塑料件電鍍中常見的5大問題

　　上海志琦從事塑料件電鍍?nèi)甓嗟膶?shí)踐總結(jié)出：塑料電鍍質(zhì)量的好壞不僅與電鍍工藝及操作密切相關(guān),塑料件的選材、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、塑料模具、塑料成形工藝及后處理工藝這5個(gè)方面也有很大影響。下面我們就具體問題具體分析一下。

　　內(nèi)應(yīng)力測(cè)試

　　將試件在25℃下于冰醋酸中浸3min,視試件表面“發(fā)白”程度判斷內(nèi)應(yīng)力大小,內(nèi)應(yīng)力越大,“發(fā)白”現(xiàn)象越嚴(yán)重。這種方法能大致說明內(nèi)應(yīng)力的狀況。

　　1、鍍層剝離強(qiáng)度測(cè)定

　　用剝離法測(cè)定剝離強(qiáng)度:在試片上切出10mm寬的條,撬起端頭30～40mm,在垂直于鍍層表面的方向(90°±5°)上用拉力機(jī)進(jìn)行剝離。

　　2、高低溫沖擊法檢驗(yàn)鍍層結(jié)合力

　　該方法由西德塑料電鍍工作者協(xié)會(huì)提出,方法簡(jiǎn)單易行,重現(xiàn)性較好。具體操作過程是:在80℃±5℃的高溫?zé)崴≈斜?h,取出后在不超過30s的時(shí)間內(nèi)放入5℃±5℃的低溫水浴中浸30s,再轉(zhuǎn)入高溫?zé)崴≈?經(jīng)過3個(gè)循環(huán)周期,如鍍層無起泡、脫皮、發(fā)皺等缺陷即視為合格。

　　選材可用于電鍍的塑料很多,但各種材料的加工性能、機(jī)械性能、材料成本、電鍍成本、電鍍的難易、尺寸精度等方面有很大差別。ABS塑料具有優(yōu)良的綜合性能,用途十分廣泛,且易于成形,表面易于浸蝕而獲得較高的鍍層結(jié)合力,所以目前在電鍍中用得最多。

　　此外,通過紅外光譜檢測(cè)發(fā)現(xiàn),化學(xué)粗化過的塑料表面存在活性基團(tuán)如—COOH,—CHO,—OH,—SO3H等極性基團(tuán),這些極性基團(tuán)能與金屬鍍層產(chǎn)生化學(xué)結(jié)合力,從而提高了鍍層的結(jié)合強(qiáng)度。ABS塑料中丁二烯含量越高,鍍層的結(jié)合力越大。電鍍型ABS塑料中丁二烯含量達(dá)22%～24%。試驗(yàn)表明,電鍍型ABS樹脂301M的鍍層結(jié)合力比非電鍍型ABS樹脂PA-757的鍍層結(jié)合力高1倍以上。

　　塑料件結(jié)構(gòu)對(duì)電鍍的影響

　　試驗(yàn)件(旋鈕)原結(jié)構(gòu)直角、銳邊較多,在作高低溫沖擊試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)零件起泡部位主要集中在靠近直角、銳邊處及澆口周圍。在測(cè)試中發(fā)現(xiàn)這些部位都有內(nèi)應(yīng)力,這對(duì)鍍層結(jié)合力有不良影響。將直角、銳邊改為圓弧過渡后作電鍍?cè)囼?yàn),鍍層與基體結(jié)合良好。航空工藝技術(shù)另一方面,直角、銳邊處在電鍍時(shí)易引起尖端電流密度過大,致使鍍層疏松而結(jié)合不佳,甚至燒焦或擊穿化學(xué)預(yù)鍍層。

　　塑料模具對(duì)塑料件電鍍的影響

　　試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)原來的旋鈕表面有流痕,電鍍后遮蓋不住,影響表觀質(zhì)量。同時(shí),由于塑料模具模腔粗糙度不好,使旋鈕表面不夠光亮,最后也會(huì)影響鍍層的光亮度。而用于測(cè)定剝離強(qiáng)度的鍍件(試片)注塑成形后外觀質(zhì)量較好,鍍層外表光亮。另一方面,設(shè)計(jì)塑料模具(如澆注系統(tǒng)和脫模機(jī)構(gòu))時(shí)應(yīng)注意使待鍍件的內(nèi)應(yīng)力盡量小。

　　塑料成形工藝對(duì)塑料電鍍的影響

　　1、應(yīng)選用螺桿式注射機(jī),以保證ABS塑料中B組分分布均勻。此外,還應(yīng)注意所選用的注射機(jī)是否會(huì)使制件產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力而影響鍍層的結(jié)合力。

　　2、原材料的干燥。ABS塑料顆粒易于吸潮,如不進(jìn)行干燥,成形時(shí)會(huì)在制件表面產(chǎn)生氣泡、銀絲、缺乏光澤等缺陷,影響鍍層外觀和結(jié)合力。

　　3、注射工藝參數(shù)的選用。注射工藝參數(shù)的選擇應(yīng)使制件的內(nèi)應(yīng)力盡量小,并克服流痕、波紋等外觀缺陷。如適當(dāng)提高加工溫度和模具溫度、降低注射壓力、縮短保壓時(shí)間、適當(dāng)降低注射速度等都會(huì)在不同程度上減小制件的內(nèi)應(yīng)力。

　　4、不允許用油作脫模劑,否則會(huì)使粗化不均勻,無法保證鍍層金屬的結(jié)合力。必要時(shí),可用滑石粉或肥皂水作脫模劑。

　　后處理對(duì)塑料件電鍍的影響

　　由于注塑條件、注射機(jī)的選擇及制品的形狀、模具設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)仍?會(huì)使塑料件在不同部位存在內(nèi)應(yīng)力,它會(huì)造成局部粗化不足,使活化和金屬化困難,最終會(huì)造成金屬化層不耐碰撞和結(jié)合力下降。試驗(yàn)表明,熱處理和整面劑處理都可以降低、消除內(nèi)應(yīng)力,使鍍層結(jié)合力提高20%～60%。對(duì)ABS塑料件進(jìn)行熱處理,其內(nèi)部分子發(fā)生重排,使分子排列均勻,特別是使丁二烯粒子呈球形結(jié)構(gòu),顯著降低了內(nèi)應(yīng)力。適當(dāng)延長(zhǎng)熱處理時(shí)間,可使內(nèi)應(yīng)力減小到最低限度。

　　采用整面劑對(duì)塑料件進(jìn)行處理,既可消除內(nèi)應(yīng)力,又能脫脂,因而提高了鍍層的結(jié)合強(qiáng)度。在高低溫沖擊試驗(yàn)中,未作任何后處理的零件有起泡現(xiàn)象,而后處理過的零件均無明顯變化,說明后處理能大大降低制件的內(nèi)應(yīng)力。

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