は実現し難いものであり、従って同一形状の部品を多数
個繰り返して電鋳するような場合には問題ないが、多種
用途の電鋳殻や金型等を少数づつ製造する場合や、キャ
ビティ状金型の一部若しくは全部の表面メッキ被覆処理
等の場合には極めて不都合なものであった。
また、一般的に、電鋳殻を金属殻や電気加工用電極とし
て使用する場合には、電鋳の凸部では薄く1反対に凹部
では厚く電着を行なうことが望ましいものであるが1こ
れは電着における自然的傾向に逆らう要求であり、この
ような電着量制御を行なうことはv!IIIであった。
昨今、これらの問題点管解決する手段として電極の移動
速度を電型の形状に応じて制御しつつ電型に電鋳殻を電
着させる装置や、また、電極と電型間に供給する電気量
管電型の位置に応″じて制御しつつ電鋳加工を行なう装
置等が開発され使用されつつある@ 然しなから、上記の電型の形状に応じて電極の移動速度
を制御しつつ電型に電鋳殻を電着させる装置においては
、複雑な形状の電型や特に凹部内の角部および隅部等に
均一な厚さの電鋳殻を電着させるのが困難であり、一方
電極と電型間に供給する電気量を電型の位置に応じて制
御する装置においては、電気量の局部ごとの制御が困難
であると共にその制御が極めて複雑である等の問題点が
あった。
本発明は値上の観点に立ってなされたものであって、そ
の目的とするところは、複雑な形状の電型にも、所望の
厚み分布を有し、獣肉がなく、また薄すぎる部分もない
良好な電鋳殻を容易かつ確実に、しかも最小限度の作業
時間で製造し得るようにすることにある@ 而して、その要旨とするところは、w、mの凹部または
複雑な形状を有していて析出しにくい部分に、レーザ光
またはクセノン光、若しくは赤外線等の実質上の熱線を
光線集束装置でその焦点管制御して照射し、当該照射領
域に対する析出の効率を当該部分の活性化により高めり
つ電鋳殻を電着さゼる電鋳装置を提供しようとするもの
である。
以下、図面により本発明の詳細を具体的に説明するO 第1図は本発明にかかる電鋳装置の一実施例を示す説明
図、第2図は他の実施例を示す説明図である。
まず、第1図より説明する。
図中、1は機台、2は駆動用モータ取り付はホルダ3、
レーザ光線源取り付はホルダ4および軸受け5t−取り
付けるための支持体、5′はキー、6ハ駆動用モータ1
7はレーザ光線源、1はレーザ光のビーム軌跡、8摩は
ギヤー%10はキー溝が設けらバている送りネジ、11
は一端が送りネジlOの一端に取り付けられ、他の一端
に光線集束装置12が固定されているアーム、13は機
台l上に設けられ図中X軸方向に摺動自在な移動テーブ
ル、14は移動テーブル13上に般社られY軸方向に摺
動自在な移動テーブル、15および16はモータ、17
および18は送りネジ、19は移動テーブル14上に設
けられた電鋳浴槽、20は電鋳浴供給パイプ、21は電
鋳浴、22は電型、23は電極、24は電型22と電極
23間に所定の極性の直流電圧、またはパルス電圧を供
給する電源回路、25はそれぞれの駆動条件を制御する
ことにより、レーザ光線源7と11型22間の順次対向
位置等の電鋳加工位置軌跡、相対加工送り速度、ビーム
スポットの大きさ、照射エネルギーまたは間歇発光の条
件痔および電源回路24の通電条件のうち、少なくとも
上記相対加工送りをあらかじめ定められたプレグラムに
従って制御し、また必要に応じてシーケンスコントロー
ラ等が付設可能な数値制御装置である。
而して、支持体2には軸受け5を挾んで駆動用モータ取
り付はホルダ3および熱線源取り付はホルダ4が固定さ
れ、そしてそれにはそれぞれ駆動用モータ6およびレー
ザ光線源7が取り付けられている。
ギヤー9は中心が送りネジlOと螺合する雌ネジ構造に
なっていて、その円周上のギヤーは駆動用モータ6に取
り付けられているギヤー8と噛み合っている。
また、一端が支持体2に固定されている軸受け5は、ギ
ヤー5と螺合した送りネジ10を支承すると共に、ギヤ
ー9を回動自在ではあるが送りネジ10の軸方向には移
動しないように挾持しているO 而して、駆動用モータ6が回動すると送りネジlOは2
軸方向に変位して1アーム11に固定された光線集束装
置12を所望の位置に移動させる。
従って、レーザ光線源7から発射されたレーザ光線は電
光線集束装置12で所望の大きさのビームスポットにな
るように制御され、電鋳浴槽19内に固定された111
型22の電鋳殻を電着させる部に投光せしめられる。
レーザ光線源7と電型22間のX−Y軸方向の加工送り
は、それぞれの移動テーブル13.14によって行なわ
れ、そしてこの加工送り方向はあらかじめ作成されたプ
ルグラムに基づいてtWk値制御装置25がそれぞれの
モータ15および16の回転及び回転速度を制御するこ
とによって行なわれるe 而して、本実施例装置により加工が行なわれる場合には
、電鋳浴槽19内に固定されて、いる電型22の表面に
t鋳浴21が適宜に被うようにwL#浴供給パイプ20
を介して、連続的または間欠的に流入され、また場合に
よっては若干の擾乱が与えられるように供給される。そ
して、この供給された電鋳浴21の温度を室温またはこ
れ以下の温度に保っておくと共に、電源回路24から電
型221!:電極23の間に供給される電圧も従来慣用
の条件における電圧前後以下に設定して、を着が極めて
遅い速度か、または殆んど電着が進行しないようにして
おき、そこで電型22の電鋳殻を電着させる部分ヘレー
ザ光線源7からのレーザ光線を光線集束装置112によ
って所望のビームスポットの大きさになるように調節し
て投光せしめると1電型22のビームスポット照射の表
面またはその表面近くの電鋳浴温度は例えばN1電着て
約45〜60Cの如く電着に最適な温度に加熱され、従
って、当該部分が局部的に活性化畜れて析出効率が向上
し、当該熱線照射部分のみに略選択的に電鋳殻が電着さ
れる。また、電型22の特に電鋳WIYt電着させるの
が困難な凹部内の角部および隅部等を加工する場合には
、装置25に光照射位置及び照射時か、また光線集束装
置12でビームスポットの大きさが制御されると共に、
さらに必要に応じレーザ光線源7の照射出力も上げるよ
うに制御されて加工が行なわれるので、上記のような部
分にも容易に且つ短時間で電鋳殻が電着される。なお、
これらは総てあらかじめ電1[22の形状に基づいて作
成されたプルグラムに従って数値制御装置25により一
括制御される。なお上述の場合、電極23は電型22め
電鋳領域と相対向する態様のものとすることが好ましく
このためには、例えば光照射を阻害しないように細線の
網状電極とか、透明ガラス略に透明金属箔膜を付けた板
状電極を電1122上に間51Iを置いて対向配置する
外、アーム1!よりビーム管囲繞するリング状電極を保
持するアームを伸長形成させて、該リング状電極を常に
ビームスポット近傍に位置させる等して実施することが
できる。
次に、第2図について説明する。但し、第2図中第1図
と同一な番号を付したものは同一な構成要素を示してお
り、26および27は電鋳浴槽19をそれぞれX軸およ
びY軸方向へ移動させるり四ススライドテーブル、28
は電鋳浴槽19に回転運動を与えるためり四ススライド
テーブル26上に設けられたターンテーブル、29.3
oおよび31はそれぞれクロススライドテーブル26.
27およびターンテーブル28を駆動するモータである
而してSll鋳浴槽19内には電型22が固定され、そ
の電型22の表面上には比較的薄膜状に電鋳浴21#静
止する状態で介在される。
また、レーザ光線源7と電鋳浴槽19内に固定された電
型22間の加工送りは、X−Y軸方向の加工送りをクロ
ススライドテーブル26.27により、X−Y平面内に
おける回転運動をターンテ−プル28によりそれぞれ与
えられるようになっている。そしてこれらの加工送りは
、電型22の形状に基づいてあらかじめ作成されたプ冒
ダラムに従って数値制御装置25から発せられる制御信
号に基づいて実行される。
而して、電鋳加工が行なわれる場合には、電鋳浴21の
温度を第1図の実施例装置の場合と同様に電鋳殻の電着
が効率よく行なわれる温度よりも低く設定し、電源回路
24から電型22と電極23に供給される電圧も加工時
の設定値よりも低く設定しておく。然る後、電型22の
電鋳殻を電着される部分に光線集束装置12によりビー
ム調節が行なわれたレーザ光線7′が電鋳浴21を貫通
して照射されると、電型22の照射部分、またはその表
面近くの電鋳浴21が加熱されて、その部分の析出効率
が向上し、当該レーザ光線照射部分のみに電鋳殻が電着
される。
本発明は値上の如く構成されるので、本発明の装置によ
るときには、複雑な形状の電型にも、所望の厚み分布を
有し、獣肉がなく、また薄すぎる部分もない良好な電鋳
殻を容易且つ確実に、しかも最小限度の作業時間で製造
できると共に、ビームスポットの照射領域全高精度に集
中制御することができるので、従来は不可能とされてい
たような形状の電型にも電鋳殻を電着させることが可能
となるのである。
なお、本発明は値上の実施例に限定されるものではない
。即ち、例えば、本実施例においてはビームスポットの
大きさを調節するのに光線集束装置を2軸方向に移動さ
せて行なったが、光線集束装置を固定しておきレーザ光
線源を2軸方向に移動させて行なうことも可能であり、
また、レーザの目的の範囲内で自由に設計変更て禽るも
のであって、本発明はそれらの全てを包摂するものであ
る0
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にかかる電鋳装置の一実施例を示す説明
図、第2図は他の実施例を示す説明図である。 1・・・・・・・・・・・・・・・機台2・・・・・・
・・・・・・・・・支持体3・・・・・・・・・・・・
・・・駆動用モータ取り付はホルダ4・・・・・・・・
・・・・・・・レーザ光線源取り付はホルダ5・・・・
・・・・・・・・・・・軸受け5′・・・・・・・・・
・・・・・・キー6・・・・・・・・・・・・・・・駆
動用モータ7・・・・・・・・・・・・・・・レーザ光
線源7・・・・・・・・・・・・・・・レーザ光のビー
ム軌跡8.9・・・・・・・・・・・・ギヤー10・・
・・・・・・・・・・送りネジ11・・・・・・・・・
・・・アーム 12・・・・・・・・・・・・光線集束装置13.14
・・・・・・移動テーブル 15.16・・・・・・モータ 19・・・・・・・・・・・・電鋳浴槽20・・・・・
・・・・・・・電鋳浴供給パイプ21・・・・・・・・
・・・・電鋳浴 22・・・・・・・・・・・・電型 23・・・・・・・・・・・・電極 24・・・・・・・・・・・・電源回路25・・・・・
・・・・・・・数値制御装置最 上 止太部

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1) 電型と電極に電鋳浴を供給介在名せ、上記電型と
    上記電極間に所定の極性の通電全行なうと共に、上記電
    源の電鋳殻を電着させる部分に光線源からの光線を照射
    しつつ加工全行なう電鋳装置において、上記光線源と上
    記i型間に光線集束装置を設けたことを特徴とする上記
    の電鋳装置。 2) 上記光線集束装置か焦点調整機構全盲することを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の電鋳装置。 3) 上記光線がレーザ光線である特許請求の範囲第1
    項記載の電鋳装置0
JP12774281A 1981-07-24 1981-08-17 電鋳装置 Granted JPS5831092A (ja)

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US06/401,247 US4430165A (en) 1981-07-24 1982-07-23 Laser-activated electrodepositing method and apparatus
GB08221336A GB2106542B (en) 1981-07-24 1982-07-23 A method and apparatus for electrodeposition
FR828212947A FR2513273B1 (fr) 1981-07-24 1982-07-23 Procede et appareil d'electro-deposition d'un metal sur une piece par utilisation d'un faisceau laser ou un faisceau lumineux thermique analogue
DE19823227878 DE3227878A1 (de) 1981-07-24 1982-07-26 Verfahren und vorrichtung zum galvanischen abscheiden eines metalls auf ein werkstueck
IT8248887A IT1148391B (it) 1981-07-24 1982-07-26 Metodo ed apparecchiatura per la elettrodeposizione attivata con laser

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