塑膠電鍍知識(shí)

1、 塑膠電鍍知識(shí) 前言 電鍍是我們?cè)谠O(shè)計(jì)中經(jīng)常要涉及到的一種工藝，而電鍍效果是我們使用時(shí)間較長(zhǎng)，工藝也較為成熟的一種效果，對(duì)于這種工藝的應(yīng)用在我們的產(chǎn)品上已經(jīng)非常多，我們希望通過(guò)總結(jié)我們已有的經(jīng)驗(yàn)作一些設(shè)計(jì)的參考性文件，可以更好的將電鍍效果應(yīng)用在我們的設(shè)計(jì)上，也更合理的應(yīng)用在我們的設(shè)計(jì)上，可以為以后的工作帶來(lái)一些方便。 通過(guò)這種工藝的處理我們通?？梢缘玫揭恍┙饘偕珴傻男Ч绺吖?，亞光等，搭配不同的效果構(gòu)成產(chǎn)品的效果的差異性，通過(guò)這樣的處理為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)增加一個(gè)亮點(diǎn)。 電鍍 electroplating 利用電解在制件表面形成均勻、致密、結(jié)合良好的金屬或合金沉積層的過(guò)程，這種工藝過(guò)程比較煩雜，但是

2、其具有很多優(yōu)點(diǎn)，例如沉積的金屬類(lèi)型較多，可以得到的顏色多樣，相比類(lèi)同工藝較而言價(jià)格比較低廉。電鍍工藝的應(yīng)用我們一般作以下幾個(gè)用途： a防腐蝕 b防護(hù)裝飾 c抗磨損 d電性能：根據(jù)零件工作要求，提供導(dǎo)電或絕緣性能的鍍層 e工藝要求按鍵電鍍效果 塑膠電鍍的常見(jiàn)工藝過(guò)程 就塑膠件而言，我們常見(jiàn)的塑膠包括熱塑性和熱固性的塑料均可以進(jìn)行電鍍，但需要作不同的活化處理，同時(shí)后期的表面質(zhì)量也有較大差異，我們一般只電鍍ABS材質(zhì)的塑件，有時(shí)也利用不同塑膠料對(duì)電鍍活化要求的不同先進(jìn)行雙色注塑，之后進(jìn)行電鍍處理，這樣由于一種塑膠料可以活化，另一種無(wú)法活化導(dǎo)致局部塑料有電鍍效果，達(dá)到設(shè)計(jì)師的一些設(shè)計(jì)要求，下面我們主要

3、就ABS材料電鍍的一般工藝過(guò)程對(duì)電鍍的流程作一些介紹。 除 油水洗2稀H2SO4粗化1中 和預(yù) 浸沉 鈀水 洗水洗2焦 銅水 洗光亮銅回 收水洗3鉻回 收粗化2回 收水洗3解 膠水洗2化學(xué)鎳半光鎳水洗3光亮鎳水洗3烘 干完全粗化完全粗化處處理之理之后的后的ABS表面表面 （SEMX5000)橫截面示意圖核心直徑3-4nm活化用膠體鈀結(jié)構(gòu)示意圖活化用膠體鈀結(jié)構(gòu)示意圖cluste10Cl-PdSn2+0,181nm0,128nm0,093nmSneless00活性活性塑膠塑膠表面表面化學(xué)鍍銅、鎳化學(xué)鍍銅、鎳開(kāi)開(kāi)始出現(xiàn)金始出現(xiàn)金屬屬沉沉淀淀物物金金屬屬化完成化完成 所有活性所有活性劑劑顆粒均顆粒均結(jié)

4、結(jié)合在一起具合在一起具導(dǎo)電導(dǎo)電性性金屬化過(guò)程活化鈀自催化反應(yīng)Abs_aet30金屬與塑膠基體結(jié)合的情況金屬鍍層塑膠基體通過(guò)這樣的過(guò)程后塑膠電鍍層一般主要由以下幾層構(gòu)成： 如圖所示，電鍍后常見(jiàn)的鍍層主要為銅、鎳、鉻三種金屬沉積層，在理想條件下，各層常見(jiàn)的厚度如圖所示，總體厚度為0.02mm左右。 但在我們的實(shí)際生產(chǎn)中，由于基材的原因和表面質(zhì)量的原因通常厚度會(huì)做的比這個(gè)值大許多，不過(guò)經(jīng)過(guò)采取一定輔助的可以較好的達(dá)到這樣的要求。 高光電鍍 高光電鍍的效果的實(shí)現(xiàn)通常要求模具表面良好拋光，注射出的塑件采用光鉻處理后得到的效果。 亞光電鍍 亞光電鍍的效果的實(shí)現(xiàn)通常要求模具表面良好拋光，注射出的塑件采用亞鉻

5、處理后得到的效果。 珍珠鎳 珍珠鎳電鍍的效果的實(shí)現(xiàn)通常要求模具表面良好拋光，注射出的塑件采用珍珠鎳處理后得到的效果。 蝕紋電鍍 蝕紋電鍍的效果的實(shí)現(xiàn)通常要求模具表面處理出不同效果的蝕紋方式后，注射出的塑件采用光鉻處理后得到的效果。 混合電鍍 在模具處理上既有拋光的部分又有蝕紋的部分，注射出的塑件電鍍后出項(xiàng)高光和蝕紋電鍍的混合效果，突出某些局部的特征。 局部電鍍 通過(guò)采用不同的方式使得成品件的表面局部沒(méi)有電鍍的效果，與有電鍍的部分形成反差，形成獨(dú)特的設(shè)計(jì)風(fēng)格。 電鍍件設(shè)計(jì)的基本原則電鍍件在設(shè)計(jì)中有很多特殊的設(shè)計(jì)要求可以提出，大致為以下幾點(diǎn)： 1基材最好采用電鍍級(jí)ABS材料，其丁二烯含量15%16

6、%附著強(qiáng)度最 好 ，同時(shí)價(jià)格也比較低廉。 0.51.52.02.53.03.54.04.51.0141915161718附著強(qiáng)度Kgf/cm丁二烯t %各材質(zhì)丁二烯的含量2 塑件表面質(zhì)量一定要非常好，電鍍無(wú)法掩蓋注射的一些缺陷，而且通常會(huì) 使得這些缺陷更明顯。 如果能夠采用皮紋、滾花等裝飾效果要盡量采用，因?yàn)榻?低電鍍件的反光率有助于掩蓋可能產(chǎn)生的外觀缺陷。3在結(jié)構(gòu)、模具設(shè)計(jì)時(shí)有幾點(diǎn)也要關(guān)注外形要適合于電鍍處理n 模具設(shè)計(jì)時(shí)要考慮：射出點(diǎn)不可太細(xì)以防入水?dāng)嗔衙撀洹㈩A(yù)防尖端放電 (加框)、注意脫模斜度、預(yù)留排氣孔、注意頂針粗細(xì)影響外觀、進(jìn)膠口位置產(chǎn)生 的結(jié)合線等n要避免采用大面的平面 塑料件在電

7、鍍之后反光率提高，平面上的凹坑、局部的輕微凹凸不平都變得 很敏感，最終影響產(chǎn)品效果。這種零件可采用略帶弧形的造型。（提到造型，所 有的造型設(shè)計(jì)時(shí)都應(yīng)注意，不要總是一味地抱怨結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)能力和加工單 位的工藝水平。工業(yè)設(shè)計(jì)作為一門(mén)邊緣性的學(xué)科，需要掌握的知識(shí)很多，各種相 關(guān)知識(shí)都應(yīng)有所了解。） n 孔洞盡量設(shè)計(jì)導(dǎo)通，預(yù)防殘留藥水不易清洗，如果有盲孔的設(shè)計(jì)，盲孔的 深度最好不超過(guò)孔徑的一半，并且不要對(duì)孔的底部的色澤作要求。像旋鈕和按鈕不可避免的盲孔，應(yīng)從中間留縫。 n 要采用適合的壁厚防止變形，最好在1.5mm以上4mm以下，如果需要作的很薄的話，要在相應(yīng)的位置作加強(qiáng)的結(jié)構(gòu)來(lái)保證電鍍的變形在可

8、控的范圍內(nèi)。n 需預(yù)留電鍍后的膜厚及組裝間隙。n 在設(shè)計(jì)字符、圖案時(shí)不要形成太深窄的間隙，字符圖案清楚就可以了，不然 間隙處很容易漏鍍。n 標(biāo)記和符號(hào)要采用流暢的字體，如：圓體、琥珀、彩云等。因多棱多角不適于電鍍。流暢的字體容易成形、電鍍后外觀好。文字凸起的高度以0。3-0。5為宜，斜度65度。 n 塑膠電鍍模具必須預(yù)留電鍍夾具掛架點(diǎn)(以防產(chǎn)品變形及生產(chǎn)便利) 在設(shè)計(jì)中要考慮到電鍍工藝的需要，由于電鍍的工作條件一般在60度到70度的溫度范圍下，在吊掛的條件下，結(jié)構(gòu)不合理，變形的產(chǎn)生難以避免，所以在塑件的設(shè)計(jì)中對(duì)水口的位置要作關(guān)注，同時(shí)要有合適的吊掛的位置，防止在吊掛時(shí)對(duì)有要求的表面帶來(lái)傷害，如

9、下圖的設(shè)計(jì)，中間的圓孔專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)用來(lái)吊掛。 沒(méi)有裝掛水口位，產(chǎn)品易變形4、 另外最好不要在塑件中有金屬嵌件存在，由于兩者的膨脹系數(shù)不同，在溫度升高時(shí)，電鍍液體會(huì)滲到縫隙中，對(duì)塑件結(jié)構(gòu)造成一定的影響。5、 小件或中空零件，在模具上要盡量設(shè)計(jì)成一模多件，以節(jié)省加工時(shí)間和電鍍時(shí)間，同時(shí)也便于電鍍時(shí)裝掛。 在塑件的加工時(shí)，要關(guān)注到幾個(gè)問(wèn)題，n 塑膠料在加工時(shí)應(yīng)在80-90充分烘干4h ，否則殘留的水分會(huì)對(duì)塑件表面 造成氣孔、流線紋等缺陷，嚴(yán)重影響電鍍的效果.n 盡量避免使用脫模劑，因?yàn)槊撃┑氖褂脮?huì)對(duì)電鍍膜的附著力產(chǎn)生影響。n 射出參數(shù)在不頂模、不起毛邊狀況下，盡可能拉高樹(shù)脂溶解溫度及模具溫 度，降低射

10、出壓力及射出速度，以減少應(yīng)力產(chǎn)生.n 成形表面要求：不可有結(jié)合線、刮痕、頂凸、拉模、縮水、起皮、及異色點(diǎn) (浮出表面上)等等。成型品包裝：用吸塑盤(pán)+紙箱，以防碰刮傷。成型射出注意事項(xiàng)五、電鍍件設(shè)計(jì)時(shí)的特殊要求 n電鍍件鍍層厚度對(duì)配合尺寸的影響 電鍍件的厚度按照理想的條件會(huì)控制在0.02mm左右，但是在實(shí)際的生產(chǎn)中，可能最多會(huì)有0.08mm的厚度，所以在有滑動(dòng)配合的位置上，單邊的間隙要控制在0.3mm以上，才能達(dá)到滿意的效果，這是我們對(duì)電鍍件配合時(shí)需要作的關(guān)注。n電鍍件變形的控制 由于電鍍流程中，幾道工序的工作溫度都在6070，在這樣的工作條件下，吊掛的工件極易發(fā)生變形，如何控制制件的變形是我們

11、在加工中關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題，在同其它電鍍廠工程師的交流后認(rèn)為關(guān)鍵在于要在塑件結(jié)構(gòu)上要充分考慮掛接方式和支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，目的就是增強(qiáng)整個(gè)架構(gòu)的強(qiáng)度，一般的做法都是在注射的流道結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)各種結(jié)構(gòu)，即保證了塑流的填充有加強(qiáng)了整體的結(jié)構(gòu)，電鍍的時(shí)候，一起進(jìn)行電鍍，電鍍后剪掉澆道得到最后的成品。n局部電鍍要求的實(shí)現(xiàn) 在我們的設(shè)計(jì)中常常要求在制件表面的不同局部實(shí)現(xiàn)不同的效果，在電鍍件上也常常出現(xiàn)這樣的需求，我們通常采用以下三個(gè)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)功用： n 如果可以分件，建議作成不同的部件，最后裝配成一個(gè)零件，在形狀不復(fù)雜并且 組件有批量的條件下的情況下，開(kāi)一套小的模具注射的費(fèi)用會(huì)形成比較明顯的價(jià)格優(yōu)勢(shì)， n 如果

12、是在不影響外觀的局部要求不電鍍，通?？梢圆捎眉咏^緣油墨后進(jìn)行電鍍的方法進(jìn)行加工。 這樣噴涂了絕緣油墨的部位就會(huì)沒(méi)有金屬覆膜，達(dá)到要求，其實(shí)這是我們?cè)谠O(shè)計(jì)中常常涉及到的一個(gè)部分。 因?yàn)殡婂兒蟮闹萍?huì)變硬變脆，是我們不希望得到的結(jié)果，所以尤其在按鍵這類(lèi)的制件上它的拐臂是我們不希望被電鍍上的部分，因?yàn)槲覀冃枰谐浞值膹椥?，局部電鍍?cè)谶@個(gè)時(shí)候就非常必要。 在另外的情況下也常用到，類(lèi)似于PDA這類(lèi)的輕巧的制品，一般電路板直接固定在塑膠殼體上，為了防止對(duì)電路的影響，通常在同電路有接觸的部分均進(jìn)行絕緣處理，這時(shí)多采用油墨的方式來(lái)進(jìn)行電鍍前對(duì)局部的處理。 電鍍?cè)O(shè)計(jì)中需要局部噴涂絕緣油墨時(shí) ，要注意鍍的部分要

13、形成連通的回路才可以對(duì)各個(gè)局部形成良好的電鍍層，各個(gè)電鍍表面被分割成好多部分，無(wú)法實(shí)現(xiàn)均勻的電鍍效果。 從以下數(shù)據(jù)可看出手涂較噴涂波動(dòng)要大 ，絕緣油厚度一般在0.03-0.04mm之間絕緣油顏色絕緣方法素材厚度絕緣后總厚度絕緣油厚度（mm）X1X2X3X1X2X3黑色手涂0.830.83 0.830.880.850.860.02-0.05噴油0.830.83 0.830.860.860.860.03綠色手涂0.830.83 0.830.840.850.860.01-0.03噴油0.830.83 0.830.870.870.870.04n 另外一種辦法就是采用類(lèi)似雙色注塑的工藝，一般如果有雙色注

14、射機(jī)，可以將ABS和PC分不同的階段注射，制成塑件后進(jìn)行電鍍處理。 在這樣的條件下，由于兩種塑料對(duì)電鍍液的不同附著力導(dǎo)致ABS的部分有電鍍的效果而PC的部分沒(méi)有電鍍的效果，達(dá)到要求。 另外一種辦法就是將制件分成兩個(gè)兩個(gè)部分，現(xiàn)將一個(gè)部分進(jìn)行注射后進(jìn)行電鍍處理，將處理后的制品再裝入另外一套模具中進(jìn)行二次注射得到最終的樣品。n混合電鍍效果對(duì)設(shè)計(jì)的要求 我們?cè)谠O(shè)計(jì)中常常采用高光電鍍和蝕紋電鍍的效果共同作用在一個(gè)制品上得到特殊的設(shè)計(jì)效果，通常在設(shè)計(jì)中建議采用較小的蝕紋，這樣效果會(huì)比較好，但這樣的設(shè)計(jì)時(shí)，為了不會(huì)使蝕紋的效果被電鍍所掩蓋，有時(shí)會(huì)適當(dāng)減薄電鍍層，這樣的后果是電鍍鎳會(huì)較薄比較容易氧化變色，影響設(shè)計(jì)的效果。n電鍍效果對(duì)設(shè)