塑膠電鍍工藝問題及解決方案

• 來源：原創(chuàng)更新時(shí)間：2015-10-19點(diǎn)擊：1416次

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         近年來，塑料電鍍已被廣泛應(yīng)用在塑料零件的裝飾性電鍍上。ABS塑料是塑料電鍍中應(yīng)用最廣的一種。ABS塑料是丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)的三元共聚物。對電鍍級ABS塑料來說，丁二烯的含量對電鍍影響很大，一般應(yīng)控制在18%～23%。丁二烯含量高，流動性好，易成型，與鍍層附著力好。由于ABS是非導(dǎo)體，所以電鍍前必須附上導(dǎo)電層。形成導(dǎo)電層要經(jīng)過粗化、中和、敏化、活化、化學(xué)鍍等幾個(gè)步驟，比金屬電鍍復(fù)雜，在生產(chǎn)中容易出現(xiàn)問題。我們從ABS塑料電鍍的工藝出發(fā)，分析原因并找出了解決的辦法。
  問題及解決方法
  1.1 鍍件易漂浮，與掛具接觸的地方易被燒焦因?yàn)樗芰系谋戎匦?，所以在溶液中易浮起。燈罩外形就象一個(gè)小盤一樣，內(nèi)表面凹進(jìn)去，邊上有兩個(gè)小孔，開始只用一根銅絲卡著兩個(gè)小孔進(jìn)行電鍍。由于電鍍中氣體的放出，燈罩易與銅絲脫離，加之銅絲也輕，不足以使燈罩浸入溶液里。后來在銅絲上附上重物，解決了漂浮問題。銅絲與燈罩的接觸點(diǎn)被燒焦，并露出塑料，是因?qū)щ姴涣家鸬?。為了解決工件漂浮與導(dǎo)電問題，我們設(shè)計(jì)了專門的夾具。夾具有一定的重量，上燈罩后不再浮起，再用兩個(gè)較寬的導(dǎo)電片卡在燈罩的孔上，使各處電流均勻，接觸點(diǎn)就不會燒焦了。
  1.2 燈罩化學(xué)鍍銅時(shí)出現(xiàn)氣泡，電鍍后氣泡變大，并可以揭起塑料電鍍的工藝流程為:除油→水洗→粗化→水洗→敏化→自來水洗→去離子水洗→活化→水洗→化學(xué)鍍銅→水洗→電鍍→水洗→干燥。由以上可知，化學(xué)鍍銅前的任何步驟出現(xiàn)問題都會導(dǎo)致鼓泡。引起結(jié)合力不好的原因有很多，經(jīng)常易出現(xiàn)問題的是除油過程和粗化過程。除油不徹底，會引起掉皮、脫落。燈罩采用的是化學(xué)除油(塑料件不適宜用有機(jī)溶劑除油)，操作時(shí)，溫度升高到65～70℃，不斷地抖動工件，直到水洗后不掛水珠為止。粗化是ABS塑料電鍍中很重要的過程。粗化不足，結(jié)合力下降;粗化過度，又會使孔變大變形，結(jié)合力也會降低。由于敏化液中二價(jià)錫極不穩(wěn)定，所以敏化液易失效，如不調(diào)整，會導(dǎo)致活化失敗?；罨蛔?，會使化學(xué)鍍層沉積不全;而活化過度，使活性金屬在表面還原過多而形成不連續(xù)膜層，也會使結(jié)合力下降。
  我們從除油開始,嚴(yán)格按除油液配方和操作條件,又檢查粗化工序的時(shí)間、溫度,新配制了敏化液和活化液,結(jié)果化學(xué)鍍銅后仍出現(xiàn)氣泡。幾次反復(fù)試驗(yàn),結(jié)果一樣,最后斷定鼓泡不是由除油、粗化、敏化、活化引起的。此時(shí)懷疑是否料的成分及成型工藝有問題,因?yàn)锳BS塑料的成分及成型工藝與電鍍有直接的關(guān)系。ABS顆粒易吸水,要求壓注前水份含量低于0.1%,必須在80℃熱風(fēng)干燥箱中烘干2～4h,周圍環(huán)境也必須干燥。ABS塑料中不能混入其它成分。我們通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)注塑廠將大量成型的ABS塑料件堆放在潮濕的庫房地面上,而且注塑前的原料未經(jīng)烘干。在我們的指導(dǎo)下,將要注塑的原料在80℃下烘干2～4h,經(jīng)檢驗(yàn)符合電鍍要求后再進(jìn)行注塑。改進(jìn)后的燈罩電鍍后鼓泡問題再沒有出現(xiàn)。
  1.3 燈罩電鍍后表面出現(xiàn)黑斑,無光澤燈罩化學(xué)鍍銅后,轉(zhuǎn)入電鍍工序,我們采用的工藝流程是:鍍鎳→鍍銅→鍍亮鎳→鍍鉻。鍍銅溶液比較穩(wěn)定,主要問題是銅陽極在電鍍中易產(chǎn)生銅粉(Cu2O),銅粉進(jìn)入鍍液會引起鍍層粗糙。我們用耐蝕性陽極布包住陽極再放入陽極套中,電鍍后經(jīng)常打開清洗,因此,鍍銅后表面光亮、細(xì)致、沒出現(xiàn)任何問題。零件鍍亮鎳后表面無光澤,而且有黑斑,加光亮劑后,問題仍未消除,分析槽液,各成分含量均在范圍之內(nèi)。槽液放置一夜后,把上清液全部倒到備用槽,發(fā)現(xiàn)鍍槽底部有黃褐色泥狀沉淀物。經(jīng)分析是由于鍍鎳溶液溫度偏高,光亮劑分解所致,電鍍時(shí),空氣攪拌裝置把槽底的泥渣翻起來,同鎳離子一起沉積到鍍層上,造成毛刺和黑斑。
  后來還發(fā)現(xiàn),由于鍍鎳、鍍鉻同用一套導(dǎo)電棒,導(dǎo)電棒上帶有鍍鉻時(shí)留下的鉻酐,鍍鎳時(shí),易將鉻帶入鎳槽中;又由于掛具沒有絕緣,鍍鎳溶液中帶入了銅雜質(zhì),這些都是引起發(fā)黑的原因。銅雜質(zhì)可用0.5A/dm2電流密度電解除去。去除六價(jià)鉻,先用硫酸調(diào)節(jié)鍍液pH至3左右,然后加入亞硫酸鈉0.2～0.4g/L,攪拌,使六價(jià)鉻還原為 三價(jià)鉻 ,然后用低電流密度除去三價(jià)鉻。最后用活性炭處理過濾除去有機(jī)雜質(zhì)。槽液經(jīng)處理后,鍍鎳后再沒有出現(xiàn)黑斑。套鉻時(shí),燈罩的凹部采用象形陽極,最后鍍出的燈罩光亮、細(xì)致,符合產(chǎn)品要求。
  結(jié)論
  塑料件的成分及成型工藝不能忽視,這往往是電鍍工作者不易覺察的問題。
  2)電鍍時(shí)要設(shè)計(jì)專用的掛具。
  3)注意槽液的維護(hù),使各成分保持在工藝規(guī)范內(nèi)。
  4)加強(qiáng)工序間的清洗,不要把其它雜質(zhì)帶入。