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塑料电镀是随着塑料的广泛应用发展起来的一种电镀工艺。它不仅能节省大量的金属材料,减少繁杂的加工工序,减轻设备重量,还能有效地改善塑件的外观及电、热等性能,提高其表面机械强度等。因此在电子工业、国防科研、家用电器乃至日用品上获得了日益广泛的应用[1]。塑料电镀质量的好坏,不仅与电镀工艺及操作密切相关,与塑件设计、选材、模具设计、塑件成型工艺、塑件后处理等因素也有很大的关系。本文主要论述了影响塑料电镀质量的塑料工艺因素。影响塑料电镀质量的塑料工艺因素很多,如塑件选材不当、造型设计不合理、模具设计不合理、注射机选用不当、成型工艺条件不正确等。各种因素还有可能交织在一起对塑料电镀产生影响。影响塑料电镀质量的主要因素见图1。
1 塑件选材塑料的种类很多,但并非所有的塑料都可以电镀。有的塑料与金属层的结合力很差,没有实用价值;有些塑料与金属镀层的某些物理性质如膨胀系数相差过大,在高温差环境中难以保证其使用性能。目前用于电镀最多的是ＡＢＳ,其次是ＰＰ。另外ＰＳＦ、ＰＣ、ＰＴＦＥ等也有成功电镀的方法,但难度较大。
2 塑件造型设计在不影响外观和使用的前提下,塑件造型设计时应尽量满足如下要求。
(1) 金属光泽会使原有的缩瘪变得更明显,因此要避免制品的壁厚不均匀状况,以免出现缩瘪,而且壁厚要适中,以免壁太薄(小于1.5ｍｍ),否则会造成刚性差,在电镀时易变形,镀层结合力差,使用过程中也易发生变形而使镀层脱落。
(2) 避免盲孔,否则残留在盲孔内的处理液不易清洗干净,会造成下道工序污染,从而影响电镀质量。
(3) 电镀工艺有锐边变厚的现象。电镀中的锐边会引起尖端放电,造成边角镀层隆起。因此应尽量采用圆角过渡,圆角半径至少0.3ｍｍ以上。平板形塑件难电镀,镀件的中心部分镀层薄,越靠边缘镀层越厚,整个镀层呈不均匀状态,应将平面形改为略带圆弧面或用桔皮纹制成亚光面。电镀的表面积越大,中心部位与边缘的光泽差别也越大,略带抛物面能改善镀面光泽的均匀性[2]。
(4) 塑件上尽量减少凹槽和突出部位。因为在电镀时深凹部位易露塑,而突出部位易镀焦。凹槽深度不宜超过槽宽的1/3,底部应呈圆弧。有格栅时,孔宽应等于梁宽,并小于厚度的1/2。
(5) 镀件上应设计有足够的装挂位置,与挂具的接触面应比金属件大2～3倍。
(6) 塑件的设计要使制件在沉陷时易于脱模,否则强行脱模时会拉伤或扭伤镀件表面,或造成塑件内应力而影响镀层结合力。
(7) 当需要滚花时,滚花方向应与脱模方向一致且成直线式.滚花条纹与条纹的距离应尽量大一些。
(8) 塑件尽量不要用金属镶嵌件,否则在镀前处理时嵌件易被腐蚀。
(9) 塑件表面应保证有一定的表面粗糙度。
3 模具设计与制造为了确保塑料镀件表面无缺陷、无明显的定向组织结构与内应力,在设计与制造模具时应满足下面要求。
(1) 模具材料不要用铍青铜合金,宜用高质量真空铸钢制造,型腔表面应沿出模方向抛光到镜面光亮,不平度小于0.2μｍ,表面最好镀硬铬。
(2) 塑件表面如实反映模腔表面,因此电镀塑件的模腔应十分光洁,模腔表面粗糙度应比制件表面表面粗糙度高1～2级。
(3) 分型面、熔接线和型芯镶嵌线不能设计在电镀面上。
(4) 浇口应设计在制件最厚的部位。为防止熔料充填模腔时冷却过快,浇口应尽量大(约比普通注射模大10%),最好采用圆形截面的浇口和浇道,浇道长度宜短一些。
(5) 应留有排气孔,以免在制件表面产生气丝、气泡等疵病。
(6) 选择顶出机构时应确保制件顺利脱模。4 注射机选用注射机选用不当,有时会因为压力过高、喷嘴结构不合适或混料使制件产生较大的内应力,从而影响镀层的结合力。
5 塑件成型工艺注塑制件由于成型工艺特点不可避免地存在内应力,但工艺条件控制得当就会使塑件内应力降低到最小程度,能够保证制件的正常使用。相反,如工艺控制不当,就会使制件存在很大的内应力,不仅使制件强度性能下降,而且在储存和使用过程中出现翘曲变形甚至开裂[3],从而造成镀层的开裂,甚至脱落。所以工艺参数的控制应使制件内应力尽可能小。要控制的工艺条件有原材料干燥、模具温度、加工温度、注射速度、注射时间、注射压力、保压压力、保压时间、冷却时间等。 |
