电镀资料02063.doc

1、1. 表面處理的目的 表面處理的目的可以分四大類: (1) 美觀(appearance). (2) 防護(protection) (3) 特殊表面性質(special surface properties) (4) 機械或工程性質(mechanical or engineering properties) (1) 美觀(appearance) 為了提高製品之附加價值,賦予製品表面美觀, 例如裝飾性電鍍 (decorative plating) Au, Ag, Rh, Ni, Cr,黃銅等電鍍 (electroplating). (2) 防護(protection) 為了延長製品的壽命,再製品表

2、面披覆 (coating)耐腐蝕之材料,例如保護性電鍍(protective plating) Zn,Cd,Ni,Cr,Sn 等電鍍. (3) 特殊表面性質(special surface properties) 1. 提高製品之導電性(electrical conductiuity),例如電鍍 Ag,Cu. 2. 提高焊接性(soderability)在通訊急電子工業應用,例如 Sn-Pb 合金 電鍍. 3. 提高光線之反射性(light reflectivity ) 例如太空船,人造衛星的 外殼需 反射光線,Ag 及 Rh 的鍍層被應用上. 4. 減小接觸阻抗(contact resist

3、ance)例如在電子組件之 Au 及 Pd 電鍍. (4) 機械或工程性質(mechanical or engineering properties )1. 提高製品之強度(strenth),例如塑膠電鍍. 2. 提高製品之潤滑性 ( bearing propertries ) 例如多孔洛電鍍 (porous chromium plating), 內燃機之鋁合金活塞 (piston) ,鍍 錫 Sn 以防止汽缸 (cylinder)壁刮傷. 3. 增加硬度(hardness)及耐磨性(wear resistance) ,例如硬洛電鍍( hard chromium plating). 4. 提高

4、製品之耐熱性, 耐候性, 抗幅射線,例如塑膠,非金屬之電鍍 . 5. 滲碳(carburizing) ,氮化(nitriding) 之防止, 例如鋼鐵表面硬化 (case hardening)時在不要硬化部份鍍 Cu.2.前處理不良所造成之鍍層缺陷 前處理不良所造成之鍍層缺陷，有下列幾項：(1)剝離，(2)氣脹，(3)污點，(4)光澤不均，(5)凹凸不平， (7)小孔(8)降低耐蝕性， (9)脆化。3.電鍍前處理去除的典型汙物 (1) 潤滑油 (6) 淬火殘留物 (2) 切削油 (7) 熱處理鹽 (3) 研磨油 (8) 熱處理鹽 (4) 熱斑 (9) 汙跡 (5) 銹及腐蝕物 (10) 油漆及

5、油墨4.表面處理技術之種類 從表面處理之特性可分類: a. 機械法 _ 珠擊法,切削,搪磨, 撒砂,精磨, 研磨,超加工. b.冶金法 _ 表面硬化,(淬火,滲碳,氮化),擴散皮膜法. c.化學法 _ 電解研磨,酸洗,化學研磨,酸蝕雕刻. d.表面披覆_ 電鍍,無電鍍,熱浸鍍,熔射鍍,真空蒸著, 陰極噴濺, e.無機披覆_ 陽極處理,化成處理,著色,琺瑯處理. f.有機披覆_塗裝,橡膠加襯,塑膠加襯.5.塑膠電鍍的過程(1)清潔 (cleaning)：去除塑膠成型過程中留下的污物及指紋，可用鹼劑洗淨 ,再用酸浸中和及水洗乾淨。 (2)溶劑處理 (solvent treatment)：使塑膠表面

6、能濕潤 (wetting)以便與下一步 驟的調節劑 (conditioner)作用。(3)調節處理 (conditioning)：將塑膠表面粗化成內鎖的凹洞以使鍍層密著住 不易剝離，也稱為化學粗化。(4)敏感化 (sensitization)：將還原劑吸附在表面，常用 (Stannous Chloride) 或其他錫化合物，就是 Sn+離子吸附於塑膠表面具有還原性表面。(5)成核 (nucleation)：將具有催化性物質如金、吸附於敏感化 (還原性 )的表面， 經還原作用結核成具有催化性的金屬種子 (seed)然後可以用無電鍍上金屬。空電鍍一、 真空蒸著機的工作原理：是通過一系列真空泵（旋轉

7、泵增壓泵擴散泵）將一密封空間內的空氣排出達到真空狀態，在此條件下將其中的電極通入強電流加熱,電極之間的鎢絲至一定的溫度，使掛在鎢絲上的鋁片加熱至蒸發氣化成原子，沉積於其中的待鍍品表面形成鋁膜層，產生光亮或霧面的金屬薄膜（光澤由底漆決定），一般真空鍍鋁的真空度為 1-2.010 -4Torr,設定太高，增加抽真空時間，降低效率；設定太低，產品易發黑，影響品質.二、 真空鍍膜：是指產品經過底塗後再經真空蒸著機鍍上一層金屬膜（現隻用 鋁），使產品呈現金屬效果的工藝，此工藝最重要的特點是經過真空鍍膜 ，即底塗+ 真空鍍鋁 +面塗（可加顏色）， 包括鍍金、鍍銀、消金光、消銀光+ 罩光、消銀光 +噴珠光。

8、1.鍍亮銀、鍍亮金（藍等）: 底塗是亮光、真空鍍鋁後面塗也是亮光，面塗中不加染料（顏料）即是鍍銀，面塗中加黃色和橙色即是鍍金，可加各種顏色呈現各種顏色的效果，此工藝鍍鋁後不可燙金（或印刷）再面塗.2. 消銀光、消金光：底塗是消光，鍍鋁後面塗也是消光工藝 ，面塗中不加任何顏色即是消銀光，面塗中加入黃色和橙色即是消金光，可根據要求作深淺調整，也可加各種顏色呈現各種顏色的效果.3.消銀光+ 罩光（鍍霧銀/ 金）：底塗是消光，鍍鋁後面塗透明亮光，面塗不加顏色即是鍍霧銀，加黃色即是鍍霧金，此工藝鍍鋁後還可燙金（或印刷）再面塗.4.消銀光+ 噴珠光：底塗是消光，鍍鋁後面塗噴珠光，面塗由於加入珠光會阻礙 U

9、V 塗料固化或塗後要燙金或印刷，所以用熱固化塗料加珠光粉.注：以上對環境的要求較高，要求環境、機台幹凈無塵，否則不良較高.三、目前接觸到可以真空電鍍的材質有：ABS、 AS+ABS、 PP。不可以真空電鍍的材質有：PMMA(即壓克力) 四真空鍍膜（電鍍）工藝不良現象真鍍主要不良有：顆粒、飛絲、色差、麻面、塗層剝離、白霧、彩虹、咬底、流漆、凹坑、油污、吸盤印、刮傷、蒸著不良、流平差等.五 .水電鍍對塑材的要求：ABS:（ 1.） ABS-PA727 電鍍致原料（ 2.） UMG 3001 M（三菱）（ 3.）住友 AP-8APC+ABS:GE MC1300拜耳 T45(可電鍍，但效果不佳 )PC

10、 料不可水電鍍PC+ABS 之原料可水電鍍，但 PC 料之含量需 15， PC 料含量理想值為 8六 .水電鍍產品模具設計要求：（ 1.）掛具考量；（ 2.）進膠點設計 避免針點進膠水電鍍1. 塑料水电镀的过程1. 1 上挂：将素材挂到挂具上1. 2 清洁：去处塑料成型过程中留下的污物及指纹，可用碱剂洗凈再用酸剂中和及水洗干凈。1. 3 溶剂处理：使塑料表面能湿润以便做与下一步骤的调节剂作用。溶剂处理液：包含洗凈，不含稀酸的洗凈或中性洗凈及 1-2界面活化剂。混合以 40-65 摄氏度浸渍 1-2 分钟。溶剂处理用丙酮、二醋甲烷等活性剂。1.4 镀铜：将塑料件的表面镀上一层铜。1. 5 调节处

11、理：将塑料表面粗化成内锁的凹洞以使镀层密住不易剥离，也称为化学粗化、化学刻蚀。1. 6 敏感化：将还原剂吸附在表面，常用含有二价锡的氯化物或其它锡化合物，就是二价锡离子吸附于塑料表面具有还原性表面。1. 7 成核：将具有催化性物质如铬吸附于敏感化（还原性）的表面。1. 8 烘烤：将镀好的产品放入烤箱进行烘烤。2.電 鍍 的 常 識2. 1 电镀的厚度一般为 1540um，正对电极的面通常会比其它面厚，尤其是如果小柱子正对电极，它的厚度要比其它面厚5um 以上。如果有要求，薄可以镀到 5um 左右；厚可以镀到0.1mm 以上。2.2 一般塑料水电镀的镀层分为三层，最里面一层为铜，中间一层为锡，最

12、外的一层才是我们要的镀层。一般我们说的只是镀铜，和最外面的一层，因为厚度是由这两层决定的，镀铜主要是为了遮盖素材上的缺陷.因为铜具有良好的吸附性，均匀性和致密性，而且价格便宜，成本低。2.3 电镀对塑料缺陷的遮盖能力很差，像一些料花、气痕、应力等喷漆可以遮盖的缺陷，电镀就很难遮盖，除非镀的厚；有些缺陷还会被放大，如结合线、划伤等.当然，镀到一定的厚度也可以遮盖。2.4 水电镀由于是在装有液体的镀缸里进行电镀的，而且是在几十个缸里进行的，所以水电镀一定要用到挂具，因此我们的模具在设计的时候就要考虑到电镀的 时候要怎么挂。在有必要条件允许的情况下，我们最好开模前就和电镀厂检讨一下。以便于我我们的设

13、计。2.5 电镀的不良率比一般的表面处理的 不良率都要高，尤其是要求镀层较薄时，不良率会高达 20以上。正常情况下不良率都会在 10左右。电镀的不良主要有刮伤、镀层脱落、颗粒、发雾、白点等。2.6 当产品只要镀一部分其它处不可镀时，就要进行阻镀处理，在不可电镀的部分涂上阻镀剂。2.7 水電鍍的素材材質一般為 ABS PA-7273.电镀的物质3. 1 镀铬 色泽：银白色，略带蓝色，塑料水电镀用的铬主要有三价铬、六价铬，又分光铬和半光铬。铬镀层呢耐热性好，硬度高，耐磨性好，光反射性强。但因为太硬易脆，易脱落，均一性差，电镀过程中不允许中断，形状不同的产品不可放在同一挂具上，要用不同的挂具。3.2

14、 镀镍色泽：银白色，发黄。镍镀层的性质及外观能被控制而且操作范围很广，镍一般分为全光镍，半光镍，双重镍，三重镍。镍有防止腐蚀、硬度、耐磨及磁性等性能。3.3 镀铜色泽：玫瑰红色，铜镀层具有良好均匀性、致密性、附着性及拋旋光性等所以可做其它电镀金属之底镀镀层。 铜镀分为两类：a 酸性铜镀液，成份简单，价格低廉，设备费低，毒性小，废液处理容易，但均一性差，镀层粗糙；b 氯化铜镀液，镀层细密，均一性好，但费用高，设备费高，毒性强，废液处理麻烦。3.4 镀锡锡有白色和灰色，一般情况用于做还原性表面（即中间一层）的为氯化亚锡，其特点为均一性良好，配方简单，操作范围广，阴极效率低，镀层薄。4.镀层的测试厚度测试分为破坏性测试，半破坏性测试和非破坏性测试；附着力测试（百格测试） ；硬度测试；耐磨性测试；耐腐蚀性测试；镀层光泽和平滑度。