真空电镀的生产工艺设计

真空电镀的生产工艺
一﹑真空电镀的概念
真空电镀即真空蒸发镀膜﹐其原理是在高度真空条件下（1.3×10-2~1.3×10-1Pa）
使金属铝片受热蒸发并附于（塑料）工件表面﹐形成一层金属膜的方法﹒真空电镀的特点:
1>真空镀膜所获得的金属膜层很薄(一般为0.01~0.1um),能够严格复制出啤
件表面的形状
2>工作电压不是很高（200V）﹐操作方便﹐但设备较昂贵﹒
3>蒸镀锅瓶容积小﹐电镀件出数少﹐生产效率较低﹒
4>只限于比钨丝熔点低的金属（如铝﹑银﹑铜﹑金等）镀饰﹒
5>对镀件表面质量要求较高﹐通常电镀前需打底油来弥补工件表面缺陷﹒
6>真空镀膜可以镀多种塑料如﹕ABS﹑PE﹑PP﹑PVC﹑PA﹑PC﹑PMMA等﹒
重要工序工艺说明
1)待镀啤件:真空电镀对啤件要求特别高,如:
a)要求啤件表面清洁,无油渍﹑污渍.
b)要求啤件表面粗糙度尽可能低.
c)啤件内应力要尽可能低﹐内外转角要倒圆角﹒啤塑时要用较低的注射压
力﹐较高的
模温﹑料温﹐以及尽可能慢的注射速度﹒
d)啤件外型应利于获得均匀的镀层﹐如较大平面中间要微突起（突起度约
0.1~0.15mm/cm）
e)啤件壁厚要适当﹐太薄的件易变形使镀层附着力不好﹐太厚的件易缩水
使外观受影响﹒一般来讲﹐薄壁不宜小于0.9mm﹐厚壁不宜超过3.8mm﹒
f)注塑缺陷如缩水﹑夹水纹﹑气纹﹑气泡等均会影响电镀外观质量﹐必须
严格控制其程度﹐为此要求注塑时采用﹕
i> 充分的原料烘干
ii> 不使用脱模剂（尤其是硅烷类）
iii> 适当的注塑模温﹐较高料温
iv> 尽可能少加入或不加入水口料(减低材料中挥发物含量)
g)若啤件有台阶或凹位﹐应预先设计必要的斜度过渡﹒
h)如有盲孔﹐应设计孔深不超过孔径一半﹐否则对孔底镀层应不作要求.
i)如有“V”形槽﹐要求其宽度与深度比应大于3﹒
2)脱脂
脱脂作用﹕清除啤件表面尘垢﹑油污﹐保证镀膜有足够的附着力﹒
脱脂剂﹕现时生产中使用的是有机溶剂脱脂﹐有机溶剂的选择原则是不伤害塑件表面而能迅速挥发为佳﹐所以因塑料品种而异﹐以下情况提供塑料
i> TH104 天那水（恒星有限公司）
ii> #617 天那水（大昌化工油漆厂）
使用时注意﹕ABS﹑PC塑料件只用#617清洗（TH104会烧坏胶件）﹐而NYLON ﹑PP料胶件先用TH104﹑再用#617洗净﹒
实际上脱脂方法除用有机溶剂外﹐还有酸性除油﹑碱性除油等﹐下列为酸性脱油过程（供参考）
稀硫酸/铬酸清洗液水洗酒精/乙醚混和液
40℃﹐10~20min常溫
干燥
3) 上底油 & 烘干固化
从构成上看,真空镀膜层由底层(底油)+镀层(镀膜)+表面(面油)构成.
底油的作用: 用以掩盖或弥补产品表面可能存在的微小缺陷如针孔､麻点､刮痕等,为真空电镀提供平整､光滑的基面,同时亦提高膜层附着力(这对
于结晶性弱､极性对膜层附着力差的塑料如PE､PP尤为重要).最后还有一个作用是减少或抑制含易挥发物塑料的表面放气量,使蒸镀质量有保证.
底油要求: 底油涂料应与塑料粘结性好,与镀膜层不发生化学反应及与塑件有相近的软化温度.
底油的使用: 底油其实为树脂漆,多见为改性聚脂漆或改性聚氨脂漆做底料﹒
本厂所用底油皆由香港采购供应,其牌号及使用情况如下表:
a).上底油操作过程中始终保持啤件清洁,上油均匀到位,不聚油,防刮花.
b).车间环境要保持干燥､防尘､防潮.
c).配油按工艺要求,油要过滤,保持干净.
4).蒸发镀膜
a).在发热钨丝上缠上铝片.(如上次电镀中熔铝呈球状包覆于钨丝上己不可用,
需拆出换过钨丝);
b).将上好笼架的啤件(通过小车)推入真空室内,保持电极紧密接触,嵌入离合器
定位牢固应能旋转;
c).顺序用机械泵,罗茨泵及扩散泵抽气,当真空度指针达到5×10-4TORR时可开始
蒸镀操作;
d).蒸镀过程:钨丝升温到650℃,铝熔融在钨丝上,继续升高到近1000℃,熔化铝
被蒸发逸出,逸出的
铝原子以直线运动凝结在它相碰的表面上,真空室内被镀制品不断在旋转 (跟笼架)使被镀表面
镀上均匀膜层;
e).平均镀膜生产周期约30分钟左右;
f).设备的详细操作使用参见附页数据.
5).上架 & 落架
(一) 上架操作要点:
a).上架前先检查底油上油质量,不合格的需用#617天那水清洗再重新上油;
b).夹持要稳固,保证啤件在真空室内旋转时不会掉落甩出;
c).啤件的装挂位在电镀后会留痕迹,另外夹持力过大啤件可能变形,故可保留水
口/浇道作为装挂
位,在电镀后再其除去;
d).上架过程中不得触摸啤件要电镀的有效位置,以免留下指印污痕影响电镀效
果;
e).笼架保持清洁,要定期洗擦.
(二) 落架操作要点:
a).小心取下,不要刮花;
b).摆放整齐,隔层用干净纸垫好;
c).胶盆要盖好,防灰尘.
6).上面油 & 烘干固化
面油作用:在镀膜上加一层涂料保护(透明)膜以消除针孔使镀层加固,提高镀层的耐磨性和接触性,另外一个作用是使染色工序成为可能.
操作注意:上面油要特别注意上油均匀到位且不聚油,一般需用海绵类物渗吸去表面多余面油.
本厂所用的面油牌号为MB-063X(由香港采购供应),适用于PC,PP,ABS,NYLON等,使用时用#617开稀,比例1:15-1:2. (上架)烘干/固化条件:温度60-65℃,时间
30min.
7).染色 & 烘干
染金色---使镀膜外观呈珼镀金色的效果
a> 配染色液:一般用300份水配1份色粉. (色粉供货商:华松化学工业有限公司) ;
b> 保持染色液70℃恒温,通入气流搅动令染色液均匀无沉淀;
c> 染色时间:3 ~ 12s,之后用清水清洗两次;
d> 出现色差时,从温度､时间及染色比例来调整;
e> 染色件外观要求:色对签办且色泽均一,无起点,不脱模光泽好,无刮花.烘干:温度70℃,
时间30 ~ 40min.
8).剪水口&电镀成品
剪水口:电镀零件从整啤件上剪下,分装入袋或排盆.
工序注意事项:
a).剪水口过程中应戴手套操作,避免在镀件上留下指痕污渍;
b).水口披锋要剪平,清洗干净;
c).防止零件擦花,外观要求高的的镀件分开排放好,并要铺上干净的纸隔开,一般细件直接装胶袋即可.
9).补充-----翻洗电镀件
非啤件本身问题而是由于上油,蒸镀,染色工艺过程问题所导致次品如污槽,刮花,颜色偏差等,足可以用热的烧碱水溶液洗去饰层.
工艺过程:
a). 将烧碱(NaOH)加入水中(比例约1:20)制成过饱和溶液,电热煮沸;
b). 将要翻洗件置于其中约30分钟,自行脱去镀层油层;
c). 取出后过清水清洗,再进行脱脂后一系列工序.
本厂所用烧碱(苛性钠)为中国天津制造:
CAUSTIC SODA (FLAKE) PURITY 96% MIN.
电镀成品常见问题及改善方法
真空电镀机操作指令
一. 准备工作:
1. 保持真空室内清洁,干燥,必要时应作清洁处理.
2. 确认抽气系统,机组转向,清洁,油量符合说明书规定﹒
3. 接通全部冷却水.
4. 关闭全部阀门(如预热扩散泵﹐则前级阀不关闭).
5. 接通气源.
二. 蒸镀工作准备:
1. 在龙架上装好蒸发塑料件.
2. 将龙架由小车推入真空室,使电极紧密吻合,嵌入离合器定位牢固应能
旋.
3. 关紧大门及放气阀.
三. 抽气-抽气系统机组的工作:
1. 提前1小时将扩散泵加热,此时用机械泵工作,下级阀打开.
2. 机械泵抽气:达到加热温度,先关下闭阀门(加热不停止)打开上阀,对真
空容器粗抽.
3. 罗茨泵抽气:当真空度到达730mmHG(即负压730mmHG)后方可启动罗茨
泵,注意不得任意提前启动罗茨泵,以免过载造成损坏,罗茨泵工作后应观察热偶计真空规来了解真空度﹒
4. 扩散泵抽气﹕当真空所指真空度到达2°t时,先打开下阀,当真空所
指真空度到达3°t时,打开主阀关上阀,使扩散泵对真空室抽气.
5. 当指针到达7×10-2pa或以上数据可进行蒸镀工作,若继续抽气时,真
空度将不断升高.
四. 蒸镀
当真空室己达到所需真空度后,可进行蒸镀操作.
蒸发电流之最大值只允许在不超过30秒的时间内使用.
五﹒停机
在完成本工作日最后一次蒸镀后,应按下述步骤停机.
1.关紧大门,使容器在高真空下关闭SG-3真空计.
2.关气动高真空阀,关预抽上阀,关罗茨泵,关机散泵加热﹒
3.在扩散泵停止加热1小时后关下阀及关机械泵.
4.关冷却水及气压.
5.关总电源.。