ABS电镀的工艺流程详解
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②内应力检查方法。在室温下将注塑成型的 ABS塑料制品放人冰醋酸中浸2~3min,然 后仔细地清洗表面,晾干。在40倍放大镜 或立体显微镜下观察表面,如果呈白色表面 且裂纹很多,说明塑料的内应力较大,不能 马上电镀,要进行去应力处理。如果呈现塑 料原色,则说明没有内应力或内应力很小。 内应力严重时,经过上述处理,不用放大镜 就能够看到塑料表面的裂纹。
硝酸银 温度 氨水 时间
3~5g/L 室温 加至透明 5~lOmin
这种活化液的优点是成本较低,并且较容易根据活化表面 的颜色变化来判断活化的效果。因为硝酸银还原为金属银活 化层的颜色是棕色的,如果颜色很淡,活化就不够,或者延 长时间,或者活化液要补料。
C.钯盐活化
氯化钯 温度 0.2~O.4g/L 25~40℃
③除油。可以采用以下配方:
磷酸钠 乳化剂 氢氧化钠 温度
20g/L lmL/L 5g/L 60℃
碳酸钠
时间
20g/L
30min
常用于除油的碱性试剂有硅酸盐和磷酸盐 两类。其中硅酸盐会在表面形成硅酸盐薄 膜,对后续浸蚀处理有影响,所以通常使 用磷酸盐除油剂。
除油之后,先在热水中清洗,然后在清水 中清洗干净,再在5%的硫酸中中和后, 再清洗,才进入粗化工序,这样可以保护 粗化液,使之寿命得以延长。
④粗化。粗化是塑料电镀过程中很重要 的一环,粗化的好坏直接影响到镀层的结 合力、光亮度及镀层的完整性。通过粗化, ABS塑料表面的球状橡胶被氧化溶解,镀 件表面具备了亲水性,同时表面形成微孔 状,以保证胶体钯的吸附和镀层的附着力。
ABS塑料的粗化方法有三类,即高硫酸型、 高铬酸型和磷酸型,从环境保护的角度看, 现在宜采用高硫酸型。
c.磷酸型粗化液
磷酸(质量分数) 20%
温度
硫酸(质量分数) 时间 铬酐
60℃
50% 5~15min 30g/L
所有粗化液的寿命是以所处理塑料制品的量 和时间成正比的。随着粗化量的加大和时间 的延长,三价铬的量会上升,粗化液的作用 会下降,可以分析加以补加,但是当三价铬 太多时,处理液的颜色会呈现墨绿色,要弃 掉一部分旧液后再补加铬酸。 粗化完毕的制件要充分清洗。由于铬酸浓度 很高,首先要在回收槽中加以回收,再经过 多次清洗,并浸5%的盐酸后,再经过清洗 方可进入以下流程。
(2)化学镀工艺
化学镀工艺包括敏化、活化、化学镀铜或 者化学镀镍。由于化学镀铜和化学镀镍要 用到不同的工艺,所以将分别介绍两组不 同的工艺。
①化学镀铜工艺 a.敏化
敏化的作用是使工件表面吸附一层容易氧化的 物质,以便在活化处理(把催化金属还原出来) 时被氧化,在表面形成活化层或催化膜,可以 缩短化学镀的诱导期,并保证化学镀的顺利进 行。敏化的质量对于塑料电镀的效果是关键因 素。常用的敏化剂是二价锡盐和三价钛盐(如: SnCl2,SnSO4,TiCl3等)。
a.高硫酸型粗化液
硫酸(质量分数)
温度 铬酸(质量分数)
80%
50~6Leabharlann Baidu℃ 4%
时间
5~15 min
b.高铬酸型粗化液
铬酐(质量分数)
温度 硫酸(质量分数) 时间
26%~28%
50~60℃ 13%~23% 5~10 min
这种粗化液通用性比较好,适合于不同牌号的ABS,对 于含B成分较少的要适当延长时间或提高一点温度。
目前世界上通用的电镀级塑料是ABS塑料和PP塑 料。其中以ABS的用量为最大,约占塑料电镀的 80%-90%。ABS是由丙烯腈(A)、丁二烯(B) 和苯乙烯(S)三种单体聚合而成的。其中(B) 成分在聚合体中保持极细微的球状结构,在粗化中 易于溶解而使塑料表面粗化并获得良好的结合力, 因而随着(B)成分含量的不同,ABS塑料的可镀 性也有所差别,无论是进口的还是国产的ABS,均 应选用“电镀级”的,即含B成分(丁二烯)为 15%~25%的ABS材料 .
将塑料制件浸到上述敏化液中处理的目的, 就是要在塑料表面生成一层易氧化的、微溶于 水的凝胶物质Sn2(OH)3Cl,但是该物质并不是 在敏化液中生成的,而是在水洗时产生的(由于 水的PH值远大于敏化液,清洗时立即发生二价 Sn的水解作用)。所以,从敏化液中取出塑料件 应注意: ① 既要清洗干净,以免污染活化液; ② 又不能用过大的流速和过长的时间冲洗,否则 将不利于凝胶物质的形成和表面附着。
ABS塑料电镀工艺可以分为三大部分,这 就是前处理工艺、化学镀工艺和电镀工艺。 每个部分含有若干流程或工序。
(1)前处理工艺
前处理工艺包括表面整理、内应力检查、除油和 粗化。
①表面整理
在ABS塑料进行各项处理之前,要对其进行表面 整理,这是因为在塑料注塑成型过程中会有应力 残留。特别浇口和与浇口对应的部位,会有内应 力产生。如果不加以消除,这些部位会在电镀中 产生镀层起泡现象。在电镀过程中如果发现某一 件产品的同一部位容易起泡,就要检查是否是浇 口或与浇口对应的部位,并进行内应力检查,但 是为了防患于未然,预先进行去应力是必要的。 一般性表面整理可以在20%丙酮溶液中浸5~10s。 去应力的方法是在80℃恒温下用烘箱或者水浴处 理至少8h。
ABS电镀的工艺流程及操作条件
塑料电镀概述
塑料电镀制品具有塑料和金属两者的特性。它的比重 小,耐腐蚀性能良好,成型简便,具有金属光泽和金 属的质感,还有导电、导磁和焊接等特性。它可以节 省繁杂的机械加工工序、节省金属材料,而且美观, 装饰性强,同时,它还提高了塑料伯的机械强度。由 于金属镀层对光、大气等外界因素具有较高的稳定性, 因而塑料电镀金属后,可防止塑料老化,延长塑料件 的使用寿命。随着工业的迅速发展、塑料电镀的应用 日益广泛,成为塑料产品中表面装饰的重要手段之一。 目前国内外已广泛在ABS、聚丙烯、聚砜、聚碳酸酯、 尼龙、酚醛玻璃纤维增强塑料、聚苯乙烯等塑料表面 上进行电镀,其中尤以ABS塑料电镀应用最广,电镀 效果最好。
盐酸
时间
l~3mL/L
3~5min
d.化学镀铜
硫酸铜
甲醛 氯化镍 温度 氢氧化钠 pH值
7g/L
25mL/L lg/L 20~25℃ 5g/L 11~12.5
酒石酸钾钠 时间
20g/L l0~30min
②化学镀镍工艺
a.敏化
氯化亚锡
温度
5~20g/L
25~35℃
盐酸
时间
2~10mL/L
3~5min
①化学镀铜工艺
氯化亚锡 温度 盐酸 时间 l0g/L l5~30℃ 40mL/L l~3min
在敏化液中要放人纯锡块,可以抑制四价锡的产生。经敏 化处理后的制件在清洗后要经过蒸馏水清才能进入活化,以 防止氯离子带入而消耗银离子。
b.银盐活化
将敏化处理时生成的一层物质氧化,在塑料 表面产生有催化性的贵金属薄层,作为化学镀时 氧化还原反应的催化剂。能起催化作用的贵金属 有金、银、铂、钯等。常用的活化液有两种类型: ① 离子型活化液: 应用最多的是含Ag+和Pd2+的活化液。当经 过敏化后的塑料件浸入含有银离子或钯离子的溶 液中时,贵金属离子立即被二价锡还原,生成贵 金属微粒粘附在塑料表面。这些沉淀就成为化学 镀的催化结晶中心。 AgNO3活化液稳定性不够好,使用寿命短, 但比较经济,PdCl2(AuCl2)价格较贵,但稳定性 好,寿命长。PdCl2最常用。
b.活化
氯化钯
温度 盐酸 时间
0.4~0.6g/L
25~40℃ 376mL/L 3~5min
c.化学镀镍
硫酸镍
pH值(氨水调) 柠檬酸钠 温度 氯化钠 时间 次亚磷酸钠
10~20g/L
8~9 30~60g/L 40~50℃ 30~60g/L 5~15min 5~20g/L
(3)电镀工艺
硫酸镍
pH值 氯化镍 阴极电流密度
150~250g/L
3~5 30~50g/L 0.5~1.5A/dm2
硼酸
时间 温度
30~50g/L
视要求而定 30~40℃
总结
传统的塑料电镀操作繁琐、溶液稳定性差、废水处理困难, 而铜置换工艺流程短、寿命长、废水处理方便。 本工艺主要是经过高活性的活化液和高稳定性的铜置换 液处理,在塑料工件表面形成一层铜置换导电膜。 和传统工艺相比,本工艺具有操作简便、生产量大、成 品率高等的优点。
而ABS塑料因其结构上的优势,不仅具有 优良的综合性能,易于加工成型,而且材 料表面易于侵蚀而获得较高的镀层结合力, 所以目前在电镀中应用极为普遍。
ABS电镀原理
由于ABS塑料不导电,因此无法在其表面直接 电镀金属/合金。因此,在电镀前需要经过化 学镀处理。ABS塑料在经过粗化、敏化、还原、 解胶加速化等工序后,将在制品的表面形成一 层贵金属膜。这层贵金属膜可以起到活性催化 的作用,也称催化膜;它可以加速化学镀的还 原反应。实践证明,银、钯等贵金属都具有这 种催化能力,从而使得化学镀过程进行更加顺 利。