ABS电镀粗化工艺件.ppt

ABS塑料电镀粗化工艺 1 一 ABS常规电镀工艺流程 除油 除蜡 亲水 粗化 中和 钯水 解胶 化学镍 预镀铜 镍 酸铜 两层 三层镍 光铬 2 二 工艺说明 主要成分 除油粉30 35g L除蜡水8 10mL L机理及作用 加温和搅拌都会加速油滴进入溶液 加快除油速度 提高除油效率 所以一般化学除油工艺要求采用较高的温度措施 也有用超声波来加快除油过程的 除油 除蜡 3 亲水 主要成分 硫酸80 100g L整面剂PP 1051 2mL L机理及作用 整面剂中的表面活性剂组分可以定向均匀地排列在胶件的表面 使表面可以与粗化液充分均匀地接触 从而提高粗化的效率和均匀性 同时整面剂中的有机溶剂可以起到消除胶件中部分残余应力的作用 粗化均匀和应力减小都会增加镀层的结合度 4 粗化 主要成分 铬酸CrO3380 420g L硫酸H2SO4380 420g L雾化剂适量粗化是塑料电镀最关键的工序之一 它对镀层与塑料之间结合力的影响最为显著 通过对非金属材料制品表面的氧化和蚀刻而起粗化作用 增大镀层与塑材的接触面积 提高塑材与镀层的结合力 经合理粗化后的制品 表面呈微观粗糙 粗化均匀 细致 对制品表面光洁度 尺寸精度影响很小 粗化液配制简单 易于操作 适用范围广 5 粗化机理 ABS塑料是丙烯腈 A 丁二烯 B 苯乙烯 S 的三元共聚物 其结构为橡胶态的B组分分散于S A聚合形成的球形刚性骨架之中 化学粗化时 粗化液可溶解制品表面层的B组分 而S A骨架基本不溶 从而形成很多的瓶颈形凹坑 使制品表面微观粗糙明显增加 并使镀层与基体能实现机械 锁扣 式结合 6 粗化时 制件表面的高分子结构会被粗化液腐蚀 造成许多在电镀时能产生 投铆 作用的孔洞 这样就形成了密度很高的微观凹坑 每平方厘米可达60万个 使制品表面微观粗糙 以确保化学镀所需要的 锚入效应 这种瓶颈锁扣形孔洞可大大增强镀层的结合力 一 蚀刻 信邦集团研发部 7 氧化作用强酸 强氧化性的粗化剂 还能对塑料表面的高分子结构产生断链的作用 即长链变成短链 同时发生氧化作用 ABS塑料粗化时 在酸性介质条件下 铬酸主要对B组分起氧化作用 反应如下 信邦集团研发部 8 粗化可使非金属材料表面呈现微观粗糙 增大镀层与塑料基体的接触面积 提供 锚效应 并使塑料镀件表面由憎水体变成亲水体 未粗化的塑料表面带正电荷 对Sn2 Ag Cu2 Pd2 都有排斥作用 无法进行敏化 活化 结合力不好 甚至镀不上铜 经过粗化的塑料表面带负电荷 很容易吸附Sn2 Ag 等 使敏化 活化及化学镀铜或化学镀镍能够顺利进行 粗化效果对直接电镀的成功与否起着关键作用 关系到化学镀或直接电镀的成品率 粗化的作用 信邦集团研发部 9 粗化液各组分的作用 硫酸1 蚀刻作用 2 提供酸性介质 3 使苯环引入磺酸基 增强亲水性 硫酸含量过高的粗化液对塑料制件表面作用过快 易使几何形状复杂 平直表面积很大的制件粗化不均 硫酸含量过低时 ABS中的树脂相A S容易遭破坏 降低了制件表面的抗拉强度 镀层结合力显著下降 信邦集团研发部 10 铬酐主要是氧化作用 润湿剂减小粗化液表面张力 利于塑料制件表面润湿 信邦集团研发部 11 影响粗化的因素粗化操作中必须严格控制适宜的粗化条件 若粗化不足 会引起镀层起泡 结合力差 甚至在沉积金属时 局部沉不上 粗化过度 则会引起零件变形或使表面层腐蚀 从而损坏表面光洁度 影响粗化的因素主要有 粗化时间 粗化温度及三价铬含量 信邦集团研发部 12 粗化度 13 粗化时间 时间过长 会造成过蚀 时间过短 则起不到浸蚀成孔的作用 粗化温度 生产过程中要严格控制好粗化液的温度 温度低粗化速度慢 达不到要求的粗化效果 温度太高 塑料会发生热膨胀 清洗时遇冷收缩 表面会出现肉眼可见的网状裂纹 三价铬含量 随着粗化的进行 化学粗化液中的六价铬会被还原为三价铬 当三价铬达到一定量时 粗化槽中的有机杂质结到一定数量 粗化速度和效果显著下降 造成镀层结合力下降 也即粗化液老化 信邦集团研发部 14 粗化液再生 隔膜电解 隔膜电解实质上是电解和电渗的组合 借助隔膜使电解槽分隔成阴极室和阳极室 在直流电场的作用下 通过隔膜产生离子的迁移 同时在电极表面发生下列的氧化还原反应 阳极 4OH 2H2O O2 4eCr3 Cr6 3e阴极 2H 2e H2 Cr6 3e Cr3 将粗化废液放在阳极室 阴极室注入硫酸 主要起导电作用 通直流电后 三价铬在阳极表面氧化成六价铬 同时某些金属杂志离子通过隔膜向阴极室迁移 从而达到粗化废液的再生和纯化 15 中和 主要成分 CP 盐酸CP HCl14 20mL L水合联氨N2H4 H2O0 3 0 5mL L机理及作用 除去粗化后残留在制件表面微孔结构中的六价铬和其他杂质 避免带进钯水缸而导致钯水失去活性 塑料表面残留六价铬会影响其表面对钯活化剂吸附因而导致漏镀 钯活化剂中带进的六价铬离子会氧化锡和锡 钯胶体 导致钯水失去活性 三价铬离子不会氧化钯水中的Sn2 减少对胶体钯