您需要了解的 – 電鍍 3D 列印

2023 年 6 月 7 日 .Nick Loth

來源：Hen3drik，來自 YouTube

如果想要在 3D 列印件上塗上金屬塗層以增強其外觀和強度，可以透過電鍍來實現。了解如何！電鍍是一種在物體上塗上一層薄金屬層的精加工過程。您可能聽說過鍍金首飾，它比純金首飾便宜得多，但外觀幾乎相同。

您可以用另一種金屬塗覆金屬，也可以用金屬塗覆聚合物；事實上，任何導電的東西都可以電鍍。這包括塑膠 3D 列印，讓您不僅可以改善零件的外觀，還可以改善其強度和耐用性，而無需走上昂貴得多的金屬 3D 列印之路。

這些 3D 列印零件經過打磨、噴石墨、拋光、電鍍銅，然後再次拋光至鏡面（來源：Hen3drik aka Hendrik Vogelpohl，來自 YouTube）

對於許多應用來說，電鍍是一種經濟高效的替代方案，填補了塑膠和金屬 3D 列印零件之間機械性能的空白，甚至NASA也在探索未來的太空應用。

與普遍的看法相反，電鍍與噴漆或將零件浸入金屬漿料中完全不同。這是一種用電的化學過程，可以在家中或實驗室中完成，但最常見的是在製造工廠中進行。

在本文中，您將了解有關該流程的所有資訊、其優缺點、工作原理以及誰將其用於 3D 列印零件。在本文的最後，您將獲得足夠的資訊來自行電鍍，但如果您還不想花錢購買電鍍套件，您可以隨時向 3D 列印和電鍍服務提供者試水。

電鍍 3D 列印影像：了解電鍍

3D 列印和電鍍 YouTuber Hen3drik 和他自製的電鍍裝置，用於電鍍大型物體，例如這把劍（來源：Hen3drik aka Hendrik Vogelpohl，來自 YouTube）

電鍍利用受控電解來實現金屬陽離子從帶正電的原料（陽極）到帶負電的基材（陰極）的電沉積。換句話說，過於簡化：當您將 3D 列印物件放入電解質溶液中並使用要用作塗層的金屬並通電時，金屬碎片會流過溶液並粘在 3D 列印部件上。讓我們仔細看看這個。

當引入電子電荷時，帶正電的離子（陽離子）會透過氧化溶解並跟隨電流在零件上沉積金屬層。最常用的電鍍金屬是銅、鎳、金、銀、鈀、錫、鋅和鉻。

如果應用於較弱的塑膠材料，這些金屬可以改善最終零件的機械性能，例如拉伸模量和極限拉伸強度，儘管不如全金屬 3D 列印零件。因此，電鍍物體可以被視為塑膠和金屬 3D 列印之間的中間點，其中電鍍可以使樹脂 3D 列印零件的極限強度提高一倍。

解釋電鍍原理的基本設定（資料來源：Rapid Direct）

槽式電鍍的三種主要方法是滾鍍、掛鍍和捲鍍。滾鍍將基材在桶中翻滾以促進均勻的塗層。由於許多零件可以放置在桶中，因此對於大量生產很有用。機架電鍍將工件固定在機架上。此方法用於不適合滾筒滾壓的複雜或精密零件。掛鍍方法也最接近 DIY 電鍍，因為所需的零件是用電線固定到位的。最後一種工藝，捲軸電鍍，非常適合電鍍特定的基材區域。由於其高電鍍率，在進行大批量電鍍作業時非常經濟且有效率。

每個過程都是在浸沒在導電電解質溶液中時發生的，該溶液通常含有要電鍍的金屬鹽、硫酸和溶劑以及酸、鹼或光亮劑等其他添加劑。處理該溶液時請務必小心，因為它具有很強的腐蝕性。請務必戴上適當的個人防護裝備，例如手套和護目鏡，切勿將用過的電解液倒入下水道，而是將其丟棄在適當的收集地點！

請記住，電鍍是將金屬沉積到零件上的一種平衡行為，電流和電解質會腐蝕您剛剛塗掉的塗層。電鍍的成功取決於多種因素，最重要的是暴露長度、零件幾何形狀和電流強度。電鑄也使得零件的多材料選擇性塗層成為可能，如果只需要在某些區域導電，則可以提高功能並節省材料成本。

SAT 電鍍用三種不同的金屬選擇性地電鍍這些耳探針尖端（來源：SAT 電鍍）

3D 列印零件需要具有導電性，以確保金屬陽離子從正極流向負極。因此，必須適當設置非導電塑膠印刷品以確保電鍍成功。接下來將詳細解釋如何做到這一點。

文章來源:all3dp