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行业技术|塑料电镀的关键技术及前景

   更新日期:2017-03-24     来源:建材之家    作者:博一建材    浏览:61    评论:0    
核心提示:塑料电镀是现代加工工艺中典型的新材料和新工艺结合的技术,与金属制件相比,塑料电镀制品不仅可以实现很好的金属质感,而且能减轻制品重量,在有效改善塑料外观及装饰性的同时,也改善了其在电、热及耐蚀等方面的性能,提高了其表面机械强度。 【关键词】塑料电镀;要求;发展前景 塑料电镀是指用化学镀和电镀的方法在塑料表面涂覆金属镀层的加工工艺。塑料制品经过电镀金属层后,保留了塑件质轻、价廉、生产效率高的特

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博一建材讯:塑料电镀是现代加工工艺中典型的新材料和新工艺结合的技术,与金属制件相比,塑料电镀制品不仅可以实现很好的金属质感,而且能减轻制品重量,在有效改善塑料外观及装饰性的同时,也改善了其在电、热及耐蚀等方面的性能,提高了其表面机械强度。

【关键词】塑料电镀;要求;发展前景

塑料电镀是指用化学镀和电镀的方法在塑料表面涂覆金属镀层的加工工艺。塑料制品经过电镀金属层后,保留了塑件质轻、价廉、生产效率高的特点;以具有了金属外观、导电、导热抗老化性能,因此塑料电镀工艺已广泛应用于电子、光学仪器机床按钮和轻工产品等各方面。特别是在工程和功能性方面的用途,已经成为相关产品不可或缺的重要流程。现在,用作电导、电磁屏蔽、抗涡流开关、导磁、光学方面的例子也不少。更多的产品开发者在考虑利用塑料电镀技术来更新产品和提升产品的性能。

1·电镀对塑料品种的要求

对塑料进行电镀,首先应考虑塑料是非导体,不能直接进行电镀。在电镀前应对塑料表面进行预处理,除去塑料表面的油和杂质以保持洁净,再沉积一层导电的金属膜,将它作为阴极,即可进行电镀。现在的电镀塑料中,主要的品种有ABS、聚丙烯和尼龙等,其中有一些是专门为电镀开发的,能更好地适应塑料电镀工艺的要求,结合力更好,成品率更高,称为电镀级塑料。

2·电镀对塑料件造型的要求

电镀对塑料件造型的要求主要出于两方面的考虑:避免因电镀时电流分布不均匀造成的反光不均匀或厚度不均匀带来的外观缺陷;避免因造型造成塑料件局部应力集中而降低镀层结合力。具体要求如下:

2.1避免大面积的平面,因为平面上不均匀、不平的缺陷最显眼。

2.2一切棱角都要倒圆,以防止飞边、应力集中或电镀后变形。

2.3不要有盲孔,深孔要开缝,以避免电镀和清洗的困难。

2.4不宜太薄,厚度不要有突变,以避免应力集中或电镀后变形。

2.5可以用刷光、皮纹、犁花等来掩盖可能产生的外观缺陷并增加装饰效果,这些都应在模具上解决。

3·电镀对塑料件制造工艺的要求

由于塑料件电镀后表面缺陷会变得更显眼,因此电镀用塑料件对模具的表面光洁度要求很高,拉丝、旋光、高光、喷砂等装饰效果也要在模具上做出来。

电镀用塑料件注塑时一般不用脱模剂,为了脱模方便,模具上应按出模方向加工到一定的坡度。

4·塑料电镀的主要技术及发展前景

塑料电镀技术仍然存在比较繁锁的加工过程和工艺限定。开发直接催化化学镀的塑料,以完全省掉金属化的前处理工艺,并且已经取得了成功。更有在聚丙烯为载体的塑料中分散导电微粒,在低电压下以小电流直接电镀镍,已经可以获得连续的镀层。塑料电镀的发展主要从以下几个方面来考虑:

4.1向高品质方向发展

由于塑料电镀制品兼有塑料的重量轻、易成型和金属镀层的漂亮外观的特点,因而塑料电镀被广泛用于汽车、摩托车、家用电器的零部件和水暧器材的生产。如汽车铭牌、车灯、水箱面罩、仪表壳以及镶条等。这类零件要求具有高的装饰性和高的耐蚀性,首先在镀层的外观上比一般的装饰铬层要有更高的光亮度、平整性和均匀性。由于镀层高度光亮,使得其上的任何细小的针孔、麻点都变得更加显眼。因此,消除这些细微针孔、麻点常常是塑料电镀生产一大难题。另外,这些零件镀层的结合力、耐蚀性等有严格的要求,需采用先进可靠的工艺和严格的管理以获得稳定的镀层质量。目前这些塑料的金属化都采用胶体钯活化和化学镀镍工艺,或采用硝酸银活化和化学镀铜工艺。这些工艺都存在镀液稳定性差,操作困难,合格率低,镀层质量不稳定,极易出现麻点等疵病。为此,发展和应用可靠先进的塑料电镀技术,改进塑料金属化工艺是制造高品质塑料电镀制品的发展方向。

4.2新型直接催化或直接电镀塑料

完全省掉金属化的前处理工艺,开发塑料成型前添加在母料中的化学镀催化剂,这种催化剂分散在塑料中,经过粗化处理后裸露在表面,成为化学镀的催化中心。也有的是在塑料表面分散导电性微粒,使这种塑料略经表面处理后就可以在电镀槽中直接进行电镀,更进一步的发展是可以直接电镀的塑料。由于无需使用化学镀,使操作容易,稳定性提高,废品率下降和废水处理简单,且因为工艺流程和时间缩短,可以大大提高劳动生产率,镀层质量也比传统工艺好。

4.3高强度可镀塑料

目前使用最广泛的ABS塑料虽然可镀性很好,但是强度却不高。由于市场需求的不断变化,高强度可镀塑料的应用范围也越来越广,需求也越来越大,开发可电镀的高强度塑料是很有必要的。这将扩大塑料在各个领域的应有用,使更多的工程塑料表面具有金属的功能。增强ABS塑料的强度主要是使其纤维缩短或颗粒混杂,细微颗粒的加入不会影响塑料表面的光洁度,这对进行装饰性电镀是有利的。制造高强度可镀塑料的的另一重要因素是增加塑料和镀层之间的结合力,它决定着镀件的耐热、耐蚀、耐磨等性能。对于已经成型的塑料件,无论是直接金属化还是传统前处理工艺保证镀层结合强度关键是掌握好粗化工艺,甚至可以说塑料电镀成败关键在于粗化。对于室外恶劣条件下使用的塑料电镀件如汽车的外部件,为提高镀层的耐蚀性则要求采用双层镍或多层镍上镀常规铬、微孔铬或微裂纹铬。在选择镀镍工艺时既要保证镀层的电位差特性,又要求其镀层的低应力和对铜杂质等的高容忍度。在高强度复合材料上电镀金属镀层,可以说是如虎添翼,相信有着重要的应用前景。

4.4选择性电镀塑料

目前塑料电镀基本上是全件电镀方式。但有时需要局部电镀或选择性电镀。目前主要是采用控制镀液面,使流动的镀液仅仅淹没所需电镀的零件部位,或在不需要电镀的部位涂贴上绝缘胶或漆,然后进行电镀,镀后再除去绝缘胶或漆。采用这些方法达到局部镀或选择性电镀的效果是比较差的,生产效率低。利用印刷方式获得局部镀与不镀的选择性印刷膜层,在其后的金属化或电镀中只对需要镀层或精饰的部位施镀。印刷方式的选择性电镀,降低了电镀成本,提高了生产效率,选择面与非选择面之间的界面清晰,产品的档次更高。

4.5生物工程塑料的图形电镀

在医学领域,采用生物工程塑料制作的人工骨关节已经投入使用。

但是,更高级的人工生物材料涉及微处理器的连接等问题,而在生物工程塑料中再植入印制板将增加空间需求,在有些场合是很难办到的。在这种情况下,完全可以在这种材料上用塑料电镀技术直接制作所需连接的线路,从而达到连接所有功能块的目的。这样可以省掉印刷线路基板。这种直接在功能器件上印刷线路并实施电镀的方法,将是流行的加工方法。

5·结束语

塑料电镀是现代加工工艺中典型的新材料和新工艺结合的技术,与金属制件相比,塑料电镀制品不仅可以实现很好的金属质感,而且能减轻制品重量,在有效改善塑料外观及装饰性的同时,也改善了其在电、热及耐蚀等方面的性能,提高了其表面机械强度。但电镀用塑料材料的选择却要综合考虑材料的加工性能、机械性能、材料成本、电镀成本、电镀的难易程度以及尺寸精度等因素。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。

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