塑料電鍍工藝簡(jiǎn)介.ppt

1、a，1，注：僅介紹“電鍍”，塑料電鍍概要，a、2、ABS是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的聚合物，具有一定的表面硬度、韌性、抗沖擊性、表面光澤，化學(xué)腐蝕性、易加工等特性。 簡(jiǎn)單地說，ABS電鍍使ABS中的b (丁二烯)化學(xué)腐蝕，在產(chǎn)品的表面出現(xiàn)多孔的細(xì)孔，附著導(dǎo)體(例如銅)從而可以通電，然后參照金屬電鍍進(jìn)行電鍍，在其表面電鍍金屬薄膜。 因此，ABS電鍍是無電解電鍍和電鍍的混合。 示意圖如下： (氣泡代表b )、塑料電鍍?cè)?、材料、a、3、電鍍工藝流程圖、a、4、電鍍工藝流程說明、塑料表面油污多時(shí)，先用有機(jī)溶劑去除油，然后用化學(xué)方法去除油。 油污少時(shí)，只需用化學(xué)方法去除油即可。 除去有機(jī)油分：下表是適用

2、于常用塑料的有機(jī)溶劑，1 .脫脂(也稱為除去油分):a、5，電鍍工藝的說明，化學(xué)油分除去是電鍍前處理的堿性油分除去液，酸性油分除去液也有用。 但是請(qǐng)注意，溫度過高的話塑料容易變形。 一般的除油工藝如下表：化學(xué)除油：a、6、電鍍工藝流程說明，粗糙化的目的是使塑料表面微觀粗糙化，提高電鍍層與基體的接觸面積，使塑料表面從疏水變?yōu)橛H水，提高塑料表面與電鍍層的結(jié)合力化學(xué)粗化液的主要成分是無水鉻(CrO3)和硫酸，是強(qiáng)氧化性溶液。 其成分簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，粗化速度快，效果好。 目前，塑料電鍍基本上采用化學(xué)粗糙化。 2 .粗化：3 .中和：粗化液中含有大量的Cr6，經(jīng)過多次水洗，也有可能殘留少許。 中和的目的

3、是處理殘留在產(chǎn)品表面的Cr6，并確保鍍層不含有Cr6。 根據(jù)a、7、電鍍工藝的說明，增感的作用是通過使工作表面吸附容易氧化的物質(zhì)，在活性化處理(還原催化劑金屬)時(shí)被氧化，表面形成活性化層和催化劑膜，縮短無電解鍍的誘導(dǎo)期間，保證無電解鍍的順利進(jìn)行。 增感質(zhì)量是塑料電鍍效果的重要因素。 常用的增感劑是二價(jià)錫鹽和三價(jià)鈦鹽(例如SnCl2、SnSO4、TiCl3等)。 將塑料制品浸漬在上述增感液中處理的目的是在塑料表面生成容易氧化、容易溶解于水的凝膠物質(zhì)Sn2(OH)3Cl，但該物質(zhì)不是增感液，而是在水洗時(shí)產(chǎn)生(由于水的PH值遠(yuǎn)高于增感液，所以清洗時(shí)立即生成二價(jià)Sn 從敏化液中取出塑料制品應(yīng)該注意不能

4、以大流速和長(zhǎng)時(shí)間沖洗。 不利于凝膠物質(zhì)的形成和表面附著。 4 .增感：a，8，電鍍工藝說明，將增感處理時(shí)生成的物質(zhì)氧化，在塑料表面生成催化性貴金屬薄層，作為無電解電鍍時(shí)氧化還原反應(yīng)的催化劑。 發(fā)揮催化作用的貴金屬有金、銀、鉑、鈀等。 常用的活化液有離子型活化液：應(yīng)用最多的是含有Ag和Pd2的活化液。 敏化的塑料部件浸漬在含有銀離子或鈀離子的溶液中時(shí)，貴金屬離子立即被二價(jià)錫還原，生成的貴金屬微粒附著在塑料表面。 這些沉淀成為無電解電鍍的催化劑結(jié)晶的中心。 AgNO3活化液的穩(wěn)定性不足，壽命短，但經(jīng)濟(jì)上PdCl2(AuCl2)的價(jià)格高，但穩(wěn)定性好，壽命長(zhǎng)。 PdCl2是最常見的。 膠體鈀活化液：膠

5、體鈀活化液的活化又稱直接活化法，增感和活化合起來一步進(jìn)行。 膠體鈀活性化液穩(wěn)定性非常好，使用維護(hù)容易，比離子型活性化液電鍍結(jié)合力高。 5 .活化：a，9，6 .解膠或還原，電鍍工藝的說明，用膠體鈀活化的塑料零件，其表面吸附著以膠體鈀微粒為核的膠體。 為了使鈀發(fā)揮催化作用，必須進(jìn)行脫膠處理，除去附著在鈀外的SnO32-、Sn2、cl等離子體。洗滌硝酸銀和氯化鈀活化的塑料零件后，進(jìn)行還原處理，以加速下一步驟的無電解鍍，防止無電解鍍?nèi)芤旱奈廴緸槟康摹?需要化學(xué)鍍鎳的塑料零件，用3%次磷酸鈉溶液在室溫下處理0.510分鐘，不清洗就放入化學(xué)鍍鎳槽中。 需要非電解鍍銅的塑料部件：浸漬在10%甲醛溶液中，直

6、接放入堿性非電解鍍銅槽中進(jìn)行非電解鍍銅。 a，10，電鍍工藝說明，7 .化學(xué)鍍鎳，化學(xué)鍍鎳是以次磷酸鹽為還原劑，通過自催化電化學(xué)反應(yīng)析出鎳磷合金鍍層的新技術(shù)。 因?yàn)殄冩嚨倪^程是在不流過電流的條件下進(jìn)行的，所以無電解鍍鎳(Electroless Nickelplating )也稱為EN技術(shù)。 具有深電鍍能力強(qiáng)、均勻電鍍能力好、電鍍致密、氣孔率低等技術(shù)特征，應(yīng)用范圍擴(kuò)展到工業(yè)生產(chǎn)各領(lǐng)域，是目前世界上最好的表面處理之一。 化學(xué)鍍鎳的特點(diǎn)： 1、電鍍是化學(xué)夾雜的結(jié)合，不脫落，無裂紋，結(jié)合力400Mpa，遠(yuǎn)高于鍍鎳。 2 .具有高硬度和高耐磨性。 在沉積狀態(tài)下，電鍍硬度為HV500-550(HRC49-

7、55 )，400熱處理為HV900-1000(HRC69-72 )。 3、鍍層非晶質(zhì)，空隙小，表面清潔，多處取代不銹鋼。 4、電鍍厚度非常均勻，誤差在2um左右，具有良好的“仿造性”，電鍍后不需要進(jìn)行磨削加工。 5、可以在梁孔、管道、深孔和間隙的內(nèi)表面上得到均勻的鍍層。 6、鍍層的厚度可以控制，一般為10-15um/h。a，11、電鍍工藝流程的說明，8 .電鍍：以硫酸銅電鍍?cè)槔?，示意圖如下，a，12，銅電鍍?nèi)芤旱闹饕煞譃榱蛩徙~和硫酸，在直流電壓的作用下，陰極： Cu2將電子還原為金屬銅，直流下電流效率達(dá)到98%以上。 在Cu2 e Cu的情況下，如果鍍液中存在少量的Cu，則也有可能發(fā)生Cu

8、2 e Cu的不完全還原。 銅的還原電位比h多得多，一般不會(huì)析出氫。 陽極：陽極反應(yīng)是溶液中Cu2的由來： Cu - 2e Cu2少的情況下，陽極在Cu - e Cu溶液中的Cu存在充分量的硫酸的情況下，有可能因空氣中的氧氧化成cu2:4cuo24h4cmu2h2o的情況下，Cu水解而形成Cu2O， “銅粉”:4Cu5h2o2Cu(oh)2h2o氧化亞銅的生成會(huì)使電鍍層變粗或形成海綿狀，因此在電鍍過程中必須盡量避免1價(jià)銅的出現(xiàn)。 9 .化學(xué)反應(yīng)：以電銅為例，簡(jiǎn)單說明了電鍍過程，a、13，塑料質(zhì)量對(duì)電鍍質(zhì)量的影響，1 .電鍍后表面明亮，水印清晰2 .毛刺有“尖端放電”現(xiàn)象，所有角的膜厚均為3 .

9、結(jié)合線非常輕微的結(jié)合線可以復(fù)蓋，但明顯的結(jié)合線無法復(fù)蓋。 4 .流紋與接合線大致相同的情況5 .氣池(材料不干燥)的電鍍后起泡，附著力差，有脫皮的可能性6 .凸塊有“前端放電”現(xiàn)象，凸塊變得更大7 .凹坑一般在電鍍后變小只要材質(zhì)不變，a，14一般電鍍零件的功能測(cè)試要求，1 .附著力：一般的百格測(cè)試法，一般的要求是4B (角在5%以內(nèi))，最低3B (角在15%以內(nèi)，而且沒有完全脫落)影響附著力的因素：-材料溫度：一般的法則，ABS的材料溫度2-壓力/速度：內(nèi)部應(yīng)力明顯的位置，附著力差-油污：表面最好沒有油，最好不要使用脫模劑-電鍍的粗化：溫度低或粗化時(shí)間太短，粗化時(shí)間過長(zhǎng)也不行-化學(xué)鍍鎳后在空氣

10、中放置的時(shí)間長(zhǎng)，化學(xué)鎳氧化活化不良：化學(xué)鍍鎳不良2 .硬度：鉛筆硬度計(jì)Mitsubishi鉛筆，一般影響2H (六價(jià)鉻)、1H (三價(jià)鉻)硬度的主要因素：-原材料本身的硬度-鍍層的厚度(硫酸銅柔軟，焦磷酸銅硬，鉻層硬)3.耐磨摩擦： 如果鉻層的膜厚為0.1um以上，則耐磨損性幾乎沒有問題。 a，15，一般電鍍品的功能測(cè)試要求，4 .鹽霧試驗(yàn)：5% NaCl溶液，35，24H/48H/72H 六價(jià)鉻幾乎沒有問題，但三價(jià)鉻不容易通過測(cè)試-三價(jià)鉻藥液和工藝歷史短，穩(wěn)定性稍不足，目前仍在繼續(xù)即使暴露在空氣中，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，表面也會(huì)因氧化而變黃或變暗。 5 .恒溫恒濕試驗(yàn)：高溫80/95%RH/48H

11、、低溫-40/48H 一般問題較少，可能發(fā)生的問題主要與起泡-粗糙化效果有關(guān)，化學(xué)鍍鎳后在空氣中氧化，也可能引起銅層的附著不良。 6 .冷熱沖擊試驗(yàn)：高溫85/0.5H、低溫-40/0.5H、溫度轉(zhuǎn)換時(shí)間在5分鐘以內(nèi)完成，20Cycles (規(guī)格因客戶而異)大多數(shù)不進(jìn)行該試驗(yàn)。 由于設(shè)備高，a、16，電鍍品的其他特征，1 .電鍍膜厚：鉻(Cr ) :一般要求0.15um以上的最低0.15um鎳(Ni ) :一般為38um 銅(Cu ) :一般為510um 總膜厚：一般為1020um (客戶但是，由于電流分布不均勻，特別是受“前端放電”的影響，電鍍對(duì)產(chǎn)品角部的尺寸有顯著的影響。 一般來說，測(cè)量膜厚的是測(cè)量平面部，角部很難測(cè)量。 用X-Ray進(jìn)行的比較測(cè)試的結(jié)果，通常，角部的膜厚相當(dāng)于平面部的1.53倍，根據(jù)情況的不同，變成5倍，角部看起來“腫脹”。 所以，必須特別注意“孔”的尺寸變化。 3 .關(guān)于局部電鍍防止：部分產(chǎn)品要求局部電鍍防止，一般采用噴涂/涂布絕緣涂料的方法。 4 .六價(jià)鉻問題：