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1、 塑料制品表面金屬化工藝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 濕法工藝濕法工藝 化學鍍化學鍍 Whole Flow Chart Whole Flow Chart Whole Flow Chart Whole Flow Chart Whole Flow Chart Whole Flow Chart Whole Flow Chart Whole Flow Chart. ABSABSABSABS制品制品 表面質量檢查及消除內應力表面質量檢查及消除內應力 賦與親水性賦與親水性 中和中和 水洗水洗 化學腐蝕化學腐蝕 水洗水
2、洗 活性化活性化I I I I 水洗水洗 活性化活性化II II II II 水洗水洗 化學鍍化學鍍 水洗水洗 電鍍電鍍 成品成品 濕法工藝濕法工藝 化學鍍化學鍍 電鍍流程及工藝參數電鍍流程及工藝參數電鍍流程及工藝參數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 40-50CV_ 粗化 4-6分鐘 65-68CV_ 水洗(4次) 30-40秒*4室溫V_ 中和 2-3分鐘30-35C _ 水洗(4次) 30-40秒*4室溫V_ 催化 2-4分鐘30-35C _ 水洗(2次) 30-40秒*2室溫VV 活化(2) 1.5-2分鐘30-35C _ 水洗(2次) 30-40秒*
3、2室溫VV 活化(1) 1.5-2分鐘30-35C _ 水洗(2次) 30-40秒*2室溫VV 化學沉鎳 8-10分鐘38-40C _ 轉挂具 _ 操作條件 流程 濕法工藝濕法工藝 化學鍍化學鍍 電鍍流程及工藝參數電鍍流程及工藝參數電鍍流程及工藝參數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 *230-35CV_ 酸 洗 30-40秒室 溫V _ 水 洗 (2次 ) 30-40秒室 溫V V 半 光
4、 鎳 8-10分 鐘55-60C VV 半 鎳 8-10分 鐘55-60CV _ 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30-40C V_ 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50-60CV _ 風 筒 吹 干 _ 烘 干 950R/M in40-50C_ 操 作 條 件 流 程 濕法工藝濕法工藝 化學鍍化學鍍 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
5、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 濕法工藝濕法工藝 化學鍍化學鍍 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
6、。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 濕法工藝濕法工藝 化學鍍化學鍍 濕法工藝濕法工藝 化學鍍化學鍍 設計產品結構注意事設計產品結構注意事設計產品結構注意事設計產品結構注意事 項項項項: : : : : : : : 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
7、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。 如下頁示意圖如下頁示意圖如下頁示意圖如下頁示意圖: : : : : : : : 濕法工藝濕法工藝 化學鍍化學鍍 a 不好好 好不好 好不好 好不好 b d c 好不好 不好好 不好好 不好好 e f h g 表面金屬化塑料制品設計 設計產品結構示意圖設計產品結構示意圖設計產品結構示意圖設計產品結構示意圖: : : : : : : : 濕法工藝濕法工藝 化學鍍化學
8、鍍 設計產品結構注意事設計產品結構注意事設計產品結構注意事設計產品結構注意事 項項項項: : : : : : : : 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
9、個周期一般不超過 15MM鍍層厚度為0.8-1.2MM. 對制品要求對制品要求對制品要求對制品要求: : : : : : : : 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
10、 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。 附件一附件一附件一附件一: : : : : : : : 真空鍍處理流程真空鍍處理流程真空鍍處理流程真空鍍處理流程 3層 類 別底 漆 真 空 電 鍍 UV VMU135-1/M UV VMT150-1/M + + 噴 UV底 漆 加 熱 60C*3分 鐘 UV 照 射 一 次 面 漆中 間 層 真 空
11、 電 鍍噴 UV面 漆 加 熱 60C*3分 鐘 UV 照 射 一 次 附件二附件二附件二附件二: : : : : : : : 水鍍與真空鍍比較水鍍與真空鍍比較水鍍與真空鍍比較水鍍與真空鍍比較 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 0.10.2um 鎳膜 46um UV真空電鍍 Aluminum Vacuum Metalizing Plus UV Coating 底材 前處理銅(或鎳)薄膜 1um 較大件彎位較多 銅膜 610um 原理圖 鋁膜 1-2um UV底漆 10-12um 底材 較細件彎位較小 較閃
12、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 附件二附件二附件二附件二: : : : : : : : 水鍍與真空鍍比較水鍍與真空鍍比較水鍍與真空鍍比較水鍍與真空鍍比較 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 Electroplating UV真空電鍍 Aluminum Vacuum Metalizing Plus UV Coating 超聲波清洗 需要額外工序1.電泳漆。2
13、.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 附件三附件三附件三附件三: : : : : : : : 表面電鍍性能測試表面電鍍性能測試表面電鍍性能測試表面電鍍性能測試 試驗項目試驗項目結果結果 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4H RCA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(37C*7日間)無異常 浸在水中14日 (37C)無異常 5%鹽水 浸水中14日 (37C)無異常 人工汗液 浸水中14日后 (37C)無異常 0C的狀態中放置14日后透明膠紙袋試驗無異常 37C的狀態中放置14日后透明膠紙袋試驗無異常 37C .90%濕度的狀態中放置14日后透明膠紙袋試驗無異常 50C的狀態中放置14日后透明膠紙袋試驗無異常 耐熱性 60C 7日 無異常 熱循環 溫度由60C至0C三次對換試驗無異常 耐光性 褪色儀 FADE-METER 40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