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ABS塑料零件电镀工艺

放大字体  缩小字体发布日期:2012-09-17  浏览次数:1473
核心提示:ABS塑料零件的除油工艺规范,列于表5—4—1。应根据塑料的变形温度及除油液的性质具体选择,防止塑料变形或溶解。
 

ABS塑料零件的除油工艺规范,列于表5—4—1。应根据塑料的变形温度及除油液的性质具体选择,防止塑料变形或溶解。

表5—4—1 ABS塑料除油工艺规范

 


 

2.粗化

粗化的目的是提高零件表面的亲水性和形成适当的粗糙度,以保证镀层有良好的附着力。

粗化方法有机械粗化、溶剂溶胀粗化、化学粗化。应根据零件的尺寸、形状、数量、塑料的物理化

学性质和零件的用途等,确定选用某种或几种粗化方法。

(1)机械粗化。机械粗化是用滚磨、喷砂或砂纸打磨等方法去除塑料零件的毛边、分型线条和浇口等,并使塑料表面粗糙,增加表面积,从而提高金属镀层的结合力。

滚磨粗化一般适合于小型零件。滚磨质量和磨料材质、磨料粒度、滚桶转速、磨料与零件装载的比例、滚磨时间等工艺参数有关。

喷砂一般适于大零件。喷砂质量和砂粒种类、砂粒尺寸、风压、水压、喷嘴直径、喷嘴到零件的距离等工艺参数有关。

对于上述的两种方法都不允许使用时,可以采用砂纸打磨。无论哪一种机械粗化方法,必须保证机械粗化后的零件不能变形,同时其最后尺寸应在允许的公差范围内。

(2)化学粗化。化学粗化是用化学浸蚀剂使塑料表面粗糙,增加表面积和生成某些极性基团,使表面由憎水性变成亲水性。化学粗化是目前广泛应用的一种方法。对不同的塑料应采用不同的化学粗化溶液及工艺规范。ABS塑料化学粗化工艺规范,列于表5—4—2。

表5—4—2 ABS塑料化学粗化工艺规范

 


 

高铬酸型粗化液应用较广。这种溶液粗化速度快,效果较好。粗化温度越高,粗化时间越短。低于60℃时,粗化速度很慢。

3.中和、还原或浸酸

为将在化学粗化过程中残留于零件表面的六价铬清洗干净,需在以下溶液中进行处理:(1)在10%氨水中进行中和;

(2)在5%~l0%氢氧化钠溶液中进行中和;

(3)在亚硫酸钠1%~5%溶液中进行还原;

(4)在水合肼(N2H4·H2O)2mL/L~10mL/L,盐酸10mL/L~15mL/L溶液中进行还原;

(5)在盐酸100mL/L~200mL/L溶液中进行浸酸。处理条件均为室温,时间为1min~3min。

4.敏化和活化

敏化处理是使零件表面吸附一层具有还原性的金属离子,以便在随后的活化处理时,将具有催化作用的金属由离子还原为原子。活化处理就是使零件表面形成一层具有催化活性的金属层。

(1)离子型活化。 .

①敏化。作为敏化的还原性物质很多。如氯化亚锡(SnCl2)、三氯化钛(TiCl3)、硫酸亚锡(SnS04)等,目前常用的是氯化亚锡。ABS塑料氯化亚锡敏化工艺规范,列于表5—4—3。

表5—4—3 ABS塑料氯化亚锡敏化工艺规范

 


 

配制敏化溶液必须用去离子水和试剂级化学药品。因为氯化亚锡在纯水中水解而产生白色碱或氯化亚锡(Sn(OH)C1)沉淀,所以配制敏化溶液时,必须将氯化亚锡溶于盐酸水溶液中。

敏化液在空气中长期放置会被氧化为Sn+4而失去敏化作用,所以配制好的敏化液中应放人金属锡颗粒或锡条,以延缓Sn+4的氧化。

敏化溶液的浓度不十分严格,其中盐酸仅仅是为防止氯化亚锡水解,因此,其含量多少对敏化效果影响不大。当敏化液浓度低时,可适当延长敏化时间。对难润湿的塑料,在敏化液中可加适量润湿剂。

②活化。常用的活化剂是一些贵金属的盐,其中尤以氯化钯、硝酸银应用最广。活化工艺规范,列于表5—4—4。

表5—4—4 ABS塑料活化工艺规范

 


 

硝酸银活化液适用于化学酸铜。配制溶液要用去离子水,零件人槽前也应用去离子水清洗干净。配制时将硝酸银溶于水中,在搅拌下徐徐加入氨水,当溶液由褐色混浊状变为透明时即停止加氨水。若氨水过量太多,则活化速度太慢,影响活化效果。

硝酸银用量要适当,若浓度过低,则溶液稳定性差,寿命短;浓度过高,可能在零件表面形成过多的催化中心,使化学镀铜反应速度过快,形成不致密镀层。

氯化钯活化液对化学镀铜、镍、钴等均有催化作用,而且溶液比较稳定,所以应用较广。使用过程中,溶液会逐渐变脏,过滤后仍可使用。

③还原。在活化处理后,为提高零件表面的催化活性并防止将活化液带人化学镀液中,需进行还原处理。对于需要化学镀铜的零件,可在10%的甲醛溶液中浸10s~30s,然后不清洗直接进行化学镀铜。对需要化学镀镍的零件,可在3%的次磷酸钠溶液中浸0.5min一1min,然后不清洗直接进行化学镀镍。

(2)胶体钯活化。

①活化。胶体钯活化亦称直接活化。它是把敏化和活化两道工序合并在一起进行。其工艺规范,如表5—4—5所列。

表5—4—5 胶体钯活化工艺规范

 


 

a.配方1的配制方法。将75g氯化亚锡在搅拌条件下溶于200mL盐酸中,再加入7g锡酸钠,搅拌得到白色的乳浊液B备用。再在另一容器中将1g氯化钯加入100mL盐酸和200mL去离子水的混合液中,加热溶解后,在(30±2)℃下加入2.5g氯化亚锡,搅拌12min后即制得A液。然后立即在搅拌下将A液倒人B液中,用去离子水稀释至1L,得到棕色的胶体钯活化液。最后在(60±5)℃下保温4h~6h,以提高溶液的活性和使用寿命。

b.配方2、3的配制方法。将氯化钯溶解于盐酸中,在(30士2)℃和搅拌下加入氯化亚锡至完全溶解,继续搅拌12min即制得胶体钯溶液。然后在(60±5)℃下保温4h~6h,以提高溶液的活性及使用寿命。

胶体钯活化液的质量与配制方法有很大关系。若配制不当,则其活性,稳定性很差。

胶体钯活化液应经常保持亚锡离子过量和足够的酸度。为此要定期添加亚锡盐和盐酸,或添加新配制的浓缩液。此外,应避免带人六价铬;不得用空气搅拌;溶液不使用时应加盖;避免带入自来水。零件应先在含氯化亚锡40g/L、盐酸100mL/L溶液中预浸后不清洗直接入槽。溶液分层时,及时加入10g/L~20g/L氯化亚锡。

c.配方4是用氯化钠代替盐酸,另外加入尿素和间苯二酚以延缓二价锡氧化。这类溶液的特点是活化效果好,毒性小、稳定、成本低、配制维护简便。其配制方法是将氯化钠、锡酸钠、尿素、间苯二酚依次溶于去离子水中。在另一容器中,将氯化钯溶于少量盐酸水溶液中,再加入氯化亚锡搅拌溶解后加入已配制好的氯化钠混合液中,加水至1L,在40℃~45℃温度下保温3h。该溶液pH值为0.7~0.8。

②解胶。胶体钯活化后的工件,其表面吸附的是以原子钯为核心的胶团。为使钯能起催化作用,需将附在钯原子周围的二价锡胶体层去除,即进行解胶处理。解胶一般是在35℃~40℃下,于80mL/L~120mL/L的盐酸溶液中浸1min~3min即可。也可在次磷酸钠30g/L的溶液中浸1min~3min。此外也可在10%硫酸溶液或5%的氢氧化钠溶液中浸1min~3min进行解胶。

解胶处理后的零件表面呈均匀的浅褐色,否则应予返工。

5.化学镀和电镀

塑料零件经前处理后即可进行化学镀铜或化学镀镍,其工艺可参阅第七篇化学镀。

塑料零件化学镀以后,表面形成一层金属膜,但很薄,不能满足使用要求,所以需要用电镀的方法加厚金属层。根据使用要求,可采用通常的电镀工艺,电镀铜、镍、铬等金属或合金。一般多在化学镀铜后再用酸性镀铜溶液镀一层铜,然后根据要求再镀其他金属。

对于各种不同塑料的工艺,主要差别在于前处理的粗化工序。只要与之相适应的粗化工艺,形成最佳的粗糙不平度,就能在其表面顺利进行敏化,活化和化学镀。

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