塑膠電鍍知識(shí)課件.ppt

塑膠電鍍知識(shí) 前言 電鍍是我們?cè)谠O(shè)計(jì)中經(jīng)常要涉及到的一種工藝 而電鍍效果是我們使用時(shí)間較長(zhǎng) 工藝也較為成熟的一種效果 對(duì)于這種工藝的應(yīng)用在我們的產(chǎn)品上已經(jīng)非常多 我們希望通過(guò)總結(jié)我們已有的經(jīng)驗(yàn)作一些設(shè)計(jì)的參考性文件 可以更好的將電鍍效果應(yīng)用在我們的設(shè)計(jì)上 也更合理的應(yīng)用在我們的設(shè)計(jì)上 可以為以后的工作帶來(lái)一些方便 通過(guò)這種工藝的處理我們通?？梢缘玫揭恍┙饘偕珴傻男Ч?如高光 亞光等 搭配不同的效果構(gòu)成產(chǎn)品的效果的差異性 通過(guò)這樣的處理為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)增加一個(gè)亮點(diǎn) 電鍍 electroplating利用電解在制件表面形成均勻 致密 結(jié)合良好的金屬或合金沉積層的過(guò)程 這種工藝過(guò)程比較煩雜 但是其具有很多優(yōu)點(diǎn) 例如沉積的金屬類(lèi)型較多 可以得到的顏色多樣 相比類(lèi)同工藝較而言?xún)r(jià)格比較低廉 電鍍工藝的應(yīng)用我們一般作以下幾個(gè)用途 a 防腐蝕b 防護(hù)裝飾c 抗磨損d 電性能 根據(jù)零件工作要求 提供導(dǎo)電或絕緣性能的鍍層e 工藝要求 按鍵電鍍效果 塑膠電鍍的常見(jiàn)工藝過(guò)程 就塑膠件而言 我們常見(jiàn)的塑膠包括熱塑性和熱固性的塑料均可以進(jìn)行電鍍 但需要作不同的活化處理 同時(shí)后期的表面質(zhì)量也有較大差異 我們一般只電鍍ABS材質(zhì)的塑件 有時(shí)也利用不同塑膠料對(duì)電鍍活化要求的不同先進(jìn)行雙色注塑 之后進(jìn)行電鍍處理 這樣由于一種塑膠料可以活化 另一種無(wú)法活化導(dǎo)致局部塑料有電鍍效果 達(dá)到設(shè)計(jì)師的一些設(shè)計(jì)要求 下面我們主要就ABS材料電鍍的一般工藝過(guò)程對(duì)電鍍的流程作一些介紹 完全粗化處理之后的ABS表面 SEM X5000 橫截面示意圖 核心直徑3 4nm 活化用膠體鈀結(jié)構(gòu)示意圖 cluste10 Cl Pd Sn2 0 181nm 0 128nm 0 093nm Sn eless00 活性塑膠表面 化學(xué)鍍銅 鎳開(kāi)始出現(xiàn)金屬沉淀物 金屬化完成 所有活性劑顆粒均結(jié)合在一起具導(dǎo)電性 金屬化過(guò)程 活化鈀 自催化反應(yīng) Abs aet30 金屬與塑膠基體結(jié)合的情況 金屬鍍層 塑膠基體 通過(guò)這樣的過(guò)程后塑膠電鍍層一般主要由以下幾層構(gòu)成 如圖所示 電鍍后常見(jiàn)的鍍層主要為銅 鎳 鉻三種金屬沉積層 在理想條件下 各層常見(jiàn)的厚度如圖所示 總體厚度為0 02mm左右 但在我們的實(shí)際生產(chǎn)中 由于基材的原因和表面質(zhì)量的原因通常厚度會(huì)做的比這個(gè)值大許多 不過(guò)經(jīng)過(guò)采取一定輔助的可以較好的達(dá)到這樣的要求 高光電鍍 高光電鍍的效果的實(shí)現(xiàn)通常要求模具表面良好拋光 注射出的塑件采用光鉻處理后得到的效果 亞光電鍍 亞光電鍍的效果的實(shí)現(xiàn)通常要求模具表面良好拋光 注射出的塑件采用亞鉻處理后得到的效果 珍珠鎳 珍珠鎳電鍍的效果的實(shí)現(xiàn)通常要求模具表面良好拋光 注射出的塑件采用珍珠鎳處理后得到的效果 蝕紋電鍍 蝕紋電鍍的效果的實(shí)現(xiàn)通常要求模具表面處理出不同效果的蝕紋方式后 注射出的塑件采用光鉻處理后得到的效果 混合電鍍 在模具處理上既有拋光的部分又有蝕紋的部分 注射出的塑件電鍍后出項(xiàng)高光和蝕紋電鍍的混合效果 突出某些局部的特征 局部電鍍 通過(guò)采用不同的方式使得成品件的表面局部沒(méi)有電鍍的效果 與有電鍍的部分形成反差 形成獨(dú)特的設(shè)計(jì)風(fēng)格 電鍍件設(shè)計(jì)的基本原則 電鍍件在設(shè)計(jì)中有很多特殊的設(shè)計(jì)要求可以提出 大致為以下幾點(diǎn) 1 基材最好采用電鍍級(jí)ABS材料 其丁二烯含量15 16 附著強(qiáng)度最好 同時(shí)價(jià)格也比較低廉 0 5 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5 1 0 14 19 15 16 17 18 附著強(qiáng)度Kgf cm 丁二烯 t 各材質(zhì)丁二烯的含量 2 塑件表面質(zhì)量一定要非常好 電鍍無(wú)法掩蓋注射的一些缺陷 而且通常會(huì)使得這些缺陷更明顯 如果能夠采用皮紋 滾花等裝飾效果要盡量采用 因?yàn)榻档碗婂兗姆垂饴视兄谘谏w可能產(chǎn)生的外觀缺陷 3 在結(jié)構(gòu) 模具設(shè)計(jì)時(shí)有幾點(diǎn)也要關(guān)注外形要適合于電鍍處理模具設(shè)計(jì)時(shí)要考慮 射出點(diǎn)不可太細(xì)以防入水?dāng)嗔衙撀?預(yù)防尖端放電 加框 注意脫模斜度 預(yù)留排氣孔 注意頂針粗細(xì)影響外觀 進(jìn)膠口位置產(chǎn)生的結(jié)合線(xiàn)等要避免采用大面的平面塑料件在電鍍之后反光率提高 平面上的凹坑 局部的輕微凹凸不平都變得很敏感 最終影響產(chǎn)品效果 這種零件可采用略帶弧形的造型 提到造型 所有的造型設(shè)計(jì)時(shí)都應(yīng)注意 不要總是一味地抱怨結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)能力和加工單位的工藝水平 工業(yè)設(shè)計(jì)作為一門(mén)邊緣性的學(xué)科 需要掌握的知識(shí)很多 各種相關(guān)知識(shí)都應(yīng)有所了解 孔洞盡量設(shè)計(jì)導(dǎo)通 預(yù)防殘留藥水不易清洗 如果有盲孔的設(shè)計(jì) 盲孔的深度最好不超過(guò)孔徑的一半 并且不要對(duì)孔的底部的色澤作要求 像旋鈕和按鈕不可避免的盲孔 應(yīng)從中間留縫 要采用適合的壁厚防止變形 最好在1 5mm以上4mm以下 如果需要作的很薄的話(huà) 要在相應(yīng)的位置作加強(qiáng)的結(jié)構(gòu)來(lái)保證電鍍的變形在可控的范圍內(nèi) 需預(yù)留電鍍后的膜厚及組裝間隙 在設(shè)計(jì)字符 圖案時(shí)不要形成太深窄的間隙 字符圖案清楚就可以了 不然間隙處很容易漏鍍 標(biāo)記和符號(hào)要采用流暢的字體 如 圓體 琥珀 彩云等 因多棱多角不適于電鍍 流暢的字體容易成形 電鍍后外觀好 文字凸起的高度以0 3 0 5為宜 斜度65度 塑膠電鍍模具必須預(yù)留電鍍夾具掛架點(diǎn) 以防產(chǎn)品變形及生產(chǎn)便利 在設(shè)計(jì)中要考慮到電鍍工藝的需要 由于電鍍的工作條件一般在60度到70度的溫度范圍下 在吊掛的條件下 結(jié)構(gòu)不合理 變形的產(chǎn)生難以避免 所以在塑件的設(shè)計(jì)中對(duì)水口的位置要作關(guān)注 同時(shí)要有合適的吊掛的位置 防止在吊掛時(shí)對(duì)有要求的表面帶來(lái)傷害 如下圖的設(shè)計(jì) 中間的圓孔專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)用來(lái)吊掛 沒(méi)有裝掛水口位 產(chǎn)品易變形 4 另外最好不要在塑件中有金屬嵌件存在 由于兩者的膨脹系數(shù)不同 在溫度升高時(shí) 電鍍液體會(huì)滲到縫隙中 對(duì)塑件結(jié)構(gòu)造成一定的影響 5 小件或中空零件 在模具上要盡量設(shè)計(jì)成一模多件 以節(jié)省加工時(shí)間和電鍍時(shí)間 同時(shí)也便于電鍍時(shí)裝掛 在塑件的加工時(shí) 要關(guān)注到幾個(gè)問(wèn)題 塑膠料在加工時(shí)應(yīng)在80 90 充分烘干4h 否則殘留的水分會(huì)對(duì)塑件表面造成氣孔 流線(xiàn)紋等缺陷 嚴(yán)重影響電鍍的效果 盡量避免使用脫模劑 因?yàn)槊撃┑氖褂脮?huì)對(duì)電鍍膜的附著力產(chǎn)生影響 射出參數(shù)在不頂模 不起毛邊狀況下 盡可能拉高樹(shù)脂溶解溫度及模具溫度 降低射出壓力及射出速度 以減少應(yīng)力產(chǎn)生 成形表面要求 不可有結(jié)合線(xiàn) 刮痕 頂凸 拉模 縮水 起皮 及異色點(diǎn) 浮出表面上 等等 成型品包裝 用吸塑盤(pán) 紙箱 以防碰刮傷 成型射出注意事項(xiàng) 五 電鍍件設(shè)計(jì)時(shí)的特殊要求 電鍍件鍍層厚度對(duì)配合尺寸的影響電鍍件的厚度按照理想的條件會(huì)控制在0 02mm左右 但是在實(shí)際的生產(chǎn)中 可能最多會(huì)有0 08mm的厚度 所以在有滑動(dòng)配合的位置上 單邊的間隙要控制在0 3mm以上 才能達(dá)到滿(mǎn)意的效果 這是我們對(duì)電鍍件配合時(shí)需要作的關(guān)注 電鍍件變形的控制由于電鍍流程中 幾道工序的工作溫度都在60 70 在這樣的工作條件下 吊掛的工件極易發(fā)生變形 如何控制制件的變形是我們?cè)诩庸ぶ嘘P(guān)注的一個(gè)問(wèn)題 在同其它電鍍廠(chǎng)工程師的交流后認(rèn)為關(guān)鍵在于要在塑件結(jié)構(gòu)上要充分考慮掛接方式和支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 目的就是增強(qiáng)整個(gè)架構(gòu)的強(qiáng)度 一般的做法都是在注射的流道結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)各種結(jié)構(gòu) 即保證了塑流的填充有加強(qiáng)了整體的結(jié)構(gòu) 電鍍的時(shí)候 一起進(jìn)行電鍍 電鍍后剪掉澆道得到最后的成品 局部電鍍要求的實(shí)現(xiàn)在我們的設(shè)計(jì)中常常要求在制件表面的不同局部實(shí)現(xiàn)不同的效果 在電鍍件上也常常出現(xiàn)這樣的需求 我們通常采用以下三個(gè)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)功用 如果可以分件 建議作成不同的部件 最后裝配成一個(gè)零件 在形狀不復(fù)雜并且組件有批量的條件下的情況下 開(kāi)一套小的模具注射的費(fèi)用會(huì)形成比較明顯的價(jià)格優(yōu)勢(shì) 如果是在不影響外觀的局部要求不電鍍 通?？梢圆捎眉咏^緣油墨后進(jìn)行電鍍的方法進(jìn)行加工 這樣噴涂了絕緣油墨的部位就會(huì)沒(méi)有金屬覆膜 達(dá)到要求 其實(shí)這是我們?cè)谠O(shè)計(jì)中常常涉及到的一個(gè)部分 因?yàn)殡婂兒蟮闹萍?huì)變硬變脆 是我們不希望得到的結(jié)果 所以尤其在按鍵這類(lèi)的制件上它的拐臂是我們不希望被電鍍上的部分 因?yàn)槲覀冃枰谐浞值膹椥?局部電鍍?cè)谶@個(gè)時(shí)候就非常必要 在另外的情況下也常用到 類(lèi)似于PDA這類(lèi)的輕巧的制品 一般電路板直接固定在塑膠殼體上 為了防止對(duì)電路的影響 通常在同電路有接觸的部分均進(jìn)行絕緣處理 這時(shí)多采用油墨的方式來(lái)進(jìn)行電鍍前對(duì)局部的處理 電鍍?cè)O(shè)計(jì)中需要局部噴涂絕緣油墨時(shí) 要注意鍍的部分要形成連通的回路才可以對(duì)各個(gè)局部形成良好的電鍍層 各個(gè)電鍍表面被分割成好多部分 無(wú)法實(shí)現(xiàn)均勻的電鍍效果 從以下數(shù)據(jù)可看出手涂較噴涂波動(dòng)要大 絕緣油厚度一般在0 03 0 04mm之間 另外一種辦法就是采用類(lèi)似雙色注塑的工藝 一般如果有雙色注射機(jī) 可以將ABS和PC分不同的階段注射 制成塑件后進(jìn)行電鍍處理 在這樣的條件下 由于兩種塑料對(duì)電鍍液的不同附著力導(dǎo)致ABS的部分有電鍍的效果而PC的部分沒(méi)有電鍍的效果 達(dá)到要求 另外一種辦法就是將制件分成兩個(gè)兩個(gè)部分 現(xiàn)將一個(gè)部分進(jìn)行注射后進(jìn)行電鍍處理 將處理后的制品再裝入另外一套模具中進(jìn)行二次注射得到最終的樣品 混合電鍍效果對(duì)設(shè)計(jì)的要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)中常常采用高光電鍍和蝕紋電鍍的效果共同作用在一個(gè)制品上得到特殊的設(shè)計(jì)效果 通常在設(shè)計(jì)中建議采用較小的蝕紋 這樣效果會(huì)比較好 但這樣的設(shè)計(jì)時(shí) 為了不會(huì)使蝕紋的效果被電鍍所掩蓋 有時(shí)會(huì)適當(dāng)減薄電鍍層 這樣的后果是電鍍鎳會(huì)較薄比較容易氧化變色 影響設(shè)計(jì)的效果 電鍍效果對(duì)設(shè)計(jì)的影響這里主要指如果作有顏色的電鍍效果時(shí) 要提交色差表 因?yàn)殡婂兒蟮念伾珶o(wú)法做到均勻一致 不同的制件會(huì)有較大的差距 所以要提供可以接受的顏色差距值 電鍍成本的大致數(shù)據(jù) 電鍍件在加工成本的考慮上主要參考其加工工藝過(guò)程的復(fù)雜性和表面積的大小 一般的制件其成本主要是工藝流程帶來(lái)的成本 下面就一些已知的工藝過(guò)程作一些說(shuō)明 以一個(gè)普通高光電鍍