塑胶件电镀设计手册.doc

厦门建霖卫浴有限公司设计手册塑胶件电镀设计手册 版次：A制定日期： 制定： 审核： 批准：概述电镀是利用电解方法对零件进行表面加工的一种工艺。电镀时零件为阴极，镀液中的金属离子在直流电的作用下沉积在零件表面形成均匀、致密的金属镀层。电镀必需的条件是外加直流电源，镀液和镀件及阳极组成的电解装置。电镀的目的是通过改变零件表面的外观和物理化学性质，达到装饰性、耐蚀性和耐磨性等各种技术性能。塑料件的设计：1、 应遵循“获得完好注塑成型件的技术要求”进行注塑成型，有时还要求更加严格，因为零件表面的缺陷经电镀后会显得更为明显。塑胶上电镀成功与否，不仅与电镀工艺有关，而且与塑胶零件的设计和成型工艺有着密切关系，从电镀工艺的角度出发，制定电镀塑胶毛坯通用标准：ABS塑料是由丙烯腈（A）、丁二烯（B）和苯乙烯（S）的三元共聚物，ABS 塑料中三种成份的比例可在很宽范围内变化，但作为电镀用的ABS塑料，其成份比例应控制在一定范围内，否则将影响镀层和塑料的结合，因此，必须选用电镀级ABS：其中：（1）丁二烯含量控制在18-23%；（2）含水量不高于0.1%；（3）SC0、SC1等级，注塑次料（指水口料、不良毛坯）40%；SC2等级，100%原料。根据电镀件不同的使用环境，本公司电镀产品的电镀等级可为：（1）SC1 （2）SC2-A （3）SC2-B（4）SC3 （5）SC4 （6）SC52、 零件的外形应有利于获得均匀的镀层，如较大的平面中间要稍微突起，突起度约为0.10-0.15mm/cm；不应有锐边，尖角和锯齿形，若必须有时，其边缘应尽量倒圆，外角的倒圆半径1mm、内角的倒圆半径为0.5mm；盲孔及凹槽的底棱边应圆滑过度，其半径宜3mm；不应有盲孔，如必须有时，其深度应为它的直径1/2-1/3，否则对孔底的镀层应不做要求；V形沟槽的宽度与深之比应大于3，槽或孔之距离不要太近，其边缘都应倒圆。3、 零件应有适当的壁厚，若太薄则易变形而影响镀层的附着力；若太厚则注塑成型时易产生收缩痕迹。一般在2.3-3.0mm，最薄不宜1.9mm,最厚不宜3.8mm.4、 最好不要有金属镶嵌件，因为金属与塑料的膨胀系数相差大，温度的变化易引起裂纹而使溶液渗入。若不能避免时，尽量选用膨胀系数较大的铝制作。镶嵌件周围的塑料应有足够的厚度，并且倒圆角，应将镶嵌件的表面加工出沟槽或进行滚花。5、 应考虑电镀装挂的位置，因装挂接触点会在镀后留下痕迹，所以应安排在不影响外观的部位，此外因装挂时卡紧力较大，应防止薄壁零件的变形，在不妨碍装饰外观的情况下，还可以保留浇口作为装挂位置，电镀后再将浇口除去。对成型工艺的要求：以常用的ABS塑料为例，介绍对注塑成型工艺的要求，这些原则对其他塑料也适用。6、 原材料应在80-90下烘干4h ，否则残留的水分将会在成型零件表面产生气泡，流线纹而影响外观。7、 不要使用脱模剂（特别是硅油类脱模剂），否则会对镀层的附着力产生很不利的影响。若脱模实在困难，也只能用滑石粉或者肥皂水做脱模剂。8、 应采用较高的注塑温度（255-275），这样可提高镀层的附着力。9、 模温在45-95为宜。10、 注塑压力宜低，注塑速度宜慢，通常应比非电镀件的成型速度慢一倍。模具设计原则：1、模具内应留有排气孔。2、合模线和熔接线最好在内部，不要在外面明显部位。3、浇道大一些较好，最好呈圆形断面，直径一般为3-8mm，并且不要太长。4、浇口应设在不明显位置。5、塑胶零件的应力检查和处理：6、冰醋酸浸渍法：（1） 表面应力：将零件完全浸入243冰醋酸中30秒，取出后立即清洗，然后晾干检查表面，若有细小致密的裂纹，说明此处有应力存在，裂纹越多，应力越大。表面色变分区鲜明，变为表面应力不均匀。（2） 结构应力：重复上述操作，在冰醋酸中浸2min，再检查零件，若有深入塑胶的裂纹，说明此处有很高内应力，裂纹越严重，内应力越大。（3）处 理：烘箱内设定80，放置2Hr。本公司生产之产品，按照最终客户的使用要求，可分为：装饰性镀件、功能性镀件。从最终客户的使用角度而言，装饰性镀件与功能性镀件无论是其外观、尺寸还是功能的要求都有明显的差别。据此，为了更好地满足顾客的使用要求，特制定本标准，明确在品质检验中对于毛坯件的不同要求。判定说明:判定方法：1）若镀件功能测试后，在同一部位出现有规律性的测试缺陷（如离层、起泡等），则判定为胶件应力不合格； 2）若镀件在功能测试后出现随机的缺陷，则判定为电镀不合格。各电镀等级测试项目：CP/SC2-A： 1、CASS（醋酸铜加速盐水喷雾测试） 8H （ASTM B368）CASS 8H后，主要喷雾面不应有镀层外观等级降低，如变色、失光、起泡、起皱、脱落及基材暴露，每平方英寸上不多于一个腐蚀点，除合模线上一英寸长度内允许三个腐蚀点，且腐蚀点尺寸都不可超过0.032英寸，并且不能穿透到铜层或基材。 2、冷热循环 751小时301小时共3个循环 （ASTM B604） 3、膜厚测试 （ASTM B504）CP/SC2-B：1、CASS 8H （ASTM B368） 2、冷热冲击 （CSA B125）把样品在干净，干燥条件下用医用搪瓷托盘装好放入低温试验箱中在-40 0.5条件下1H，取出后放入空调环境试验箱210.5条件下1H，重复2次，每次均做检测记录。冷热循环测试12-48H后做冷热冲击测试。样品于790.5热水中40秒，样品于21.50.5冷水中40秒，样品于冷热水交替转换时间为10-15秒。冷热水冲击各450次结果判定 A、 主要面不可有离层特别注意合模线、胶口、熔接线、制品拐角、凹陷等部位不得有裂纹、起泡等缺陷。B、 次要面的胶口和合模线允许有不长于6mm的裂纹，假定基层与镀层间的结合力不丧失C、 注入点6 mm内不超过6mm做起是允许的，如果是6mm内的注入点则用A条来判定。D、 不影响零件性能的翘曲的允许的。 3、膜厚测试 （ASTM B504）PVD/SC2-A：1、 CASS 8H2、 冷热循环：75/1H-30/1H 共3个循环 PVD/SC2-B(KOHLER)：1、 CASS 8 H2、冷热冲击 （-40小时211小时共3个循环放置1248小时，再进行79热水） （CSA B125）3、 水浸24H，79.4的去离子水。 （KOHLER.0300.012） 喷漆：1、 耐化学性 （ASME A112）2、 水浸（38去离子水） （ASME A112）3、 铅笔硬度 （ASME D3363）4、 百割测试 （ASME D3359）电镀部表面处理品种说明基材代 号全 称简称 镀种（最终处理）主 要 工 序ABS塑胶Cu合金*MP*Ni金属感珍珠镍MPNMetallicPearl Nickel酸铜-钝化-珍珠镍SN*Ni沙丁镍SNStain Nickel光亮铜-沙丁镍-钝化BN/Paint拉丝镍BNPPainting/Brushed Nickel半光镍（全光）-拉丝-喷漆ABS塑胶Cu合金*MP*Cr珍珠铬MPCrMetallicPearl Chrome酸铜-珍珠镍-光铬SS*Cr沙丁铬SSCrStainless Steel Chrome半光镍-拉丝-珍珠镍-光铬BC*Cr拉丝铬BCrBrushed Chrome半光镍（全光镍）-拉丝-光铬ABS塑胶BG*G光亮金BGBright Gold全光镍-镀金Cu合金SG*G珍珠金（沙金）MPGMetallicPearl Gold珍珠镍-镀金ABS塑胶铁件锌合金铜合金/镀铬PVD物理气相沉积PVDPhysical Vapour DepositionPVD/PG金离子镀光亮钛金PVD/PGPVD/Polished Gold TiN光亮铬-离子镀钛金PVD/BG金离子镀拉丝钛金PVD/BGPVD/Brushed Gold TiN拉丝铬-离子镀钛金PVD/AF金离子镀法国金PVD/AFPVD/AF-Vibrant French Gold TiCNPVD/PT白离子镀抛光钛白PVD/PTPVD/Polished Ti光亮铬-离子镀钛白PVD/BT白离子镀拉丝钛白PVD/BTPVD/Brushed Ti拉丝铬-离子镀钛白PVD/PB金离子镀抛光铜PVD/PBPVD/Polished Brass ZrN光亮铬-离子镀锆金PVD/BB金离子镀拉丝青铜PVD/BBPVD/Brushed Bronze ZrN拉丝铬-离子镀锆金PVD/PN白离子镀抛光镍PVD/PNPVD/Vibrant Polished Nickel ZrN光亮铬-离子镀锆白PVD/BN白离子镀拉丝镍PVD/BNPVD/Vibrant Brushed Nickel ZrN拉丝铬-离子镀锆白电镀缺陷一览表不良项目原 因 分 析裂纹镍槽光剂不平衡，应力大。灰斑光铬槽SO4-2含量过高，温度过低。流纹由于注塑工艺不稳定或模具原因造成的毛坯表面不良。缩水毛坯件由于制程工艺不良或模具原因造成之表面凹陷现象。白雾1、镀镍后水洗不干净，镀铬前活化不够。2、光铬电流太小，有机杂质污染，活化时间不够，组分配比不当。 镀不亮光剂不足或不平衡，电流太小露塑1、因基材应力大导致基材上未沉积上金属镀层。2、粗化不均。3、敏化槽被污染。4、解胶不充分。5、化学镍槽被污染。6、空气中有落物。银丝毛坯件由于注塑原料或工艺异常造成 品表面出现起泡或喷射状的银色条纹毛刺1、由于镀层下有杂质在镀层表面形成凸点，有刮手感，Cu槽毛刺手抠不掉，Cr槽毛刺手可抠去2、全光镍槽杂质过多。3、工件掉缸。4、挂具放电。5、过滤循环不充分微针孔1、工件表面析出的H2未及时发散造成。2、半光镍、全光镍湿润剂不足，PH值不正常，光亮剂失调，过滤机漏气。划伤1、制品因作业或包装，搬运不按作业指导书操作而造成。2、上挂操作员不了解规范，操作员失误。3、下挂操作员不了解规范，操作员失误。4、掉槽。起泡1、粗化温度不够，粗化液浓度不够，时间不够，未打风。2、镀液被油污染。3、二次导电产生双极性现象。铬黄1、光铬电流太小，温度太高。2、挂具不合理。3、挂针导电不良。烧焦1、由于控制电流控制不当，引起镀层表面粗糙和泛白，多出现在制品边角 及尖端。2、光铬槽电流过高3、光剂配比不合理4、温度偏低。污点也称作白点，一般发生在Ni层，由于槽液受污染，污点透过Cr镀呈灰白色。凸点1、前处理胶质或酸铜受有机物污染所致。2、凸起状，手触有手感，不刮手。3、解胶时间不够、浓度不够。4、酸铜中的一价铜影响。麻点1、细小凹点，因电镀工件表面析出气体未及时发散或注塑工艺造成。2、化学Ni槽有杂质时间不够，反应速度太快酸活化浓度不够。3、敏化水洗有杂质。4、亲水浓度异常。5、过滤不足。6、毛胚不良。7、粗化过度。漏镀铜