塑料电镀的关键技术,本文是关于关键技术电大毕业论文范文跟电镀和关键技术和关键技术研究有关电大毕业论文范文.
关键技术论文参考文献：
摘 要：塑料电镀这一技术可以算得上现代加工工艺中“新工艺＋新材料”的典型,相比于金属制件,其一方面可以形成有目共睹的金属质感,另一方面也可以将制品重量予以有效减轻；一方面能够对塑料装饰性及外观加以改善,另一方面也可对其表面机械强度予以增强.文章对塑料电镀的关键技术进行了研究.
关键词：塑料电镀；关键技术；新工艺；金属制作；塑料品种 文献标识码：A
中图分类号：TG174 文章编号：1009-2374（2016）35-0075-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.35.036
随着高分子材料的发展,工程塑料、塑料合金等特殊塑料以其质轻、强度高、耐腐蚀、电性能好等特点正在相当程度地取代金属,成为国民经济和人民日常生活不可缺少的新材料.在塑料表面电镀多种类金属镀层,塑料可提高其耐化学腐蚀性、防尘性,并能提高强度、改进手感等,同时还兼有装饰美观的作用.塑料与金属相比较有其独特的优点,它重量轻、耐腐蚀性好、便于加工成型等.所谓“塑料电镀”,指的是以电镀和化学镀相互结合的形式,涂覆金属镀层于塑料表面的一种加工办法.经此加工,可以保留其生产效率高、价廉、质轻的好处,从而使之具备导热抗老化、导电、金属外观等特点,故而塑料电镀工艺目前已在轻工产品、机床按钮、光学仪器、电子等方面获得了广泛应用.尤其是在功能性、工程等层面上体现出的作用,已经上升到了一系列相关产品不可或缺的“工序”之一.
1 电镀对塑料品种的要求
电镀塑料的活动,第一步要考虑塑料作为一种非导体,难以对之加以直接电镀.要进行塑料表面金属化的方法可以分为两大类：一类是干法,主要是指金属喷镀和真空镀膜；另一类是湿法,包括直接采用导电塑料涂导电胶,采用特殊工艺进行化学镀等.电镀前预处理塑料表面部分,将其表面各种杂质加以除去,从而有效地保持洁净,再在其上沉积一层作为阴极的导电金属膜,便可以进行进一步的电镀.如今的电镀塑料中,占据主体的产品包括尼龙、聚丙烯、ABS之类,其中为数不少的类型都是专为电镀而“量身”的,可以最大程度上对塑料电镀工艺的诸方面要求做出适应.
2 电镀对塑料件造型的要求
在此方面来说,考虑的重点主要在于两个层面,从而防止由于反光、厚度之类因为电镀时电流分布不均而不均,以至于外观大打折扣；防止由于塑料件局部应力集中而面临镀层结合力的下降,其主要的要求包括：（1）尽量避免平面面积过大,其原因在于因为平面不平、不均是最为明显的缺陷；（2）不管什么棱角均应采取倒圆形式,以防止电镀后变形、应力集中、飞边等情况出现；（3）深孔要开缝,不要有盲孔,从而防止清洗、电镀困难；（4）厚度不要有突变,也不宜太薄,从而防止电镀后变形或应力集中；（5）可采取犁花、皮纹、刷光之类办法来掩盖诸多外观缺陷并由此形成装饰效果,其实际上均可以在模具上层面获得相应的解决；（6）造型应避免直角、锐边,否则极易造成电镀过程中边缘效应导致镀层烧焦,R约为0.2～0.3mm即可；（7）塑料制品上槽宽应大于等于槽深的2倍,最小槽宽不应低于5mm.
3 电镀对塑料件制造工艺的要求
因为塑料件电镀后会将其表面缺陷进一步“表面化”,故而电镀用塑料件有着很高的模具表面光洁度,喷砂、高光、旋光、拉丝之类的众多装饰效果都要有所体现.
注塑时电镀用塑料件多无需脱模剂,为在此方面获得方便,应对出模方向上的模具中做出一定坡度加工.
4 对加工塑料制品模具的要求
准备电镀的塑料制品其模具设计时应注意：（1）模具内应留排气孔,以免产生气孔；（2）为了避免塑料在浇道中冷却,浇道要宽一些,截面最好为圆形；（3）分模线、熔接线和浇口要在不显眼的地方,浇口直径要求比普通浇口大些,对较大塑料制件浇口应多增加几个；（4）模具表面光洁度要求达到镜面水平,常用钢、不锈钢、铜、黄铜材料制模具,为了防止腐蚀和便于脱模,最好要镀鉻.
5 塑料制品加工成型时的要求
（1）注塑前应去除塑料中的水分,烘干后请立即注塑以防止塑料在空气中重新吸湿.一般ABS塑料注塑前要在80℃～85℃热风干燥箱烘2h以上；（2）最好采用螺旋式注塑机,以免塑料受热不均、混合不均；（3）模具应保持清洁,一种塑料最好专用一个模具；（4）注塑时应保证模具有一定温度,以60℃～80℃为宜.注塑温度尽可能高些,ABS塑料一般控制在220℃～260℃,充填速度不宜太快,以6s/次为宜,这样残余应力较小；为了防止丁二烯（B）球状体变形,注射压力低一些较好,一般以700～800N/cm2为好；（5）注塑时最好不要用脱模剂,绝不能用有机硅系的脱模剂,若必须用脱模剂时,只能用滑石粉或肥皂水；（6）一般不要掺下脚ABS塑料,若要掺用,只能限用15%左右的下脚料.下脚料必须注意其规格、型号,必须经过挤压机打成粉末之后再使用.
6 塑料电镀的主要技术及发展前景
目前,塑料电镀技术依旧有着颇为繁琐的工艺限定、加工过程之类,如按金属化方法分成干法和湿法要得到高要求结合.加工件基本上现行工艺均使用湿法加工,但由于镀前处理粗化工序大量使用铬酐、有机溶剂对环境污染较大.目前此方面主要在于开发能够对化学镀直接催化的塑料,从而将“金属化”前处理工艺完全省掉的做法已经获得成功.同时也有分散导电微粒于聚丙烯塑料中,以小电流直接在低电压下电镀镍的做法,已经拥有了获得连续镀层的工艺.其发展考虑方向主要包括以下方面：
6.1 向高品质方向发展
因为塑料电镀制品同时具备金属镀层和塑料两者各自的优点,所以水暖器材、家用电器、机动车零部件的生产都会广泛应用,如镶条、仪表壳、水箱面罩、车灯、汽车铭牌之类.其往往都要求具备一定耐腐蚀性和相应的装饰性,其镀层外观具备着比装饰铬层更高的均匀性、平整性、光亮度,但是因为镀层光亮度较高,以至于其上一系列瑕疵非常明显,故而如何消除其中细微问题便成为了塑料电镀的最重要课题所在.同时,其镀层又在耐蚀性、结合力之类层面上要求颇为严格,有必要借助于严格的管理和可靠、先进的工艺来保证镀层质量的稳定.如今此类塑料的“金属化”主要为化学镀铜（硝酸银活化）以及化学镀镍（胶体钯活化）,其都不同程度地存在极易出现疵病、镀层质量不稳、合格率低、操作困难、镀液稳定性差之类问题.为此,这一领域的发展方向在于对塑料电镀技术加以“升级”,尤其是对金属化工艺加以改进.
6.2 新型直接催化或直接电镀塑料
将金属化前处理工艺完全省掉,研制添加在母料中（塑料成型前）的相应化学镀催化剂,其在塑料中分散后,经粗化处理后在表面裸露并充当“化学镀催化中心”,或者分散导电性微粒于塑料表面,使其略经处理即可直接电镀,更进一步则为开发可直接电镀者.因为不用采取化学镀,故而稳定性和操作便利性同步有所上升,废水处理简单且会降低废品,其镀层质量、劳动生产率都会获得很大的提升.
6.3 选择性电镀塑料
如今,全件电镀方式是塑料电镀的主流所在.但很多时候更需要选择性电镀或局部电镀.如今主要是借助于控制镀液面的办法,使得流动镀液只能对零件部位中所需电镀者加以淹没或者涂贴绝缘胶或漆于无需电镀之处,随后再加以电镀,随后再镀后将绝缘胶或漆除去.以上述形式来完成选择性电镀或局部电镀的效果往往不仅生产效率低,而且效果不尽人意.借助于印刷方式则可以获得“选择性印刷膜层”,在此之后的电镀、金属化之类活动中仅仅施镀精饰部位或者需要镀层.其可以提高生产效率、降低电镀成本,并取得清晰的选择面与非选择面界限,提升了产品档次.
6.4 生物工程塑料的图形电镀
医学层面上,人工骨关节（生物工程塑料制品）已经获得了应用.然而人工生物材料中更高级者中涉及到连接微处理器之类问题,而再植入印制板于生物工程塑料中往往会更大程度地增加空间需求,在很多时候是难以办到的.而用塑料电镀技术直接在此材料上形成所需连接线路,以此来连接相应的功能块.如此即可将印刷线路基板省掉,这在将来可能会成为一种流行的加工方法.
7 塑料电镀需要注意的地方
塑料电镀值得注意的是,塑料上沉积的金属层比较薄,其导电截面积很小,导电能力很差,因此夹具与镀件的接触面积要足够大,并且应夹紧以减少接触电阻；面积较大或形状复杂的镀件应考虑加厚金属层,进行必要的预镀；由于塑料制件的密度较小,在装悬挂具时要防止漂浮；实践证明电镀时起始电流密度最好不要大于0.5A/dm2,以保护触点镀层不被“烧蚀”,待镀3～5min后再将电流调整至正常范围；化学镀后的零件必须保持清洁,不能沾有手印和油污,否则要在浸酸活化前先进行除油处理.许多厂家在加厚金属层时,为了避免调整电流的麻烦,往往先进行闪镀,闪镀铜可在不加光亮剂的含硫酸铜10～20g/L、硫酸180～200g/L的溶液中进行；闪镀镍可在含氯化镍100g/L、盐酸100mL/L的溶液中进行,阴极电流密度为2A/dm2,镀3～5min即可.
8 结语
作为一种“新材料＋新工艺”典型的塑料电镀,相比于金属制件,其一方面可以形成有目共睹的金属质感,另一方面也可以将制品重量予以有效减轻；一方面能够对塑料装饰性及外观加以改善,另一方面也可对其表面机械强度予以增强.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.
参考文献
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[2] 张菊香．塑料电镀在汽车中的应用及发展[J]．汽车工程师,2014,（9）.
[3] 陆书来,张春军,朱学多,等．ABS电镀工艺及其常见问题分析[J]．弹性体,2013,（3）．
（责任编辑：蒋建华）
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