塑料电镀基础知识培训
一.塑料电镀概述：
1.塑料电镀件的特点：
塑料件电镀后,既保持了制品重量轻,抗蚀性好的特点,又赋予其金属的导电性,耐磨性,装饰件等特点.它不仅可用于装饰品,还可用于某些具有特殊要求的零部件.
塑料电镀件的性能:塑料电镀件与金属零件相比,有许多优越性.
a. 重量轻塑料的密度为0.9-2.2g/cm3,最轻的塑料是聚丙烯,密度为0.9-0.91 g/cm3,比水还轻.
b. 耐蚀性好塑料件本身抗蚀性能比金属强,电镀后仍比金属强.
c. 易成型塑料件易成型,一般形状的零件生产速度比金属快10倍以上.生产装饰性塑料电镀件时,只要模具的表面粗糙度适宜,成型的塑料件可获得光滑的平面,电镀前无需抛光,即可获得高装饰性外观.
二.塑料电镀件的主要性能: 塑料电镀件的主要性能是指塑料与金属的结合力,塑料电镀件的机械强度,耐热性能,抗蚀性能,生产性能等五个方面.
⑴. 结合力结合力的大小,与塑料本身的物料、化学性能有关.不同种类的塑料与金属镀层之间的结合力相差很大.目前用作装饰性塑料电镀件,主要是ABS塑料,其次是改性聚丙乙烯和聚丙烯.
⑵. 抗蚀性能: 塑料电镀件因镀层组合以及镀层厚度的不同,其抗蚀性能有很大差别.
塑料电镀件的抗蚀性之所以比具有同样镀层的金属件高,是因为塑料电镀件的腐蚀不同于金属件的腐蚀.首先,塑料电镀件是按阳极保护机理进行腐蚀的.轻者,因铜镀层的腐蚀镀层出现铜绿或暗褐色斑点.可能引起局部镀层鼓泡或起皮;重者,由于铜镀层完全被腐蚀,导致铜镀层溶解,镀层全部脱落.因此,对于要求抗蚀性能很高的塑料电镀件,应采用双层镍加微孔铬镀层.其次,塑料与金属镀层不可能形成原电池,即使出现腐蚀斑点,也不可能向深度延伸,仅作横向扩展.
⑶. 耐热性: 塑料电镀件的耐热性能,主要取决于塑料本身的耐热能力,以及金属镀层的结合强度.其次,也与金属镀层的耐热性能有关.不同种类的塑料,其耐热性能各不相同.任何一种塑料电镀后,其耐热能力都将有不同程度的提高.如下表：
ABS塑料的耐热性能和变形温席
塑料名称热变形温度（℃）镀层厚度
（μm）耐热性能提高率（%）
电镀前电镀后
ABS 85．5 98．6 Cu30 Ni5 Cr0.2 15．2
⑷. 机械强度: 塑料电镀件的机械强度与塑料的种类密切相关.一般情况下,塑料件电镀后,其刚性均有所提高.
⑸. 生产性能: 金属件的制作,一般要经过冲压、车、钳、刨、磨等繁杂的机械加工工序。而塑料件只需成型，其生产效率比金属件快10倍以上，可节省大量的机械加工工时及机械加工设备。另外，塑料密度小，比金属件成型省力、方便。
一．金属与塑料结合的机理及影响因素：
1. 金属与塑料结合的机理
⑴. 机械结合论:目前,人们对于塑料与金属镀层间结合的机理主要有两种观点:一是机械结合,另一种是机械结合兼化学结合,而以机械结合为主.
机械结合论认为,ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）塑料经过化学粗化后,其B组分(丁二烯)被溶解掉,形成许多燕尾形的显微凹坑(即锁扣),化学镀时,沉积出的金属微粒将填满这些凹坑,产
生”铆接”效果,形成机械锁扣.因而,也把机械结合论称为锁扣论.
⑵.机械-化学结合论: 机械-化学结合论认为,塑料在化学粗化时由于溶液(有机或无机)的蚀刻溶解作用,在塑料表层一成许多微小的凹坑、孔洞或沟槽。镀层深入凹坑、孔洞或沟槽开成机械锁扣。同时，化学粗化也增强了塑料表面的化学活性，氧化生成亲水基团，使镀层与塑料结合在一起，并具有一定的结合强度。
对塑料件进行电镀，虽然对塑料电镀的各个环节均不可粗心大意，但关键是掌握好粗化工艺。可以说，塑料电镀的成败，关键在于化学粗化的好坏。
2.影响镀层结合力的主要因素
⑴. 塑料种类为了保证镀层与塑料基体的结合力，在选择塑料时应当考虑：塑料的尺寸稳定性要好，塑料表面的硬度要适中，抗拉强度不得小于2000N/cm2，塑料热变形温度越高越好，选择适当的合成工艺，塑料的成型性好，以保证材料的均匀性，采用具有良好电镀性能的电镀级塑料等等。
⑵. 塑料电镀件的造型设计塑料电镀件的造型设计,应尽量减少锐边、尖角及锯齿形,不宜有盲孔,尽量减少深凹、突出部分,应有足够的壁厚,尽量减少大面积的平直表面,不宜采用长方形、V形槽.若塑料电镀件需要螺纹时,应采用米制粗螺纹,孔深大于螺纹30%,还应设计有足够的装挂位置,应易于脱模等等.
⑶. 塑压模具的设计与制造在设计塑料电镀件用的模具时,应当考虑到电镀加工过程中的各项要求,例如装挂位置、零件的电流分布等.还应考虑到塑料零件的成型过程中,使模具温度控制在一定的范围内,即应在模具上设计适当的冷却系统.
⑷. 塑料零件的成型工艺塑料零件的成型工艺,主要包括注射机的选择、成型树脂溶化温度、注射压力、注射速度、模具表面温度、脱模等,这些因素对镀层结合力都有很大影响.若塑胶应力太大对镀层结合力有非常大的影响。塑料种类不同,成型工艺则不同,成型工艺则不同.因此,在成型时应严格执行工艺规范,否则不能电镀.
⑸. 塑料零件的表面预处理塑料电镀件的表面预处理工序,主要有化学粗化、敏化、活化、化学镀等,这些工序对镀层结合力的影响都很大.
三、化学镀前的准备
化学镀前的准备,是指在塑料零件表面上,用一定的加工方法(通常用化学粗化、敏化、活化),使之密布一层具有催化活性的金属微粒的全过程.
1.除油(碱性除油) 不耐碱液的塑料(如玻璃纤维增强塑料,酚醛塑料等),不能采用碱性除油.
2.粗化粗化是塑料电镀中最关键的工序,对塑料镀层结合力的影响最大.
⑴.粗化的目的
①.增大金属镀层与塑料零件表面的接触面粗化后,塑料零件表面呈微观粗糙不平的状态,从面增大了镀层与塑料的接触面.
②.塑料零件变成亲水体粗化后,使塑料表面的聚合分子断链,由长链变成短链,并在断链处形成无数亲水极性基团,使塑料零件由憎水体变成亲水体,有利于粗化后各道工序的顺利进行.粗化的最终目的是提高镀层与塑料的结合力.
⑵.粗化的种类
①.机械粗化机械粗化可用砂纸打磨、滚磨、气喷、水喷、蒸汽喷磨料等方法.其中喷砂、砂纸打磨和滚磨法应用较广.
②.有机溶剂粗化先用有机溶剂对零件表面进行溶胀,然后用化学粗化液进行粗化,可获得最佳粗化效果.、
③.化学粗化目前国内外塑料电镀行业中95%以上都是采用化学粗化法.因为此法除污垢能力强,粗化速度快,效果好,适用范围广,配制简单,易于维护.
粗化液中的三价铬含量,随着使用次数的增加而提高.有人认为,高铬酐型粗化液中,三价铬的
