电镀工艺流程讲义. 共40页

本次培训主要是简介这种表面处理技术。
工艺流程
1、塑胶的预处理 2、表面的活化处理 3、表面预金属化 4、塑胶表面化学镀 5、金属表面电镀
1、塑胶的预处理
要在塑膠表面電鍍，首先要使塑膠除油 ：在含碱的溶液中，借皂化和乳化作用去除塑 胶表面的油污，促使粗化均匀，提高镀层的结合力。
從經濟考虑，採用銅較好，因銅溶液之成本較低，但其穩定度 不及鎳溶液，故最近世界各國為了大量生產，以全自動或半自 動化之設備，從事ABS塑膠電鍍作業，90％皆採用鎳 。
化学镍：利用氧化还原反应在塑胶表面具有催化活性的金属钯 微粒层上沉积一层金属，使原来不导电的塑胶表面沉积一层薄 的导电层，便于随后电镀各种金属。 無電化學鍍層之生成速 率遠比一般電鍍為慢，故其價格較一般電鍍為高。因此通常達 到了相當適當之厚度後，立即開始一般電鍍，使其厚度增高， 耐蝕力增強、表面美觀。
① 电镀 ② 置换镀 ③ 无电镀
4、塑胶表面化学镀
為了使ABS塑膠表面金屬化使其能導電，需化學作用在其表面 產生一層金属(銅或鎳)，此金属層需有良好之密著性，均勻的 分布，必須容易導電，有小的膨脹係數差，柔軟而可靠。
一般化學鍍鎳採用次亞磷酸鹽為還原劑；化學鍍鍍銅採用福馬 林（甲醛）之氫氧化鈉溶液，其選擇之要領以迅速平滑均一為 主，即在化學反應後，迅速地產生了均一平滑的鍍層皮膜。
塑胶镀层/金属表面喷涂（喷漆、涂装）工艺
Runner的表面处理技术
这里从塑胶电镀的一些流程和工艺入手，通过这样 的介绍使大家对表面电镀处理有一个感性的认识。
电镀常见的工艺过程：常见的塑胶包括热塑性和热固性的塑 料均可以进行电镀，但需要作不同的活化处理，同时后期的 表面质量也有较大差异，我们一般只电镀ABS或ABS+PC材 质的塑件，有时也利用不同塑胶料对电镀活化要求的不同先 进行双色注塑，之后进行电镀处理，这样由于一种塑胶料可 以活化，另一种无法活化导致局部塑料有电镀效果，达到设 计师的一些设计要求，下面我们主要就ABS材料电镀的一般 工艺过程对电镀的流程作一些介绍。
电镀基础知识及工艺流程简述
讲师： 2019年5月10日
Runner的表面处理技术
塑胶/铜件电镀工艺 电 镀 利用电解原理，使金属或合金沉积在制件表 面，形成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程。这 种工艺过程比较烦杂，但是其具有很多优点，例如沉积 的金属类型较多，可以得到的颜色多样，相比较同类工 艺而言价格比较低廉。
3、塑胶表面的预金属化
在談ABS塑膠電鍍之前，先要談一談在溶液中鍍金屬的幾 種不同的方法。
在溶液中鍍金屬，也就是在含金屬鹽的溶液中，使金屬 離子在被鍍物體表面被還原而析出金屬膜，附著於該物 體之表面。有下列三種方法：一為電鍍 （electroplating），另一種是置換鍍（或浸鍍） （displacement plating or immersion plating），再 有一種為化學還原鍍或無電鍍（chemical reduction plating or electroless plating）。而後二者可以通 稱之為化學鍍（chemical plating）。
5、金属表面电镀
焦铜：通过电化学方法在化学镍上镀一层铜，提高镀层的 导电性。
酸銅：在工件表面镀一层铜，提高塑胶的光亮度和平整度， 提高镀层的韧性。因為ABS塑膠與鎳電鍍層之間的膨脹係數 相差很大，約6：1，所以耐熱衝突性弱，易脫皮而脫落。 所以化學鍍層與電鍍鎳層間需要富有柔軟而延展性良好之 電解銅，作為緩衝之用，通常其厚度在10～25μ 之間 。
塑胶电镀
ABS即丙烯腈（acrylonitrile）、丁二烯 （butadiene）及苯乙烯（styrene）三种化合物 的共聚合物的简称。
ABS塑胶比耐高冲击性的聚苯乙烯远为优良，可以 承载重物，並作为坚硬的建筑材料，現在更作为 各种机件、冷冻及汽車工业用品。
为了要使外表更加美观，可以将ABS塑胶的表面先 加以「金属化」使其能够导电，然后再利用一般 裝饰电镀法，镀上耐腐蚀而美观的金属。镀的方 式不同也就决定不同的外观和特性。请看我们公 司的典型色板，具体的分类待后续再细述。
2、塑胶表面的活化处理
塑膠表面經過調整處理後，催化作用不能發生， 在溶液中浸漬，不容易起還原反應，要使還原作 用順利產生，密著性良好，則須先使塑膠表面活 性化，在還原性溶液中浸漬，以促進表面敏感化 。
预浸敏化：通过吸附作用在塑胶表面吸附一层含 有催化活性的胶体钯颗粒。
解胶：将塑胶表面胶体钯周围的二价锡离子水解 胶层除去，暴露出具有催化活性的金属钯微粒。 在此溶液浸漬之後，必須經過充分之水洗，使附 著於表面之還原性Sn+2完全洗淨，沒有殘存於ABS 塑膠表面，以防止污染溶液以及影響化學電鍍層 之附著力。
物理真空镀工艺 真空镀主要包括真空蒸镀、溅射镀和离子镀几种类型， 它们都是采用在真空条件下，通过蒸发或溅射等方式在 塑件表面沉积各种金属和非金属薄膜，通过这样的方式 可以得到非常薄的表面镀层，同时具有速度快附着力好 的突出优点，但是价格也较高，可以进行操作的金属类 型较少，一般用来作较高档产品的功能性镀层，例如作 为内部屏蔽层使用。
亲水：中和塑胶表面碱性物质，微蚀塑胶表面。 化學腐蝕（chemical etching）即利用化學的方法使表面
粗化，可增加電鍍層及ABS塑膠間的密著性。這是決定鍍 層密著性的最大因素。除了粗化之外，化學腐蝕還可以排 除ABS塑膠成形加工所殘留的應力，所以化學腐蝕的條件 依塑膠成形之條件而改變 。化學腐蝕液的主要成分是鉻 酸及硫酸的混合液。通过化学腐蚀，在塑胶表面形成微观 粗糙，以确保化学镀时所需要的“锁扣效应”；以此提高 塑胶与镀层的结合力。鉻酸之混合液中有效成分為6價鉻 離子。ABS塑膠接觸溶液被氧化，溶液中的六價鉻即還原 成三價鉻而呈綠色時，氧化力即減退。 还原：还原或中和塑胶表面的六价铬离子，减少对后道工 序的污染。