ABS电镀的工艺流程详解.ppt

ABS电镀的工艺流程及操作条件 塑料电镀概述 塑料电镀制品具有塑料和金属两者的特性 它的比重小 耐腐蚀性能良好 成型简便 具有金属光泽和金属的质感 还有导电 导磁和焊接等特性 它可以节省繁杂的机械加工工序 节省金属材料 而且美观 装饰性强 同时 它还提高了塑料伯的机械强度 由于金属镀层对光 大气等外界因素具有较高的稳定性 因而塑料电镀金属后 可防止塑料老化 延长塑料件的使用寿命 随着工业的迅速发展 塑料电镀的应用日益广泛 成为塑料产品中表面装饰的重要手段之一 目前国内外已广泛在ABS 聚丙烯 聚砜 聚碳酸酯 尼龙 酚醛玻璃纤维增强塑料 聚苯乙烯等塑料表面上进行电镀 其中尤以ABS塑料电镀应用最广 电镀效果最好 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电镀原理 由于ABS塑料不导电 因此无法在其表面直接电镀金属 合金 因此 在电镀前需要经过化学镀处理 ABS塑料在经过粗化 敏化 还原 解胶加速化等工序后 将在制品的表面形成一层贵金属膜 这层贵金属膜可以起到活性催化的作用 也称催化膜 它可以加速化学镀的还原反应 实践证明 银 钯等贵金属都具有这种催化能力 从而使得化学镀过程进行更加顺利 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 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 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 除油 可以采用以下配方 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 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 b 高铬酸型粗化液 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 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 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 既要清洗干净 以免污染活化液 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 化学镀铜工艺 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 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 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 d 化学镀铜 化学镀镍工艺a 敏化 b 活化 c