塑料电镀原理与工艺介绍(12013-03-08).

表面处理常识培训资料上海瑞尔实业有限公司2020/1/3工程部1表面处理培训2020/1/3工程部2表面处理培训表面处理三个方面:1.涂装,在基材上涂复有机物达到保护装饰的效果。2.电镀,在基材上复盖金属层达到保护装饰的效果。3.转化膜,如钝化,磷化,氧化。是作为涂装的中间层,达到提高附着力和防腐能力。表面处理三个过程:前处理处理后处理概述塑料电镀原理与工艺介绍上海瑞尔实业有限公司2020/1/33工程部表面处理培训电镀篇2020/1/3工程部4电镀三要素1.电源2.阳极3.特定溶液表面处理培训电镀篇2020/1/3工程部5电镀原理当通电情况下:可溶性阳极失去电子,以离子状态进入溶液中M+,多余的电子e经过阳极通过导线到达阴极的工件上聚集.表面处理培训电镀篇2020/1/3工程部6ee表面处理培训电镀篇2020/1/3工程部7电镀原理当通电情况下:可溶性阳极失去电子,以离子状态进入溶液中M+,多余的电子e经过阳极通过导线到达阴极的工件上聚集.金属离子M+向阴极方向移动并在阴极表面获得多余的电子还原成金属表面处理培训电镀篇2020/1/3工程部8表面处理培训电镀篇2020/1/3工程部9几个注意事项表面处理培训电镀篇2020/1/3工程部10物理性能：比重：1.02--1.05使用温度（摄氏）：-40~~100线胀系数：0.000062~~0.000095/摄氏度化学耐候性较差，因为分子结构中B有双键在紫外线作用下易受氧化而降解。化学性能：对水，酸碱，无机盐稳定；在酮，醛，酯，氯代烃中会溶解或形成乳浊液；不溶于大部分醇类。一定厚度的延展性好铜层，其镀件的耐热性好：起“缓冲”作用，防止开裂。金属镀层与塑料的结合力：实质是化学性和机械性的结合。主要影响因素：塑料种类，产品的形状，模具设计和制造，注塑条件，化学前处理，镀层结构和厚度等。机械结合：“燕尾型”的显微凹坑，化学镀产生“铆接”效果。化学结合：化学粗化后氢键，共价键等化学键力结合。溶剂粗化是溶剂对塑料晶界处蚀刻明显，形成“沟槽”。沟槽的锁扣作用可能比凹坑或孔洞的更强。塑胶电镀的成败在于化学粗化。详细情况后面会讲到。表面处理培训电镀篇2020/1/3工程部11不良的注塑控制1.不良的烘烤,变形、液体残留。2.填充速度太快，结合力不良。3.熔化温度，太冷导致分层和不紧密。4.冷却时间,太快导致应力。5.模具状况，在表面产生麻点和结瘤表面处理培训电镀篇2020/1/3工程部12材料粗糙1.新模具有静电会吸附尘土.2.尽可能避免和减少添加剂的使用.(无硅的)3.操作者要戴好干净的手套.4.避免手指印和其他可能的污染.5.注意残余材料的污染.6.新注塑件在上挂前要被保护起来,可以使用薄纸,玻璃纸或分开包装.表面处理培训电镀篇2020/1/3工程部13注塑的影响气泡水汽残留,热变形结合力不良含硅漏镀含硅麻点模具表面缺陷6%烧坏注塑时不整齐表面处理培训电镀篇2020/1/3工程部14颗粒引起的粗糙模具与材料表面处理培训电镀篇2020/1/3工程部15表面处理培训电镀篇2020/1/3工程部16气泡表面处理培训电镀篇2020/1/3工程部17将工件浸没到24±3℃的冰醋酸里30秒立即取出用流动水清洗,可以在室温下晾干评估工件表面应力分布.说明:第一次浸没后表面出现小密集裂纹的是有应力,很多的裂纹说明应力大.确认工件干了之后,再浸没到24±3℃的冰醋酸里2分钟立即用流动水清洗后在室温下晾干,评估工件内应力说明:各种颜色显示可以说明应力分布,不良的浇铸会产生重的黑白区域.在同一个工件上出现各种色差说明应力分布不均匀第二次浸没后若厚的塑料断裂说明有很大的内应力,越厉害的裂纹说明内应力越大测试应力的方法表面处理培训电镀篇2020/1/3工程部18表面处理培训电镀篇2020/1/3工程部19表面处理培训电镀篇2020/1/3工程部20工件造型表面处理培训电镀篇2020/1/3工程部21表面处理培训电镀篇2020/1/3工程部22上件挂具挂镀条件工件是否有良好的接触面?工件是否能良好的固定在挂具上挂具局部太近导致低电流区导致镀层薄或无镀层挂具局部太远形成高电流区高电流区导致边缘烧焦和不均匀镀层挂具是否有重的工件?有否变形,破裂?挂具上镀不合适的挂具胶新挂具没作处理不合适粗化槽没有吸收足够的六价铬过中和过活化加速不够化学镀液活性太强表面处理培训电镀篇2020/1/3工程部23挂具接触点挂具维护每套工艺后退挂具保持对挂具好的维修,避免污染挂具要求比金属工件要多25%或更多的挂具接触点装挂在中低电流区使用不锈钢或钛挂点控制挂具弹力控制和调整装挂的方向避免接触深孔和凹处使用针或刀接触表面处理培训电镀篇2020/1/3工程部24表面处理培训电镀篇2020/1/3工程部25塑料的金属化所有体系统中控制三价铬35g/l是必须的.铬浓度下降时特别注意:其它污染物升高时,二氧化钛:来自塑料过滤铁:来自挂具,必须100mg/l氯:错误的添加.需要极好的控制粗化在工件表面创造精微的小孔从塑料表面可选择性的去除丁二烯这些小孔为金属沉积创造了条件增加了表面积,又使这些表面从憎水变为亲水表面处理培训电镀篇2020/1/3工程部26表面处理培训电镀篇2020/1/3工程部27放大的粗化效果表面处理培训电镀篇2020/1/3工程部28表面处理培训电镀篇2020/1/3工程部29在精微的刻蚀表面提供活化因子问题1:粗糙的工件,原因:槽液有颗粒,二价锡太低,解决:过滤,检查槽液成分,活化后喷淋洗问题2:溢镀原因:高的温度或浓度,挂具胶问题解决:和问题1一样,堵住盲孔.问题3.化学镀漏镀,原因:抗涂料问题,有六价铬带入.解决:和问题1一样,堵住盲孔.问题4.表面斑点,原因:工件受重压,解决:冰醋酸试验确认问题5:工件发黑,原因:温度高解决:降低温度,检查化学组成和参数问题6.工件发亮,原因:温度低.解决:提高温度检查化学组成和参数.增加搅拌.活化表面处理培训电镀篇2020/1/3工程部30活化加速表面处理培训电镀篇2020/1/3工程部31加速在钯沉积位置移取过剩的锡,为化学沉积层提高完整的表面.除去生产线带入的残余六价铬.问题原因解决工件边缘无镀层加速太快检查成分和操作参数降低温度和缩短时间减少搅拌工件不同表面漏镀加快于太慢检查成分和操作参数提高温度和延长时间增加搅拌化学镀速度慢六价铬带入和以上一样堵住盲孔无镀层污染检查成分和操作参数温度高检查槽液维护情况更换时间粗糙斑点槽液有颗粒检查过滤检查清洗加速后用喷淋洗表面处理培训电镀篇2020/1/3工程部32化学镍沉积一层薄的提高结合力的金属膜,通常在工件表面进行化学沉镍或铜在塑料工件表面上一层导电层问题原因解决漏镀低的还原剂检查成分和操作参数低的温度提高温度污染检查污染物粗糙槽液有颗粒过滤槽中掉入工件电镀后喷淋洗槽壁被镀上检查槽壁是否被镀上表面处理培训电镀篇2020/1/3工程部33镀一层薄的化学镀层制造更多的导电表面防止烧焦提高挂具接触点的导电性表面处理培训电镀篇完成塑料金属化2020/1/3工程部34酸铜提供平整光亮的表面在塑料基材和最终电镀层间担当缓冲层作用,具有良好的延展性能抗热冲击和热循环防止最终电镀层起泡和开裂特别是对于差的模具工件为后面的镍镀层提供基础层为基体提供屏蔽层提高防腐性能对于不完整的基体表面起到整平作用用铜来填补一些刮痕缺陷表面处理培训电镀篇镀铜工艺2020/1/3工程部35表面处理培训电镀篇镀镍工艺2020/1/3工程部36单层镍普通的亮镍层作为普通铬底层含有机添加剂的亮镍部分添加剂合成到镀层根据CASS试验,规定最小的抗腐蚀性能40微米镀层厚度通常能达到11-22小时CASS试验.表面处理培训电镀篇镀镍工艺2020/1/3工程部37如果孔数不正确,那末CASS试验将失败亮镍溶液带入,会导致固体凝结不用水洗解决办法:倒缸去除固体表面处理培训电镀篇镀镍工艺2020/1/3工程部38差的铬层铬层许多常见的问题就是外观:发白,烧焦,深镀能力差烧焦和差的深镀力可能影响CASS结果差的深镀力能导致镍层暴露烧焦导致不均匀柔软的镀层电流效率低是镀铬最大的问题窄的电流密度范围露镍12%不是所有铬溶液的阴极电流效率都能达到的进一步改进用三价催化体系能达到阴极效率20%以上表面处理培训电镀篇镀铬工艺2020/1/3工程部39表面处理培训电镀篇2020/1/3工程部40每道主要工序后面都要进行清洗的表面处理培训电镀篇工件必须清洗干净2020/1/3工程部41表面处理培训电镀篇2020/1/3工程部42什么是腐蚀?腐蚀是一个电化学过程金属在溶液中和氧,水,其它物质形成微电池反应.这个反应在电解液中形成电子转移这个电子转移过程造成腐蚀装饰电镀是通过屏蔽层来保护电镀件的此屏蔽层防止了基体发生电子转移.表面处理培训电镀篇2020/1/3工程部43差的酸铜厚度不足,热循环差,可能造成电镀金属层破裂,导致起泡.CASS试验失败.工艺上可能低的电流密度,电镀时间短,,化学成分不平衡高或低的温度.铜烧焦,高电流区树枝状,导致整平失败,有小孔,粗糙.工艺上可能电流高,温度高,电镀时间长,搅拌差,,化学成分不平衡,包括低的氯化物.整平性差:大部分原因是电流密度低或化学成分不平衡.粗糙和针孔:大部分原因是槽液过滤差有颗粒.油的污染导致针孔.暗的镀层:大部分原因是无机污染或化学平衡失调,温度高.光亮剂消耗快.桔皮状:典型的原因是光亮剂过量低的氯化物表面处理培训电镀篇2020/1/3工程部44差的半光亮镍差的半光亮镍差的CASS试验和抗腐蚀性能硫污染造成亮镍和半光亮镍层结合力差半光亮镍被有机物污染,形成双极性或相关电的问题工件水平位置粗糙通常是因为颗粒引起改善过滤和确定颗粒的来源表面处理培训电镀篇2020/1/3工程部45差的亮镍粗糙:阳极袋破,硼酸高,PH高.针孔:环境污染,高或低的硼酸,低的润湿剂.CASS试验差:粗糙,针孔,低的电位差.结合力差:相关电的问题,污染,低的载剂,高的光剂,差的前处理表面处理培训电镀篇2020/1/3工程部46表面处理培训电镀篇2020/1/3工程部47表面处理培训电镀篇双层镍双层镍就是在半光亮镍上镀光亮镍半光亮镍化学活泼性比亮镍差通常双层镍厚度由2/3半光亮镍厚度和1/3亮镍厚度组成.侵蚀首先发生在亮镍层在穿透基体前会有相当大一部分亮镍被腐蚀在使用中双层镍的抗腐蚀性能明显比单层镍好40微米双层镍比40微米单层镍CASS试验好的多.大概1.5-2倍通常33-44小时2020/1/3工程部48表面处理培训电镀篇三层镍需要有意制造表面微孔的微孔镍传统的铬层没有明显空隙最小尺寸约10000孔/cm2电池能使腐蚀电流复盖很大面积每个小孔的腐蚀速度很慢,这样能保持表面状态典型的CASS性能是44-88小时整个表面经过缺陷整改后不会有相关的残留为了减少腐蚀面积亮镍层优先腐蚀,然后到冲击镍层微孔镍层活性必须比亮镍层低如果不是,它将优先腐蚀到亮镍层,从而导致表面有明显的锈蚀2020/1/3工程部49四层镍高活性的冲击镍是沉积在亮镍和半光亮镍间这一层能明显提高抗腐蚀性能亮镍层被腐蚀穿透以后的腐蚀速度很慢典型的CASS试验时间为88-120小时以上表面处理培训电镀篇2020/1/3工程部50表面处理培训电镀篇2020/1/3工程部51塑料电镀工艺前处理电镀溶剂刻蚀冲击铜铬粗化铜活化中和半光亮镍促进高硫镍预浸亮镍活化微孔镍加速装饰铬化学镍或铜表面处理培训电镀篇何为直流电？在正负电极之间电子向同样的方向移动.2020/1/352工程部表面处理培训电镀篇电镀液是什么？溶液中在阳极与阴极间金属离子移动的导电介质.2020/1/353工程部表面处理培训电镀篇什么是pH值？用来度量酸碱度的pH值的范围处于0-14之间小于7的为酸性，大于7且小于等于14的为碱性，等于7.0为中性2020/1/354工程部表面处理培训电镀篇如何维护电镀液？持续的化学分析•赫氏槽电镀测试添加化学品•去除污染物•定期净化缺陷/次品的常规检查物理测试2020/1/355工程部表面处理培训电镀篇什么是金属离子？金属离