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ABS电镀的工艺流程及操作条件与金属制件相比,塑料电镀制品不仅可以实现很好的金属质感,而且能减轻制品重量,在有效改善塑料外观及装饰性的同时,也改善了其在电、热及耐蚀等方面的性能,提高了其表面机械强度。但电镀用塑料材料的选择却要综合考虑材料的加工性能、机械性能、材料成本、电镀成本、电镀的难易程度以及尺寸精度等因素。目前世界上通用的电镀级塑料是ABS塑料和PP塑料。其中以ABS的用量为最大,约占塑料电镀的80%-90%。ABS是由丙烯腈(A)、丁二烯(B)和苯乙烯(S)三种单体聚合而成的。其中(B)成分在聚合体中保持极细微的球状结构,在粗化中易于溶解而使塑料表面粗化并获得良好的结合力,因而随着(B)成分含量的不同,ABS塑料的可镀性也有所差别,无论是进口的还是国产的ABS,均应选用“电镀级”的,即含B成分(丁二烯)为15%~25%的ABS材料.而ABS塑料因其结构上的优势,不仅具有优良的综合性能,易于加工成型,而且材料表面易于侵蚀而获得较高的镀层结合力,所以目前在电镀中应用极为普遍。ABS塑料电镀工艺可以分为三大部分,这就是前处理工艺、化学镀工艺和电镀工艺。每个部分含有若干流程或工序。(1)前处理工艺前处理工艺包括表面整理、内应力检查、除油和粗化。①表面整理在ABS塑料进行各项处理之前,要对其进行表面整理,这是因为在塑料注塑成型过程中会有应力残留。特别浇口和与浇口对应的部位,会有内应力产生。如果不加以消除,这些部位会在电镀中产生镀层起泡现象。在电镀过程中如果发现某一件产品的同一部位容易起泡,就要检查是否是浇口或与浇口对应的部位,并进行内应力检查,但是为了防患于未然,预先进行去应力是必要的。一般性表面整理可以在20%丙酮溶液中浸5~10s。去应力的方法是在80℃恒温下用烘箱或者水浴处理至少8h。②内应力检查方法。在室温下将注塑成型的ABS塑料制品放人冰醋酸中浸2~3min,然后仔细地清洗表面,晾干。在40倍放大镜或立体显微镜下观察表面,如果呈白色表面且裂纹很多,说明塑料的内应力较大,不能马上电镀,要进行去应力处理。如果呈现塑料原色,则说明没有内应力或内应力很小。内应力严重时,经过上述处理,不用放大镜就能够看到塑料表面的裂纹。③除油。可以采用以下配方:磷酸钠20g/L乳化剂lmL/L氢氧化钠5g/L温度60℃碳酸钠20g/L时间30min常用于除油的碱性试剂有硅酸盐和磷酸盐两类。其中硅酸盐会在表面形成硅酸盐薄膜,对后续浸蚀处理有影响,所以通常使用磷酸盐除油剂。除油之后,先在热水中清洗,然后在清水中清洗干净,再在5%的硫酸中中和后,再清洗,才进入粗化工序,这样可以保护粗化液,使之寿命得以延长。④粗化。粗化是塑料电镀过程中很重要的一环,粗化的好坏直接影响到镀层的结合力、光亮度及镀层的完整性。通过粗化,ABS塑料表面的球状橡胶被氧化溶解,镀件表面具备了亲水性,同时表面形成微孔状,以保证胶体钯的吸附和镀层的附着力。ABS塑料的粗化方法有三类,即高硫酸型、高铬酸型和磷酸型,从环境保护的角度看,现在宜采用高硫酸型。a.高硫酸型粗化液硫酸(质量分数)80%温度50~60℃铬酸(质量分数)4%时间5~15minb.高铬酸型粗化液铬酐(质量分数)26%~28%温度50~60℃硫酸(质量分数)13%~23%时间5~10min这种粗化液通用性比较好,适合于不同牌号的ABS,对于含B成分较少的要适当延长时间或提高一点温度。c.磷酸型粗化液磷酸(质量分数)20%温度60℃硫酸(质量分数)50%时间5~15min铬酐30g/L所有粗化液的寿命是以所处理塑料制品的量和时间成正比的。随着粗化量的加大和时间的延长,三价铬的量会上升,粗化液的作用会下降,可以分析加以补加,但是当三价铬太多时,处理液的颜色会呈现墨绿色,要弃掉一部分旧液后再补加铬酸。粗化完毕的制件要充分清洗。由于铬酸浓度很高,首先要在回收槽中加以回收,再经过多次清洗,并浸5%的盐酸后,再经过清洗方可进入以下流程。(2)化学镀工艺化学镀工艺包括敏化、活化、化学镀铜或者化学镀镍。由于化学镀铜和化学镀镍要用到不同的工艺,所以将分别介绍两组不同的工艺。①化学镀铜工艺a.敏化敏化的作用是使工件表面吸附一层容易氧化的物质,以便在活化处理(把催化金属还原出来)时被氧化,在表面形成活化层或催化膜,可以缩短化学镀的诱导期,并保证化学镀的顺利进行。敏化的质量对于塑料电镀的效果是关键因素。常用的敏化剂是二价锡盐和三价钛盐(如:SnCl2,SnSO4,TiCl3等)。将塑料制件浸到上述敏化液中处理的目的,就是要在塑料表面生成一层易氧化的、微溶于水的凝胶物质Sn2(OH)3Cl,但是该物质并不是在敏化液中生成的,而是在水洗时产生的(由于水的PH值远大于敏化液,清洗时立即发生二价Sn的水解作用)。所以,从敏化液中取出塑料件应注意:①既要清洗干净,以免污染活化液;②又不能用过大的流速和过长的时间冲洗,否则将不利于凝胶物质的形成和表面附着。①化学镀铜工艺氯化亚锡l0g/L温度l5~30℃盐酸40mL/L时间l~3min在敏化液中要放人纯锡块,可以抑制四价锡的产生。经敏化处理后的制件在清洗后要经过蒸馏水清才能进入活化,以防止氯离子带入而消耗银离子。b.银盐活化将敏化处理时生成的一层物质氧化,在塑料表面产生有催化性的贵金属薄层,作为化学镀时氧化还原反应的催化剂。能起催化作用的贵金属有金、银、铂、钯等。常用的活化液有两种类型:①离子型活化液:应用最多的是含Ag+和Pd2+的活化液。当经过敏化后的塑料件浸入含有银离子或钯离子的溶液中时,贵金属离子立即被二价锡还原,生成贵金属微粒粘附在塑料表面。这些沉淀就成为化学镀的催化结晶中心。AgNO3活化液稳定性不够好,使用寿命短,但比较经济,PdCl2(AuCl2)价格较贵,但稳定性好,寿命长。PdCl2最常用。硝酸银3~5g/L温度室温氨水加至透明时间5~lOmin这种活化液的优点是成本较低,并且较容易根据活化表面的颜色变化来判断活化的效果。因为硝酸银还原为金属银活化层的颜色是棕色的,如果颜色很淡,活化就不够,或者延长时间,或者活化液要补料。C.钯盐活化氯化钯0.2~O.4g/L温度25~40℃盐酸l~3mL/L时间3~5mind.化学镀铜硫酸铜7g/L甲醛25mL/L氯化镍lg/L温度20~25℃氢氧化钠5g/LpH值11~12.5酒石酸钾钠20g/L时间l0~30min②化学镀镍工艺a.敏化氯化亚锡5~20g/L温度25~35℃盐酸2~10mL/L时间3~5minb.活化氯化钯0.4~0.6g/L温度25~40℃盐酸376mL/L时间3~5minc.化学镀镍硫酸镍10~20g/LpH值(氨水调)8~9柠檬酸钠30~60g/L温度40~50℃氯化钠30~60g/L时间5~15min次亚磷酸钠5~20g/L(3)电镀工艺硫酸镍150~250g/LpH值3~5氯化镍30~50g/L阴极电流密度0.5~1.5A/dm2硼酸30~50g/L时间视要求而定温度30~40℃
本文标题:ABS电镀的工艺流程
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