ABS塑料之裝飾性電鍍應(yīng)用課件(PPT 48頁)

1、1ABS塑料之裝飾性塑料之裝飾性電鍍應(yīng)用電鍍應(yīng)用樂思工藝指南Aug16, 20062塑料鍍之優(yōu)點(diǎn)塑料鍍之優(yōu)點(diǎn) 塑料鍍工件成本比金屬工件成本更低 工件重量更輕(對(duì)汽車工業(yè)尤其重要) 設(shè)計(jì)工程師操作塑料鍍工件比使用金屬工件更靈活 無需經(jīng)過金屬電鍍所必須的步驟-打磨和拋光3ABS與與PC-ABS之優(yōu)點(diǎn)之優(yōu)點(diǎn) 外觀品質(zhì)優(yōu)良 粘合力優(yōu)異 易于鑄塑 形穩(wěn)性佳 成本低4工藝流程工藝流程 粗化 中和 催化 解膠 化學(xué)鎳 閃鍍鎳5前處理前處理產(chǎn)品產(chǎn)品 UDIQUE 858HT Wetter潤(rùn)濕劑 UDIQUE 862 Neutralizer中和劑 UDIQUE 978 Activator活化劑 UDIQUE 8

2、86 Accelerator加速劑 UDIQUE 891 Electroless Nickel化學(xué)鎳6粗化粗化使塑料表面具有親水性，形成的微孔為后續(xù)電鍍形成焊接點(diǎn)以獲得最大的粘合力。焊接點(diǎn)具有化學(xué)活性，提供吸收鈀活化劑的機(jī)理。 ABS塑料的聚丁二烯(B)交錯(cuò)于苯乙烯-丙烯腈聚合(A-S)矩陣分布。塑料表面的丁二烯氧化分解形成焊接/吸收點(diǎn)。 鉻酸首先氧化鉻酸首先氧化ABS的丁二烯部分的丁二烯部分(B)形成焊接點(diǎn)形成焊接點(diǎn) 硫酸首先溶解硫酸首先溶解ABS的苯乙烯的苯乙烯-丙烯丙烯腈腈(A-S) 形成焊接點(diǎn)形成焊接點(diǎn) Acrylonitrile丙烯腈Styrene苯乙烯Butadiene丁二烯78粗

3、化粗化三價(jià)鉻是粗化工藝的副產(chǎn)物，由丁二烯分解產(chǎn)生并趨于降低粗化溶液的氧化率。 粗化不良會(huì)導(dǎo)致漏鍍和/或造成塑料和后續(xù)金屬鍍層結(jié)合不良三價(jià)鉻的水平必須通過電解再生控制，如使用再生系統(tǒng) 控制三價(jià)鉻的量有利于粗化發(fā)揮正確的機(jī)能 鉻酸的回收有利于控制三價(jià)鉻水平；對(duì)于再生系統(tǒng)要求更高9粘合力的粘合力的粗化粗化質(zhì)量控制測(cè)試質(zhì)量控制測(cè)試 控制粗化的溫度、時(shí)間和化學(xué)濃度決定活性點(diǎn)的化學(xué)特性。粗化過少或過多都會(huì)影響粘合力。 在特殊的ABS或PC/ABS測(cè)試板上進(jìn)行預(yù)鍍處理，然后電鍍50 的光亮酸銅用于粘合理測(cè)試。 良好的粘合理范圍在5 12 lbs/inch之間，取決于所使用的樹脂和鑄模條件。10粗化粗化操作參

4、數(shù)操作參數(shù) ABS 時(shí)間 6-10 min 溫度 65 70 C 鉻酸 450-525 g/L 硫酸 10-15% 三價(jià)鉻 20-30 g/L 表面張力 30-40 dynes PC/ABS 50% PC 時(shí)間 8-12 min 溫度 68 75 C 鉻酸 450 - 525 g/L 硫酸 10-15% 三價(jià)鉻 20 30 g/L 表面張力 30-40 dynes 11中和劑中和劑中和劑用于將清洗水無法清除的殘留六價(jià)鉻離子(Cr+6)轉(zhuǎn)變成三價(jià)鉻離子(Cr+3)。 若鉻離子的殘留狀態(tài)是六價(jià)鉻狀態(tài)，則會(huì)影響塑料表面吸附鈀活化劑因而導(dǎo)致漏鍍。 鈀活化劑中帶進(jìn)的六價(jià)鉻離子會(huì)氧化錫和錫/鈀膠體。中和過

5、強(qiáng)有可能導(dǎo)致掛具上鍍 12中和劑之操作參數(shù)中和劑之操作參數(shù) 時(shí)間 1 2 min 溫度 32 37C 鹽酸 8 9% UDIQUE 862 Neutralizer中和劑 2 3% 空氣攪拌 中等或強(qiáng)力的均勻空氣攪拌13催催化劑化劑催化溶液含錫/鈀膠體及其他離子，可穩(wěn)定溶液。沖洗后，鈀附在塑料表面上，由水解亞錫離子包圍 溶液中過多的錫(氯化亞錫)最先與帶進(jìn)的Cr+6和/或空氣中的O2氧化成錫/鈀膠體 溶液中的NaCl可以提高溶液的穩(wěn)定性，幫助酸將鈀吸收到表面14錫錫/鈀膠體鈀膠體PdPdPdPdSn2+Sn2+Sn2+PdPdPdPdPdPdSn2+Sn2+Sn2+Sn2+Sn2+Sn2+Sn2

6、+Sn2+Sn2+Sn2+Sn2+Sn2+PdPdPdPdPdPdSn2+Sn2+Sn2+Sn2+Sn2+Sn2+Sn2+Sn2+Sn2+Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-15催催化劑操作參數(shù)化劑操作參數(shù) ABS 時(shí)間 3 4 min 溫度 32 - 37C 鹽酸 15 20% 氯化鈉 50 75 g/L 氯化亞錫 5 7 g/L UDIQUE 978 20 - 25 ppm 鈀 PC/ABS 時(shí)間 3 5 min 溫度 32 37C 鹽酸 15 20% 氯化鈉 50 75 g/L 氯化亞錫 5 7 g/L UDI

7、QUE 978 30 - 35 ppm 鈀不能空氣攪拌不能空氣攪拌16解膠解膠劑之操作參數(shù)劑之操作參數(shù) 硫酸型 時(shí)間 2 3 min 溫度 48 55C 硫酸 2.5 3.5% UDIQUE 886 50 - 60 g/L 空氣攪拌 中等均勻攪拌17化學(xué)鍍鎳化學(xué)鍍鎳化學(xué)鎳自動(dòng)催化，在塑料底材表面形成一層薄金屬層使工件具有導(dǎo)電性，以進(jìn)行后續(xù)電鍍操作。 18化學(xué)鎳的溶液成分化學(xué)鎳的溶液成分 UDIQUE 891化學(xué)鎳濃縮液 用于開缸和補(bǔ)充 含金屬鎳、螯合劑和穩(wěn)定劑 由電鍍或溶液帶出消耗 UDIQUE 892化學(xué)鎳還原劑 用于開缸和補(bǔ)充 含還原劑 由電鍍或溶液帶出消耗19化學(xué)鎳的溶液成分化學(xué)鎳的溶液

8、成分 UDIQUE 893化學(xué)鎳穩(wěn)定劑 用于開缸和調(diào)整 含螯合劑 只由帶出消耗 由UDIQUE 891補(bǔ)充 控制鍍層的磷含量20酸銅酸銅使用樂思工藝CUPROSTAR 1560時(shí)間-40 50 min目的-ABS塑料和鍍層之間的熱膨脹系數(shù)差異很大，酸銅層可以緩和溫度急速變化而造成的應(yīng)力作用。相關(guān)品質(zhì)控制測(cè)試-熱循環(huán)-不同的汽車公司熱循環(huán)測(cè)試也有所不同。通常熱循環(huán)測(cè)試程序：在烤爐高溫(75 85 C)烘烤1小時(shí)；在室溫下測(cè)試1小時(shí)；然后在冷藏設(shè)備下(-30 - -40 C)測(cè)試1小時(shí)。然后重復(fù)此循環(huán)2、3或4次。若鍍層出現(xiàn)裂紋或氣泡（粘合力損失）則說明測(cè)試失敗。21光亮酸銅光亮酸銅 CUPROS

9、TAR 1560 Cuprostar 1560 Cuprostar 1560 開缸劑Makeup 只用作開缸 Cuprostar 1560 整平劑 Leveller 主要補(bǔ)充劑 80-120毫升/1000安培小時(shí) Cuprostar 1560 載體CarrierCarrier 排除高電區(qū)燒焦 吸附陽極形成黑膜，開缸初期或添加新陽極后用量較大 含Cuprostar 1560開缸劑 20-25毫升/1000安培小時(shí) Cuprostar 1560 濕潤(rùn)劑 Wentting Agent 按表面張力添加 22銅活化劑銅活化劑 樂思工藝-Entek ME 1020 時(shí)間-1 min 目的-此溶液可確保酸銅

10、鍍層和半光亮鎳層的良好粘合力23汽車表面鍍鎳工藝汽車表面鍍鎳工藝目的-汽車工件外部需要電鍍半光亮、光亮或微孔鎳層，而這些鍍層必須具有足夠的抗腐蝕性能以抵抗外界環(huán)境的考驗(yàn)。不同的汽車生產(chǎn)商在檢測(cè)抗腐蝕性能方面有不同的測(cè)試方法和標(biāo)準(zhǔn)，然而，所有的廠商似乎都逐漸提高了對(duì)產(chǎn)品性能的要求。 樂思工藝 半光亮鎳-UDYLITE BTL 時(shí)間-約40 min 厚度-約17 um 光亮鎳- UDYLITE 61D 時(shí)間-約15 min 厚度-約7 um 微孔鎳DUR-NI 618 時(shí)間-約4 min 厚度-約2.5 um 24美國(guó)通用汽車的厚度要求美國(guó)通用汽車的厚度要求25鍍鎳鍍鎳抗腐蝕測(cè)試抗腐蝕測(cè)試CASS

11、 TEST-ASTM B-368 (COPPER ACCELERATED ACETIC ACID SALT SPRAY-此測(cè)試是將工件置于控制的腐蝕性環(huán)境中，測(cè)試鍍層防腐性能。然而，生產(chǎn)商都希望在未來可以延長(zhǎng)工件抗腐蝕的時(shí)間。 STEP TEST-測(cè)試不同類型的鍍鎳層之間的電位差。按常規(guī)來說，鍍鎳層之間的電位差越大，工件的抗腐蝕性就越強(qiáng)。半光亮鍍鎳層和光亮鍍鎳層之間的電位差可達(dá)150 mV，而光亮鍍鎳層和微孔鎳鍍層之間的電位差范圍在20 30 mV之間。DUPERNELL TEST-此測(cè)試確定鍍鉻層的微孔量。在正確控制電壓（電流）避免活化鉻鈍化層的情況下，將銅電鍍?cè)谖⒖足t層裸露出來的鎳上，然后

12、計(jì)算電鍍的銅點(diǎn)，銅點(diǎn)的數(shù)量必須能夠滿足客戶的要求。 26半光鎳半光鎳 UDYLITE BTL BTL開缸劑 減低鍍層應(yīng)力，改善鍍層展延性 按滴定分析濃度，控制1% BTL補(bǔ)充劑 控制電位差結(jié)果 按電位決定添加量 60毫升/1000安培小時(shí) BTL TL-2整平劑 控制鍍層整平性，過量添加會(huì)提高鍍層應(yīng)力 180毫升/安培小時(shí) 62A濕潤(rùn)劑 按表面張力添加 27光亮鍍鎳光亮鍍鎳 UDYLITE 61D 61D 提高鍍層光亮度及整平性 可按所需的整平性調(diào)整添加量 250-400毫升/1000安培小時(shí) 41主要提高整平性及低區(qū)光亮度，以及提高61D的效率濃度過低會(huì)影響光亮度及整平性，中高區(qū)有白霧濃度過

13、高不會(huì)造成影響可滴定分析濃度，1%28光亮鍍鎳光亮鍍鎳 UDYLITE 61D63降低鍍層應(yīng)力 可滴定分析濃度，8%添加量約為 40毫升/1000安培小時(shí) 62A濕潤(rùn)劑 按表面張力添加 29鎳封鎳封 DUR NI 618 DN 618固體固體提供鍍液中的固體，令鍍層產(chǎn)生微孔添加前必須攪拌，降低固體體積，令固體均勻分散鍍液 為保持質(zhì)量穩(wěn)定，固體建議每?jī)芍苓^濾清理，重新添加。保持鍍液中的固體不會(huì)結(jié)塊 分散劑分散劑令固體在鍍液中分散均勻建議用自動(dòng)添加控制濃度，保持鍍液中含有穩(wěn)定的濃度按安培小時(shí)添加，添加量約為200-250ml/kAH可用UV分析濃度 日常添加。不同的生產(chǎn)線會(huì)有不同的添加量，具體添加

14、量可按鍍層微孔數(shù)設(shè)定分散劑同時(shí)控制光鎳及鎳封鍍層間的電位差30BTL補(bǔ)充劑 如發(fā)現(xiàn)光鎳及鎳封間的電位差不夠高，可另外添加BTL補(bǔ)充劑BTL補(bǔ)充劑提高電位差的能力是分散劑的10倍過量添加會(huì)令鍍層白霧 61D只開缸添加，日常靠光亮鎳槽液帶入pH提高pH可提高微孔數(shù)鎳封鎳封 DUR NI 618312.5 m DUR-NITM15 m Bright-nickel0.25 m ChromeDistribution of Pores32Semi-bright-nickelBright-nickelDUR-NITMSTEP TEST20025030035040045050005101520253035Th

15、ickness mE mV33鍍鉻及鉻活化劑鍍鉻及鉻活化劑 鉻活化劑 樂思工藝-ANKOR NFDS 時(shí)間-30秒 使用這些溶液的目的是清除鎳氧化物，使鎳層具有活性可以進(jìn)行鍍鉻 光亮鍍鉻 樂思工藝- ANKOR 1120H 時(shí)間3 4 min 厚度0.18 um34漏鍍漏鍍 粗化濃度、時(shí)間或溫度太低 粗化三價(jià)鉻濃度太高 塑料應(yīng)力太高 鈀活化劑濃度、時(shí)間或溫度太低 解膠濃度、時(shí)間或溫度太低 解膠空氣攪拌太強(qiáng) 化學(xué)鎳溫度太低 掛具將粗化液帶進(jìn)其它鍍液 化學(xué)鎳Udique 892濃度太低 化學(xué)鎳pH太高 絕緣油太多，帶進(jìn)槽液 粗化表面太張力太高35化學(xué)鎳鍍層粗糙化學(xué)鎳鍍層粗糙 前處理過濾不良 水洗槽

16、太臟 化學(xué)鎳溫度太高 化學(xué)鎳鍍槽上鍍 打氣管路污染 過度粗化36結(jié)合力不良結(jié)合力不良 粗化不夠 粗化濃度、溫度或時(shí)間太低 粗化三價(jià)鉻太高 過度粗化 粗化濃度、溫度或時(shí)間太高 粗化三價(jià)鉻太低 塑料應(yīng)力太高 37掛具上鍍掛具上鍍 粗化濃度、溫度或時(shí)間太低 粗化三價(jià)鉻太高 中和濃度、溫度或時(shí)間太高 鈀活化濃度、溫度或時(shí)間太高 解膠濃度、溫度或時(shí)間太低 化學(xué)鎳溫度太高或活性太強(qiáng) 掛具太新 掛具質(zhì)量不良38電鍍鍍層粗糙電鍍鍍層粗糙 助濾粉或碳粉通過過濾泵 陽極袋破洞 掛具點(diǎn)燒焦 工件跌入鍍槽 酸銅槽的硫酸銅未溶解 鍍鎳槽的主鹽或硼酸未溶解 打氣管路污染 掛具未完全退鍍39針孔針孔 槽液有油性污染物 電鍍

17、槽攪拌不良 電鍍槽有有機(jī)污染物 酸銅光劑失調(diào) 鎳鍍液表面張力太高 鎳鍍液的硼酸太低 40電鍍層結(jié)合力不良電鍍層結(jié)合力不良 掛具未有清潔 銅活化溫度太低、時(shí)間太短或ME1020濃度太低 銅、鎳或水洗槽有油質(zhì)污染 在工件上直接添加酸41酸銅鍍層不光亮酸銅鍍層不光亮 電流太低 光劑濃度太低 光劑濃度極高 厚度太薄 硫酸銅濃度太高 硫酸濃度太低 有機(jī)污染 溫度太高 塑料過度粗化 氯離子濃度太高 陽極太少 掛具設(shè)計(jì)不良42鎳鍍層不光亮鎳鍍層不光亮 電流太低 光劑濃度太低 pH太低 陽極太少 鍍液含銅或鉻污染物 有機(jī)污染 光劑失調(diào) 鎳封鍍液DN-618固體含量太高43鎳鍍層燒焦鎳鍍層燒焦 電流太高 空氣攪拌太低 63濃度太低 有機(jī)物污染 溫度太低 硼酸太低 鎳金屬含量太低 工件太接近陽極44鎳鍍層應(yīng)力太高鎳鍍層應(yīng)力太高 pH太高 光劑含量太高 有機(jī)物污染 63含量太低 電位差結(jié)果不良電位差結(jié)果不良 半光鎳BTL補(bǔ)充劑含量太低 光亮鎳63太低 分散劑含量太低 半光劑有硫污染物 多層鎳pH或溫度超出控制范圍 有機(jī)物污染 鎳封厚度太低45微