塑料ABS的电镀工艺是什么?
我们经常听说金属电镀,但什么是塑料电镀,它是如何应用的?ABS塑料由于其结构上的优势,不仅综合性能优异,易于加工成型,而且材料表面易腐蚀,以获得较高的涂层结合力。因此在电镀中被广泛应用。
与普通金属零件相比,塑料电镀产品不仅可以实现良好的金属质感,还可以减轻产品的重量。在有效改善塑料制品外观和装饰性的同时,还提高了其电学、热学和耐腐蚀性能,从而提高了其机械表面的强度和稳定性。
对于电镀塑料材料的选择,需要综合考虑材料的加工性能、电镀的难度、尺寸精度等因素。
塑料电镀工艺概述
塑料电镀产品兼有塑料和金属的特点。它具有比重小、耐腐蚀性好、成型简单、金属光泽和金属质感,以及导电、导磁、焊接等特点。可节省复杂的机械加工工序,节省金属材料,美观美观,具有装饰性。同时,也提高了塑料的机械强度。由于金属涂层对光照、大气等外界因素具有较高的稳定性,在塑料镀上金属后,可以防止塑料老化,延长塑料产品的使用寿命。随着工业的快速发展和塑料电镀应用的日益广泛,它已成为塑料制品表面装饰的重要手段之一。目前已广泛应用于国内外ABS、聚丙烯、聚碳酸酯、聚碳酸酯、尼龙、酚醛玻璃纤维增强塑料、聚苯乙烯等塑料表面电镀。其中,ABS塑料是应用最广泛的电镀,电镀效果最好。
ABS电镀原理
由于ABS塑料不导电,所以不能直接在其表面电镀金属/合金。因此,在电镀之前,需要进行化学镀。ABS塑料经过粗化、敏化、还原、加速脱胶后,会在物体表面形成一层薄薄的贵金属薄膜。这层贵金属膜可以起到活性催化的作用,也叫催化膜;它能加速化学镀的还原反应。实践证明,银、钯等贵金属具有这种催化能力,使化学镀过程更加平滑。
ABS塑料电镀常见问题及解决方法ABS塑料是丙烯腈(a)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)的三元共聚物,对于电镀级ABS塑料,丁二烯的含量对电镀影响较大,一般应控制在18% ~ 23%。工程塑料丁二烯含量高,流动性好,易成型,对涂层附着力好。由于ABS是非导体,所以在电镀前必须附着导电层。导电层的形成必须经过粗化、中和、敏化、活化、化学镀等几个步骤,比金属电镀复杂,在生产中容易出现问题。
常见问题及解决方案镀件容易浮起,与衣架接触的地方容易被烧焦。由于塑料的比重小,很容易漂浮在溶液中。灯罩的形状像一个小盘子,内表面凹进去,侧面有两个小孔。首先,只用一根铜丝夹住两个小孔进行电镀。由于电镀时会释放气体,灯罩很容易与铜丝分离,而且铜丝也很轻,不足以使灯罩浸没在溶液中。经过塑料处理后,在铜线上附加了重物,解决了漂浮的问题。铜线与灯罩的接触点被烧焦,塑料外露,这是传导不良造成的。为了解决工件漂浮和导电的问题,我们设计了专用夹具。夹子有一定的重量,罩上灯罩后不再漂浮,用两块较宽的导电片夹住灯罩的小孔,使各处电流均匀,接触点不会烧坏。
灯罩化学镀铜时出现气泡,电镀后气泡变大,可提升塑料电镀的工艺流程:脱脂→水洗→粗化→水洗→敏化→自来水水洗→去离子水水洗→活化→水洗→化学镀铜→水洗→电镀→水洗→干燥。
从上面可以看出,化学镀铜前的任何一步出现问题都会引起冒泡。塑料件附着力差的原因有很多。脱脂工艺和粗化工艺往往容易出现问题。不完全去油会导致脱皮和脱落。灯罩采用化学脱脂(塑料件不适合用有机溶剂脱脂)。操作时,温度上升至65~70℃,连续摇动工件,直至洗后无水滴。
粗化是ABS塑料电镀中非常重要的工序。粗化不足会降低结合力;过度粗化会使孔变大变形,结合力也会降低。由于敏化剂中的二价锡极不稳定,因此敏化剂很容易失效。如果不进行调整,激活将失败。活化不足会导致化学镀层不完全沉积;过度活化会使表面活性金属过度还原,形成不连续的薄膜,也会降低结合力。注塑从脱脂开始,严格按照脱脂液配方和操作条件,检查粗化过程的时间和温度,以及新配制的增敏液和活化液。结果化学镀铜后仍出现气泡。经过几次反复试验,结果都是一样的。 Finally, it was concluded that the bubbling was not caused by degreasing, coarsening, sensitization, and activation. At this time, it is suspected whether there is a problem with the composition and molding process of the material because the composition and molding process of ABS plastic has a direct relationship with electroplating. ABS particles are easy to absorb water. The moisture content before an injection is required to be less than 0.1%. It must be dried in a hot air-drying oven at 80°C for 2 to 4 hours, and the surrounding environment must be dry.
ABS塑料中不能混入其他成分。通过调查,我们发现注塑厂在潮湿的仓库地板上堆放了许多成型的ABS塑料件,注塑前的原料没有干燥。在我们的指导下,将待注塑原料在80℃下干燥2 ~ 4小时,检查符合电镀要求后进行注塑。改进后的灯罩电镀后不再出现起泡问题。
灯罩电镀后表面出现黑斑。无光泽灯罩经化学镀铜后,转入电镀工序。我们采用的工艺是镀镍→镀铜→光亮镍→镀铬。镀铜液相对稳定。主要问题是铜阳极在电镀过程中容易产生铜粉(Cu2O),铜粉进入镀液会导致镀层粗糙。我们用抗腐蚀的阳极布包裹阳极,放入阳极套筒中。电镀后,经常打开清洗。因此,镀铜后的表面光亮细致,没有任何问题。零件镀上光亮镍后,表面暗淡无光,有黑点。在添加了增白剂后,这个问题并没有消除。 Analysis of the bath solution shows that the content of each component is within the range. After the bath was left overnight, all the supernatant was poured into the spare bath, and it was found that there was yellow-brown muddy sediment at the bottom of the plating bath.
经分析,原因是镀镍液温度过高,光亮剂被分解。电镀时,空气搅拌装置将罐底的污泥搅起,与镍离子一起沉积在电镀层上,产生毛刺和黑点。后来还发现,因为镀镍和镀铬使用了一套导电棒,所以在镀铬时,导电棒上有铬酸酐残留。镀镍时,铬很容易带入镍槽;并且由于衣架没有绝缘,将镀铜杂质带入镍溶液中,这是发黑的原因。在电流密度为0.5A/dm2的情况下,电解可去除铜杂质。去除六价铬,先用硫酸调节浴液pH值至3左右,再加入0.2~0.4g/L亚硫酸钠,搅拌使六价铬还原为三价铬,再用小电流密度去除三价铬。最后,用活性炭过滤去除有机杂质。浴液处理后,镀镍后无黑点出现。使用镀铬时,灯罩凹处采用象形阳极,最后镀出的灯罩光亮细致,符合产品要求。
总结如下:
- 塑料件的成分和成型工艺是不容忽视的,这往往是电镀工人不容易注意到的问题。
- 电镀时应设计专用吊架。
- 注意罐液的维护,使各部件保持在工艺规范范围内。
- 加强工序之间的清洗,不要将其他杂质带入。