ABS電鍍基本工藝

1、電鍍基本工藝2015.9.281點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本目錄三、常規(guī)電鍍二、ABS化學(xué)鍍及前處理一、塑料電鍍概述2點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本一、塑料電鍍概述經(jīng)濟效益充分發(fā)揮塑料及 金屬的特性塑料金屬化3點擊添加文本二、ABS化學(xué)鍍及前處理除油、除蠟親水粗化中和鈀水解膠化學(xué)鎳 除油粉、除蠟水 H2SO4、整面劑H2SO4、CrO3 HCl、N2H4H2OPdCl2、HCl、SnCl2H2SO4、NaOHNiSO46H2O、Na3Cit2H2O、NaH2PO2H2O、NH4Cl&NH3H2O1、流程簡述預(yù)浸4點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加

2、文本2、除油、除蠟除去制件表面污垢，促使粗化均勻，提高鍍層結(jié)合力，保護粗化液。工藝范圍及條件目的成份含量溫度除油粉30-35g/L502除蠟粉8-10ml/L5025點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本3、親水成份整面劑中的表面活性劑組分可以定向均勻地排列在膠件的表面，使表面可以與粗化液充分均勻地接觸，從而提高粗化的效率和均勻性。成份含量溫度硫酸80-100g/L室溫整面劑1-2ml/L 機理及作用6點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本4、粗化成份一方面使塑料制件表面具有微觀粗槽，從而增大了鍍層與塑料的接觸面，以增加它和金屬的粘接力；另一方面使塑料制件表面具有親水性，以

3、便制件表面進行均勻吸附。成份含量溫度CrO3380-420g/L653H2SO4380-420g/L抑霧劑適量 作用7點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本粗化機理蝕刻作用電鍍級ABS是丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)組成的三元共聚物，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)樹脂相A和S組分是共聚構(gòu)型，而橡膠相的B組分則以球形分散于S-A構(gòu)型中。當(dāng)ABS溶解在鉻酸與硫酸混合液中腐蝕粗化時，橡膠相B組分優(yōu)先被鉻酸蝕刻溶解，樹脂相A溶解速度相當(dāng)慢，樹脂相S幾乎不溶解，致使連續(xù)的樹脂相表面留下大量均勻的微小孔穴。這些孔穴是金屬鍍層與塑料表面產(chǎn)生結(jié)合力的主要因素。BBBA-SA-S8點擊添加文本點擊添加文本點擊添

4、加文本點擊添加文本、氧化作用強酸、強氧化性的粗化劑，還能對塑料表面的高分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生斷鏈的作用，即長鏈變成短鏈，同時發(fā)生氧化作用。ABS塑料粗化時，在酸性介質(zhì)條件下，鉻酸主要對B 組分起氧化作用，反應(yīng)如下：9點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本使非離子分子極化ABS塑料表面的AS高聚物中，有許多“掛在碳鏈上的苯環(huán)，在這些苯環(huán)上可以通過親電反應(yīng)引進某些活性基團。粗化液中高濃度H2SO4在加熱的條件下，使苯環(huán)引入磺酸基?；撬峄然囊霕O大的提高了塑料表面的親水性。10粗化液各組分的作用1、硫酸 使苯環(huán)引入磺酸基，增強親水性 提供酸性介質(zhì)蝕刻作用硫酸含量過高的粗化液對塑料制件表面作用過快

5、，易使幾何形狀復(fù)雜、平直表面積很大的制件粗化不均；硫酸含量過低時，ABS中的樹脂相A、S容易遭破壞，降低了制件表面的抗拉強度，鍍層結(jié)合力顯著下降。11點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本3、抑霧劑2、鉻酸酐主要是氧化作用減少鉻霧產(chǎn)生12影響粗化的因素 粗化操作中必須嚴格控制適宜的粗化條件，若粗化不足，會引起鍍層起泡、結(jié)合力差。甚至在沉積金屬時，局部沉不上； 粗化過度，則會引起零件變形或使表面層腐蝕，從而損壞表面光潔度。 影響粗化的因素主要有：粗化時間，粗化溫度 及三價鉻含量。13over-pickledunder-pickeldcorrectly pickled粗化度14點擊添加文

6、本點擊添加文本點擊添加文本時間溫度三價鉻含量 時間過長，會造成過蝕； 時間過短，則起不到浸蝕成孔的作用。生產(chǎn)過程中要嚴格控制好粗化液的溫度，溫度低粗化速度慢，達不到要求的粗化效果；溫度太高，塑料會發(fā)生熱膨脹，清洗時遇冷收縮，表面會出現(xiàn)肉眼可見的網(wǎng)狀裂紋。隨著粗化的進行，化學(xué)粗化液中的六價鉻會被還原為三價鉻，當(dāng)三價鉻達到一定量時，粗化速度和效果顯著下降，造成鍍層結(jié)合力下降。15粗化液再生隔膜電解： 隔膜電解實質(zhì)上是電解和電滲的組合，借助隔膜使電解槽分隔成陰極室和陽極室，在直流電場的作用下，通過隔膜產(chǎn)生離子的遷移，同時在電極表面發(fā)生下列的氧化還原反應(yīng)。 陽極：4OH- 2H2O + O2 + 4e

7、 Cr3+ Cr6+ + 3e 陰極：2H+ + 2e H2 Cr6+ + 3e Cr3+ 將粗化廢液放在陽極室，陰極室注入硫酸（主要起導(dǎo)電作用），通直流電后，三價鉻在陽極表面氧化成六價鉻，同時某些金屬雜質(zhì)離子通過隔膜向陰極室遷移，從而達到粗化廢液的再生和純化。16點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本5、中和成份 除去粗化后殘留在制件表面微孔結(jié)構(gòu)中的六價鉻，避免帶進鈀水缸而導(dǎo)致鈀水失去活性。 塑料表面殘留六價鉻會影響其表面對鈀活化劑吸附因而導(dǎo)致漏鍍。鈀活化劑中帶進的六價鉻離子會氧化錫和錫/鈀膠體，導(dǎo)致鈀水失去活性 機理及作用成份含量溫度CP-鹽酸14-20ml/L室溫水合聯(lián)氨0.3

8、-0.5ml/L六價鉻17反應(yīng)方程式：水合聯(lián)氨過多時，掛具上鎳；過少時，不能起到還原作用。186、預(yù)浸 防止帶入水引起Sn2+的水解形成沉淀，維持鈀水pH穩(wěn)定性，保證鈀水的活性。19點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本7、鈀水成份 通過粗化后的表面,經(jīng)過鈀水時,表面微觀凹位就會沉積上沒有活性的膠態(tài)鈀.這種膠態(tài)鈀中具有催化活性的金屬鈀,被錫離子膠體包圍著.要使膠態(tài)鈀得到活性，需經(jīng)過后面的解膠工序。 機理及作用成份含量溫度PdCl230-50ppm262HCl270-300ml/LSnCl221g/L錫鈀20點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本8、解膠成份 吸附在塑料表面的

9、膠體以鈀為核心，外圍為二價錫的粒子，而鈀水后的水洗工序使二價錫水解成膠狀，將鈀包裹在里面，使鈀的催化作用無法體現(xiàn)，為了使鈀粒子能暴露，必須去掉錫的水解膜，此過程叫解膠。 機理及作用工藝成份含量溫度酸解膠硫酸60-100g/L502堿解膠氫氧化鈉0.1-1g/L402鈀219、化學(xué)鎳利用化學(xué)還原的方法在工件表面催化膜層上沉積薄薄的一層導(dǎo)電金屬膜，便于隨后進行電鍍各種金屬（膜的厚度一般為0.05-0.8)。主要成分及作用硫酸鎳：作為鎳離子的供給源。檸檬酸鈉：絡(luò)合劑，與鎳離子形成絡(luò)合物，防止產(chǎn)生氫氧化鎳沉淀，同時控制鎳離子的濃度，是沉鎳按正常速度進行；又可作為緩沖劑防止PH的迅速下降。次亞磷酸鈉：還

10、原劑。氨水&氯化銨：PH緩沖劑。22三、常規(guī)電鍍1、工藝簡介焦銅/瓦特鎳 提高導(dǎo)電性鍍銅增強光澤感、整平性和柔軟性鍍鎳半光鎳光鎳封口鎳 提高裝飾性和耐腐蝕性鍍鉻光澤感、金屬感和耐腐蝕性232、光銅（酸性硫酸鹽鍍銅）化學(xué)鎳鈦籃陽極袋磷銅制品制品鍍液硫酸銅硫酸氯離子 光亮劑ABS24工藝范圍及條件成份工藝范圍操作條件溫度攪拌陽極PHCuSO4190-230g/L251空拌磷銅/H2SO465-72g/LCl-60-100ppm25、各組分作用硫酸銅 是提供鍍銅溶液銅離子的主鹽。硫酸銅含量過低將降低陰極電流密度上限和銅鍍層的光亮度。過高可以提高陰極電流密度上限，但降低鍍液的分散能力且硫酸銅容易結(jié)晶析

11、出。硫酸加入硫酸可以提高鍍液的電導(dǎo)率并通過共同離子效應(yīng)，降低銅離子的有效濃度，從而提高陰極極化作用，改善鍍液的分散能力，使銅鍍層結(jié)晶細致。此外，硫酸的加入還有防止鍍液中的硫酸亞銅水解而生成氧化銅的作用，減少陽極鈍化現(xiàn)象。因此，可以避免產(chǎn)生氧化亞銅的疏松鍍層，提高了鍍液的穩(wěn)定性能。26為陽極活化劑，幫助陽極均勻溶解，抑制Cu+的產(chǎn)生，提高鍍層光亮，整平能力，降低鍍層內(nèi)應(yīng)力。濃度過高，銅鍍層的光亮度下降，陽極表面出現(xiàn)白色膠體膜，鍍液的陰極電流密度范圍變窄和整平性能下降，嚴重時銅鍍層粗糙，并產(chǎn)生毛刺或燒焦。濃度過低，出現(xiàn)樹枝狀鍍層，高電流區(qū)易燒焦，易出現(xiàn)麻點和針孔。為了避免鍍液中的氯離子積累過多，無

12、論配制或補充鍍液時必須用純水，同時在鍍銅前的活化不能用鹽酸而用硫酸。氯離子27陽極采用含磷銅合金,其中磷含量:0.040.06%. 作用如下:1.在溶解過程中形成可導(dǎo)電黑膜Cu3P,催化一價銅的氧化;2.阻止一價銅進入溶液;3.阻止陽極的過快溶解,較少陽極泥產(chǎn)生，保持溶液Cu2+濃度的穩(wěn)定。283、鍍鎳化學(xué)鎳ABS鈦 籃陽極袋金屬鎳 制 品 制品鍍液硫酸鎳氯化鎳硼酸 （添加劑）29半光鎳鎳是一種帶微黃的銀白色金屬，具有良好的導(dǎo)電性能和導(dǎo)熱性能。 1基本化學(xué)特性： 鎳在有機酸中很穩(wěn)定，在硫酸、鹽酸中溶解很慢，在濃硝酸中處于鈍化狀態(tài)，但在稀硝酸中則不穩(wěn)定。鎳在空氣中或在潮濕空氣中比鐵穩(wěn)定，在空氣中

13、形成透明的鈍化膜而不再繼續(xù)氧化，耐蝕性好。 2半光鎳鍍層含硫小于0.005%，延伸率一般大于8%，它是工程鎳中多層鎳的底層，電鍍中一般半光鎳的厚度不低于總鎳的50%，外飾件為60%。30成份工藝范圍操作條件溫度攪拌陽極PHNiSO4270-300g/L552 空拌鎳角3.8-4.3NiCl240-45g/LH3BO338-45g/L工藝范圍及條件31各組分作用硫酸鎳鍍液的主要成分，是鎳離子的來源，硫酸鎳含量低，鍍液分散能力好，鍍層結(jié)晶細致，易拋光，但陰極電流效率和極限電流密度低，沉積速度慢，硫酸鎳含量高，允許使用的電流密度大，沉積速度快，但鍍液分散能力稍差。氯化鎳只有硫酸鎳的鍍液，通電后鎳陽極

14、的表面很易鈍化，影響鎳陽極的正常溶解，鍍液中鎳離子含量迅速減少，導(dǎo)致鍍液性能惡化。 加入氯離子，能顯著改善陽極的溶解性，還能提高鍍液的導(dǎo)電率，改善鍍液的分散能力，因而氯離子是鍍鎳液中不可缺少的成分。但氯離子含量不能過高，否則會引起陽極過腐蝕或不規(guī)則溶解，產(chǎn)生大量陽極泥，懸浮于鍍液中，使鍍層粗糙或形成毛刺。32在鍍鎳時，由于氫離子在陰極上放電，會使鍍液的pH值逐漸上升，當(dāng)pH值過高時，陰極表面附近的氫氧根離子會與金屬離子形成氫氧化物夾雜于鍍層中，使鍍層外觀和機械性能惡化。加入硼酸后，硼酸在水溶液中會解離出氫離子，對鍍液的pH值起緩沖作用，保持鍍液pH值相對穩(wěn)定。除硼酸外，其他如檸檬酸、醋酸以及它

15、們的堿金屬鹽類也具有緩沖作用，但以硼酸的緩沖效果最好。硼酸含量過低：緩沖作用太弱，pH值不穩(wěn)定; 過高：其溶解度小，在室溫時容易析出。硼酸33成份工藝范圍操作條件溫度攪拌陽極PHNiSO4320-350g/L552 空拌鎳餅3.8-4.3NiCl250-55g/LH3BO340-45g/L光鎳在半光鎳基礎(chǔ)液加入光劑，其中含硫量為0.040.08%.鍍層高光亮，高整平。電位比半光鎳負100200mV、封口鎳負1040mV。厚度不超過總鎳層40%；34 封口鎳，其實質(zhì)是一種復(fù)合電鍍工藝，目的是獲得微孔鉻層，使鍍層的耐蝕性進一步提高。工藝是在普通的光亮鍍鎳液中，加入某些非導(dǎo)電微粒(粒徑控制在0.01

16、um0.5um)，通過攪拌，使這些微粒懸浮在鍍液中，在電流作用下，將這些微粒與金屬鎳發(fā)生共沉積，形成鎳與微粒組成的復(fù)合鍍層，然后在這一復(fù)合鍍層上鍍鉻。由于微粒不導(dǎo)電，鉻不能在微粒表面沉積，使鉻鍍層上形成大量微孔，即所謂微孔鉻。鎳封層的微孔數(shù)在1000040000個/cm2最為理想，微孔數(shù)過少，耐蝕性提高不明顯；微孔數(shù)過多(如達80000個/cm2)，鉻層出現(xiàn)倒光現(xiàn)象，影響裝飾性。同時鉻層厚度也不能過厚，一般為0.25 um左右。如鉻層過厚，會在微孔上出現(xiàn)“搭橋”現(xiàn)象，把微粒表面遮住，達不到微孔鉻的目的。在電化學(xué)腐蝕過程中，鉻是陰極，鎳是陽極，當(dāng)鉻層表面微孔大量增加時，陽極鎳的腐蝕電流密度大為降

17、低，也即減慢了鎳層的腐蝕速度，使鍍層體系的耐蝕性明顯提高。 封口鎳354、鍍鉻化學(xué)鎳 制品 制品陽極不溶性極板鍍液鉻酸酐硫酸36鍍鉻時候的反應(yīng)及變化.在陰極: 產(chǎn)生氫氣 6價鉻（CrO3的水溶液）還原為價鉻 析出金屬鉻（鍍鉻） .在陽極： 產(chǎn)生氧氣 價鉻被氧化成6價鉻 發(fā)生陽極金屬的氧化（生成黑褐色的過氧化鉛）。在兩極產(chǎn)生的氣體同時作為電鍍液霧飛散。37電鍍液氧氣 過氧化鉛陽極（鉛合金）陰極氫氣鍍鉻在陰極附近生成3價鉻在陽極附近被氧化成鉻酸（6價）鍍鉻時候的反應(yīng)及變化38鍍液組成硫酸陰離于SO42 的存在不僅促進了Cr3+的生成，為陰極膠體膜的形成創(chuàng)造了條件，而且會使膠體膜溶解。這種矛盾性的影

18、響必然導(dǎo)致陰離子只有在一個合適的濃度下才能發(fā)揮它的最大效用。當(dāng)SO42濃度太低時，膠體膜（Cr(OH)3）不易溶解，還原為三價鉻和金屬鉻過程受阻，析氫過程占絕對優(yōu)勢, 故電流效率降低, 當(dāng)SO42 濃度過高時，膠體膜隨之變薄，與析氫的同時，有利于三價鉻還原反應(yīng)的進行，也使電流效率降低。 陰極膠體膜的特性是隨著鍍液的組分、電流密度和溫度的變化而變化，從而會引起電流效率和沉積層特性的變化鉻酸酐CrO3是鍍液的主要成分，通常其濃度在100450g/L范圍內(nèi)變動。CrO3濃度高，鍍液導(dǎo)電率高，鍍液分散能力好，對CrO3濃度變化和雜質(zhì)的敏感性小。CrO3濃度低，電流效率較高，鍍層硬度較硬。CrO3其中常含SO42，一般CrO3:SO42=100:13