塑料电镀的发展史及质量技术问题

    一、塑料电镀发展史:

    塑料电镀是电镀产业中重要的成员之一，其发展成长时间也是非常之久的，国际上塑料电镀在20世纪50年代已形成规模生产,我国在20世纪60年代中期也开始进行塑料电镀的生产,当时主要用于钮扣、带扣等小产品,质量要求以不起皮象金属一样就可以了。随着时代的发展,产品质量的不断提高,对镀层质量的要求也要相应的提高。在改革开放之前,产品质量的提高,是由行政命令下达指标的形式来实现的,但改革开放后的今天情况就不同了,“上级”没有了,指标也没有了,而客户的要求就成了产品质量的指标,这指标你可以达到,也可以不达到,然而是关系到厂家及其工艺的生存或淘汰。因此,凡提出的质量要求都是非常实质性的或是真正有效的,而且在经济上还要可行的。当今塑料电镀质量要求不断提升的动力在于我国外资企业的发展,因为在国际上,尤其是临近我国的日本与台湾省,都希望利用大陆的现有条件来加工产品,并达到要求的质量水平,这就暴露出我们塑料电镀质量的不足,迫使我们提高质量。

    二、塑料电镀质量的现状:

    国际上工业先进国家的塑料电镀质量水平确实很高,在我国广东地区有些外资单位镀件的质量水平也是不错的,浙江也有部分单位不差。主要表现在外观上能与国外先进产品相媲美,并能达到外资企业质量的要求。至于内在质量因测试手段和测试的规范还不健全,质量参差不齐。

    三、塑料电镀的质量标准:

    塑料电镀质量问题的原因对客户而言,首先是外观的要求,光亮度一般都能达到,但在光亮程度的比较上就有差别,较好的外观是亮中发“乌黑”,光亮度视觉感很“厚实”。所谓“乌黑”与“厚实”,虽然在标准中找不到这个字眼,但经常与之“打交道”的工作者有感性经验。这“乌黑”与“厚实”的宏观感觉,实质上是表面的微观状态造成的,也就是说微观表面必须非常平整,至少要达到正弦波的微观表面。镀层绝对不能有雾状存在,那怕是极轻微的雾状,这种极轻微的雾状,在强光或正视时是发现不了的,而要在特定的角度和光线下才能判别,因此很易被忽视。至于露塑、脱皮、毛刺、麻点和深镀差等缺陷,在塑料电镀中是绝对不允许存在的。其次是内在质量方面,与外资企业配套的汽车、摩托车零件的塑料电镀,在技术规格上往往都列有要求:如镀层结合力,耐铜盐乙酸腐蚀(CASS)试验,热循环试验以及实地使用考验;需装配的镀件还要有一定程度的耐变形要求。所以,塑料电镀工艺如果在这些方面达不到要求,除加工低档价产品外,就会面临淘汰的危险。解决这些问题不但要提高技术,淘汰传统的落后工艺,也不能忽视技术管理,往往需要技术人员和管理人员共同配合。

    四、解决质量问题的方法:

    A、必须有良好的镀前塑料毛坯过去,塑料电镀厂家仅考虑是否ABS塑料或电镀级ABS塑料,除此以外就不考虑了,这样就不一定能镀出合格的镀件来。和金属电镀一样,不合格的毛坯是镀不出合格或良好的镀件,尤其塑料制品的毛坯比金属制品的毛坯还要难检查,如果不是熟练的塑料毛坯质量检验人员,是不容易看出塑料毛坯的缺陷,镀好成品以后发现“麻点”或“星点”,总以为是电镀的问题。因此,要重视镀前的塑料毛坯。首先要了解客户的产品是否有镀过,特别是塑料注件是否是第一批压注,以便确定毛坯的质量。如果注塑厂从未压注过电镀塑料件,这类厂注出的毛坯绝大多数镀不出非常良好的外观,但这类厂是不承认的,必须与其耐心商讨,经过多次“磨合”,才能解决。通常是注模的光洁度以及操作等问题,例如:模具不够光洁,塑料粒子有一定的湿度,注口应力等。这些对于非电镀塑料件是不成很大问题的,尤其对真空涂膜产品。如果注塑厂产品曾经在其它电镀厂电镀,而你厂电镀质量不符合要求,这要分2个方面来考虑:一方面检查镀液、操作方式及工艺是否合理,诸如操作过程有否碰撞擦毛,工夹具是否合适等;另一方面要非常重视对毛坯的质量检查,对不良的塑料毛坯,必须要经过布轮抛光,使毛坯达到镀前要求,这是根据实际情况而采取的一种非常有效措施。目前国内塑料电镀质量水平较好的厂家,就是采用这种有效措施。这种方法成品合格率一般可达到90%以上。当然,不经毛坯抛光也不是镀不出良品来的,在日本或引进全套注塑生产的厂家,塑料毛坯表面非常光洁,注模表面光亮如镜,而且塑料件注出后各个分装,决无碰撞。

    B、对塑料毛坯必须要有质检工序质检人员必须要由有经验的、熟悉塑料电镀的人员担任。重视这一环节,对提高成批产品电镀质量的稳定性肯定是有益的,但不少工厂往往不以为然。

    C、避免前处理工序中镀件的碰撞在前处理的各道工序中镀件不能碰撞,尤其在70℃左右的浸蚀(粗化)工序中,ABS塑料在这一温度时,软化增加,硬度降低,如果有碰撞则很容易擦毛,镀后必有印点。以往是随便放入浸蚀液中,浸蚀后用网取出清洗,这对高要求的塑料镀件,尤其是比较大一点或平面光一点的镀件是绝对不允许如此操作。质量较好的塑料电镀工艺是将产品装上夹具浸蚀,直至无电解镀铜或无电解镀镍。总之,在前处理金属化过程中要防止镀件的相互碰撞。

    D、浸蚀程度的控制浸蚀的程度是使被镀塑料件表面状态达到适宜的要求,过度浸蚀或浸蚀不足都会造成镀后产品光洁度欠佳或镀层结合力不好。目前塑料电镀中多误认为光洁程度是依靠亮铜和亮镍镀亮的,忽视对浸蚀程度的控制而产生光洁度欠佳的弊病。日本很多塑料电镀全套都在线上完成,浸蚀一般不超过3min。

    E、金属化方法金属化方法不外乎铜层或镍层,它们各有利弊,每一种方法都能生产出合格的产品。从操作而言,无电解镀镍比较稳定,镀速较快;而无电解镀铜可以省去昂贵的钯盐,成本略低,但稳定性较差。镀液要保持清洁不能混浊,要防止微小粒子的沉积,否则在镀亮铜时会把微小粒子“放大”,形成颗粒毛疵,所以在金属化后,可以进行清洗拭揩,特别是大件平面镀件,以防止粉粒存在,尤其是金属化铜层不能省去此工序。在这过程中对于较大的镀件,有可能有些小点或小局部发现露塑时,较多厂家往往采取局部修补,以免返工造成损失。一般可以用银浆、导电胶或软铅芯笔修补,它对提高成品合格率确有好处。

    F、合理适当的工夹具塑料电镀的工夹具很重要,不但要有适当的导电触点,而且要有适当的紧度,产品既要导电良好又要夹紧,但要防止使产品因紧夹而变形,尤其是镀后变形,不要以为试夹后取下零件无变形就可以了,必须考虑到大批量电镀后的定型变形,特别在镀镍中因温度较高更易变形。电镀工夹具必须绝缘良好,绝不能有镀上的粒子,否则在电镀过程中会使镀件表面上产生颗粒毛刺,镀铬后夹具必须将铬层退尽为止,否则在铬层上镀铜时,铜层易成粉粒,它的脱落也会造成产品表面的毛刺。

    G、电镀镀铜液应有良好的清洁度,配备连续过滤和空气搅拌,但有些厂认为这样反而会发毛,这主要是开开停停造成的,必须连续过滤,保证镀铜液澄清。镀铜液应具有良好的整平能力和分散能力,在较宽的电流密度范围操作。镀镍也应具备上述条件,但必须注意到镀层厚度,有不少厂家往往不予重视,认为后续还要镀铬,镍层厚度关系不大,只要亮铜镀亮,镍层镀白即可,这一观点是不够正确的,镀件在耐蚀试验中就不易达到要求。所以在汽车及摩托车部件的塑料电镀中,还必须镀双层镍、三层镍或镍封以产生微孔铬,才能达到耐蚀试验的要求。

    五、塑料电镀质量要求

    a、外观应比金属制品的电镀表面更光洁,不能有毛刺及麻点,手感光滑,次要考核部位及反面等各部位都要有镀层包覆,且色泽白净,不能发黑、露塑及夹具拉毛印。

    b、耐蚀性能CASS试验24h至少在8级或以上,要求更高的达到48h8~9级或以上。

    c、镀层结合力以划格法测定,即用锋利刃口间距1mm纵横互划10条,划痕必须露塑料,再用规定的胶粘带压粘,在拉开胶粘带时镀层至少有90%不脱落或完全没有镀层粘落为合格。

    d、热循环试验这也属于考核镀层的结合力,一般要求将镀件置于-30℃时1h;然后在室温下放置1h;接着在70℃时1h;最后到室温1h为一个循环,高结合力要求是4个循环的检验合格,即镀层不能有起泡、粘合不良等现象。

    

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