塑料电镀原理与腐蚀机理介绍

2020/5/30,工程部,1,表面处理培训电镀篇,电镀原理,表面处理三个方面:1.涂装,在基材上涂复有机物达到保护装饰的效果。2.电镀,在基材上复盖金属层达到保护装饰的效果。3.转化膜,如钝化,磷化,氧化。是作为涂装的中间层,达到提高附着力和防腐能力。,表面处理三个过程:前处理处理后处理,概述,2020/5/30,工程部,2,塑料电镀原理与工艺介绍,表面处理培训电镀篇,电镀原理,2020/5/30,工程部,3,表面处理培训电镀篇,电镀原理,电镀三要素,1.电源2.阳极3.特定溶液,2020/5/30,工程部,4,电镀原理,当通电情况下:可溶性阳极失去电子,以离子状态进入溶液中M+,多余的电子e经过阳极通过导线到达阴极的工件上聚集.,电镀原理,2020/5/30,工程部,5,表面处理培训电镀篇,电镀原理,e,e,2020/5/30,工程部,6,电镀原理,当通电情况下:可溶性阳极失去电子,以离子状态进入溶液中M+,多余的电子e经过阳极通过导线到达阴极的工件上聚集.金属离子M+向阴极方向移动并在阴极表面获得多余的电子还原成金属,电镀原理,2020/5/30,工程部,7,表面处理培训电镀篇,电镀原理,2020/5/30,工程部,8,塑料的金属化,塑料的金属化,2020/5/30,工程部,9,表面处理培训电镀篇,上件,挂具,挂镀条件工件是否有良好的接触面?工件是否能良好的固定在挂具上挂具局部太近导致低电流区导致镀层薄或无镀层挂具局部太远形成高电流区高电流区导致边缘烧焦和不均匀镀层挂具是否有重的工件?有否变形,破裂?,挂具上镀不合适的挂具胶新挂具没作处理不合适粗化槽没有吸收足够的六价铬过中和过活化加速不够化学镀液活性太强,2020/5/30,工程部,10,表面处理培训电镀篇,挂具接触点,挂具,挂具维护每套工艺后退挂具保持对挂具好的维修,避免污染挂具要求比金属工件要多25%或更多的挂具接触点装挂在中低电流区使用不锈钢或钛挂点控制挂具弹力控制和调整装挂的方向避免接触深孔和凹处使用针或刀接触,2020/5/30,工程部,11,表面处理培训电镀篇,塑料的金属化,2020/5/30,工程部,12,表面处理培训电镀篇,塑料的金属化,所有体系统中控制三价铬35g/l是必须的.铬浓度下降时特别注意:其它污染物升高时,二氧化钛:来自塑料过滤铁:来自挂具,必须100mg/l氯:错误的添加.需要极好的控制,粗化在工件表面创造精微的小孔从塑料表面可选择性的去除丁二烯这些小孔为金属沉积创造了条件增加了表面积,又使这些表面从憎水变为亲水,2020/5/30,工程部,13,表面处理培训电镀篇,塑料的金属化,2020/5/30,工程部,14,表面处理培训电镀篇,放大的粗化效果,塑料的金属化,2020/5/30,工程部,15,表面处理培训电镀篇,塑料的金属化,粗化不完全，镀层剥落，即附着力不良。,2020/5/30,工程部,16,表面处理培训电镀篇,塑料的金属化,水洗,逆向多道水洗,2020/5/30,工程部,17,表面处理培训电镀篇,塑料的金属化,中和粗化槽带出的残余六价铬问题:产品经过粗化后，表面残留六价铬。原因:挂具小孔带出或产品盲孔带出解决:检查中和槽液成份在工艺范围内；增加中和前水洗空气搅拌；检查挂具是否破损；改变产品上挂方向；增加中和槽浸泡时间,2020/5/30,工程部,18,表面处理培训电镀篇,塑料的金属化,2020/5/30,工程部,19,表面处理培训电镀篇,塑料的金属化,塑料电镀的简单准则1、确保注塑工件的质量以适合电镀（冰醋酸浸泡试验）；2、确保电镀挂具完好无损并适用对应产品；3、按规范配好槽液，并监控所有过程,时间,温度,PH值在规定范围内；4、定期分析和维护所有溶液；5、定期清洗水洗槽；6、定期对设备进行保养及检修，并记录。,2020/5/30,工程部,20,表面处理培训电镀篇,塑料的金属化,在精微的刻蚀表面提供活化因子问题1:粗糙的工件,原因:槽液有颗粒,二价锡太低,解决:过滤,检查槽液成分,活化后喷淋洗问题2:溢镀原因:高的温度或浓度,挂具胶问题解决:和问题1一样,堵住盲孔.问题3.化学镀漏镀,原因:抗涂料问题,有六价铬带入.解决:和问题1一样,堵住盲孔.问题4.表面斑点,原因:工件受重压,解决:冰醋酸试验确认问题5:工件发黑,原因:温度高解决:降低温度,检查化学组成和参数问题6.工件发亮,原因:温度低.解决:提高温度检查化学组成和参数.增加搅拌.,活化,2020/5/30,工程部,21,表面处理培训电镀篇,活化,加速,塑料的金属化,2020/5/30,工程部,22,表面处理培训电镀篇,塑料的金属化,加速在钯沉积位置移取过剩的锡,为化学沉积层提高完整的表面.除去生产线带入的残余六价铬.问题原因解决工件边缘无镀层加速太快检查成分和操作参数降低温度和缩短时间减少搅拌工件不同表面漏镀加快于太慢检查成分和操作参数提高温度和延长时间增加搅拌化学镀速度慢六价铬带入和以上一样堵住盲孔无镀层污染检查成分和操作参数温度高检查槽液维护情况更换时间粗糙斑点槽液有颗粒检查过滤检查清洗加速后用喷淋洗,2020/5/30,工程部,23,表面处理培训电镀篇,塑料的金属化,化学镍沉积一层薄的提高结合力的金属膜,通常在工件表面进行化学沉镍或铜在塑料工件表面上一层导电层问题原因解决漏镀低的还原剂检查成分和操作参数低的温度提高温度污染检查污染物粗糙槽液有颗粒过滤槽中掉入工件电镀后喷淋洗槽壁被镀上检查槽壁是否被镀上,2020/5/30,工程部,24,表面处理培训电镀篇,塑料电镀工艺,塑料的金属化,推荐电位差值亮镍半亮镍+120180mV高硫镍亮镍+2040mV微孔镍亮镍-20-40mV通过以下方法改变不同层电位差:提高PH降低活性化学调节改变有机添加剂量改变添加剂尖型净化对于特殊的场合必需特殊对待,2020/5/30,工程部,25,表面处理培训电镀篇,汽车电镀部件,多层镍,2020/5/30,工程部,26,表面处理培训电镀篇,多层镍,镀一层薄的化学镀层制造更多的导电表面防止烧焦提高挂具接触点的导电性,2020/5/30,工程部,27,表面处理培训电镀篇,多层镍,酸铜提供平整光亮的表面在塑料基材和最终电镀层间担当缓冲层作用,具有良好的延展性能抗热冲击和热循环防止最终电镀层起泡和开裂特别是对于差的模具工件为后面的镍镀层提供基础层为基体提供屏蔽层提高防腐性能对于不完整的基体表面起到整平作用用铜来填补一些刮痕缺陷,2020/5/30,工程部,28,表面处理培训电镀篇,多层镍,2020/5/30,工程部,29,表面处理培训电镀篇,多层镍,单层镍普通的亮镍层作为普通铬底层含有机添加剂的亮镍部分添加剂合成到镀层根据CASS试验,规定最小的抗腐蚀性能40微米镀层厚度通常能达到11-22小时CASS试验.,2020/5/30,工程部,30,表面处理培训电镀篇,多层镍,如果孔数不正确,那末CASS试验将失败亮镍溶液带入,会导致固体凝结不用水洗解决办法:倒缸去除固体,2020/5/30,工程部,31,表面处理培训电镀篇,多层镍,差的铬层铬层许多常见的问题就是外观:发白,烧焦,深镀能力差烧焦和差的深镀力可能影响CASS结果差的深镀力能导致镍层暴露烧焦导致不均匀柔软的镀层电流效率低是镀铬最大的问题窄的电流密度范围露镍12%不是所有铬溶液的阴极电流效率都能达到的进一步改进用三价催化体系能达到阴极效率20%以上,2020/5/30,工程部,32,表面处理培训电镀篇,每道主要工序后面都要进行清洗的,多层镍,2020/5/30,工程部,33,表面处理培训电镀篇,多层镍的腐蚀机理,多层镍腐蚀机理,什么是腐蚀?腐蚀是一个电化学过程金属在溶液中和氧,水,其它物质形成微电池反应.这个反应在电解液中形成电子转移这个电子转移过程造成腐蚀装饰电镀是通过屏蔽层来保护电镀件的，此屏蔽层防止了基体发生电子转移.,2020/5/30,工程部,34,表面处理培训电镀篇,多层镍腐蚀机理,2020/5/30,工程部,35,表面处理培训电镀篇,多层镍腐蚀机理,双层镍双层镍就是在半光亮镍上镀光亮镍半光亮镍化学活泼性比亮镍差通常双层镍厚度由2/3半光亮镍厚度和1/3亮镍厚度组成.侵蚀首先发生在亮镍层在穿透基体前会有相当大一部分亮镍被腐蚀在使用中双层镍的抗腐蚀性能明显比单层镍好40微米双层镍比40微米单层镍CASS试验好的多.大概1.5-2倍通常33-44小时,2020/5/30,工程部,36,表面处理培训电镀篇,多层镍腐蚀机理,三层镍需要有意制造表面微孔的微孔镍传统的铬层没有明显空隙最小尺寸约10000孔/cm2电池能使腐蚀电流复盖很大面积每个小孔的腐蚀速度很慢,这样能保持表面状态典型的CASS性能是44-88小时整个表面经过缺陷整改后不会有相关的残留为了减少腐蚀面积亮镍层优先腐蚀,然后到冲击镍层微孔镍层活性必须比亮镍层低如果不是,它将优先腐蚀到亮镍层,从而导致表面有明显的锈蚀,2020/5/30,工程部,37,表面处理培训电镀篇,多层镍腐蚀机理,四层镍高活性的冲击镍是沉积在亮镍和半光亮镍间