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【技术】塑胶产品电镀注意事项及步骤
发布:2018-9-12

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,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。


而因其结构上的优势,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。


【抗腐蚀机理】


第1步:在零件表面有腐蚀介质时,微孔处暴露在外的镍层作为阳极性镀层先遭受腐蚀,腐蚀电流的大小由铬层的表面积决定,在大量不连续微孔的作用下,遭受腐蚀的镍层面积将大大增多且不连续,在腐蚀电流一定的情况下,这些“微孔”极大的分散了腐蚀电流,降低了腐蚀速率,延缓的腐蚀速度。

第2步:当腐蚀到达光亮镍层时,由于微孔镍电位较光亮镍电位高(大约20mv),此时光亮镍被作为阳极性镀层优先腐蚀,微孔镍中的腐蚀被终止。


第3步:腐蚀在光亮镍中进一步向下延伸直到半光镍时,由于半光镍的电位同样比亮镍高(大约100mv),光亮镍同样被当做了阳极性镀层,此时向下延伸的腐蚀在半光镍被终止,腐蚀方向在光亮镍中横向进行,这样又进一步延缓了腐蚀至底材的时间,大大降底了腐蚀的速度。


1. 塑件选材


塑料的种类很多,但并非所有的塑料都可以电镀。有的塑料与金属层的结合力很差,没有实用价值;有些塑料与金属镀层的某些物理性质如膨胀系数相差过大,在高温差环境中难以保证其使用性能。目前用于电镀最多的是ABS,其次是PP。另外PSF、PC、PTFE等也有成功电镀的方法,但难度较大。


2. 塑件造型设计


在不影响外观和使用的前提下,塑件造型设计时应尽量满足如下要求:


(1) 金属光泽会使原有的缩瘪变得更明显,因此要避免制品的壁厚不均匀状况,以免出现缩瘪,而且壁厚要适中,以免壁太薄(小于1.5 mm),否则会造成刚性差,在电镀时易变形,镀层结合力差,使用过程中也易发生变形而使镀层脱落。


(2) 避免盲孔,否则残留在盲孔内的处理液不易清洗干净,会造成下道工序污染,从而影响电镀质量。


(3) 电镀工艺有锐边变厚的现象。电镀中的锐边会引起尖端放电,造成边角镀层隆起。因此应尽量采用圆角过渡,圆角半径至少0.3 mm 以上。平板形塑件难电镀,镀件的中心部分镀层薄,越靠边缘镀层越厚,整个镀层呈不均匀状态,应将平面形改为略带圆弧面或用桔皮纹制成亚光面。电镀的表面积越大,中心部位与边缘的光泽差别也越大,略带抛物面能改善镀面光泽的均匀性。


(4) 塑件上尽量减少凹槽和突出部位。因为在电镀时深凹部位易露塑,而突出部位易镀焦。凹槽深度不宜超过槽宽的1/3,底部应呈圆弧。有格栅时,孔宽应等于梁宽,并小于厚度的1/2。


(5) 镀件上应设计有足够的装挂位置,与挂具的接触面应比金属件大2~3倍。


(6) 塑件的设计要使制件在沉陷时易于脱模,否则强行脱模时会拉伤或扭伤镀件表面,或造成塑件内应力而影响镀层结合力。


(7) 当需要滚花时,滚花方向应与脱模方向一致且成直线式.滚花条纹与条纹的距离应尽量大一些。


(8) 塑件尽量不要用金属镶嵌件,否则在镀前处理时嵌件易被腐蚀。


(9) 塑件表面应保证有一定的表面粗糙度。

3. 模具设计与制造


为了确保塑料镀件表面无缺陷、无明显的定向组织结构与内应力,在设计与制造模具时应满足下面要求:


(1) 模具材料不要用铍青铜合金,宜用高质量真空铸钢制造,型腔表面应沿出模方向抛光到镜面光亮,不平度小于0.2 m,表面最好镀硬铬。


(2) 塑件表面如实反映模腔表面,因此电镀塑件的模腔应十分光洁,模腔表面粗糙度应比制件表面表面粗糙度高1~2级。


(3) 分型面、熔接线和型芯镶嵌线不能设计在电镀面上。


(4) 浇口应设计在制件最厚的部位。为防止熔料充填模腔时冷却过快,浇口应尽量大(约比普通注射模大1O%),最好采用圆形截面的浇口和浇道,浇道长度宜短一些。


(5) 应留有排气孔,以免在制件表面产生气丝、气泡等疵病。


(6) 选择顶出机构时应确保制件顺利脱模。


4. 注射机选用


注射机选用不当,有时会因为压力过高、喷嘴结构不合适或混料使制件产生较大的内应力,从而影响镀层的结合力。


5. 塑件成型工艺


注塑制件由于成型工艺特点不可避免地存在内应力,但工艺条件控制得当就会使塑件内应力降低到最小程度,能够保证制件的正常使用。相反,如工艺控制不当,就会使制件存在很大的内应力,不仅使制件强度性能下降,而且在储存和使用过程中出现翘曲变形甚至开裂,从而造成镀层的开裂,甚至脱落。所以工艺参数的控制应使制件内应力尽可能小。要控制的工艺条件有原材料干燥、模具温度、加工温度、注射速度、注射时间、注射压力、保压压力、保压时间、冷却时间等。


6. 塑件后处理对电镀的影响


由于注塑条件、注射机选择、制件造型设计及模具设计的原因,都会使塑件在不同部位不同程度地存在内应力,它会造成局部粗化不足,使活化和金属化困难,最终造成金属化层不耐碰撞和结合力下降。试验表明,热处理和用整面剂处理都可有效地降低和消除塑件内应力,使镀层结合力提高20~6O%。此外,成型后的塑件应专门包装、隔离,严禁碰伤、划伤表面,以免影响电镀外观。检验时检验员应戴脱脂手套,防止污染镀件表面,影响镀层结合力。



本文转载自:汽车零部件模具与注塑


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