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汽车外饰之----电镀的工艺过程【启飞专业知识系统分享-整车外饰开发32】

2017-12-25152作者：启飞汽车设计

5.4电镀的工艺过程
 
5. 4. 1塑料湿法电镀工艺基本流程

塑料湿法电镀工艺基本流程为：

除油一预处理一浸蚀一中和一表面清理一添加催化剂一活化一非电解电镀一电镀。各个 步骤的作用和原理如下：
 
1）除油
 
  由于塑料制品表面常沾有指纹、油污等有机物，以及靠静电作用而附着的灰尘等无机 物，这些污垢都应加以去除。常用于除油的碱性试剂有硅酸盐和磷酸盐两类+其中硅酸盐 会在表面形成硅酸盐薄膜，对后续浸蚀处理有影响，所以通常使用磷酸盐除油剂。
 
2）预浸蚀
 
  由于工程塑料及超工程塑料耐化学药品性能好，一般难以被化学药品浸蚀，因此在浸蚀之前要进行预浸蚀。预浸蚀常使用有机溶剂，利用有机溶剂使塑料表面产生膨润。经过预浸蚀处理可提高浸蚀加工效果。有的塑料较易被化学药品浸蚀，则可省略预浸蚀步 骤。
 
3）浸蚀
 
  浸蚀是采用强氧化剂或强酸、强碱对塑料进行化学处理，使塑料表面有选择性的溶解，产生凹凸不平的固定点一，结果使电镀产生良好的外观并保证镀层附着性好。如ABS塑 料(苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物)采用铬酸和硫酸的混合液做浸蚀剂，在强氧化性的铬 酸作用下，塑料中的丁二烯氧化形成羰基等极性基并在塑料表面产生固定点。这些固定 点是发生电镀的有利位置i又如工程塑料和超工程塑料经预浸蚀处理后，再在铬酸作用 下，膨润的表面层就会局部产生氧化的固定点。而有无机物或玻璃纤维做填充剂的工程 塑料；在强氧化剂的浸蚀作用下，填充剂溶解脱落而在塑料表面形成固定点。含有酯类 结构的塑料在强酸、强碱浸蚀下也会解离而形成活化的固定点。
 
4）中和
 
  经浸蚀处理后必须去除塑料表面残留的浸蚀剂，如用盐酸做浸蚀剂，需用氢氧化钠 等碱中和。如用铬酸做浸蚀赳，表面上有残留的铬酸，会使后续的非电解电镀产生的镀 层无法在塑料表面形成，导致镀层附着下降，外观不好，此时通常使用有还原性的盐酸 或有机酸去除之。
 
5）表面清理
 
  对工程塑料和超工程塑料需要这一步骤，目的为在后续的添加催化剂处理步骤中提 高表面对催化剂(金属钯)的吸附性。
 
6）添加催化剂及活化处理
 
  为使非电解电镀得到良好的效果，在塑料表面要吸附催化剂金属钯。具体作法为把塑 料浸溃在含有氯化钯和二氯化锡的溶液(催化剂C)中浸渍。再在碱液或酸液中进行活化处 理(多采用在硫酸或盐酸溶液中活化处理)以促进金属钯的生成。其反应式为：

HC1
PdC12+SnC12====Pd+SnC14
H2S04
 
7）非电解电镀
 
  非电解电镀(又称化学电镀)是不依靠外界电流作用，而依靠化学试剂的氧化还原反 应在物体表面沉积一层金属的方法。如化学镀银即是利用甲醛或还原性糖与银氨络合物 发生氧化还原反应在金属、玻璃+塑料等的表面沉积一层银的方法。化学镀镍即是把被 镀件浸入硫酸镍、次磷酸二氢钠(N&H2P02)、柠檬酸(螯合剂)组成的混合溶液中在一定pH 值和温度下；溶液中镍离子被次磷酸二氢钠还原为金属并沉积在表面上。在这个反应中 钯起催化剂的作用。具体反应为：
 
Ni2++H2P0-2+H20—Pd—>Ni+H2P0-3+2H+

同时伴有副反应H2P0-2+H20——>H2P03+H2 H2P0-2+[H]——>H20+0H-+P

化学镀铜，即把被镀件浸入硫酸铜，酒石酸钾钠(螯合剂)和甲醛组成的混合溶液中， 在碱性条件下，溶液中的铜离子被甲醛还原成金属铜而沉积在表面上。

其反应式为：

Cu2++2HCH0+20H >Cu+H2+2HC00H

并伴有副反应：2Cu2++HCH0+50H >Cu20+HC00-+3H20

Cu20+2HCH0+20H >2Cu+H2+2HC00-+H20
 
  为使电镀层获得满意效果，在完成第一次化学镀层之后需继续多次进行化学镀层以 提高镀层厚度。或利用化学镀层的导电性用常规电镀方法继续进行电镀处理。
 
5. 4. 2真空镀膜工艺
 
  应用于汽车塑料标牌表面装饰的真空镀膜主要有真空蒸发镀膜与磁控溅射镀膜两种 工艺。真空蒸发镀膜由于绕射性、膜层附着力和蒸发源温度偏高等因素的制约，在汽车 塑料标牌上的应用面不及磁控溅射工艺，下面仅就磁控溅射工艺进行探讨。
 
工艺流程
 
1）透明硬质塑料标牌内侧装饰镀膜工艺注塑成型一除去油污一清洗一热处理 (清除水分，消除内应力)一局部遮蔽一上夹具一溅射成膜一卸夹具一去遮蔽一喷面漆。
 
2）普通塑料标牌外侧装饰镀膜工艺注塑成型一除油一清洗一热处理一喷底漆一 溅射成膜一喷面漆。
 
影响溅射质量的主要因素：

(1)镀前作清洗处理并脱水，工件表面吸附的水分和油污不仅会破坏真空度，而且 其分解产物也会以杂质形式渗入镀层，影响附着强度。

(2)底、面漆的选择用于真空镀膜的油漆必须具备与基材塑料及底、面漆之间都 不相咬；真空条件不放气；质地坚硬耐候性好；固化温度低，固化时间短；漆膜流平性 好，光亮。某种意义上讲，溅射镀膜的质量主要处决于油漆的施工质量溅射工艺参数的影响对于汽车标牌溅射工艺而言，溅射时工作真空度高一些， 溅射速度慢一些，溅射粒子入射角尽量接近直角，都有利于提高镀膜的反射率和降低内应力。
 
  磁控溅射工艺的优缺点及应用 工艺本身无污染，仅底面漆的喷涂对环境有污染。
 
  设备投资和占地面积比电镀工艺小，深镀能力比电镀工艺好，工艺简单，一次合格 率较高，生产成本较低，可用作铝、铜、铬、不锈钢等的镀膜；配合镀后着色，可获得 多种色泽的外观。真空镀膜工艺是在塑料基片上或喷漆的底面上直接溅射一层耐蚀性能良好的铬或不 锈钢，上面又有一层面漆保护，因此具有良好的耐蚀性。同时由于真空镀膜层薄且存在 着孔隙，在其上喷漆，漆膜可透过镀膜的孔隙与基体交联，显示出良好的附着性，不象 电镀层在冷热交变过程中易出现起泡、脱皮等疵病。

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