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各不同材质产品的电镀工艺简介


浏览次数:130 2017-02-25 10:46:52

电镀可为不同材质工件提供各种要求的表面性能,如装饰性、耐腐蚀性及耐磨性,这是其他表面处理工艺所不能达到的。因此,电镀产业在整个工业体系中具有不可取代的地位,前景非常远大。

一、锁具、灯饰与装饰五金的电镀

锁具、灯饰、装饰五金的电镀加工约有40~50%出口美国、西欧等地,高档锁具的电镀加工过去几乎被广东中山小榄,以固力、华锋的大企制锁企业和温州的高档锁具、灯饰、装饰五金电镀所包揽。现在江苏的无锡、昆山;山东青岛等地都有高档加工。经济发达地区、沿海地区,对国际市场电镀加工的需求了解快,反应快,因此对新镀种、新工艺接受快、实践也快,各种枪黑色、珍珠黑的合金,多类粒度的沙面镍、多种色调的电镀应用十分流行。

锁具、灯饰、装饰五金件的基材大多为锌合金、钢铁件和铜件

典型电镀工艺如下:

(一)、锌基合金压铸件

抛光→三氯乙烯除脂→上挂→化学除油→水洗→超声波清洗→水洗→电解除油→水洗→酸盐活化→水洗→预镀碱铜→回收→水洗→H2SO4中和→水洗→焦磷酸盐镀铜→回收→水洗→H2SO4活化→水洗→酸性光亮铜→回收→水洗→a)、或其他(b到e)

a) 镀黑镍(或枪黑)→水洗→干燥→拉丝→喷漆→(红古铜)

b) →镀光亮镍→回收→水洗→镀铬→回收→水洗→干燥

c) →仿金→回收→水洗→干燥→喷漆→干燥

d) →仿金→回收→水洗→镀黑镍→水洗→干燥→拉丝→喷漆→干燥→(青古铜)

e) →镀珍珠镍→水洗→镀铬→回收→水洗→干燥

(二)、钢铁件(铜件)

抛光→超声波清洗→上挂→化学除油→阴极电解除油→阳极电解除油→水洗→盐酸活化→水洗→预镀碱铜→回收→水洗→H2SO4中和→水洗→酸性光亮铜→回收→水洗→H2SO4活化→水洗(红古铜、镀铬、仿金、青古铜、珍珠镍工艺与锌基合金件相同)

二、塑料电镀

1、塑件选材塑料的种类很多,但并非所有的塑料都可以电镀。

有的塑料与金属层的结合力很差,没有实用价值;有些塑料与金属镀层的某些物理性质如膨胀系数相差过大,在高温差环境中难以保证其使用性能。

镀层大多是单一金属或合金,如钛靶、锌、镉、金或黄铜、青铜等;也有弥散层,如镍-碳化硅、镍-氟化石墨等;还有覆合层,如钢上的铜-镍-铬层、钢上的银-铟层等。目前用于电镀最多的是ABS,其次是PP。另外PSF、PC、PTFE等也有成功电镀的方法,但难度较大。

ABS/PC塑料电镀工艺流程:

除油→ 亲水→预粗化(PC≥50%)→粗化→中和→整面→活化→解胶→化学沉镍→镀焦铜→镀酸铜→镀半亮镍→镀高硫镍→镀亮镍→镀封→镀铬

    2、塑件造型设计在不影响外观和使用的前提下,塑件造型设计时应尽量满足如下要求:

(1) 金属光泽会使原有的缩瘪变得更明显,因此要避免制品的壁厚不均匀状况,以免出现缩瘪,而且壁厚要适中,以免壁太薄(小于1.5mm),否则会造成刚性差,在电镀时易变形,镀层结合力差,使用过程中也易发生变形而使镀层脱落。

(2) 避免盲孔,否则残留在盲孔内的处理液不易清洗干净,会造成下道工序污染,从而影响电镀质量。

(3) 电镀工艺有锐边变厚的现象。电镀中的锐边会引起尖端放电,造成边角镀层隆起。因此应尽量采用圆角过渡,圆角半径至少0.3mm以上。平板形塑件难电镀,镀件的中心部分镀层薄,越靠边缘镀层越厚,整个镀层呈不均匀状态,应将平面形改为略带圆弧面或用桔皮纹制成亚光面。电镀的表面积越大,中心部位与边缘的光泽差别也越大,略带抛物面能改善镀面光泽的均匀性[2]。

(4) 塑件上尽量减少凹槽和突出部位。因为在电镀时深凹部位易露塑,而突出部位易镀焦。凹槽深度不宜超过槽宽的1/3,底部应呈圆弧。有格栅时,孔宽应等于梁宽,并小于厚度的1/2。

(5) 镀件上应设计有足够的装挂位置,与挂具的接触面应比金属件大2~3倍。

(6) 塑件的设计要使制件在沉陷时易于脱模,否则强行脱模时会拉伤或扭伤镀件表面,或造成塑件内应力而影响镀层结合力。

(7) 当需要滚花时,滚花方向应与脱模方向一致且成直线式.滚花条纹与条纹的距离应尽量大一些。

(8) 塑件尽量不要用金属镶嵌件,否则在镀前处理时嵌件易被腐蚀。

(9) 塑件表面应保证有一定的表面粗糙度。

3、模具设计与制造为了确保塑料镀件表面无缺陷、无明显的定向组织结构与内应力,在设计与制造模具时应满足下面要求。

(1) 模具材料不要用铍青铜合金,宜用高质量真空铸钢制造,型腔表面应沿出模方向抛光到镜面光亮,不平度小于0.2μm,表面最好镀硬铬。

(2) 塑件表面如实反映模腔表面,因此电镀塑件的模腔应十分光洁,模腔表面粗糙度应比制件表面表面粗糙度高1~2级。

(3) 分型面、熔接线和型芯镶嵌线不能设计在电镀面上。

(4) 浇口应设计在制件最厚的部位。为防止熔料充填模腔时冷却过快,浇口应尽量大(约比普通注射模大10%),最好采用圆形截面的浇口和浇道,浇道长度宜短一些。

(5) 应留有排气孔,以免在制件表面产生气丝、气泡等疵病。

(6) 选择顶出机构时应确保制件顺利脱模。

三、摩托车、汽车配件与钢制家俱的电镀

众所周知,四川重庆及周边地区是我国摩托车生产基地,此外浙江的温岭、山东济南、河南洛阳等地都有相当的加工规模,广东地区高要实力摩托车配件厂规模很大,从化一带电镀摩托车另部件工厂很多,钢制家俱厂的电镀分布在广州北部的花山,它们的基材都是钢铁,都采用多层电镀工艺,对外观、耐蚀性都有很高要求。

典型工艺如下:

抛光→上挂→阴极电解除油→水洗→酸电解→水洗→阳极电解除油→水洗→H2SO4活化→水洗→镀半光亮镍→全光亮镍→回收→水洗×3→镀铬→回收→清洗×3→下挂→干燥

摩托车零件厚度要求:Ni 20μm以上,Cr 0.25μm

防腐要求:CASS试验,连续喷雾16小时,达7级

家具要求与摩托车零件相同,N i层总厚度大约16-22μm

电位差:半光亮镍与全光镍之间的电位差为125~140mv

四、卫生洁具配件的电镀

广东开平是洁具的电镀中心,此外温州、福建晋江、泉州一带台资工厂都是高档洁具配件电镀加工地区,洁具基材大多以锌合金为主,研磨十分讲究,要求镀层光亮度、整平性都很高。还有一部分洁具是黄铜基材,电镀工艺与锌合金相同(只是不需要镀焦磷酸铜)

典型工艺如下:

锌合金件:

抛光→三氯乙烯除脂→上挂→化学除油→水洗→超声波清洗→水洗→电解除油→水洗→ 酸盐活化→水洗→预镀碱铜→回收→水洗→H2SO4中和→水洗→焦磷酸镀铜→回收→水洗→H2SO4活化→水洗→酸性光亮铜→回收→水洗→干燥→下挂→抛光→除腊→水洗→镀碱铜→回收→水洗→H2SO4中和→水洗→镀光亮镍(有些要求高,也用多层Ni)→回收→水洗×3→镀铬→回收→水洗×3→干燥

厚度要求:Cu 20~25μm Ni 12~15μm Cr 0.25~0.3μm,中性盐雾 96小时以上。

五、电池壳的电镀

由于碱性锌锰电池与Ni-MH可充电池大量应用,除了我们自己的电池生产量不断扩大外,美国的金霸王、日本的东芝、松下都在国内大量生产这些电池,因此对AA、AAA电池壳的需求增多,因此电池壳的电镀工艺和专用设备又是另一个电镀界的热门话题,它要求滚镀镍光亮剂具有特别好的低DK区走位性能和后处理防锈性能。

电池壳电镀的技术指标如下:

1) 电池壳外壁镀层厚度2.0±1.0μm,内壁厚度≥0.3μm;

2) 电池壳的外壁光亮,内壁白亮;

3) 镀层耐蚀性,中性盐雾大于8级;

4) 工艺稳定,成品率大于99.0%;

典型工艺流程:

滚光除油→水洗→活化→水洗→表调→滚镀镍→水洗→去膜→水洗→钝化→水洗→中和→水洗→封闭

六、 汽车铝合金轮毂的电镀

近年来北美、欧洲特别是美国市场对铝合金轮毂的需求加多,每只售价为100~150美元,电镀加工费为30~35美元,全部电镀加工最好四条线,连续生产。无锡电镀设备厂、无锡出新电镀环保设备厂均接到许多设备定单,广东的台山;湖南的益阳;浙江宁波;江苏昆山等地均有许多生产线。由于抛光研磨直到成品出来工序过程繁多、外观、耐蚀、结合力均要一流,电镀前处理剂及多镀种的光亮剂在整个加工中的共用有限,为了出口创汇,客户绝大多数选择国外著名公司的产品,Atotech占去了90%以上的市场。

(1)工艺流程

抛光→喷丸(选择性)→超声波除腊→水洗→碱蚀除油→水洗→酸蚀(出光)→水洗→沉锌(Ⅰ)→水洗→退锌→水洗→沉锌(Ⅱ)→水洗→电镀暗镍→水洗→酸性亮铜→水洗→抛光→超声波除腊→水洗→阴极电解除油→水洗→活化→水洗→半光亮镍→高硫镍→光亮镍→镍封→水洗→镀铬→水洗

以上仅是电镀加工中常碰到的典型产品的举例,现在我们整个电镀大国在这期间,很多热点领域产生了一些变化,更先进制造业会带动先进的电镀企业产生。先进的电镀企业也会有助于先进制造业发展。品牌就是行业价值,行业价值提升就是电镀行业品牌提升。我们电镀行业将来要成为社会尊敬的一个职业就必须靠我们行业价值提升。