ABS塑料之裝飾性電鍍應(yīng)用 樂思工藝指南Aug16 2006 塑料鍍之優(yōu)點(diǎn) 塑料鍍工件成本比金屬工件成本更低工件重量更輕 對汽車工業(yè)尤其重要 設(shè)計(jì)工程師操作塑料鍍工件比使用金屬工件更靈活無需經(jīng)過金屬電鍍所必須的步驟 打磨和拋光 ABS與PC ABS之優(yōu)點(diǎn) 外觀品質(zhì)優(yōu)良粘合力優(yōu)異易于鑄塑形穩(wěn)性佳成本低 工藝流程 粗化中和催化解膠化學(xué)鎳閃鍍鎳 前處理產(chǎn)品 UDIQUE 858HTWetter潤濕劑UDIQUE 862Neutralizer中和劑UDIQUE 978Activator活化劑UDIQUE 886Accelerator加速劑UDIQUE 891ElectrolessNickel化學(xué)鎳 粗化 使塑料表面具有親水性 形成的微孔為后續(xù)電鍍形成焊接點(diǎn)以獲得最大的粘合力 焊接點(diǎn)具有化學(xué)活性 提供吸收鈀活化劑的機(jī)理 ABS塑料的聚丁二烯 B 交錯于苯乙烯 丙烯腈聚合 A S 矩陣分布 塑料表面的丁二烯氧化分解形成焊接 吸收點(diǎn) 鉻酸首先氧化ABS的丁二烯部分 B 形成焊接點(diǎn)硫酸首先溶解ABS的苯乙烯 丙烯腈 A S 形成焊接點(diǎn) Acrylonitrile丙烯腈 Styrene苯乙烯 Butadiene丁二烯 粗化 三價鉻是粗化工藝的副產(chǎn)物 由丁二烯分解產(chǎn)生并趨于降低粗化溶液的氧化率 粗化不良會導(dǎo)致漏鍍和 或造成塑料和后續(xù)金屬鍍層結(jié)合不良三價鉻的水平必須通過電解再生控制 如使用再生系統(tǒng)控制三價鉻的量有利于粗化發(fā)揮正確的機(jī)能鉻酸的回收有利于控制三價鉻水平 對于再生系統(tǒng)要求更高 粘合力的粗化質(zhì)量控制測試 控制粗化的溫度 時間和化學(xué)濃度決定活性點(diǎn)的化學(xué)特性 粗化過少或過多都會影響粘合力 在特殊的ABS或PC ABS測試板上進(jìn)行預(yù)鍍處理 然后電鍍50 的光亮酸銅用于粘合理測試 良好的粘合理范圍在5 12lbs inch之間 取決于所使用的樹脂和鑄模條件 粗化操作參數(shù) ABS時間6 10min溫度65 70C鉻酸450 525g L硫酸10 15 三價鉻20 30g L表面張力30 40dynes PC ABS 50 PC時間8 12min溫度68 75C鉻酸450 525g L硫酸10 15 三價鉻20 30g L表面張力30 40dynes 中和劑 中和劑用于將清洗水無法清除的殘留六價鉻離子 Cr 6 轉(zhuǎn)變成三價鉻離子 Cr 3 若鉻離子的殘留狀態(tài)是六價鉻狀態(tài) 則會影響塑料表面吸附鈀活化劑因而導(dǎo)致漏鍍 鈀活化劑中帶進(jìn)的六價鉻離子會氧化錫和錫 鈀膠體 中和過強(qiáng)有可能導(dǎo)致掛具上鍍 中和劑之操作參數(shù) 時間1 2min溫度32 37C鹽酸8 9 UDIQUE 862Neutralizer中和劑2 3 空氣攪拌中等或強(qiáng)力的均勻空氣攪拌 催化劑 催化溶液含錫 鈀膠體及其他離子 可穩(wěn)定溶液 沖洗后 鈀附在塑料表面上 由水解亞錫離子包圍溶液中過多的錫 氯化亞錫 最先與帶進(jìn)的Cr 6和 或空氣中的O2氧化成錫 鈀膠體溶液中的NaCl可以提高溶液的穩(wěn)定性 幫助酸將鈀吸收到表面 錫 鈀膠體 催化劑操作參數(shù) ABS時間3 4min溫度32 37C鹽酸15 20 氯化鈉50 75g L氯化亞錫5 7g LUDIQUE 97820 25ppm鈀 PC ABS時間3 5min溫度32 37C鹽酸15 20 氯化鈉50 75g L氯化亞錫5 7g LUDIQUE 97830 35ppm鈀 不能空氣攪拌 解膠劑之操作參數(shù) 硫酸型時間2 3min溫度48 55C硫酸2 5 3 5 UDIQUE 88650 60g L空氣攪拌中等均勻攪拌 化學(xué)鍍鎳 化學(xué)鎳自動催化 在塑料底材表面形成一層薄金屬層使工件具有導(dǎo)電性 以進(jìn)行后續(xù)電鍍操作 化學(xué)鎳的溶液成分 UDIQUE 891化學(xué)鎳濃縮液用于開缸和補(bǔ)充含金屬鎳 螯合劑和穩(wěn)定劑由電鍍或溶液帶出消耗UDIQUE 892化學(xué)鎳還原劑用于開缸和補(bǔ)充含還原劑由電鍍或溶液帶出消耗 化學(xué)鎳的溶液成分 UDIQUE 893化學(xué)鎳穩(wěn)定劑用于開缸和調(diào)整含螯合劑只由帶出消耗由UDIQUE 891補(bǔ)充控制鍍層的磷含量 酸銅 使用樂思工藝 CUPROSTAR1560時間 40 50min目的 ABS塑料和鍍層之間的熱膨脹系數(shù)差異很大 酸銅層可以緩和溫度急速變化而造成的應(yīng)力作用 相關(guān)品質(zhì)控制測試 熱循環(huán) 不同的汽車公司熱循環(huán)測試也有所不同 通常熱循環(huán)測試程序 在烤爐高溫 75 85C 烘烤1小時 在室溫下測試1小時 然后在冷藏設(shè)備下 30 40C 測試1小時 然后重復(fù)此循環(huán)2 3或4次 若鍍層出現(xiàn)裂紋或氣泡 粘合力損失 則說明測試失敗 光亮酸銅 CUPROSTAR1560 Cuprostar1560Cuprostar1560開缸劑Makeup只用作開缸Cuprostar1560整平劑Leveller主要補(bǔ)充劑80 120毫升 1000安培小時Cuprostar1560載體Carrier排除高電區(qū)燒焦吸附陽極形成黑膜 開缸初期或添加新陽極后用量較大含Cuprostar1560開缸劑20 25毫升 1000安培小時Cuprostar1560濕潤劑WenttingAgent按表面張力添加 銅活化劑 樂思工藝 EntekME1020時間 1min目的 此溶液可確保酸銅鍍層和半光亮鎳層的良好粘合力 汽車表面鍍鎳工藝 目的 汽車工件外部需要電鍍半光亮 光亮或微孔鎳層 而這些鍍層必須具有足夠的抗腐蝕性能以抵抗外界環(huán)境的考驗(yàn) 不同的汽車生產(chǎn)商在檢測抗腐蝕性能方面有不同的測試方法和標(biāo)準(zhǔn) 然而 所有的廠商似乎都逐漸提高了對產(chǎn)品性能的要求 樂思工藝半光亮鎳 UDYLITEBTL時間 約40min厚度 約17um光亮鎳 UDYLITE61D時間 約15min厚度 約7um微孔鎳 DUR NI618時間 約4min厚度 約2 5um 美國通用汽車的厚度要求 鍍鎳抗腐蝕測試 CASSTEST ASTMB 368 COPPERACCELERATEDACETICACIDSALTSPRAY 此測試是將工件置于控制的腐蝕性環(huán)境中 測試鍍層防腐性能 然而 生產(chǎn)商都希望在未來可以延長工件抗腐蝕的時間 STEPTEST 測試不同類型的鍍鎳層之間的電位差 按常規(guī)來說 鍍鎳層之間的電位差越大 工件的抗腐蝕性就越強(qiáng) 半光亮鍍鎳層和光亮鍍鎳層之間的電位差可達(dá)150mV 而光亮鍍鎳層和微孔鎳鍍層之間的電位差范圍在20 30mV之間 DUPERNELLTEST 此測試確定鍍鉻層的微孔量 在正確控制電壓 電流 避免活化鉻鈍化層的情況下 將銅電鍍在微孔鉻層裸露出來的鎳上 然后計(jì)算電鍍的銅點(diǎn) 銅點(diǎn)的數(shù)量必須能夠滿足客戶的要求 半光鎳 UDYLITEBTL BTL開缸劑減低鍍層應(yīng)力 改善鍍層展延性按滴定分析濃度 控制1 BTL補(bǔ)充劑控制電位差結(jié)果按電位決定添加量60毫升 1000安培小時BTLTL 2整平劑控制鍍層整平性 過量添加會提高鍍層應(yīng)力180毫升 安培小時62A濕潤劑按表面張力添加 光亮鍍鎳 UDYLITE61D 61D提高鍍層光亮度及整平性可按所需的整平性調(diào)整添加量250 400毫升 1000安培小時41主要提高整平性及低區(qū)光亮度 以及提高61D的效率濃度過低會影響光亮度及整平性 中高區(qū)有白霧濃度過高不會造成影響可滴定分析濃度 1 光亮鍍鎳 UDYLITE61D 63降低鍍層應(yīng)力可滴定分析濃度 8 添加量約為40毫升 1000安培小時62A濕潤劑按表面張力添加 鎳封 DURNI618 DN618固體提供鍍液中的固體 令鍍層產(chǎn)生微孔添加前必須攪拌 降低固體體積 令固體均勻分散鍍液為保持質(zhì)量穩(wěn)定 固體建議每兩周過濾清理 重新添加 保持鍍液中的固體不會結(jié)塊分散劑令固體在鍍液中分散均勻建議用自動添加控制濃度 保持鍍液中含有穩(wěn)定的濃度按安培小時添加 添加量約為200 250ml kAH可用UV分析濃度日常添加 不同的生產(chǎn)線會有不同的添加量 具體添加量可按鍍層微孔數(shù)設(shè)定分散劑同時控制光鎳及鎳封鍍層間的電位差 BTL補(bǔ)充劑如發(fā)現(xiàn)光鎳及鎳封間的電位差不夠高 可另外添加BTL補(bǔ)充劑BTL補(bǔ)充劑提高電位差的能力是分散劑的10倍過量添加會令鍍層白霧61D只開缸添加 日常靠光亮鎳槽液帶入pH提高pH可提高微孔數(shù) 鎳封 DURNI618 2 5 mDUR NITM 15 mBright nickel 0 25 mChrome DistributionofPores Semi bright nickel Bright nickel DUR NITM STEPTEST Thickness m E mV 鍍鉻及鉻活化劑 鉻活化劑樂思工藝 ANKORNFDS時間 30秒使用這些溶液的目的是清除鎳氧化物 使鎳層具有活性可以進(jìn)行鍍鉻光亮鍍鉻樂思工藝 ANKOR1120H時間 3 4min厚度0 18um 漏鍍 粗化濃度 時間或溫度太低粗化三價鉻濃度太高塑料應(yīng)力太高鈀活化劑濃度 時間或溫度太低解膠濃度 時間或溫度太低解膠空氣攪拌太強(qiáng)化學(xué)鎳溫度太低掛具將粗化液帶進(jìn)其它鍍液化學(xué)鎳Udique892濃度太低化學(xué)鎳pH太高絕緣油太多 帶進(jìn)槽液粗化表面太張力太高 化學(xué)鎳鍍層粗糙 前處理過濾不良水洗槽太臟化學(xué)鎳溫度太高化學(xué)鎳鍍槽上鍍打氣管路污染過度粗化 結(jié)合力不良 粗化不夠粗化濃度 溫度或時間太低粗化三價鉻太高過度粗化粗化濃度 溫度或時間太高粗化三價鉻太低塑料應(yīng)力太高 掛具上鍍 粗化濃度 溫度或時間太低粗化三價鉻太高中和濃度 溫度或時間太高鈀活化濃度 溫度或時間太高解膠濃度 溫度或時間太低化學(xué)鎳溫度太高或活性太強(qiáng)掛具太新掛具質(zhì)量不良 電鍍鍍層粗糙 助濾粉或碳粉通過過濾泵陽極袋破洞掛具點(diǎn)燒焦工件跌入鍍槽酸銅槽的硫酸銅未溶解鍍鎳槽的主鹽或硼酸未溶解打氣管路污染掛具未完全退鍍 針孔 槽液有油性污染物電鍍槽攪拌不良電鍍槽有有機(jī)污染物酸銅光劑失調(diào)鎳鍍液表面張力太高鎳鍍液的硼酸太低 電鍍層結(jié)合力不良 掛具未有清潔銅活化溫度太低 時間太短或ME1020濃度太低銅 鎳或水洗槽有油質(zhì)污染在工件上直接添加酸 酸銅鍍層不光亮 電流太低光劑濃度太低光劑濃度極高厚度太薄硫酸銅濃度太高硫酸濃度太低有機(jī)污染溫度太高塑料過度粗化氯離子濃度太高陽極太少掛具設(shè)計(jì)不良 鎳鍍層不光亮 電流太低光劑濃度太低pH太低陽極太少鍍液含銅或鉻污染物有機(jī)污染光劑失調(diào)鎳封鍍液DN 618固體含量太高 鎳鍍層燒焦 電流太高空氣攪拌太低63濃度太低有機(jī)物污染溫度太低硼酸太低鎳金屬含量太低工件太接近陽極 鎳鍍層應(yīng)力太高 pH太高光劑含量太高有機(jī)物污染63含量太低電位差結(jié)果不良半光鎳BTL補(bǔ)充劑含量太低光亮鎳63太低分散劑含量太低半光劑有硫污染物多層鎳pH或溫度超出控制范圍有機(jī)物污染鎳封厚度太低 微孔數(shù)不夠 鎳封攪拌