Lição 11.7RevestirCapítulo 11 · Revestimentos e acabamento de superfícies

Eletroformação

Revestimento crescido grosso sobre um modelo e depois destacado

A eletroformação faz crescer uma peça de metal átomo por átomo sobre um modelo e depois retira o modelo. É a galvanoplastia (Galvanoplastia) deixada em funcionamento até o metal se sustentar sozinho. Lâminas de barbeador e matrizes de discos de vinil são feitas assim, porque ela copia detalhes mais finos que um mícron (um milésimo de milímetro).

Foto: Jotquadrat, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Eletroformação · mandril, banho de deposição, cópia destacadaLeia os três quadros da esquerda para a direita; os números circulados correspondem às etapas abaixo.

Como funciona

Faça o mandril. O mandril (a forma mestre sobre a qual o metal cresce) é usinado, moldado, impresso em 3D ou corroído. Sua superfície é o negativo da que você quer.
Torne sua superfície condutora. Mandris de plástico, cera ou vidro recebem uma camada condutora muito fina, como tinta de prata ou grafite. Mandris de metal recebem uma camada de desmoldagem, para que a cópia possa se soltar depois.
Imerja e conecte. O mandril vai para um eletrólito (um banho de sais metálicos dissolvidos), de frente para um ânodo (o eletrodo positivo, uma placa de níquel ou de cobre). Uma fonte de corrente contínua faz do mandril o cátodo (o eletrodo negativo).
Faça o metal crescer. A corrente puxa íons metálicos (átomos com carga elétrica) para o mandril, onde viram metal sólido. O ânodo se dissolve lentamente e reabastece o banho. A camada normalmente engrossa dezenas de mícrons por hora, então uma peça leva de horas a dias.
Separe a cópia. A casca é descolada ou levantada, ou o mandril é derretido ou dissolvido. A cópia é aparada e acabada; um mandril reutilizável volta ao banho para a próxima.

Dados-chave

Materiais: Principalmente níquel e cobre, também ouro, prata e ferro; mandris de metal, vidro, silício, plástico ou cera
Peças típicas: Cascas finas, folhas, telas finas, peças ocas sem emenda, moldes com textura fina
Tamanho da peça: De micropeças com menos de 1 mm a cascas de dezenas de centímetros; paredes de alguns mícrons a vários milímetros
Precisão: Copia detalhes do mandril abaixo de 1 µm (um milésimo de milímetro); a espessura da parede é menos uniforme, maior nas bordas e nos cantos
Acabamento superficial: Lado interno tão liso quanto o mandril, como espelho em um mandril polido; lado externo fosco e menos definido
Tamanho de lote adequado: De peças únicas a séries médias; um mandril pode fazer muitas cópias
Custo de ferramental e máquinas: Baixo a moderado: centenas de dólares para uma cuba de hobby, normalmente dezenas de milhares ou mais para uma linha industrial; o longo tempo no banho é o principal custo
Velocidade: Lenta: normalmente dezenas de mícrons por hora, então uma parede de 1 mm leva cerca de um dia ou mais

Pontos fortes e limites

Pontos fortes

Copia detalhes extremamente finos, até superfícies de qualidade óptica
Faz cascas e telas finas, leves e sem emenda
Metal puro com grão fino e resistente
Um mandril pode fazer muitas cópias idênticas

Limites

Lenta: peças grossas levam de horas a dias
A cópia precisa sair do mandril, o que limita as formas
Superfície externa menos precisa; o metal se acumula nas bordas e nos cantos
Exige química de banho cuidadosa, em parte perigosa

Onde é usado

Música e mídiaMatrizes de discos de vinil, matrizes de CD e DVD
Produtos de consumoLâminas de barbeadores elétricos, filtros e peneiras finos
Impressão e eletrônicaPlacas de bocais de jato de tinta, telas rotativas de serigrafia, micromoldes
Espaço e ópticaCascas de espelhos de telescópios de raios X, refletores, guias de onda
AeroespacialBocais de parede fina, camisas de refrigeração, foles
Joalheria e artePeças ocas e leves de ouro e prata, folhas revestidas de metal

Como reconhecê-lo

Uma peça de metal fina que copia uma textura com nitidez surpreendente, como os minúsculos furos de uma lâmina de barbeador.
Uma peça leve e oca, sem emenda, cujo interior espelha a forma de um modelo.
Bordas e cantos um pouco mais grossos ou mais arredondados que as áreas planas, pelo acúmulo extra de metal.
Uma folha ou casca transformada em metal com cada nervura e saliência ainda visíveis.

Compare com

Galvanoplastia11.5mesmo banho e mesma corrente, mas a camada fina permanece na peça; a eletroformação fica com a camada e remove o modelo.Fundição de precisão1.2também copia um modelo em metal, mas vazando metal fundido; a eletroformação copia detalhes muito mais finos sem fundir nada.LIGA13.7usa a eletroformação para preencher minúsculos moldes feitos por litografia, para construir micropeças.

Assista

Winovus · Como o níquel cresce em um mandril e depois é separado

Well Made Music · Como um disco mestre vira matrizes de níquel

Guild's Garage · Uma pequena oficina: tinta condutora, banho, fonte de alimentação

Electroforming Artist · Uma folha de verdade pintada, revestida e transformada em cobre

Veja fotos reais

Wikipedia: Eletroformação — princípio, mandris e usos; sobretudo texto, poucas fotos
Busca de fotos no Wikimedia Commons

Lembre-se

A eletroformação é fazer a galvanoplastia de um modelo até o metal se sustentar sozinho e depois remover o modelo.
Copia detalhes mais finos que um mícron, mas cresce só dezenas de mícrons por hora.
Lâminas de barbeador, matrizes de discos e cascas de espelhos de raios X são eletroformadas.