पाठ 11.7कोटिंगअध्याय 11 · कोटिंग और सतह फ़िनिशिंग

इलेक्ट्रोफ़ॉर्मिंग

मॉडल पर मोटी उगाई गई प्लेटिंग, फिर उतारी गई

इलेक्ट्रोफ़ॉर्मिंग मॉडल पर परमाणु-दर-परमाणु धातु उगाती है, फिर मॉडल हटा देती है। यह इलेक्ट्रोप्लेटिंग (इलेक्ट्रोप्लेटिंग) है जिसे तब तक चलने दिया जाता है जब तक धातु अपने बल पर खड़ी न हो सके। शेवर की जालियाँ और विनाइल रिकॉर्ड के स्टैम्पर इसी तरह बनते हैं, क्योंकि यह एक माइक्रोन (मिलीमीटर का हज़ारवाँ हिस्सा) से भी बारीक विवरण की नकल करती है।

फ़ोटो: Jotquadrat, CC BY-SA 3.0, स्रोत: Wikimedia Commons

इलेक्ट्रोफ़ॉर्मिंग · मैंड्रेल, प्लेटिंग बाथ, उतारी गई प्रतितीनों चित्र बाएँ से दाएँ पढ़ें; घेरे वाले नंबर नीचे दिए चरणों से मेल खाते हैं।

यह कैसे काम करती है

मैंड्रेल बनाएँ। मैंड्रेल (वह मूल आकार जिस पर धातु उगती है) मशीन किया, साँचे में ढाला, 3D प्रिंट किया या एच किया जाता है। उसकी सतह उस सतह का नेगेटिव होती है जो आप चाहते हैं।
उसकी सतह को चालक बनाएँ। प्लास्टिक, मोम या काँच के मैंड्रेल पर बहुत पतली चालक परत चढ़ाई जाती है, जैसे चाँदी का पेंट या ग्रेफ़ाइट। धातु के मैंड्रेल पर इसके बजाय रिलीज़ परत चढ़ती है, ताकि प्रति बाद में अलग हो सके।
डुबोएँ और जोड़ें। मैंड्रेल इलेक्ट्रोलाइट (घुले धातु लवणों का घोल) में जाता है, एनोड (धनात्मक इलेक्ट्रोड, निकल या तांबे की प्लेट) के सामने। DC पावर सप्लाई मैंड्रेल को कैथोड (ऋणात्मक इलेक्ट्रोड) बनाती है।
धातु उगाएँ। करंट धातु आयनों (विद्युत आवेशित परमाणुओं) को मैंड्रेल पर खींचता है, जहाँ वे ठोस धातु बन जाते हैं। एनोड धीरे-धीरे घुलता है और बाथ को फिर भर देता है। परत आमतौर पर प्रति घंटे दसियों माइक्रोन मोटी होती है, इसलिए एक पार्ट में घंटों से दिन लगते हैं।
प्रति अलग करें। खोल को छीलकर या उठाकर उतारा जाता है, या मैंड्रेल को पिघलाकर या घोलकर हटाया जाता है। प्रति को छाँटा और फ़िनिश किया जाता है; दोबारा इस्तेमाल होने वाला मैंड्रेल अगली प्रति के लिए वापस डाला जाता है।

मुख्य तथ्य

सामग्री: ज़्यादातर निकल और तांबा, साथ ही सोना, चाँदी और लोहा; धातु, काँच, सिलिकॉन, प्लास्टिक या मोम के मैंड्रेल
आम पार्ट: पतले खोल, फ़ॉइल, बारीक जालियाँ, बिना जोड़ वाले खोखले पार्ट, बारीक बनावट वाले साँचे
पार्ट का आकार: 1 mm से छोटे माइक्रो-पार्ट से लेकर दसियों सेंटीमीटर चौड़े खोलों तक; दीवारें कुछ माइक्रोन से कई मिलीमीटर तक
सटीकता: मैंड्रेल का विवरण 1 µm (मिलीमीटर के हज़ारवें हिस्से) से नीचे तक उतारती है; दीवार की मोटाई कम एकसमान, किनारों और कोनों पर ज़्यादा
सतह की फ़िनिश: भीतरी तरफ़ मैंड्रेल जितनी चिकनी, पॉलिश किए पर दर्पण जैसी; बाहरी तरफ़ मैट और कम स्पष्ट
किस बैच साइज़ के लिए उपयुक्त: इकलौते पार्ट से मध्यम श्रृंखलाओं तक; एक मैंड्रेल कई प्रतियाँ बना सकता है
टूलिंग और मशीन की लागत: कम से मध्यम: शौक़ के टैंक के लिए सैकड़ों डॉलर, औद्योगिक लाइन के लिए आमतौर पर दसियों हज़ार और ऊपर; बाथ में लंबा समय मुख्य लागत है
गति: धीमी: आमतौर पर प्रति घंटे दसियों माइक्रोन, इसलिए 1 mm की दीवार में लगभग एक दिन या ज़्यादा लगता है

ताक़तें और सीमाएँ

खूबियाँ

बेहद बारीक विवरण की नकल करती है, ऑप्टिकल-गुणवत्ता वाली सतहों की भी
पतले, हल्के, बिना जोड़ के खोल और जालियाँ बनाती है
बारीक, मज़बूत ग्रेन वाली शुद्ध धातु
एक मैंड्रेल कई एक जैसी प्रतियाँ बना सकता है

सीमाएँ

धीमी: मोटे पार्ट में घंटों से दिन लगते हैं
प्रति मैंड्रेल से उतरनी चाहिए, जो आकारों को सीमित करता है
बाहरी सतह कम सटीक; किनारों और कोनों पर धातु जमा हो जाती है
बाथ के रसायन पर सावधानी चाहिए, जिनमें से कुछ ख़तरनाक हैं

कहाँ इस्तेमाल होती है

संगीत और मीडियाविनाइल रिकॉर्ड स्टैम्पर, CD और DVD स्टैम्पर
उपभोक्ता उत्पादइलेक्ट्रिक शेवर की जालियाँ, बारीक फ़िल्टर और छलनियाँ
छपाई और इलेक्ट्रॉनिक्सइंकजेट नोज़ल प्लेटें, रोटरी स्क्रीन-प्रिंटिंग स्क्रीन, माइक्रो-साँचे
अंतरिक्ष और ऑप्टिक्सX-रे टेलीस्कोप के दर्पण के खोल, रिफ़्लेक्टर, वेवगाइड
एयरोस्पेसपतली दीवारों वाली नोज़लें, कूलिंग जैकेट, बेलो
गहने और कलाहल्के खोखले सोने और चाँदी के टुकड़े, धातु-लेपित पत्तियाँ

इसे कैसे पहचानें

पतला धातु पार्ट जो किसी बनावट की चौंकाने वाली तीक्ष्णता से नकल करता है, जैसे शेवर की जाली के नन्हे छेद।
बिना जोड़ का हल्का, खोखला टुकड़ा, जिसका भीतरी हिस्सा मॉडल के आकार को प्रतिबिंबित करता है।
अतिरिक्त धातु जमने से किनारे और कोने समतल हिस्सों से थोड़े मोटे या गोल।
धातु में बदली पत्ती या खोल, जिसकी हर नस और उभार अब भी दिखता है।

तुलना करें

इलेक्ट्रोप्लेटिंग11.5वही बाथ और करंट, पर पतली परत अपने पार्ट पर ही रहती है; इलेक्ट्रोफ़ॉर्मिंग परत रखती है और मॉडल हटा देती है।इन्वेस्टमेंट कास्टिंग1.2यह भी मॉडल की नकल धातु में उतारती है, पर पिघली धातु डालकर; इलेक्ट्रोफ़ॉर्मिंग बिना कुछ पिघलाए कहीं बारीक विवरण उतारती है।LIGA13.7लिथोग्राफ़ी से बने नन्हे साँचों को भरने के लिए इलेक्ट्रोफ़ॉर्मिंग इस्तेमाल करती है, ताकि माइक्रो-पार्ट बन सकें।

देखें

Winovus · निकल मैंड्रेल पर कैसे उगता है, फिर कैसे अलग होता है

Well Made Music · रिकॉर्ड का मास्टर निकल स्टैम्पर कैसे बनता है

Guild's Garage · एक छोटी वर्कशॉप का सेटअप: चालक पेंट, बाथ, पावर सप्लाई

Electroforming Artist · असली पत्ती पर पेंट, प्लेटिंग और तांबे में बदलना

असली तस्वीरें देखें

Wikipedia: Electroforming — सिद्धांत, मैंड्रेल और उपयोग; ज़्यादातर लेख, कम तस्वीरें
Wikimedia Commons फ़ोटो खोज

याद रखें

इलेक्ट्रोफ़ॉर्मिंग मॉडल पर तब तक इलेक्ट्रोप्लेटिंग है जब तक धातु अकेली खड़ी न हो जाए, फिर मॉडल को हटा देना।
यह एक माइक्रोन से बारीक विवरण की नकल करती है, पर केवल दसियों माइक्रोन प्रति घंटे उगती है।
शेवर की जालियाँ, रिकॉर्ड स्टैम्पर और X-रे दर्पण के खोल इलेक्ट्रोफ़ॉर्मिंग से बनते हैं।