1、ABS塑料电镀问题 的原因分析和解决方法1 前 言近年来,塑料电镀已被广泛应用在塑料零件的装饰性电镀上。ABS 塑料是塑料电镀中应用最广的一种。ABS 塑料是丙烯腈(A) 、丁二烯(B)、苯乙烯(S)的三元共聚物。对电镀级 ABS 塑料来说, 丁二烯的含量对电镀影响很大, 一般应控制在 18%23%。丁二烯含量高,流动性好, 易成型, 与镀层附着力好。由于 ABS 是非导体,所以电镀前必须附上导电层。形成导电层要经过粗化、中和、敏化、活化、化学镀等几个步骤,比金属电镀复杂,在生产中容易出现问题。我们从 ABS 塑料电镀的工艺出发, 分析原因并找出了解决的办法。2 问题及解决方法2.1 镀件易漂
2、浮,与挂具接触的地方易被烧焦因为塑料的比重小,所以在溶液中易浮起。灯罩外形就象一个小盘一样,内表面凹进去, 边上有两个小孔,开始只用一根铜丝卡着两个小孔进行电镀。由于电镀中气体的放出,灯罩易与铜丝脱离, 加之铜丝也轻,不足以使灯罩浸入溶液里。后来在铜丝上附上重物,解决了漂浮问题。铜丝与灯罩的接触点被烧焦,并露出塑料,是因导电不良引起的。为了解决工件漂浮与导电问题,我们设计了专门的夹具。夹具有一定的重量,上灯罩后不再浮起 ,再用两个较宽的导电片卡在灯罩的孔上,使各处电流均匀, 接触点就不会烧焦了。2.2 灯罩化学镀铜时出现气泡,电镀后气泡变大,并可以揭起塑料电镀的工艺流程为:除油水洗粗化水洗敏化
3、自来水洗去离子水洗活化水洗化学镀铜水洗电镀水洗干燥。由以上可知,化学镀铜前的任何步骤出现问题都会导致鼓泡。引起结合力不好的原因有很多,经常易出现问题的是除油过程和粗化过程。除油不彻底,会引起掉皮、脱落。灯罩采用的是化学除油(塑料件不适宜用有机溶剂除油 ),操作时,温度升高到 6570 ,不断地抖动工件,直到水洗后不挂水珠为止。粗化是 ABS 塑料电镀中很重要的过程。粗化不足 ,结合力下降;粗化过度,又会使孔变大变形, 结合力也会降低。由于敏化液中二价锡极不稳定,所以敏化液易失效,如不调整, 会导致活化失败。活化不足,会使化学镀层沉积不全; 而活化过度,使活性金属在表面还原过多而形成不连续膜层,
4、 也会使结合力下降。我们从除油开始,严格按除油液配方和操作条件,又检查粗化工序的时间、温度,新配制了敏化液和活化液,结果化学镀铜后仍出现气泡。几次反复试验,结果一样, 最后断定鼓泡不是由除油、粗化、敏化、活化引起的。此时怀疑是否料的成分及成型工艺有问题,因为 ABS 塑料的成分及成型工艺与电镀有直接的关系。ABS 颗粒易吸水, 要求压注前水份含量低于 0.1%,必须在 80热风干燥箱中烘干 24h,周围环境也必须干燥。ABS 塑料中不能混入其它成分。我们通过调查发现注塑厂将大量成型的 ABS 塑料件堆放在潮湿的库房地面上,而且注塑前的原料未经烘干。在我们的指导下,将要注塑的原料在 80下烘干
5、24h,经检验符合电镀要求后再进行注塑。改进后的灯罩电镀后鼓泡问题再没有出现。 2.3 灯罩电镀后表面出现黑斑,无光泽灯罩化学镀铜后,转入电镀工序,我们采用的工艺流程是: 镀镍镀铜镀亮镍镀铬。镀铜溶液比较稳定,主要问题是铜阳极在电镀中易产生铜粉(Cu2O),铜粉进入镀液会引起镀层粗糙。我们用耐蚀性阳极布包住阳极再放入阳极套中,电镀后经常打开清洗,因此, 镀铜后表面光亮、细致、没出现任何问题。零件镀亮镍后表面无光泽,而且有黑斑,加光亮剂后 ,问题仍未消除 ,分析槽液,各成分含量均在范围之内。槽液放置一夜后 ,把上清液全部倒到备用槽,发现镀槽底部有黄褐色泥状沉淀物。经分析是由于镀镍溶液温度偏高,
6、光亮剂分解所致, 电镀时 ,空气搅拌装置把槽底的泥渣翻起来, 同镍离子一起沉积到镀层上,造成毛刺和黑斑。后来还发现, 由于镀镍、镀铬同用一套导电棒,导电棒上带有镀铬时留下的铬酐,镀镍时 ,易将铬带入镍槽中 ;又由于挂具没有绝缘, 镀镍溶液中带入了铜杂质,这些都是引起发黑的原因。铜杂质可用 0.5A/dm2 电流密度电解除去。去除六价铬,先用硫酸调节镀液 pH 至 3 左右,然后加入亚硫酸钠 0.20.4g/L,搅拌,使六价铬还原为三价铬,然后用低电流密度除去三价铬。最后用活性炭处理过滤除去有机杂质。槽液经处理后,镀镍后再没有出现黑斑。套铬时,灯罩的凹部采用象形阳极, 最后镀出的灯罩光亮、细致,
7、符合产品要求。 3 结论1)塑料件的成分及成型工艺不能忽视, 这往往是电镀工作者不易觉察的问题。2)电镀时要设计专用的挂具。3)注意槽液的维护,使各成分保持在工艺规范内。4)加强工序间的清洗,不要把其它杂质带入。ABS 塑料电镀中出现脱皮问题及解决方法aabb1984(ID)：本人买了回收塑料 ABS 粉碎料.造粒打做产品电镀.可有些脱皮.是什么原因.我知道一个问题就是料不是很纯.ABS 有%90 把.可这问题站时没法解决.可以添加什么东西解决的吗?cj965140 ：90%的 ABS 加 10%的 HIPS,不会有问题.5%的 PP.PE 应该也不会有问题.但如果有 1%的 PPO,就会脱层
8、.这是我的一点经验.不知道对不对.polyrain:有 10%的 HIPS 肯定会分层胜在中秋:加 3%的马来酸酐接枝 ABS 和 0.5%EBS,还加 2%的 SBS 造粒.四维沈阳 :加入马来酸酐接枝 ABS 减少弹性体的用量 ,例如 K 胶等加多了影响电镀.加 3%的马来酸酐接枝 ABS 和 0.5%EBS,还加 2%的 SBS 造粒是的，加些马来酸酐接枝相容剂就可以了，一方面解决相容性，另一方面提高材料的极性，从而提高电镀念性/。喷涂件表面性能标准(GM4350)1 适用范围1 材料说明。此标准包括汽车组件上通常采用的各类喷涂的实验室检测要求。该标准不包括产品的外观要求及流程参数（例外
9、：参见 3.1.1 节） ， 这些要求及参数应规定在材质说明书上（998） ，并不用来说明真空放置金属涂层及热印涂层的喷涂末漆。对于喷涂塑胶件，零件的基层、表面处理和所用涂料等必须使用 GM 认可的喷涂零件体系资料。（APQPS）使用 APQPS 检测时，每次必须检测不同零件至少三件样品。在组装设备上进行预处理及随后进行表面喷涂的零件必须能符合表面涂层标准及此标准的检测要求。2 典型应用下列样件列出了曾用过的或当前正在使用的一些编码。您可向您的材料工程师咨询你要使用的详细编码。涂层类别的典型应用如下所列：A336-：通常用于汽车底盘和外部的有易被侵蚀底层的零件，比如未电镀的冷轧板，滤料钢板，浇
10、铸了锌，铝或锰的钢模。A168-：经常用于金属下罩零件。有时用于金属底盘部件。A96：A96 之前曾用于汽车外部在光亮面有涂层的零件，如不锈钢，阳极电镀铝和电镀铬金属或塑胶。请注意光亮面的涂层黏合效果通常较差，超过 A96 要求的零件不能保证有合格的表面喷涂质量。因此，对光亮面涂层规定的要求不作任何修改。A0：A0 常用于塑料的或非金属的汽车外部零件。C96-：常用于箱子上可见的金属零件和车辆外部会裸露在湿气中的零件。C24：通常用于不会暴露在湿气中的金属基层的汽车内部零件。C0：常用于塑料或非金属面的汽车内部零件。注：3 注释 1 这里规定的检测方法是用于常规质量控制(第三节 )和喷涂结果
11、(第三节和附录 A) 。必须根据补充的分类编号 Z 规定其余的检测要求，并且要在工程图纸或/和材料说明书上列出来。样例如表 1 所示。表 1 Z 标记示例类型后缀标记 检测要求GM4350AO/GDZGM4350AO/GPZGM4350AO/M1ZGM4350AO/M2ZGM4350A168/ODZ 汽油耐蚀性汽油浆耐蚀性冷拔弯曲度冷拔弯曲度浸油测试Z 标记中相近的要求做相容性测试的材料必须在工程图样中作规定。2 表 2 中描述了禁用的编码及其当前应用状态。新的图纸编号参见2 节。2 参考信息注：除另有说明外，仅使用经过批准的标准。表 2：禁用编号禁用编号 当前应用状态GM4350 B336
12、GM4350 A336 另：1无 NSS 腐蚀要求2 锌表面要求无腐蚀痕迹和腐蚀GM4350 B168 GM4350M A168 另：1 无 NSS 腐蚀要求2 锌表面要求无腐蚀痕迹和腐蚀3 在潮湿的环境中暴露 24 小时GM4350 B96 GM4350M C96 类GM4350 B48 GM4350 A96 类 除 1 NSSD24 小时GM4350 E24 GM4350M A168/OD 另：1 无 NSS 腐蚀要求2 锌表面要求无腐蚀痕迹和腐蚀3 在潮湿的环境中暴露 24 小时2 1 其它标准/说明ASTM D3363 SAE J2334ASTM D37632 2 通用标准/说明3 要
13、求3 1 装运要求。喷涂件底漆和外涂层均列在表 3 中。表面涂层可用 OEM 或同种颜色但浓淡不同的漆进行修补。除另有规定，喷涂件必须在变化周期至少 72 小时后经过了烤干或烘干再进行检测。表 3：允许的常规应用 OEM应用编号 修复使用*最大值* 烘烤次数*最大值* 所有涂层膜*给定的喷涂层底漆 1 2 3 100 微米外涂层 1 2 3 225 微米注 1：湿度测试被定为唯一的应用方法，仍根据给定了涂层要求的所有涂层膜进行限制。注 2：仅表面涂层包括同色喷涂方法。经过修补后仍不合格的零件（底漆和表面涂层）必须报废。也可在稍短的变化周期后进行检测，但要确定这样能提供一个更为严格的检测条件，且
14、在72 小时内不同时间段得到的结果不成为比较相关喷涂表面的特殊特性的重要根据。3 11 化学性能要求。2006 年有效模型，所有密封的经过磷酸盐化的零件包括新的和旧的零件必须使用经过 9984303 核准的密封材料。3 12 物理性能要求。该标准说明的零件须符合表 5 中规定的各类别涂层的检测要求。为递交 PPAP 文件和常规质量控制，在生产零件过程中要进行检测。检测频率要根据供应商确定的统计样件计划而定，或者定为本说明书中规定的最小频率。在喷涂材料最初的资格评定过程中进行检测。3 121 腐蚀周期，GM9540P。一般加工零件或零件的重要部位都要求在 PPAP 中进行加速侵蚀测试。并且，喷涂
15、工需要每年对各类给通用的加工零件（例如，裸露钢板，热电镀板，电镀锌，铝，锌压铸件，锌镀层退火处理件等）最少进行 2 次检测（GM9540P ） 。零件经过暴露后必须有 8 的侵蚀级别标记，最好有 GM 工程侵蚀标准级别范围（参见下面表4 中合适的级别范围说明） 。零件表面性能的纪录须保留以便参考，且能复查。纪录文件要能反映零件的表面性能和规律性间隔的损耗贴签证明（例如，8 次循环，16 次循环） 。SAEJ2334 测试程序可替代 GM9540P，符合 GM9540P 损耗要求。注： 零件的 PPAP 递交时，经过 GM 认可的相同零件的 GM9540P 最新的测试结果（不超过 6 个月）可递
16、交获得批准。表 4：表面性能标准检测类别 外部(EXT) 下盖（U/H ） 下底面（U/B） 内低度 内高度表面沙砾 N/A N/A A 段 N/A N/A腐蚀周期和腐蚀差距 C 段 B 段 N/A 选项 X1，12 次循环 选项 X1，4 次循环接受标准 腐蚀级别 8或每 GM8100G 腐蚀级别 8或每 GM8100G 腐蚀级别 8或每 GM8100G 腐蚀级别 8或每 GM8100G 腐蚀级别 8或每 GM8100G注 1：表面性能标准在检测类别补充中有说明（如 ，GM4350M A336-U/B） 。如果检测类别补充中没有进行说明，表面性能标准可参考零件在车辆上的具体位置，如下：1 外
17、表面/次要面部分-C 段2 下盖部分-B 段3 下底面部分-有沙砾大小的 A 段4 内部（平面低装配位置）-选项 X1，12 次循环5 内部（下缓冲面中间高度装配）-选项 X1，4 次循环注 2：如果用 SAE J2334，则使用 GM9540P 的大量损失贴签要求。注 3：裸钢板和铁压铸件允许最大差距为 6 毫米，别的基件允许有 3 毫米的差距。4 生产过程不作要求。5 规章制度5 1 所有该说明书中的材料必须能符合 GMW3001 的要求，材料说明规章制度。5 2 所有该说明书中的材料必须能符合 GMW3059 的要求，零件内容可控制报告。6 批准的资料不作要求。7 条码系统该材料说明可作
18、为文件，图纸，TS，CTS 等的参考文件，如下所示：例如： （可查阅2 节典型应用中对应的检测类别） 8 发行和修正信息1 发行。本说明标准 1960 年 12 月首次被批准并发行。2 修正。 编号 批准日期 修改内容L 2004/12 添加表 4。修改 部分，并对表 4，5 及附录进行修改和重新编号M 2005/3 删去兼容特性，表 5 中添加了烘烤时间及效果（零件专家组） 。表格 5：测试类别要求类别 A336 A168 A96 A0 C96 C24 C0粘着力测试（GM9071P） 注 1 注 1 注 1 注 1 注 1 注 1 注 1热湿度测试（GM4465P 和 GM9071） 96
19、 小时注 2，3 96 小时注 2，3 96 小时注 2，3 96 小时注 2，3 24 小时注 2，3 24 小时注 2，3 24 小时注 2，3中性盐雾试验（GM4298P&GM9102P） 336 小时注 2，注 4，注 5 168 小时注 2，注 4，注 5 96 小时注 2，注 4，注 5 GM9511P 2 星期注 2，注 4，注 5 1 星期注 2，注 4，注 5 4 天注 2，注 4，注 5 中性盐雾试验（GM4298P） 96 小时注 2，5 24 小时注 2，5 腐蚀性测试（GM9540P） 见表格 4注 4，注 12 见表格 4注 4，12 见表格 4注 4，12 见表格
20、 4注 4，12 抗碎性测试（GM9508P） 注 6 注 6 注 6 注 7注 8 刮伤性，脆性测试（GM9506P） 注 9 注 9硬度试验（GM9507P） 注 10固化实验（GM9509P） 注 11 注 11 注 11 注 11 注 11 注 11 注 11刀形交叉粘合度试验（GM9502P） 注 12 芯拔弯度试验（GM9503P） 注 13 汽油试验（GM9501P） 注 1415 注 1415 注 1415 注 1415 汽油试验（GM9500P） 注 1415 注 1415 注 14，15 注 1415 （附录 B） 7 小时注 10 7 小时注 10 7 小时注 10 7
21、小时注 10 烘烤试验（GMN10083） 注 16多轴仪器测试（ASTM D3763&GMN10083） 注 17注 1：最小值为喷涂面的保持周期的 99%的情况可以接受。注 2：在提及的 H 末端无起泡等外观情况。注 3：最小值为喷涂面的保持周期的 99%。注 4：允许最大差距为 3 毫米。 （参见 GM 9102P）注 5：表面最多 10%的部分可被腐蚀（划痕和 /或 3 毫米的突起边缘除外） 。注 6：最小级别为 6（金属面） 。注 7：最小级别为 7（硬塑胶，屈服系数大于 800Mpa） 。注 8：最小级别为 8 （软塑胶，屈服系数小于等于 800Mpa） 。注 9：无脆性特征。喷漆
22、面不得大于用硬币刮出的皱褶宽度。注 10：表面无喷漆注 11：级别为 0 或 1。注 12：最小级别为 8。注 13：最小值为 8（最小裂缝） 。注 14：表面无颜色变化或涂层变化，喷涂油膜没有突起起层或剥落的现象。注 15：喷涂层要求不能发现有任何缺陷。注 16：无明显的颜色或光泽变化，黏合力下降，扭曲或液体渗出现象。注 17：一面喷涂另一面未喷涂的涂层测试板间的有效阻力不得小于同样的但均未喷涂过的板子间有效阻力的 80%。附录 A A1.喷涂过程测试。在大多数情况下，喷涂过程测试是工程上用来确定喷涂材料资格的长期测试。外部的喷涂工程应该和确定有具体要求的材料和操作的过程测试相联系。遮风板，
23、桅杆式天线，底盘，下底盖和内部件的材料工程应和确定有具体要求的材料和操作的过程测试相联系。大多数情况下，这些测试并不用来进行常规质量的控制。注：一定要注意还有其它类别的过程测试用来确定喷涂材料。下 面所列的测试阐述了更为常用的喷涂过程测试。别的测试可要求喷涂材料暴露在某个环境中进行。A1.1 户外气候测试要求（GM9163P）在单独的说明书中进行阐述。A1.2 氙气弧度老化试验测试（GM9125P）要求在单独的说明书中进行阐述。A1.3 须根据 GM9511P 操作结疤测试。A1.4 冷裂纹 /腐蚀周期测试须根据 GM9505P J 周期进行操作。A1.5 褪色测试须根据 GM9033P 进行
24、操作。A1.6 烘烤时间测试须根据 GM9503P 进行操作。A1.7 有机涂层的抗腐蚀测试须根据 GM9515P 进行操作。A1.8 抗磨损测试（帆布带磨损测试）须根据 GM9516P 进行操作。A1.9 铅笔硬度测试须根据 ASTM D3363 进行操作。A1.10 腐蚀周期测试必须根据 GM9540P （SAE J2334 测试程序可替代 GM9540P，并符合GM9540P？的要求。检测长度在单独的说明书中有规定，也可由材料工程或喷涂工程确定。附录 B B1. 浸油测试程序。浸油测试必须按下列内容进行操作：将喷涂件按规定的时间浸在装有从 70 到 75 摄氏度油的汽车引擎缸中。注意往喷涂表面上摁入硬又及小的钉子。将钉子固定在垂直位置上并不断施加压力，在垂直表面拖动钉子，以造成最大的擦伤或/和松动的效果。然后目测被检测的部分并记录下是否擦伤的结果（如果喷漆层有任何移动和/或表面已明显发生改变） 。
