近年來,塑料電鍍已被廣泛應用在塑料零件的裝飾性電鍍上。ABS塑料是塑料電鍍中應用最廣的一種。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,丁二烯的含量對塑料電鍍影響很大,一般應控制在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是非導體,所以電鍍前必須附上導電層。形成導電層要經過粗化、中和、敏化、活化、化學鍍等幾個步驟,比
金屬電鍍復雜,在生產中容易出現問題。我們從ABS塑膠電鍍的工藝出發,分析原因并找出了解決的辦法。
1、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為塑料的比重小,所以在溶液中易浮起。燈罩外形就象一個小盤一樣,內表面凹進去,邊上有兩個小孔,開始只用一根銅絲卡著兩個小孔進行電鍍。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被燒焦,并露出塑料,是因導電不良引起的。為了解決工件漂浮與導電問題,我們設計了專門的夾具。夾具有一定的重量,上燈罩后不再浮起,再用兩個較寬的導電片卡在燈罩的孔上,使各處電流均勻,接觸點就不會燒焦了。
1.2 燈罩化學鍍銅時出現氣泡,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鍍銅水洗電鍍水洗干燥。由以上可知,化學鍍銅前的任何步驟出現問題都會導致鼓泡。引起結合力不好的原因有很多,經常易出現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。燈罩采用的是化學除油(塑料件不適宜用有機溶劑除油),操作時,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塑膠電鍍中很重要的過程。粗化不足,結合力下降;粗化過度,又會使孔變大變形,結合力也會降低。由于敏化液中二價錫極不穩定,所以敏化液易失效,如不調整,會導致活化失敗;罨蛔,會使化學鍍層沉積不全;而活化過度,使活性金屬在表面還原過多而形成不連續膜層,也會使結合力下降。我們從除油開始,嚴格按除油液配方和操作條件,又檢查粗化工序的時間、溫度,新配制了敏化液和活化液,結果化學鍍銅后仍出現氣泡。幾次反復試驗,結果一樣,最后斷定鼓泡不是由除油、粗化、敏化、活化引起的。此時懷疑是否料的成分及成型工藝有問題,因為ABS塑料的成分及成型工藝與
電鍍有直接的關系。ABS顆粒易吸水,要求壓注前水份含量低于0.1%,必須在80℃熱風干燥箱中烘干2~4h,周圍環境也必須干燥。ABS塑料中不能混入其它成分。我們通過調查發現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烘干。在我們的指導下,將要注塑的原料在80℃下烘干2~4h,經檢驗符合電鍍要求后再進行注塑。改進后的燈罩電鍍后鼓泡問題再沒有出現。
1.3 燈罩電鍍后表面出現黑斑,無光澤燈罩化學鍍銅后,轉入塑膠電鍍工序,我們采用的工藝流程是:鍍鎳鍍銅鍍亮鎳鍍鉻。鍍銅溶液比較穩定,主要問題是銅陽極在電鍍中易產生銅粉(Cu2O),銅粉進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,電鍍后經常打開清洗,因此,鍍銅后表面光亮、細致、沒出現任何問題。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。槽液放置一夜后,把上清液全部倒到備用槽,發現鍍槽底部有黃褐色泥狀沉淀物。經分析是由于鍍鎳溶液溫度偏高,光亮劑分解所致,電鍍時,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。后來還發現,由于鍍鎳、鍍鉻同用一套導電棒,導電棒上帶有鍍鉻時留下的鉻酐,鍍鎳時,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,這些都是引起發黑的原因。銅雜質可用0.5A/dm2電流密度電解除去。去除六價鉻,先用硫酸調節鍍液pH至3左右,然后加入亞硫酸鈉0.2~0.4g/L,攪拌,使六價鉻還原為三價鉻,然后用低電流密度除去三價鉻。最后用活性炭處理過濾除去有機雜質。槽液經處理后,鍍鎳后再沒有出現黑斑。套鉻時,燈罩的凹部采用象形陽極,最后鍍出的燈罩光亮、細致,符合產品要求。
2、總結
2.1 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。
2.2 電鍍時要設計專用的掛具。
2.3 注意槽液的維護,使各成分保持在工藝規范內。4)加強工序間的清洗,不要把其它雜質帶入。