塑料制品表面金属化工艺(1)

塑料制品表面金屬化工藝濕法工藝:化學鍍,噴霧化學鍍,化學鍍-電鍍干法工藝﹕真空蒸鍍﹐陰極濺鍍﹐離子鍍目前所用到的制程濕法工藝﹕化學鍍WholeFlowChart.ABS制品表面質量檢查及消除內應力賦與親水性中和水洗化學腐蝕水洗活性化I水洗活性化II水洗化學鍍水洗電鍍成品濕法工藝﹕化學鍍電鍍流程及工藝參數時間溫度攪拌過濾上挂具____親水4-5分鐘40-50'CV_粗化4-6分鐘65-68'CV_水洗(4次)30-40秒*4室溫V_中和2-3分鐘30-35'C__水洗(4次)30-40秒*4室溫V_催化2-4分鐘30-35'C__水洗(2次)30-40秒*2室溫VV活化(2)1.5-2分鐘30-35'C__水洗(2次)30-40秒*2室溫VV活化(1)1.5-2分鐘30-35'C__水洗(2次)30-40秒*2室溫VV化學沉鎳8-10分鐘38-40'C__轉挂具____操作條件流程濕法工藝﹕化學鍍電鍍流程及工藝參數時間溫度攪拌過濾酸洗30-40秒室溫_V預鍍銅1.5-2分鐘室溫V_水洗(2次)30-40秒*2室溫VV酸銅8-10分鐘室溫V_水洗(2次)30-40秒*230-35'CV_酸洗30-40秒室溫V_水洗(2次)30-40秒室溫VV半光鎳8-10分鐘55-60'CVV半鎳8-10分鐘55-60'CV_水洗(3次)30-40秒*3室溫V_預浸30-40秒室溫V_鍍鉻2-2.5分鐘30-40'CV_水洗(3次)30-40秒*3室溫V_純水洗30-40秒室溫V_純水洗30-40秒50-60'CV_風筒吹干____烘干950R/Min40-50'C__操作條件流程濕法工藝﹕化學鍍賦與親水性﹕浸入添加表面活性劑的低表面張力液體有利于化學腐蝕均勻性化學腐蝕﹕浸入硫酸與鉻酸混合液。作用:1.ABS里的丁二烯首先溶解于液體中形成表面凹痕(0.2-2um)﹐使鍍層金屬在凹痕中錨固﹐鍍層與塑膠形成機械性附著。2.使ABS表面的C=C飽和鍵被鉻酸氧化成不飽和鍵﹐這樣的不飽和結合使金屬與塑料形成化學附著。活性化I(又稱敏化)﹕浸于活性化工液(氯化鈀﹑氯化亞錫和鹽酸)中﹐使其表面附著一層連續的金屬鈀層。黑色作用:對電鍍來說﹕能承受電鍍時的電流。對化學鍍來說﹕起著引發金屬開始沉積于塑料表面的微粒核心的吸附﹐并可以促進鍍層的均勻﹐鍍層形成的速度﹐還可以增大鍍層的吸附力。4.活性化II﹕浸于硫酸水溶液中﹐活化金屬鈀。Cu,Ni濕法工藝﹕化學鍍化學鍍﹕將鍍液中的金屬離子還原為金屬﹐在塑料表面析出﹐形成金屬鍍層。化學鍍是賦與塑料制品表面導電性﹐鍍層厚度大多在1um以下。電鍍﹕在鍍液中設置陰極和陽極﹐陰極析出金屬附著在塑料表面﹐形成金屬鍍層。表面金屬化鍍層組合化學鍍銅化學鍍鎳電鍍銅電鍍鎳電鍍鉻濕法工藝﹕化學鍍濕法工藝﹕化學鍍設計產品結構注意事`項:大面積平表面電鍍﹐表面設計成拱面﹐中心拱起0.25-0.40MM深孔或非圓柱形深腔底部應設計成球形﹐中上開排泄小孔﹐使電鍍液流通﹐有利于鍍層均勻。避負V形槽﹐應設計成圓弧形槽﹐否則槽表面鍍層太薄。制品內外轉角都應是圓角﹐因為銳角處局部電鍍電流密度增大﹐鍍層增厚。肋位和凸台的轉角都應是圓角﹐平面部分成拱形。制品表面凸起的字體和圖案﹐凸起高度一般不大于寬度的一半﹐最大不應超過4.8MM制品表面凹槽的寬度應不小于槽深3倍。制品表面平行夾槽﹐槽間距應盡可能小﹐表面成拱形。如下頁示意圖:濕法工藝﹕化學鍍a不好好好不好好不好好不好bdc好不好不好好不好好不好好efhg表面金屬化塑料制品設計設計產品結構示意圖:濕法工藝﹕化學鍍設計產品結構注意事`項:制品在表面金屬化前應作退火處理﹐消除內應力﹐因在內應力的部位﹐鍍層附著力減弱﹐易剝落。制品在澆口或溶接痕部位金屬化后更明顯﹐設計模具時應考慮澆口或溶接痕不在制品顯眼位置。電鍍時需懸挂或支撐制品﹐這些位置在電鍍后會留下痕跡﹐影響外觀﹐設計制品或模具時應考慮懸挂或支撐部位。制造模具材料勿用鍍銅合金﹐否則制品表面形成銅膜﹐影響金屬化層的附著力干法工藝真空蒸鍍﹕在高真空下﹐通過金屬細絲的蒸發和凝結﹐使金屬薄層附著在塑膠表面。真空蒸鍍過程中金屬(最常用的鋁)的熔融﹐蒸發僅需几秒鐘﹐整個周期一般不超過15MM﹐鍍層厚度為0.8-1.2MM.對制品要求:蒸發膜與基材粘結性較差﹐耐磨性和耐腐蝕不好﹐因此﹐蒸鍍制品表面需涂保護透明面層。大多數塑膠都能進行真空蒸鍍﹐但是蒸鍍前制品表面必須選用合適的涂料涂裝涂飾底層。設計真空蒸鍍塑料制品應避免大的平坦表面﹐銳角和銳邊。凹凸圖案﹑紋理或拱形表面效果最佳。真空蒸鍍很難獲得光學平面樣制品表面。干法工藝陰極濺鍍﹕一般采用真空高速方式﹐壓力低﹐溫度上升小﹐可獲得光澤度好的鍍層。鍍層厚度一般極薄﹐300-500A(0.3-0.5um)陰極濺鍍層質量好于真空蒸鍍﹐附著強﹐表面光澤好﹐鍍層厚度可達3um以上﹐與濕法相比﹐無污染成本低。也同樣使用雙涂層制程﹐底涂層起著光整制品表面和增加濺鍍金屬層的光澤﹐還能增加金屬鍍層的附著力和抗應力的作用。表面涂層起保護鍍層﹐耐磨和抗氧化作用。干法工藝離子鍍層的抗大氣侵蝕﹐附著力。耐磨等性能都優于真空蒸鍍和陰極濺鍍﹐同樣使用雙涂層系統。附件一:真空鍍處理流程3層類別底漆真空電鍍UVVMU135-1/MUVVMT150-1/M++噴UV底漆加熱60'C*3分鐘UV照射一次面漆中間層真空電鍍噴UV面漆加熱60'C*3分鐘UV照射一次附件二:水鍍與真空鍍比較項目涂層整體厚度鍍膜外觀適合底材適合工作外形UV面漆10-12um水電鍍Electroplating鉻膜0.1~0.2um鎳膜4~6umUV真空電鍍AluminumVacuumMetalizingPlusUVCoating底材前處理銅(或鎳)薄膜1um較大件﹐彎位較多銅膜6~10um原理圖鋁膜1-2umUV底漆10-12um底材較細件﹐彎位較小較閃光﹑色較亮大多數塑料都可以進行真空電鍍20至25um20至30um對金屬鍍層材資限制較小,一般用鋁一般只有銅﹑鎳﹑鉻等少數金屬推荐使用ABS較平坦﹐色較暗附件二:水鍍與真空鍍比較項目表面加色加工費比較(同一工件例)對環境污染前處理生產率全自動生產線不能全自動化需做MARK治具對不需電鍍的區域用絕緣漆涂蓋水電鍍ElectroplatingUV真空電鍍AluminumVacuumMetalizingPlusUVCoating超聲波清洗需要額外工序﹕1.電泳漆。2.雙組份PU漆1至2小時超聲波清洗一般需噴底漆及面漆(一般為UV)需做一系列化學前處理較輕微較嚴重20至30分鐘面漆加色精﹐無需額外工序較多較少附件三:表面電鍍性能測試試驗項目結果以3M膠帶進行剝離正常用百格刀切割后﹐以3M膠帶剝落100/100鉛筆硬度三菱鉛筆4HRCA摩擦100次以上鋼絲(#0000)痕跡少耐酒精性用95%異醇浸濕紗布包起來放置(37'C*7日間)無異常浸在水中14日(37'C)無異常5%鹽水浸水中14日(37'C)無異常人工汗液浸水中14日后(37'C)無異常0'C的狀態中放置14日后透明膠紙袋試驗無異常37'C的狀態中放置14日后透明膠紙袋試驗無異常37'C.90%濕度的狀態中放置14日后透明膠紙袋試驗無異常50'C的狀態中放置14日后透明膠紙袋試驗無異常耐熱性60'C7日無異常熱循環溫度由60'C至0'C三次對換試驗無異常耐光性褪色儀FADE-METER40小時無異常硫化氫浸泡2小時無異常試驗接著強度耐磨擦性耐蝕性老化進程