塑料表面金属化工艺

1、 塑料制品表面金屬化工藝塑料制品表面金屬化工藝 濕法工藝: 化學鍍,噴霧化學鍍,化學鍍-電鍍 干法工藝真空蒸鍍陰極濺鍍離子鍍 目前所用到的制程 濕法工藝濕法工藝 化學鍍化學鍍 .ABS制品制品 表面質量檢查及消除內應力表面質量檢查及消除內應力 賦與親水性賦與親水性 中和中和 水洗水洗 化學腐蝕化學腐蝕 水洗水洗 活性化活性化I 水洗水洗 活性化活性化II 水洗水洗 化學鍍化學鍍 水洗水洗 電鍍電鍍 成品成品 濕法工藝濕法工藝 化學鍍化學鍍 時間溫度攪拌過濾上挂具_親水4-5分鐘40-50CV_粗化4-6分鐘65-68CV_水洗(4次)30-40秒*4室溫V_中和2-3分鐘30-35C_水洗(4

2、次)30-40秒*4室溫V_催化2-4分鐘30-35C_水洗(2次)30-40秒*2室溫VV活化(2)1.5-2分鐘30-35C_水洗(2次)30-40秒*2室溫VV活化(1)1.5-2分鐘30-35C_水洗(2次)30-40秒*2室溫VV化學沉鎳8-10分鐘38-40C_轉挂具_操作條件流程 濕法工藝濕法工藝 化學鍍化學鍍 時間溫度攪拌過濾酸洗30-40秒室溫_V預鍍銅1.5-2分鐘室溫V_水洗(2次)30-40秒*2室溫VV酸銅8-10分鐘室溫V_水洗(2次)30-40秒*230-35CV_酸洗30-40秒室溫V_水洗(2次)30-40秒室溫VV半光鎳8-10分鐘55-60CVV半鎳8-1

3、0分鐘55-60CV_水洗(3次)30-40秒*3室溫V_預浸30-40秒室溫V_鍍鉻2-2.5分鐘30-40CV_水洗(3次)30-40秒*3室溫V_純水洗30-40秒室溫V_純水洗30-40秒50-60CV_風筒吹干_烘干950R/Min40-50C_操作條件流程 濕法工藝濕法工藝 化學鍍化學鍍 賦與親水性浸入添加表面活性劑的低表面張力液體有利于化學腐蝕均勻性 化學腐蝕浸入硫酸與鉻酸混合液。 作用: 1. ABS里的丁二烯首先溶解于液體中形成表面凹痕(0.2-2um)使鍍層金屬在凹痕中錨固鍍層與塑膠形成機械性附著。 2. 使ABS表面的C=C飽和鍵被鉻酸氧化成不飽和鍵這樣的不飽和結合使金屬

4、與塑料形成化學附著。 活性化I(又稱敏化)浸于活性化工液(氯化鈀氯化亞錫和鹽酸)中使其表面附著一層連續的金屬鈀層。 黑色 作用: 對電鍍來說能承受電鍍時的電流。 對化學鍍來說起著引發金屬開始沉積于塑料表面的微粒核心的吸附并可以促進鍍層的均勻鍍層形成的速度還可以增大鍍層的吸附力。 4.活性化II浸于硫酸水溶液中活化金屬鈀。 Cu,Ni 濕法工藝濕法工藝 化學鍍化學鍍 化學鍍將鍍液中的金屬離子還原為金屬在塑料表面析出形成金屬鍍層。化學鍍是賦與塑料制品表面導電性鍍層厚度大多在1um以下。 電鍍在鍍液中設置陰極和陽極陰極析出金屬附著在塑料表面形成金屬鍍層。 表面金屬化鍍層組合 化學鍍銅 化學鍍鎳 電鍍

5、銅 電鍍鎳 電鍍鉻 濕法工藝濕法工藝 化學鍍化學鍍 濕法工藝濕法工藝 化學鍍化學鍍 大面積平表面電鍍表面設計成拱面中心拱起0.25-0.40MM 深孔或非圓柱形深腔底部應設計成球形中上開排泄小孔使電鍍液流通有利于鍍層均勻。 避負V形槽應設計成圓弧形槽否則槽表面鍍層太薄。 制品內外轉角都應是圓角因為銳角處局部電鍍電流密度增大鍍層增厚。 肋位和凸台的轉角都應是圓角平面部分成拱形。 制品表面凸起的字體和圖案凸起高度一般不大于寬度的一半最大不應超過4.8MM 制品表面凹槽的寬度應不小于槽深3倍。 制品表面平行夾槽槽間距應盡可能小表面成拱形。 濕法工藝濕法工藝 化學鍍化學鍍 a不好好好不好好不好好不好b

6、dc好不好不好好不好好不好好efhg表面金屬化塑料制品設計 濕法工藝濕法工藝 化學鍍化學鍍 制品在表面金屬化前應作退火處理消除內應力因在內應力的部位鍍層附著力減弱易剝落。 制品在澆口或溶接痕部位金屬化后更明顯設計模具時應考慮澆口或溶接痕不在制品顯眼位置。 電鍍時需懸挂或支撐制品這些位置在電鍍后會留下痕跡影響外觀設計制品或模具時應考慮懸挂或支撐部位。 制造模具材料勿用鍍銅合金否則制品表面形成銅膜影響金屬化層的附著力 干法工藝干法工藝 真空蒸鍍在高真空下通過金屬細絲的蒸發和凝結使金 屬薄層附著在塑膠表面。 真空蒸鍍過程中金屬(最常用的鋁)的熔融蒸發僅需几秒鐘整個周期一般不超過15MM鍍層厚度為0.

7、8-1.2MM. v蒸發膜與基材粘結性較差耐磨性和耐腐蝕不好因此蒸鍍制品表面需涂保護透明面層。 v大多數塑膠都能進行真空蒸鍍但是蒸鍍前制品表面必須選用合適的涂料涂裝涂飾底層。 v設計真空蒸鍍塑料制品應避免大的平坦表面銳角和銳邊。凹凸圖案紋理或拱形表面效果最佳。真空蒸鍍很難獲得光學平面樣制品表面。 干法工藝干法工藝 陰極濺鍍一般采用真空高速方式壓力低溫度上升小可獲得光澤度好的鍍層。 v鍍層厚度一般極薄300-500A(0.3-0.5um) v陰極濺鍍層質量好于真空蒸鍍附著強表面光澤好鍍層厚度可達3um以上與濕法相比無污染成本低。 v也同樣使用雙涂層制程底涂層起著光整制品表面和增加濺鍍金屬層的光澤

8、還能增加金屬鍍層的附著力和抗應力的作用。表面涂層起保護鍍層耐磨和抗氧化作用。 干法工藝干法工藝 離子鍍層的抗大氣侵蝕附著力。耐磨等性能都優于真空蒸鍍和陰極濺鍍同樣使用雙涂層系統。 3層類別底漆真空電鍍UV VMU135-1/MUV VMT150-1/M+噴UV底漆 加熱60C*3分鐘 UV照射一次面漆中間層真空電鍍噴UV面漆 加熱60C*3分鐘 UV照射一次項目涂層整體厚度鍍膜外觀適合底材適合工作外形UV面漆10-12um水電鍍Electroplating鉻膜 0.10.2um鎳膜 46umUV真空電鍍Aluminum Vacuum MetalizingPlus UV Coating底材前處理

9、銅(或鎳)薄膜 1um較大件彎位較多銅膜 610um原理圖鋁膜 1-2umUV底漆 10-12um底材較細件彎位較小較閃光色較亮大多數塑料都可以進行真空電鍍20至25um20至30um對金屬鍍層材資限制較小,一般用鋁一般只有銅鎳鉻等少數金屬推荐使用ABS較平坦色較暗項目表面加色加工費比較(同一工件例)對環境污染前處理生產率全自動生產線不能全自動化需做MARK治具對不需電鍍的區域用絕緣漆涂蓋水電鍍ElectroplatingUV真空電鍍Aluminum Vacuum MetalizingPlus UV Coating超聲波清洗需要額外工序1.電泳漆。2.雙組份PU漆1至2小時超聲波清洗一般需噴底漆及面漆(一般為UV)需做一系列化學前處理較輕微較嚴重20至30分鐘面漆加色精無需額外工序較多較少試驗項目試驗項目結果結果以3M膠帶進行剝離正常用百格刀切割后以3M膠帶剝落100/100鉛筆硬度三菱鉛筆4HRCA摩擦100次以上鋼絲(#0000)痕跡少耐酒精性用95%異醇浸濕紗布包起來放置(37C*7日間)無異常浸在水中14日 (37C)無異常5%鹽水 浸水中14日 (37C)無異常人工汗液 浸水中14日后 (37C)無異常0C的狀態中放置14日后透明膠紙袋試驗無異常37C的狀態中放置