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塑料电镀时镀层与塑料结合力不好的原因

放大字体  缩小字体发布日期:2012-04-14  浏览次数:2010
核心提示:在进行塑料电镀时,出现镀层与塑料结合力不好的现象,造成这种现象的原因可能是以下几种:1除油不良;2注塑成型条件不当;3化学粗化液配方不适当;4粗化不够充分或者过度;本方将对5种可能会导致的原因进行分析,并给出解决办法。

(1)除油不良

可能原因: 在塑料成型过程中,一般模具上加脱模剂;在周转过程中又会黏附各种油污物质以及在后工序的抛光中黏附的抛光膏等等,都妨碍了硫酸一铬酸型粗化液对塑料表面的粗化,达不到亲水性和粗化的要求,使粗化不均匀,严重影响塑料与镀层的结合力。常用的除油方法有有机溶剂除油和碱性除油。塑料除油常用的有机溶剂包括:

ABS——乙醇;

环氧树脂——甲醇、丙酮;

聚苯乙烯——乙醇、甲醇、三氯乙烯;

酚醛塑料——甲醇、丙酮;

聚氯乙烯——乙醇、甲醇、丙酮、三氯乙烯;

聚酰胺——汽油、三氯乙烯;

氟塑料——丙酮;

聚酯酰酯——甲醇、三氯乙烯;

聚丙烯酸酯——甲醇;

氨基塑料——甲醇

碱性除油液的组成与钢铁件碱性除油液相似,碱性除油液不能用于酚醛塑料等不耐碱的材料,除油液的温度不宜过高,否则容易引起制品变形

处理方法:合理选择除油工艺,严格标准作业,保证除油效果

(2)注塑成型条件不当

可能原因:塑料零件的成型工艺对镀层的结合力影响很大。判别其好坏的方法是在24℃±3℃的温度下用冰醋酸浸泡2min,然后水洗干燥,如果这时工件表面产生白色粉末或是产生裂纹,则这样的塑料内应力很大,结合力不好,一般来说产生白粉时,多数不能通过循环试验,产生裂纹时,多数不能通过剥离试验。该异常往往发生在零件相同的部位,多数零件都有类似现象

附一:塑料零件的成型工艺

a.原材料应在80~90℃温度下烘干4h,以去除残留水分;

b.充分混炼,以使各成分、温度均匀;

C.尽可能不使用脱模剂,特别是不能使有机硅油脱模剂,若非用不可,也只能用滑石粉或肥皂水;

d.注塑温度一般在255~275℃为宜;

e.模具温度一般在45~95℃为宜;

f.注塑压力要低,注塑速度要慢

附二:塑料零件内应力的检查及处理

①冰醋酸浸渍法。将零件完全浸入24℃±3"C的冰醋酸中30s,取出后立即清洗,然后晒干检查表面,若有细小致密的裂纹,说明此处有应力存在。裂纹越多,应力越大。重复上述操作,在冰醋酸中浸2min,再检查零件,若有深入塑料的裂纹,说明此处有很高的内应力。裂纹越严重,内应力越大

②溶剂浸渍法。将零件完全浸入21℃±2℃1+1的甲乙酮和丙酮的混合溶剂中15S,取出后立即甩干,依上法检查。

③除应力方法。方法一:在60~75℃的温度下加热2~4h以消除应力

方法二:在25%(体积)的丙酮中浸泡30min去除应力

处理方法:改善成型工艺,加强镀前应力检查,确保受镀工件的产品质量

(3)化学粗化液配方不适当

原因分析:为了增加镀层与基体材料的结合力,一般均需对基体材料表面进行粗化处理。粗化的目的是使非金属基体表面呈现微观粗糙,增大镀层与基体的接触面积,通过粗化使塑料表面的微观几何形状和聚合分子的化学本质得到改变,形成极性基,从而使塑料表面由疏水性变成亲水性;同时,粗化后,塑料表面形成许多均匀的小凹坑,使镀层镶嵌进去,像“揿钮”或“铆钉”那样使镀层与塑料基体牢固结合。在ABS塑料电镀中,常用的化学粗化液是硫酸一铬酐型,当铬酐与硫酸的比例不恰当时,粗化液对塑料表面的丁二烯树脂没有氧化腐蚀作用,不能形成凹坑,因此金属层与塑料没有结合的基础。在这种情况下,光是改善腐蚀液温度和腐蚀时间也不能奏效

处理方法:合理选择粗化工艺,严格标准作业;同时要注意三价铬的积累,三价铬不超过20g/L为最佳

(4)粗化不够充分或过度

原因分析: 粗化是影响结合力的关键因素。粗化不够充分产生的结合力不好较多地出现在零件的凹面上,若将镀层剥离,则这些部位的塑料表面通常比较光滑,而粗化过度造成的结合力不好较多地出现在零件的尖端和边缘,剥去镀层后这些部位呈现出粗糙的外观。常用的检验方法是将粗化过的零件放在太阳光下或放在烘箱中干燥,若干燥后的表面发白,零件的尖端和边缘出现细粉状的黄白色物质,这种粉状物用手能揩去,则表明这些零件已粗化过度(或老化),应降低粗化温度或缩短粗化时间。假如干燥后的表面只有少数部位发白,大部分表面仍是塑料的本色,则表面粗化不够充分,应提高粗化温度或延长粗化时间。粗化温度和时间是相关的,温度过低达不到粗化效果,延长时间也不行,粗化温度多数控制在65~70℃,粗化的时间根据零件的成分和大小决定,一般在5~15min,PC含量越高,粗化时间要更长。如果没有把握,最好进行小试验,分批在不同的粗化温度和时间下进行试验,再根据试验结果,确定工艺标准

处理方法:严格工艺规范和工艺参数

(5)化学镀铜液中有油污染

原因分析:为了改善化学镀铜层的结晶组织,减少铜粉,延长化学镀铜液的使用寿命,常采用空气搅拌,若空气不净,势必会将油污和灰尘带入到化学镀铜液中,将会使化学镀层出现粗糙、疏松和结合力不好等异常现象。

检查方法及处理方法:由于化学镀铜液呈碱性,如果进入化学镀液的油污为皂化油,则会发生皂化反应.,生成肥皂和甘油;若进入镀液的油为非皂化油,那么在长时间的空气搅拌下会部分乳化,从而使化学镀铜液出现一些泡沫。当观察到化学镀铜液中泡沫产生,同时又发生化学镀层粗糙、疏松、结合力不好的现象时,就应检查搅拌的空气是否有油,如果有油,一方面应加强空气的净化,另一方面对化学镀铜液进行活性炭处理,除去油污,调整成分后重新使用
 

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