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塑料件电镀提高结合力的原理与生产技巧

时间:2018-06-01 08:21 来源:http://www.0769hz.com 点击:0次

  硫酸铜资讯:1、塑料电镀的结合力实质
 
  塑料是不可能与金属形成金属键的,单靠原子与分子间的万有引力结合力也很差,加之塑料不亲水,直接金属化几乎不可能。塑料电镀的结合力只有靠良好的镀前粗化处理,一方面使表面亲水,另一方面更重要的是形成凹坑,借机械揿钮、镶嵌作用来获得结合力。因此,粗化是获得良好结合力的关键工序。
 
  2、可供电镀塑料的局限性
 
  从有关塑料电镀的书上可以见到多种塑料的镀前处理方法介绍,但多为实验结果,大生产未必可行。实际上,实用的可镀塑料仅ABS塑料一种,且应是规定的电镀级牌号。
 
  ABS塑料由3种物质组成:A为丙烯腈、B为丁二烯、S为苯乙烯。其中丙烯腈与苯乙烯共聚形成树脂相,丙烯腈与丁二烯形成弹性体相(也称橡胶体相)。树脂相与橡胶体相再混合形成ABS塑料。通用级的ABS塑料电镀后的结合强度为12~90kPa,而电镀级的可达140~540kPa。
 
  电镀级的ABS塑料至少要满足两条要求:一是丁二烯的质量分数应控制在18%~23%,过多或过少都会降低结合力;二是必须是接枝共聚物。不同的进口品牌,其电镀效果也有差异。
 
  3、ABS塑料粗化处理的重要性
 
  ABS塑料在进行粗化处理时,以细粒状弥散于树脂相中的丁二烯被氧化溶解,而树脂相不易被氧化破坏溶解。橡胶相被溶解后,塑料表面产生大量均匀而微细的空穴,其密度可达6×104个/cm2。
 
  随后经过敏化、活化(或胶态钯活化)、化学镀和电沉积,空穴内部沉积的金属层与外表金属层连成一体,机械揿钮、镶嵌作用使镀层与塑料获得一定强度的结合力。当
 
  ABS塑料中丁二烯含量不足时,形成的凹坑过少、过稀;若丁二烯含量过多,微小坑点又会连成大片,形成大坑,结合力也不好。这就是电镀级ABS塑料对丁二烯的含量范围和均匀分布有较严格要求的原因。
 
  ABS塑料因粗化等其他镀前处理工序后,若ABS塑料是接枝共聚物,表面也会引入极性基团,这些极性基团可能与化学镀时还原的金属铜或镍之间产生键合作用而增强结合力。但键合仅起次要作用,主要的结合作用仍为粗化后形成的机械结合。
 
  粗化的要求:一是均匀,二是适度。粗化不足或过度,结合力都不好。生产中可用如下方法判断:取粗化后的塑料件进行水洗,本不亲水的塑料件应完全亲水,若有不亲水现象,则说明粗化不足。用工具夹住工件,在电炉上慢慢烤干,干后塑料件发白、不反光,则粗化较好;若起绒毛状、色过暗,则说明粗化过度。
 
  4、影响粗化效果的主要因素
 
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  除了ABS塑料本身材质要良好外,不同用户提供的塑料件及同一厂家不同批次产品间也存在质量差异,应先作小样试验,确认粗化效果好后再生产。还有其他一些因素影响粗化效果。比如:
 
  (1)注塑模具的设计是否合理,注塑条件是否控制得当。
 
  (2)粗化前是否作了消除应力处理。
 
  ABS塑料在注塑时,总会在制件不同部位产生不同的应力(模具设计不当及注塑条件控制不良时尤为突出)。应力大的部分不易粗化,而应力小的部分粗化速度快。待应力大的部分粗化达到要求时,应力小的部分已粗化过度。因此,除非拥有丰富的经验,能做到即使不消除应力也有高的产品合格率,否则,应在粗化前先作去除应力处理。
 
  (3)粗化液配方。
 
  高硫酸低铬酐型配方的粗化速度慢、操作范围窄,易损害AS树脂相;低硫酸高铬酐型配方则正好相反,一般应用较多。当容易粗化过度时,在粗化液中加入适量的磷酸,能缓和粗化作用,防止粗化过度,但会降低粗化速度。
 
  (4)粗化液温度。
 
  液温低于60°C时粗化很慢,液温越高,粗化越快。为节能及稳定粗化速度,粗化槽应加保温层。一般采用钛质电加热器进行电加热,并配备恒温控制设施。
 
  (5)自动化生产中,在线粗化时为了缩短粗化时间,应注意掌握好粗化配方与温度。
 
  因时间是自动化程控的,故对粗化工艺的掌握比手工粗化时要求高。但由于都是上挂具粗化,因此工件不易重叠,粗化有可能更均匀(手工作业时,工件在粗化液中呈上浮状)。另外,当粗化液中三价铬及橡胶相溶出物过多时,粗化效果变差,应更新。
 
  自动线生产时,粗化液的更新频率较大。废旧的粗化液浓度很高,含铬量大。若直接倒入废水中处理,则废水处理成本会大增,故应单独处理。聚丙烯塑料也是常见塑料,但普通聚丙烯镀后结合力不好。