(滄州明珠塑料股份有限公司制膜分公司,河北 滄州 061001)
試述塑料制品電鍍加工工藝
高 城
(滄州明珠塑料股份有限公司制膜分公司,河北 滄州 061001)
塑料制品電鍍工藝是現(xiàn)代加工工藝中比較受歡迎的新材料和新工藝,它與金屬制件相比,塑料電鍍制品不僅可以實(shí)現(xiàn)很好的金屬質(zhì)感,而且還能減輕制品重量。文章結(jié)合筆者工作,分析了塑料制品電鍍工藝分類,影響塑料制品電鍍質(zhì)量的因素,塑料制品電鍍產(chǎn)品的要求,并結(jié)合案例闡述了塑料制品電鍍工藝,最后分析了未來(lái)發(fā)展情況。
塑料制品;電鍍工藝;電鍍因素;發(fā)展前景
我們知道,目前在我國(guó)塑料的電鍍產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了它的規(guī)模化發(fā)展,其中塑料制品的電鍍加工工藝也隨之得到了不斷地完善。從近年的發(fā)展情況來(lái)看,塑料制品的電鍍工藝不僅可以提高它的裝飾效果,同時(shí)也能更好地發(fā)揮塑料自身的特性,所以來(lái)說(shuō),塑料制品的電鍍產(chǎn)品也就越來(lái)越受到人們的一致歡迎。
現(xiàn)在我們常用到的加工工藝一般來(lái)說(shuō),可以分為水電鍍和真空離子鍍這兩種。其中第一種水電鍍,它一般適用于ABS料、ABS+PC 料的產(chǎn)品中。它的主要工藝是將需要電鍍的產(chǎn)品放入化學(xué)電鍍液中進(jìn)行電鍍。 然后我們?cè)俑鶕?jù)客戶的不同需要,做成不同的顏色。
另外一種是真空離子鍍工藝,這種工藝適用范圍較廣,同時(shí)它的工藝流程也是較為復(fù)雜的。但是這兩種電鍍工藝的區(qū)別在于水電鍍因工藝較簡(jiǎn)單,從設(shè)備到環(huán)境得要求均沒(méi)有真空離子鍍苛刻,這也是被我們廣泛所采用的。而真空電鍍它的溫度可以高達(dá) 200℃左右,像一些風(fēng)嘴、風(fēng)嘴環(huán)使用的PC 料,這些部件均要求耐130℃的高溫,這樣以來(lái),做好的產(chǎn)品表面即有光澤、有耐高溫、同時(shí)又保證附著力。
影響電鍍質(zhì)量的因素在實(shí)際生產(chǎn)中還是比較多的,比如說(shuō)塑件選材不當(dāng)、模具設(shè)計(jì)不合理、成型工藝選擇不正確等都會(huì)是質(zhì)量不好的原因所在。同時(shí)我們還要分清楚,塑料的種類很多,但并不是所有的材料都可以用來(lái)電鍍。但就現(xiàn)在來(lái)說(shuō),目前用于電鍍最多的是ABS,其次是PP。另外像PSF、RTFE等也有成功電鍍的方法,但難度較大,在使用時(shí)候要格外注意。
經(jīng)過(guò)筆者的工作可以知道,并不是所有的電鍍產(chǎn)品都可以電鍍,所以這樣就要求我們?cè)陔婂冎皯?yīng)對(duì)塑料表面進(jìn)行預(yù)處理,除去塑料表面的油和雜質(zhì)以保持潔凈,再沉積一層導(dǎo)電的金屬膜,將它作為陰極。
同時(shí)我們要注意以下幾點(diǎn):第一,要徹底避免盲孔的出現(xiàn)。因?yàn)檫@樣會(huì)造成下道工序污染,從而影響電鍍質(zhì)量。第二,我們?cè)谒芗弦M量減少凹槽和突出部位。因?yàn)樵陔婂儠r(shí)深凹部位易露塑,而突出部位易鍍焦。凹槽深度不宜超過(guò)槽寬的1/3,底部應(yīng)呈圓唬有格柵時(shí),孔寬應(yīng)等于梁寬,并小于厚度的1/2。第三,當(dāng)產(chǎn)品需要滾花時(shí),滾花方向應(yīng)與脫模方向一致且成直線式。滾花條紋與條紋的距離應(yīng)盡量大一些。這是我們要尤其注意的。第四,在澆口設(shè)計(jì)時(shí)候,應(yīng)該選擇在制件最厚的部位。這是因?yàn)闈部趹?yīng)盡量大,最好采用圓形截面的澆口和澆道,澆道長(zhǎng)度宜短一些。
下面筆者就根據(jù)自己的工作經(jīng)驗(yàn),談?wù)勲婂兊募庸すに?,如圖1和表1所示。
首先,我們可以在要電鍍的塑料表面涂抹含有化學(xué)鍍用的催化劑的聚合物涂料,然而干燥形成含有催化劑的聚合物涂膜。其中涂復(fù)方法我們可以選擇噴涂、刷涂和浸涂等。其次,對(duì)塑料表面的聚合物活化處理,我們可以采取對(duì)其含有PDSO4等金屬鹽的聚合物涂料,干燥以后采用NAH2PO2溶液進(jìn)行還原處理,才能具有化學(xué)鍍的催化作用。第三,對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行噴鍍。噴鍍時(shí)候比較適合的金屬離子有CU2+、Ag+等。它們以混合狀態(tài)附著于聚合物涂膜表面上,噴在涂復(fù)的聚合物表面上。其中含有非導(dǎo)電性催化劑的聚合物涂膜面上噴射了金屬鹽溶液和還原劑溶液以后,立即發(fā)生還原金屬鹽的化學(xué)鍍反應(yīng),形成了電鍍用的導(dǎo)電性金屬層的基底。第四,我們?cè)诨瘜W(xué)鍍形成的導(dǎo)電性金屬層上進(jìn)行電鍍,形成滿足實(shí)用要求的電鍍層。
下面筆者結(jié)合案例簡(jiǎn)單闡述下電鍍工藝。
我們采用聚碳酸酯樹脂為例來(lái)加以說(shuō)明。我們首先采用去油→溶劑處理→酸浸→浸蝕→中和→表面清理→添加催化劑→促進(jìn)劑→化學(xué)鍍→酸活化→電鍍。 它的原理是在去油清洗之后采用有機(jī)溶劑使塑料表面膨潤(rùn),局部產(chǎn)生微細(xì)裂紋,然后用酸浸蝕,使微細(xì)裂縫擴(kuò)大,接著采用鉻酸—硫酸溶液進(jìn)一步浸蝕處理使微縫部分溶解,產(chǎn)生提高電鍍結(jié)合力的固定效果。
據(jù)筆者所知,塑料制品電鍍工藝用品質(zhì)量?jī)?yōu)良、價(jià)格較低深受歡迎。未來(lái)我們可以直接開發(fā)直接催化化學(xué)鍍的塑料,這樣我們可以節(jié)省金屬化的前處理工藝,并且已經(jīng)取得了成功。更有在聚丙烯為載體的塑料中分散導(dǎo)電微粒,在低電壓下以小電流直接電鍍鎳,已經(jīng)可以獲得連續(xù)的鍍層。
[1]白永蘭.ABS塑料上Ni-SiC復(fù)合電鍍工藝研究[D].華南師范大學(xué),2004(05).
[2]覃毅.塑料基體直接電鍍的前處理工藝[J].電鍍與精飾,2010(08).
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