塑料件的设计要求及电镀要求复习过程

1、塑料件的设计要求及电镀要求塑料件的设计要求1塑料的外观要求 ？产品表面应平整、饱满、光滑、过渡自然，不得有碰、划伤以及缩孔 等缺陷。？产品厚度应均匀一致，无翘曲变形、飞边、毛刺、缺料、水丝、流痕、熔接痕及 其它影响性能的注塑缺陷。？毛边、浇口应全部清除、修整。？产品色泽应均匀一致，表面无明显色差。颜色为本色的制件应与原材料颜色基本一致且均匀。？需配颜色的制件应符合色板要求。2、塑料件设计要点2.1、 开模方向和分型线？每个塑料产品在开始设计时首先要确定其开模方向和分型线，以保证尽可能减少抽芯机构和消除分型线对外观的影响。？开模方向确定后，产品的加强筋、卡扣、凸起等结构尽可能设计成与开模方向一致

2、，以避免抽芯，减少拼缝线，延长模 具寿命。2.2、 脱模斜度？适当的脱模斜度可避免产品拉毛。光滑表面的脱模斜度应大于0.5度，细皮纹表面大于1度，粗皮纹表面大于 1.5度。？适当的脱模斜度可避免产品顶伤，深腔结构产品设计时外表面斜度要求小于内表面斜度，以保证注塑时模具型芯不偏位。2.3、 产品壁厚？各种塑料均有一定的壁厚范围，一般0.5 4mm。当壁厚超过4mm时，将引起冷却时间过长产生缩印等问题，应考虑改变产品结构。一般摩托车的塑料厚度为3 0.2mm。？壁厚不均会引起表面缩印，引起气孔和熔接痕。2.4、加强筋，加强筋的合理应用，可增加产品刚性，减少变形。应避免筋的集中，否则引起表面缩印。？

3、加强筋的厚度一般为壁厚的1/3 1/2。？筋与筋之间的距离大于 4倍壁厚。？筋的高度小于3倍壁厚。？加强筋的单面斜度应大于 1.5，以避免顶伤。2.5、 圆角 ？圆角一般取0.5 1.5倍壁厚。 ？圆角太小可能引起产品应力集中，导致产品 开裂。 ？圆角太小可能引起模具型腔应力集中，导致型腔开裂？合理的圆角，还可以改 善模具的加工工艺，如型腔可直接用 R刀铳加工，而避免低效率的电加工。2.6、孔的设计？孔的形状应尽量简单，一般取圆形。？孔的轴向和开模方向一致，可以避免抽芯。？当孔的长径比（孔深/孔径）大于2时，应设置脱模斜度。此时孔的直径应按小径尺寸计算。？盲孔的长径比一般不超过 4。？孔与产品

4、边缘的距离一般大于孔径尺寸。2.7、注塑模的抽芯机构及避免？当塑件按开模方向不能顺利脱模时，应设计抽芯机构。抽芯机构能成型复杂产品结构，但易引起产品拼缝线、缩印等缺陷，并增加模具成本缩短 模具寿命。？设计时，无特殊要求尽量避免抽芯结构。如孔轴向和筋的方向改为开模方向。2.8、一体铰链？利用PP料的韧性，可将铰链设计成和产品一体。？作为铰链的薄膜尺寸应小于0.5mm，且保持均匀。？注塑一体铰链时，浇口只能设计在铰链的某一侧。2.9、嵌件 ？在注塑产品中镶入嵌件可增加局部强度、硬度、尺寸精度和设置小螺纹孔（轴），满足各种特殊需求。？设置嵌件会增加产品成本。？嵌件一般为铜，也可以是其它金属或塑料件。

5、？嵌件在嵌入塑料中的部分应设计止转和防拔出结构。如滚花、孔、折弯、压扁、轴肩等。？嵌件周围塑料应适当加厚，以防止塑件应力开裂。？设计嵌件时，应充分考虑其在模具中的定位方式（孔、销、磁性）。2.10、标识 ？产品标识一般设置在产品内表面较平坦处，并采用凸起形式。？选择法向与开模方向尽可能一致的面处设置标识，可以避免拉伤。2.11注塑件精度？由于注塑时收缩率的不均匀性和不确定性，注塑件的精度明显低于金属件，应按标准GB/T 14486塑料模塑料件尺寸公差选择适当的公差要求。2.12翻边、凹凸结构 ？合理设置翻边和凹凸结构，可以增加塑料件的强度。？合理设置翻边，可以让塑料件的边光滑，满足外部凸出物的

6、标准要求。？塑料件外部与人体接触部位的R圆角应2mm。2.13塑料件的焊接？焊接的种类：热板焊、超声波焊、振动焊，如：后反射器的面板与地板之间采用超声波焊接。？采用焊接可提高联接强度。？采用焊接可简化产品设计。不同材料之间、复杂结构之间都可以采用焊接。2.14合理考虑工艺和性能之间的矛盾？设计塑料件时，必须综合考虑产品外观、性能和工艺之间的矛盾。？有时牺牲部分工艺性，可得到很好的外观或性能。？设计外观时，也必须充分考虑性能和工艺。？外观是为性能服务的，不能为了外观而设计外观。2.15避免注塑缺陷？结构设计实在无法避免注塑缺陷时，尽可能让缺陷发生在产品的隐蔽部位。塑料件电镀的要求塑件选材：塑料的

7、种类很多，但并非所有的塑料都可以电镀。有的塑料与金属层的结合力 很差，没有实用价值；有些塑料与金属镀层的某些物理性质如膨胀系数相差过大，在高温 差环境中难以保证其使用性能。目前用于电镀最多的是ABS，其次是PP。另外PSF、PC、PTFE等也有成功电镀的方法，但难度较大。塑件造型：在不影响外观和使用的前提下，塑件造型设计时应尽量满足如下要求。（1）避免薄壁、不均匀壁厚。金属光泽会使原有的缩瘪变得更明显，因此要避免制品的壁厚不均匀状况，以免出现缩瘪，而且壁厚要适中，以免壁太薄（小于1.5 mm），否则会造成刚性差，在电镀时易变形，镀层结合力差，使用过程中也易发生变形而使镀层脱落。（2）避免盲孔，

8、否则残留在盲孔内的处理液不易清洗干净，会造成下道工序污染，从而影响 电镀质量。(3) 避免锐边、大平面。电镀中的锐边会引起尖端放电，造成边角镀层隆起、锐边变厚的现 象，因此应尽量采用圆角过渡，圆角半径至少0.3 mm以上。平板形塑件难电镀，镀件的中心部分镀层薄，越靠边缘镀层越厚，整个镀层呈不均匀状态，应将平面形改为略带圆弧 面或用桔皮纹制成亚光面。电镀的表面积越大，中心部位与边缘的光泽差别也越大，略带 抛物面能改善镀面光泽的均匀性。塑件上尽量减少凹槽和突出部位。因为在电镀时深凹部位易露塑，而突出部位易镀焦。 凹槽深度不宜超过槽宽的1/3，底部应呈圆弧。有格栅时，孔宽应等于梁宽，并小于厚度的1/

9、2。(5) 镀件上应设计有足够的装挂位置，与挂具的接触面应比金属件大23倍。(6) 塑件的设计要使制件在沉陷时易于脱模，否则强行脱模时会拉伤或扭伤镀件表面，或造 成塑件内应力而影响镀层结合力。(7) 当需要滚花时，滚花方向应与脱模方向一致且成直线式滚花条纹与条纹的距离应尽量 大一些。(8) 塑件尽量不要用金属镶嵌件，否则在镀前处理时嵌件易被腐蚀。(9) 塑件表面应保证有一定的表面粗糙度。模具设计：为了确保塑料镀件表面无缺陷、无明显的定向组织结构与内应力，在设计与制 造模具时应满足下面要求。(1) 模具材料不要用铍青铜合金，宜用高质量真空铸钢制造，型腔表面应沿出模方向抛光到镜面光亮，不平度小于0

10、.2mm，表面最好镀硬铬。(2) 电镀塑件表面如实反映模腔表面，因此模腔应十分光洁，模腔表面粗糙度应比制件表面 表面粗糙度高12级。(3) 分型面、熔接线和型芯镶嵌线不能设计在电镀面上。浇口应设计在制件最厚的部位。为防止熔料充填模腔时冷却过快，浇口应尽量大(约比普通注射模大10%)，最好采用圆形截面的浇口和浇道，浇道长度宜短一些。(5)应留有排气孔，以免在制件表面产生气丝、气泡等疵病。(6)选择顶出机构时应确保制件顺利脱模。注射机选用：注射机选用不当，有时会因为压力过高、喷嘴结构不合适或混料使制件产生 较大的内应力，从而影响镀层的结合力。成型工艺：注塑制件由于成型工艺特点不可避免地存在内应力，

11、但工艺条件控制得当就会 使塑件内应力降低到最小程度，能够保证制件的正常使用。相反，如工艺控制不当，就会使制件存在很大的内应 力，不仅使制件强度性能下降，而且在储存和使用过程中出现翘曲变形甚至开裂，从而造 成镀层的开裂，甚至脱落。所以工艺参数的控制应使制件内应力尽可能小。要控制的工艺 条件有原材料干燥、模具温度、加工温度、注射速度、注射时间、注射压力、保压压力、 保压时间、冷却时间等。塑型后处理：由于注塑条件、注射机选择、制件造型设计及模具设计的原因，都会使塑件 在不同部位不同程度地存在内应力，它会造成局部粗化不足，使活化和金属化困难，最终 造成金属化层不耐碰撞和结合力下降。试验表明，热处理和用

12、整面剂处理都可有效地降低 和消除塑件内应力，使镀层结合力提高2060%。非导体金属化方法 (method of metaliz ing noncon ductors)非导体电镀法须先将非导体表面形成导电化，其过程是将对象用机械或化学方法粗化(roughening)得到内锁表面(interlocking surface)，然后披覆上导电镀层，其方法有：(1)青铜处理(bronzing)：将金属细粉末，通常是铜粉混合粘结剂(binder)，涂在对象上，然后用氰化银溶液浸镀。石墨化(graphiting):石墨粉涂在腊(wax)，橡胶(rubber)及一些聚合物(polymers)上，再 用硫酸铜溶

13、液电镀。金属漆(metallic paints):将银粉与溶剂(flux)涂覆在对象上加以烧结(fire)，或用硫酸铜 溶液电镀。金属化(metalizi ng):系用化学方法形成金属覆层 (metallic coati ng)通常是银镀层。将硝 酸银溶液及还原剂溶液如福尔马林 (formaldehyde)或联胺(hydrazine)分别同时喷射在对象 上得到银的表面。从上面四种方法将非导体金属化后可用一般电镀方法做进一步处理。非导体金属化除了电 镀(electroplating)方法外还有如真空电镀 (vacuum metalizing)、阴极溅射法(cathode sputtering)及

14、金属喷射法(metal spraying)。电镀过程和配方：(1)清洁(cleaning):去除塑料成型过程中留下的污物及指纹，可用碱剂洗净再用酸浸中和及 水洗干净。溶剂洗净：不含稀酸的洗净或中性洗净及12%界面活化剂混合以 40-65 C浸渍12分钟。溶剂处理(solvent treatment):使塑料表面能湿润(wetting)以便与下一步骤的调节剂(conditioner)作用。溶剂处理：用丙酮、二醋甲烷，等活性剂。(3)调节处理(conditioning):将塑料表面粗化成内锁的凹洞以使镀层密着住不易剥离，也称 为化学粗化。即化学粗化、化学刻蚀。例1:无水铬酸cro3 20 g/l硫

15、酸h2so4比重1.84 600cc/l液温60C时间1530分；例2 :无水铬酸cro3 20 g/l磷酸h3po3 100 cc/l硫酸h2so4 500 cc/l液温 69C时间1020分。敏感化(sensitization):将还原剂吸附在表面，常用(stannous chloride)或其它锡化合物，就是snA+离子吸附于塑料表面具有还原性表面。敏化(sensitizing):氯化亚锡sncl2 2040 g/l 盐 酸 hcl 10 20 cc/l。(5)成核(nucleation)：将具有催化性物质如金、吸附于敏感化(还原性)的表面，经还原作用结核成具有催化性的金属种子(seed)然后可以用于电镀