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ABS塑料直接电镀的前处理工艺

放大字体  缩小字体发布日期:2012-05-07  浏览次数:794

介绍了一种高稳定性的ABS塑料直接电镀前处理工艺。与传统工艺不同,它主要采用胶体钯活化液和高稳定性、长寿命的铜置换溶液。该工艺无须解胶、流程短、废水处理方便。

 

塑料电镀产品和金属电镀件相比,具有轻质、易加工、表面光泽性和整平性好等优点,在汽车、摩托车、五金、日常家用品等方面有广泛的用途,而且应用领域会越来越广,对电镀质量的要求也会越来越高。

 

传统的硝酸银-化学铜工艺具有操作简易、成本低等特点,但工艺稳定性差、镀层表面易产生麻点,而且化学镀铜多采用甲醛作还原剂,对人体健康有较大危害。另外,此工艺不适合自动化生产,很难适应高品质和大面积塑料件的电镀要求。而目前的主流工艺——胶体钯-化学镀镍工艺较硝酸银-化学铜工艺有了长足的进步,可用于自动线生产,稳定性也有所提高,但仍存在化学镀镍成本高、易老化、寿命短等缺点,同时该工艺经常产生令人头痛的挂具上镀问题。另外,化学镍镀层容易钝化、内应力大、韧性差,容易影响后续镀层的结合力。

 

近年来,美国安美特公司推出了以铜置换为特征的塑料直接电镀工程师招聘,引发了塑料电镀的新革命。本公司通过不懈努力,开发出具有自身特点的ABS塑料直接电镀工艺,与国外同类工艺相比,该工艺具有导电性能更好、稳定性更强、成本更低等特点,工件经胶体钯活化后无须解胶即可直接进行铜置换操作,流程及时间大大缩短。经过几年的生产应用,用户反映良好。

 

工艺流程

 

除油→水洗→酸洗→粗化→回收→水洗→还原→水洗→还原→水洗→预浸→胶体钯活化→回收→水洗→铜置换→回收→水洗→电镀。

 

工艺处理过程及操作规范

 

1.除油

 

一些应力高的ABS塑料应先适当去应力后再除油,多数ABS塑料可以直接进行除油。在注塑加工及其它处理过程中,塑料件难免沾上油污。除油有利于塑料表面粗化的均匀,同时,增加了

 

粗化液的使用寿命。对于手工线,塑料镀件可以采用手工擦洗除油后再上挂;对于自动线,塑料镀件可以直接上挂除油。

 

配方及工艺条件:

 

SP-1 20~40 g/ L

 

温度40~50℃

 

时间3~10 min

 

2.粗化

 

粗化是塑料电镀过程中很重要的一环,粗化的好坏直接影响到镀层的结合力、光亮度及镀层的完整性。通过粗化,ABS塑料表面的球状橡胶被氧化溶解,镀件表面具备了亲水性,同时表面形成微孔状,以保证胶体钯的吸附和镀层的附着力。

 

常用配方及工艺条件:

 

铬酸400 g/ L

 

硫酸400 g/ L

 

润湿剂适量

 

温度60 ̄72℃

 

时间6 ̄15 min3.还原

 

还原的作用是除去镀件表面残留的铬酸,保证活化液的使用寿命。本工艺采用两道还原,可以使还原剂含量很低,这样既降低成本,又可保证还原得彻底。

 

配方及工艺条件:

 

焦亚硫酸钠2 ̄5 g/ L

 

盐酸适量

 

pH 3 ̄4

 

时间0.5 ̄1.5 min

 

4.预浸

 

预浸是为了增加活化液的使用寿命,减少活化液的无谓损耗。预浸液可对活化液起到一个缓冲作用,减少前面可能产生的有害物质进入活化槽,防止活化液中的盐酸被稀释,也防止胶体钯直接和镀件表面的中性水接触而导致的破坏性水解。

 

配方及工艺条件:

 

盐酸150 ̄200 mL/L

 

预浸剂BPP-1 8 ̄12 mL/L

 

时间0.5 ̄1 min

 

5.活化

 

经粗化的ABS塑料表面呈微孔状,通过活化,可在其表面吸附上一层均匀的胶体,为后面的铜置换提供催化中心——细微的钯金属小颗粒。

 

活化液不是普通的溶液而是一种胶体。胶体钯活化液活性的高低,并非取决于溶液中钯含量的高低,而是取决于胶体颗粒的细度及数量的多少。也就是说,相同浓度钯含量的活化液,制备出的胶体颗粒越细、胶体数量越多,则活化液体现出的活性越高,越不容易产生漏镀。这可以用来解释传统胶体钯活化液中钯含量往往在200 ̄300 mg/L以上,而活性却并不高,而本工艺活化液中钯含量并不高,却具有很高的活性。

 

在传统工艺中,钯含量中的绝大部分为非有效活性成分,不仅配制成本高,而且平时生产过程中携带损失大、消耗量大。而本工艺活化液中胶体钯细而密、不易沉降,带出损耗小、消耗少、稳定性也更好。

 

工艺配方及工艺条件:

 

浓盐酸200 ̄300 mL/L

 

活化剂BPA-1 40 ̄80 mL/L

 

温度30 ̄45℃

 

时间3 ̄5 min

 

6.铜置换

 

铜置换为本工艺的关键性工序,它完全不同于传统意义上的化学沉铜。作者经过合理的选料、调配,通过大量试验,配制出高稳定、长寿命、低成本的铜置换溶液,得到的导电层呈浅灰黑色,结晶细致、结合力良好,其导电性能优于国外同类产品。由于铜置换导电膜层非常薄(厚度大概只有零点几微米),所以后续电镀层不易产生毛刺和麻点。BPC-1A为工作液提供铜离子,并含有适量的有机物组合络合剂、促进剂等,BPC-1B的主要成分为碱及适量的络合剂、抑制剂、润湿剂等。与传统的化学镀镍溶液相比,本工艺的铜置换溶液不含难分解的螯合剂,废水处理相对方便、容易。

 

配方及工艺条件:

 

BPC-1A70 ̄120 mL/L

 

BPC-1B 50 ̄350 mL / L

 

pH >12

 

温度50 ̄60℃

 

时间3 ̄5 min

 

7.结论

 

传统的塑料电镀操作繁琐、溶液稳定性差、废水处理困难,而铜置换工艺流程短、寿命长、废水处理方便。

 

本工艺主要是经过高活性的活化液和高稳定性的铜置换液处理,在塑料工件表面形成一层铜置换导电膜。

 

和传统工艺相比,本工艺具有操作简便、生产量大、成品率高等的优点。

 

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