电镀基本知识-课件

1、电镀基本知识 讲师：陈志威 2008-10-17 主要内容： v电镀产品外观 v电镀基本原理 v电镀主要流程 v电镀产品的结构设计 v表面处理功能测试 v客户与CRN表面处理的叫法 v表面处理报价基本知识 一、外观 v表面划分： vA面（A区）：对于使用者而言，最显著且在安装位置第一 眼就职能看见的表面 vB面（B区）：对于使用者而言，不太显著，但在安装位置 容易看见的表面。 vC面（C区）：对于使用者而言，不太重要，在安装位置要 转动产品或改变视角才能看见的表面。 vD面（D区）：对于观察者而言，最不重要，且安装后不可 见的表面。 插座本体： D：螺纹：螺纹 A B B C 升降杆组： A：

2、滑动杆的上面：滑动杆的上面 B C A：两边的旁边位置：两边的旁边位置 B：两边对应的旁边位置：两边对应的旁边位置 D：里面：里面 A A：距离边缘：距离边缘1/8” A B C：滑动杆的背部（包括槽未）：滑动杆的背部（包括槽未） D：距离滑动杆边缘：距离滑动杆边缘1/2” 外壳： C C B B：边缘：边缘 B：弯曲的表面：弯曲的表面 B：弯曲：弯曲 的表面的表面 C：平的地方：平的地方 D C：边缘：边缘 A B 常见电镀外观缺陷及原因分析： v镀不亮：光剂不足或不平衡，电流太小 v银丝：毛坯件由于注塑原料或工艺异常造成 品表面出现起泡 或喷射状的银色条纹 v毛刺：1）由于镀层下有杂质在镀

3、层表面形成凸点，有刮手 感，Cu槽毛刺手抠不掉，Cr槽毛刺手可抠去 v2）粗化不均 3）敏化槽被污染 4）空气中有落物 5）化学镍槽被污染 v起泡：1）粗化温度不够，粗化液浓度不够，时间不够 v2）镀液被油污染 3）二次导电产生双极性现象 v铬黄：1）光铬电流太小，温度太高 2）挂具不合理 v3）挂针导电不良 v烧焦：1）由于控制电流控制不当，引起镀层表面粗糙和泛 白，多出现在制品边角边缘 2）光铬槽电流过高 v3）光剂配比不合理 4）温度偏低 v麻点：1）细小凹点，因电镀工件表面析出气体未及时发散 或注塑工艺造成 2）化学Ni槽有杂质时间不够，反应速度 太快酸活化浓度不够 3）敏化水洗有杂质

4、 4）亲水浓度 异常 5）过滤不足 6）毛胚不良 7）粗化过度 v变形：1）上挂挂针调整不规范，挂针弹性过大 2）粗化温度过高 3）毛胚存在应力 4）毛胚结构不合理 v水渍：水洗工序的水质差 v脱皮：酸活化浓度不够，时间不够 v露塑：1）因基材应力大导致基材上未沉积上金属镀层 2）粗化不均 3）敏化槽被污染 4）解胶不充分 5）化学镍槽被污染 6）空气中有落物 v白雾：1）镀镍后水洗不干净，镀铬前活化不够 2）光铬电流太小，有机杂质污染，活化时间不够，组分配比 不当 喷漆涂层的常见故障和处理 不不 良良 现现 象象 原原 因因 反反 修修 方方 法法 也称为流泪或垂流。 涂层局部变厚，因重力原

5、 因出现垂流状态，只出现 在将喷涂过的表面垂直放 置时或垂直喷涂的表面 不正确地使用了稀释剂。干 燥速度慢 ，过量的稀释剂 。 喷枪使用不当。压缩空气压 力过低；距离过近 ；移动的速 度过慢 等 车间温度过低，喷涂的漆层 不易干燥，或喷涂的漆层太厚， 导致漆层干燥速度过慢。 流挂现象轻微时，待漆面干燥后 先用细砂纸湿打磨有缺陷的区域， 然后打蜡抛光。流挂现象严重时， 打磨有缺陷的区域后重新进行喷 漆。 水迹印漆层表面出 现白色或黄色的腐蚀 状斑点，多出现在工 件的顶部或挂具的上 部等与阳光垂直的表 面上。 油漆层在没有充分干燥的情况 下接触了水滴，特别是高矿物含 量的水。 油漆表面留下轻微的水

6、迹，在 阳光的照射下，水滴的透射聚焦 功能很易观测到，水滴干燥后就 会在漆面留下白色或黄色的腐蚀 轮廓 这取决于水迹印的深度： 浅性水迹，可以进行清洁和抛 光程序，彻底消除水迹印 抛光无效，使用细砂纸湿打磨 水迹印的区域后重新喷涂 起泡也称为浮皱。 在喷漆过程中或漆膜 干燥的过程中，由于 漆面膨胀而在部分区 域形成的隆起，可能 呈现出不同的形状。 使用挥发性油漆稀释剂会促 进内部油漆层的隆起，最终导 致面漆层的隆起。 底层没有进行彻底地清洁， 例如底层表面的油脂没有彻底 清除，由于夹层效应的影响， 导致喷涂的油漆无法附着。 打磨有缺陷的区域至平 滑但不能磨穿，重新进 行喷漆。 v ABS电镀问

7、题主要表现为ABS材料与金属镀层之 间的结合问题。是指电镀好的产品在做Cass,冷热 循环等测试时出现镀层分离现象 。如果两者结合 不好，就会出现两个界面分离，造成电镀后镀层 起泡现象。要解决ABS材料与金属镀层间的结合问 题。要从两个方面分析；ABS材料与电镀层的结合 力和ABS材料与电镀层间的拉脱力。 v冷热循环测试条件一般如下: vA 在温度为 -402 下,放置60分钟. vB 在温度为 20 5 下,放置60分钟. vC 在温度为 752 下,放置60分钟. vD 在温度为 20 5 下,放置60分钟. vAB C D为一个循环,连续三个循环.镀层不 得有起泡,起皱,开裂,剥落等现象

8、. 二、ABS电镀原理 v相对于平面，凹坑增加了ABS材料的表面积。同时凹坑一 般都是口部较小，内部较大，起到倒扣的作用，增加了 ABS材料与金属镀层之间的结合力。 v这些凹坑是通过对ABS材料做粗化处理产生的。电镀粗化 的原理是通过用强酸性的铬酸氧化腐蚀ABS材料中的丁二 烯橡胶相以达到形成凹坑的目的。在ABS材料系统中B （丁二烯）成分是非连续相分散在连续相AS中。这种非连 续相分散在连续相的现象也叫岛海现象 粗化后形成的凹坑 要提高两者间的结合力，就必须增加两者间的接触面积或 增加着力机构。 vABS树脂的生产方法有；机械共混法，乳液接枝法，乳液接 枝共混法。（1）机械共混法生产ABS树

9、脂主要包括丁晴胶 乳（BA）的制备，苯乙烯-丙烯晴共聚树脂（AS树脂）乳液 的制备，以上两组分通过混炼机共混三个步骤。机械共混法 生产 ABS产量大，成本底。但是在共混前橡胶相是连续相， 通过机械搅拌混炼使其分散在树脂相中。这种工艺生产的 ABS材料橡胶相分散不均匀，颗粒大，结合力小。（2）乳 液接枝法的步骤是先将丁二烯（和苯乙烯）加入反应釜中制 得丁苯胶乳或聚丁二烯胶乳。之后，再加入苯乙烯，丙烯腈 和催化剂进行乳液接枝共聚。在这种工艺中，丁苯胶乳是以 微小颗粒状悬浮在溶液中的，当加入苯乙烯，丙烯腈后，橡 胶相被包裹住，再经过凝聚，离心，干燥，造粒等工序制得 产品。这种工艺生产的ABS橡胶相颗

10、粒小，分散均匀，与树 脂相结合力大。电镀性能优越。 丁苯乳胶颗粒 丁苯乳胶被苯乙烯-丙烯 腈共聚物包裹后的胶囊 ABS乳液聚合示意图 在我们使用的ABS中，奇美ABS主要是机械共混法生产的，三菱 ABS是乳液接枝法生产的。通过对图的比较，可以看出三菱ABS 材料形成的凹坑分布均匀而半径较小，奇美ABS的则效果不佳。 如图 : ABS3001粗化电镜图 ABS727粗化电镜图 两种ABS材料电镀粗化后的SEM图 理想的电镀粗化效果，ABS表面的凹坑尽可能多，分布均匀 和半径小。 v同时，ABS中B成份的比例对电镀性能有很大影响。如果B成 份过少，则粗化后形成的微孔数量少，如果B成份过高，则 橡胶

11、相容易形成连续相，粗化效果不理想。在ABS系统中苯 乙烯含量一般在（40%50%）。丁二烯含量在（0%30%）， 当丁二烯含量在18%23%之间时ABS的电镀性能最好。所以, 电镀级的ABS材料如奇美727和三菱3001等ABS的丁二烯含量 都在18%23%之间.只是由于合成工艺的不同造成电镀性能 的差异. v 在注塑的过程中,橡胶粒子被挤压变形,冷却后粒子无法及 时的恢复原来的形态.这种状态的材料电镀粗化后，形成的 凹坑口径较大，深度过小，没有形成倒扣机构。从而影响 电镀层的结合力。变形的橡胶粒子在自身应力的作用下可 以缓慢恢复原来的形状。这个过程称之为松弛。温度越高， 松弛速度越快。因此,

12、模具温度越高越有利于橡胶粒子的形 态恢复,电镀性能越好。同时,对于没有及时恢复的产品,可 以通过回火,泡热水等方法加速恢复. w v总结:在注塑工艺中，射胶速度过高，会造成剪切速率过 高，使得橡胶粒子径向迁移速率增大，不利于橡胶相的分 布。材料温度和模具温度过底，造成模壁附近形成高剪切 场，使得橡胶粒子取向，变形严重，分布不均匀。因此， 射胶速度过高，材料温度和模具温度过底都有可能造成橡 胶相分散不均匀,影响ABS材料与电镀层的结合力。从而 在冷热循环测试时出现起泡,起皱,开裂,剥落等现象。 冷热循环测试不过与表面应力有关系 冷热冲击测试不过于结构应力有关系 塑料电镀剖面分析图 微孔镍 全光微

13、 半光镍 酸铜 闪镀铜（镍） 化学镍 塑料 三、电镀主要流程 使塑料表面金属化使塑料表面金属化 v闪镀层：增加金属厚度；提升导电性；减少置换反应；增加镀层结合力。闪镀层：增加金属厚度；提升导电性；减少置换反应；增加镀层结合力。 v光亮铜：缓冲层，延展性好，且膨胀系数介于两者之间。光亮铜：缓冲层，延展性好，且膨胀系数介于两者之间。 v多层镍：表面氧化膜致密，承担主要抗蚀功能，分为单层镍、双层镍、三层镍。多层镍：表面氧化膜致密，承担主要抗蚀功能，分为单层镍、双层镍、三层镍。 v装饰铬：表面易形成致密氧化膜，有强的抗蚀性，有蓝白色光泽，有微孔铬、微裂纹装饰铬：表面易形成致密氧化膜，有强的抗蚀性，有蓝

14、白色光泽，有微孔铬、微裂纹 铬。铬。 除 油 水 洗 水 洗 预 浸 敏 化水 洗水 洗 还 原 活 化水 洗水 洗 水 洗 半 光 镍 全 光 镍 水 洗 烘 干 下 挂 上 机上 挂领 料 入 库 水 洗 水 洗亲 水粗 化回 收水 洗 化 学 镍 水 洗 水 洗水 洗水 洗 硫 酸 铜 活 化 水 洗 水 洗 水 洗 水 洗 解 胶 水 洗 水 洗 水 洗 水 洗水 洗焦 铜 铬 前 活 化水 洗光 铬 回 收 水 洗 回 收 水 洗 镍 前 活 化 下 机 回 收 微 孔 镍水 洗 水 洗 水 洗水 洗水 洗 水 洗 去除塑胶表面的油污，促使粗 化均匀，提高镀层的结合力 通过化学腐蚀，

15、在塑胶表面形 成微观粗糙，以确保化学镀时 所需要的“锁扣效应”；以此 提高塑胶与镀层的结合力 通过吸附作用在塑胶表面吸附一 层含有催化活性的胶体钯颗粒 将塑胶表面胶体钯周 围的二价锡离子水解 胶层除去，暴露出具 有催化活性的金属钯 微粒 利用氧化还原反应在 塑胶表面具有催化活 性的金属钯微粒层上 沉积一层金属，使原 来不导电的塑胶表面 沉积一层薄的导电层， 便于随后电镀各种金 属 通过电化学方法在化学镍 上镀一层铜或镍，提高镀 层的导电性 提高塑胶的光亮度和平 整度，提高镀层的韧性 为了达到较好的抗蚀性，在全 光镍上镀一层均匀的含有无数 个不导电微粒的镍层，分散腐 蚀电流，降低腐蚀电流密度，

16、提高镀层抗蚀性 SC1无半光镍，微孔镍 四、电镀产品的结构设计 v1) 电镀用的ABS塑料，其成份比例应控制在一定范围内，否 则将影响镀层和塑料的结合 v（1）丁二烯含量控制在18-23%； v（2）含水量不高于0.1%； v（3）SC0、SC1等级，注塑次料（指水口料、不良毛坯） 40%；SC2等级，100%原料 v2）产品拐角处要尽量倒R角,外R角应1mm，内R0.5 v3）深孔处深度不超过其直径的1/21/3，对于深孔可增加电 镀塞子，公司现有类型见 电镀塞子汇总 v4）辅助挂点： 产品壁厚要达到2.5mm，太薄产品会变形，可带浇口电镀 产品异形无挂点位置，需增加辅助筋条； 更多实例可参

17、考 挂点统计表挂点统计表 五、电镀测试标准 v1、ABS/CP： 1）膜厚 2）腐蚀测试: 一般 CASS 4H（Delta 8H）3）附着力测试：冷热循环 测试（新标准）delta还保持旧标准 v2、铜/CP：1）膜厚 2）腐蚀测试:CASS 4H 3)附着力测试：热淬火测试 v3、有机涂层-所有基材：1）附着力测试(Cross Cut Tape Test 5B) 2）腐蚀测试(CASS) 3）水浸测 试(100F 24H) 4）肥皂和清洁剂测试 5）磨损测 试 (落砂测试12L) 6）铅笔硬度测试(1H) v4、PVD-所有基材：1）附着力测试：塑料-冷热循 环（新标准） 金属热淬火测试

18、2）腐蚀测试 (CASS) 3）磨损测试(纤维轮摩擦2000次) 4）化 学测试 5）水浸测试(140F 24H) 北美 v1）腐蚀测试：做中性盐雾测试200H，在做了1001小時 的時候, 停止481小時, 在停止的时间內保持测试槽溫度； v2）冷热冲击测试：条件如下表 温度加热至（空气）702C30分钟 回复室温（空气）15+5-0C15分钟 冷却温度（空气）-30+5-0C30分钟 回复室温（空气）15+5-0C15分钟 循环次数5次 欧洲 EN248 客户标准统计： 序号客户标准编号内容概述 1ALSONSEN00023所有基材/CP/有机涂层/PVD 2DELTA DS 100所有基

19、材/CP DS 130所有基材/PVD DS 150所有基材/有机涂层 3KOHLERF100.090所有基材/CP/有机涂层/PVD 4MOEN ES 102所有基材/CP ES 119所有基材/PVD ES 135所有基材/有机涂层 5INTERBATHIBWI-609-1 所有基材/CP/有机涂层/PVD 6TENRITEN 248所有基材/CP 7美标EPIR-001所有基材/CP CRN电镀膜厚标准 镀层等级 SC1SC2SC3SC4SC5 Copper光亮铜15um15um15um15um Semi-bright nickel半光镍 7.5um11.8um13.1um15.0um Brightnickel光 亮镍 3.0um9.0um11.2um12.7um Totalnickel镍总 厚度 7um10um20um25umNi30um Chromium铬mp0.25ummp0.25ummp0.25ummp0.25um 表面处理分三大类表面处理分三大类 水镀电镀工艺水镀电镀工艺 电镀属于表面处理的一种，就是利用电解的方式使金属电镀属于表面处理的一种，就是利用电解的方式使金属 或合金沉积在工件表面，以形成均匀、致密、结合力良或合金沉积在工件表面，以形成均匀、致密、结合力良 好的金属层的过程。这种工艺过程比较烦杂，但是其具好的金属层的过程。这种工艺过程比较烦杂，但是其具