ABS装饰性电镀应用培训资料.ppt

ABS塑料之装饰性电镀应用 乐思工艺指南Aug16 2006 塑料镀之优点 塑料镀工件成本比金属工件成本更低工件重量更轻 对汽车工业尤其重要 设计工程师操作塑料镀工件比使用金属工件更灵活无需经过金属电镀所必须的步骤 打磨和抛光 ABS与PC ABS之优点 外观品质优良粘合力优异易于铸塑形稳性佳成本低 工艺流程 粗化中和催化解胶化学镍闪镀镍 前处理产品 UDIQUE 858HTWetter润湿剂UDIQUE 862Neutralizer中和剂UDIQUE 978Activator活化剂UDIQUE 886Accelerator加速剂UDIQUE 891ElectrolessNickel化学镍 粗化 使塑料表面具有亲水性 形成的微孔为后续电镀形成焊接点以获得最大的粘合力 焊接点具有化学活性 提供吸收钯活化剂的机理 ABS塑料的聚丁二烯 B 交错于苯乙烯 丙烯腈聚合 A S 矩阵分布 塑料表面的丁二烯氧化分解形成焊接 吸收点 铬酸首先氧化ABS的丁二烯部分 B 形成焊接点硫酸首先溶解ABS的苯乙烯 丙烯腈 A S 形成焊接点 Acrylonitrile丙烯腈 Styrene苯乙烯 Butadiene丁二烯 粗化 三价铬是粗化工艺的副产物 由丁二烯分解产生并趋于降低粗化溶液的氧化率 粗化不良会导致漏镀和 或造成塑料和后续金属镀层结合不良三价铬的水平必须通过电解再生控制 如使用再生系统控制三价铬的量有利于粗化发挥正确的机能铬酸的回收有利于控制三价铬水平 对于再生系统要求更高 粘合力的粗化质量控制测试 控制粗化的温度 时间和化学浓度决定活性点的化学特性 粗化过少或过多都会影响粘合力 在特殊的ABS或PC ABS测试板上进行预镀处理 然后电镀50 的光亮酸铜用于粘合理测试 良好的粘合理范围在5 12lbs inch之间 取决于所使用的树脂和铸模条件 粗化操作参数 ABS时间6 10min温度65 70C铬酸450 525g L硫酸10 15 三价铬20 30g L表面张力30 40dynes PC ABS 50 PC时间8 12min温度68 75C铬酸450 525g L硫酸10 15 三价铬20 30g L表面张力30 40dynes 中和剂 中和剂用于将清洗水无法清除的残留六价铬离子 Cr 6 转变成三价铬离子 Cr 3 若铬离子的残留状态是六价铬状态 则会影响塑料表面吸附钯活化剂因而导致漏镀 钯活化剂中带进的六价铬离子会氧化锡和锡 钯胶体 中和过强有可能导致挂具上镀 中和剂之操作参数 时间1 2min温度32 37C盐酸8 9 UDIQUE 862Neutralizer中和剂2 3 空气搅拌中等或强力的均匀空气搅拌 催化剂 催化溶液含锡 钯胶体及其他离子 可稳定溶液 冲洗后 钯附在塑料表面上 由水解亚锡离子包围溶液中过多的锡 氯化亚锡 最先与带进的Cr 6和 或空气中的O2氧化成锡 钯胶体溶液中的NaCl可以提高溶液的稳定性 帮助酸将钯吸收到表面 锡 钯胶体 催化剂操作参数 ABS时间3 4min温度32 37C盐酸15 20 氯化钠50 75g L氯化亚锡5 7g LUDIQUE 97820 25ppm钯 PC ABS时间3 5min温度32 37C盐酸15 20 氯化钠50 75g L氯化亚锡5 7g LUDIQUE 97830 35ppm钯 不能空气搅拌 解胶剂之操作参数 硫酸型时间2 3min温度48 55C硫酸2 5 3 5 UDIQUE 88650 60g L空气搅拌中等均匀搅拌 化学镀镍 化学镍自动催化 在塑料底材表面形成一层薄金属层使工件具有导电性 以进行后续电镀操作 化学镍的溶液成分 UDIQUE 891化学镍浓缩液用于开缸和补充含金属镍 螯合剂和稳定剂由电镀或溶液带出消耗UDIQUE 892化学镍还原剂用于开缸和补充含还原剂由电镀或溶液带出消耗 化学镍的溶液成分 UDIQUE 893化学镍稳定剂用于开缸和调整含螯合剂只由带出消耗由UDIQUE 891补充控制镀层的磷含量 酸铜 使用乐思工艺 CUPROSTAR1560时间 40 50min目的 ABS塑料和镀层之间的热膨胀系数差异很大 酸铜层可以缓和温度急速变化而造成的应力作用 相关品质控制测试 热循环 不同的汽车公司热循环测试也有所不同 通常热循环测试程序 在烤炉高温 75 85C 烘烤1小时 在室温下测试1小时 然后在冷藏设备下 30 40C 测试1小时 然后重复此循环2 3或4次 若镀层出现裂纹或气泡 粘合力损失 则说明测试失败 光亮酸铜 CUPROSTAR1560 Cuprostar1560Cuprostar1560开缸剂Makeup只用作开缸Cuprostar1560整平剂Leveller主要补充剂80 120毫升 1000安培小时Cuprostar1560载体Carrier排除高电区烧焦吸附阳极形成黑膜 开缸初期或添加新阳极后用量较大含Cuprostar1560开缸剂20 25毫升 1000安培小时Cuprostar1560湿润剂WenttingAgent按表面张力添加 铜活化剂 乐思工艺 EntekME1020时间 1min目的 此溶液可确保酸铜镀层和半光亮镍层的良好粘合力 汽车表面镀镍工艺 目的 汽车工件外部需要电镀半光亮 光亮或微孔镍层 而这些镀层必须具有足够的抗腐蚀性能以抵抗外界环境的考验 不同的汽车生产商在检测抗腐蚀性能方面有不同的测试方法和标准 然而 所有的厂商似乎都逐渐提高了对产品性能的要求 乐思工艺半光亮镍 UDYLITEBTL时间 约40min厚度 约17um光亮镍 UDYLITE61D时间 约15min厚度 约7um微孔镍 DUR NI618时间 约4min厚度 约2 5um 美国通用汽车的厚度要求 镀镍抗腐蚀测试 CASSTEST ASTMB 368 COPPERACCELERATEDACETICACIDSALTSPRAY 此测试是将工件置于控制的腐蚀性环境中 测试镀层防腐性能 然而 生产商都希望在未来可以延长工件抗腐蚀的时间 STEPTEST 测试不同类型的镀镍层之间的电位差 按常规来说 镀镍层之间的电位差越大 工件的抗腐蚀性就越强 半光亮镀镍层和光亮镀镍层之间的电位差可达150mV 而光亮镀镍层和微孔镍镀层之间的电位差范围在20 30mV之间 DUPERNELLTEST 此测试确定镀铬层的微孔量 在正确控制电压 电流 避免活化铬钝化层的情况下 将铜电镀在微孔铬层裸露出来的镍上 然后计算电镀的铜点 铜点的数量必须能够满足客户的要求 半光镍 UDYLITEBTL BTL开缸剂减低镀层应力 改善镀层展延性按滴定分析浓度 控制1 BTL补充剂控制电位差结果按电位决定添加量60毫升 1000安培小时BTLTL 2整平剂控制镀层整平性 过量添加会提高镀层应力180毫升 安培小时62A湿润剂按表面张力添加 光亮镀镍 UDYLITE61D 61D提高镀层光亮度及整平性可按所需的整平性调整添加量250 400毫升 1000安培小时41主要提高整平性及低区光亮度 以及提高61D的效率浓度过低会影响光亮度及整平性 中高区有白雾浓度过高不会造成影响可滴定分析浓度 1 光亮镀镍 UDYLITE61D 63降低镀层应力可滴定分析浓度 8 添加量约为40毫升 1000安培小时62A湿润剂按表面张力添加 镍封 DURNI618 DN618固体提供镀液中的固体 令镀层产生微孔添加前必须搅拌 降低固体体积 令固体均匀分散镀液为保持质量稳定 固体建议每两周过滤清理 重新添加 保持镀液中的固体不会结块分散剂令固体在镀液中分散均匀建议用自动添加控制浓度 保持镀液中含有稳定的浓度按安培小时添加 添加量约为200 250ml kAH可用UV分析浓度日常添加 不同的生产线会有不同的添加量 具体添加量可按镀层微孔数设定分散剂同时控制光镍及镍封镀层间的电位差 BTL补充剂如发现光镍及镍封间的电位差不够高 可另外添加BTL补充剂BTL补充剂提高电位差的能力是分散剂的10倍过量添加会令镀层白雾61D只开缸添加 日常靠光亮镍槽液带入pH提高pH可提高微孔数 镍封 DURNI618 2 5 mDUR NITM 15 mBright nickel 0 25 mChrome DistributionofPores Semi bright nickel Bright nickel DUR NITM STEPTEST Thickness m E mV 镀铬及铬活化剂 铬活化剂乐思工艺 ANKORNFDS时间 30秒使用这些溶液的目的是清除镍氧化物 使镍层具有活性可以进行镀铬光亮镀铬乐思工艺 ANKOR1120H时间 3 4min厚度0 18um 漏镀 粗化浓度 时间或温度太低粗化三价铬浓度太高塑料应力太高钯活化剂浓度 时间或温度太低解胶浓度 时间或温度太低解胶空气搅拌太强化学镍温度太低挂具将粗化液带进其它镀液化学镍Udique892浓度太低化学镍pH太高绝缘油太多 带进槽液粗化表面太张力太高 化学镍镀层粗糙 前处理过滤不良水洗槽太脏化学镍温度太高化学镍镀槽上镀打气管路污染过度粗化 结合力不良 粗化不够粗化浓度 温度或时间太低粗化三价铬太高过度粗化粗化浓度 温度或时间太高粗化三价铬太低塑料应力太高 挂具上镀 粗化浓度 温度或时间太低粗化三价铬太高中和浓度 温度或时间太高钯活化浓度 温度或时间太高解胶浓度 温度或时间太低化学镍温度太高或活性太强挂具太新挂具质量不良 电镀镀层粗糙 助滤粉或碳粉通过过滤泵阳极袋破洞挂具点烧焦工件跌入镀槽酸铜槽的硫酸铜未溶解镀镍槽的主盐或硼酸未溶解打气管路污染挂具未完全退镀 针孔 槽液有油性污染物电镀槽搅拌不良电镀槽有有机污染物酸铜光剂失调镍镀液表面张力太高镍镀液的硼酸太低 电镀层结合力不良 挂具未有清洁铜活化温度太低 时间太短或ME1020浓度太低铜 镍或水洗槽有油质污染在工件上直接添加酸 酸铜镀层不光亮 电流太低光剂浓度太低光剂浓度极高厚度太薄硫酸铜浓度太高硫酸浓度太低有机污染温度太高塑料过度粗化氯离子浓度太高阳极太少挂具设计不良 镍镀层不光亮 电流太低光剂浓度太低pH太低阳极太少镀液含铜或铬污染物有机污染光剂失调镍封镀液DN 618固体含量太高 镍镀层烧焦 电流太高空气搅拌太低63浓度太低有机物污染温度太低硼酸太低镍金属含量太低工件太接近阳极 镍镀层应力太高 pH太高光剂含量太高有机物污染63含量太低电位差结果不良半光镍BTL补充剂含量太低光亮镍63太低分散剂含量太低半光剂有硫污染物多层镍pH或温度超出控制范围有机物污染镍封厚度太低 微孔数不够 镍封搅