汽车行业电镀工艺技术简介ppt课件

1、1.塑料电镀在汽车行业的运用内门把手塑料电镀件被大量用于汽车内外装饰性零件上散热器格栅车轮盖保险杆饰条字标汽车标牌防擦饰条防擦饰条挡位面板.2.塑料电镀的相关概念电镀：以直流电进展电解的方式使金属或合金堆积在工件外表，以构成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程 。塑料电镀：采用一定的加工方法通常为化学镀，先在塑料外表获得导电膜，然后用电镀的方法加厚的过程。金属腐蚀：金属和周围环境中的电解质接触就会发生化学或电化学作用，导致金属被破坏例如钢铁在环境中生锈。阳极性镀层：在一定条件下，镀层的电位负于基体金属电位的一种镀层经常被用于牺牲该镀层来维护基体 。阳极牺牲性腐蚀：经过牺牲电位较负的金属，从而延

2、缓电位较正金属的腐蚀。.相关概念电镀过程电 镀阳极阴极+以镀铜为例其它金属电镀过程类似：硫酸铜溶液铜球，阳极：Cu2e Cu2+氧化反响，铜阳极被溶解产品，阴极：Cu2+ +2e Cu复原反响，铜在阴极析出+零件在溶液中为阴极，铜在其外表堆积光亮铜镀槽先决条件：1、直流电源 2、电解质溶液 3、阳极 4、阴极 5、闭合回路. 3.电镀工艺流程1、上挂2、除油3、粗化4、中和5、催化6、解胶7、化学镍8、闪镀镍9、光亮铜11、光亮镍10、半光亮镍11、珍珠镍12、镍封13、光亮铬13、三价铬13、黑铬14、下挂注：17属于化学镀范畴，814和普通金属电镀类似。.电镀流程1、上挂作用 将零件固定在

3、导电工装挂具上，使其可以和电源相连构成闭合回路，让电镀能顺利进展。 将产品挂在挂具的导电钩上 铜棒与电源相连可构成闭合回路产品上挂完成预备进入电镀线.电镀流程2、除油作用 清洁零件外表，除去注塑件外表的油脂、灰尘、汗渍等物质。这些物质将直接影响后工序处置效果，以及零件外表的电镀外观。 A=丙烯晴B=丁二烯S=苯乙烯ABS塑料.电镀流程3、粗化作用 1、使零件外表构成微观粗糙添加电镀面与注塑件的接触面积。 2、使零件外表呈亲水性有利于后工序的顺利进展。 最终目的：添加镀层与零件外表的结合力。 粗化前产品外表光滑 发生镜面反射粗化后产品外表粗糙发生漫反射.电镀流程3、粗化原理 利用粗化液的强酸性溶

4、解ABS塑料中的B丁二烯成分，使零件外表构成微观粗糙的“燕尾状小孔添加了电镀面与零件的接触面积。并且在零件外表产生一些-OH，-SO3H，C=0等极性亲水基团，使零件外表具有亲水性。 ABS塑料的B成分在粗化液中被溶解构成“燕尾状小孔显微镜下察看粗化过后的零件外表.电镀流程4、中和作用 利用溶液的复原性，将零件外表藏留的铬酸复原祛除，这些藏留铬酸对后面的工序均产生不利影响必需中和干净。 假设铬酸藏留在零件外表被带入后面工序后,将会使零件发生部分镀不上 露塑 的不良情况! !.电镀流程5、催化作用 溶液中的催化物质胶体钯Pd被均匀吸附在零件外表燕尾状的小孔中，为后面化学镍反响的发生提供了催化中心

5、。 胶体钯核的组成表示图Cl-0.181nmPd0.128nmSn2+0.093nm胶体钯被吸附在粗化过后的零件外表小孔中钯锡胶体.电镀流程6、解胶作用 零件外表在催化液中所吸附的胶体钯并不具有催化活性由于其周围被二价锡离子Sn2+所包裹着，需求经过解胶工序溶解钯周围的二价锡使其裸露并真正具有催化活性。 钯锡胶体经过解胶,胶体钯变成了具有真正活性的钯催化剂钯.电镀流程7、化学镍作用 此工序前面的一切工序都是在为此工序的顺利进展作预备，经过化学反响后，零件外表被覆盖了一层可以导电的镍/磷合金层约0.2um，使原先并不导电的塑料零件变成了导体，使其在后面一系列的电镀铜、镍、铬过程都成为了现实。 零

6、件外表被覆盖了一层黑色的化学镍具有了导电性能.电镀流程7、化学镍原理 对于化学镍的机理,目前尚无一致的认识,按照原子氢态学说来解释,在有催化剂存在的情况下发生如下一系列的氧化复原反响: H2PO2 + H2OH+ HPO3 2 +2H Ni2+ 2H Ni + 2H H2PO2 + H P + H2O + OH H2PO2 + H2O H + HPO3 2 + H2 反响的过程中主要生成Ni-P合金和氢气。产品在化学镍中发生化学反响析出氢气经过反响零件外表被覆盖 一层化学镍Ni-P合金.电镀流程8、预镀镍作用 化学镍层比较薄0.2um左右导电性能不佳，在化学镍外表添加一层预镀镍可添加零件的导电

7、性能。 .电镀流程9、光亮铜作用 铜具有良好的延展性、柔韧性、较其它镀层的热膨胀系数更接近于塑料，在零件外表镀上一层厚约1525um平滑而柔韧的铜层，有利于添加零件与整个镀层的结合力、耐温变才干以及耐腐蚀性，在零件遭到外界环境温度变化或冲击时可以起到一个缓冲作用，减小零件受损程度。 镀好铜的VW标牌.电镀流程10、半光亮镍作用 零件外观呈半光亮状所以称为半光亮镍，该镀层具有良好的延展性及整平性，半光亮镍层根本上不含硫0.005%，电位较光亮镍镀层高，零件在铜层上继续镀上一层半光镍和光亮镍组合，使零件同时具有良好的机械性能和耐腐蚀性能。 镀好半光亮镍的VW标牌.电镀流程11、光亮镍作用 使零件外

8、观具有镜面光亮效果，颜色白中偏黄，在零件蒙受腐蚀介质产生腐蚀时，由于光亮镍镀层中含硫0.06%0.08%电位较半光亮镍低，作为阳极性镀层优先腐蚀，并且腐蚀方向由纵向变成横向，防止了大而纵深的腐蚀结果，从而大大延缓了零件腐蚀的速率。 镀好光亮镍的VW标牌.电镀流程12、镍封微孔镍作用/原理 在光亮镍溶液的根底上在电镀溶液中添加一些不导电的细小微粒普通直径约在0.5um左右，在电镀过程中镍不断在零件上堆积，同时这些微粒也被带入了镀层，这些微粒由于不导电所以在微粒上是镀不上其它镀层的,因此镀完铬层以后在零件上构成了贯穿至镍层的不延续的小孔俗称微孔，在零件蒙受腐蚀的时候，正是这些微孔的存在增大了镍层的

9、暴露面积，很好的分散了腐蚀电流，使单位面积镍外表积上的腐蚀电流大为降低, 腐蚀速度也因此而降低,从而防止了集中纵深的剧烈腐蚀，起到了非常好的耐腐蚀性效果。 硫酸铜半光亮Ni光亮NiCr MP-Ni 微孔镍微孔powder镀层构成表示图显微镜察看微孔.电镀流程13、光亮铬6+作用 镀层呈耀眼的雪白色，使零件到达最正确的装饰效果。 镀好光亮铬的VW标牌.电镀流程14、下挂作用 将零件从挂具上摘下，进展检验、包装。员工正在进展下挂作业.电镀流程11、珍珠镍 外观具有珍珠光亮效果使零件看起来幽雅、色泽柔和。BORA A5拉手珍珠镍效果.电镀流程11、珍珠镍原理珍珠镍不导电乳化小液滴小液滴脱附后构成小凹

10、坑半光沢Ni漫反射半光亮镍珍珠镍镀 铬无数小凹坑重叠使产品外表被凹凸化，经过光的漫反射，可见珍珠光亮外表。.电镀流程13、三价铬3+特点 1、环保、毒性低只需六价铬的1%废水处置简单。 2、电流效率高覆盖性能、分散性能高于六价铬。缺陷 1、镀层色泽较六价铬稍暗。 2、耐腐蚀性能及硬度没有六价铬好。.电镀流程13、黑铬作用 镀层外观呈光亮黑色略偏黄，使零件更显高档、华贵。原理 黑铬并不是纯铬而是铬和三氧化二铬的水合物组成，晶粒呈树枝状构造，其特殊的物理性质可以完全吸收光波而发黑。 镀好黑铬的SGM710格栅.塑料电镀影响要素1.塑件选材塑料的种类很多，但并非一切的塑料都可以电镀。有的塑料与金属层

11、的结合力很差，没有适用价值；有些塑料与金属镀层的某些物理性质如膨胀系数相差过大，在高温差环境中难以保证其运用性能。目前用于电镀最多的是ABS，其次是PP。另外PSF、PC、PTFE等也有胜利电镀的方法，但难度较大。2.塑件外型设计在不影响外观和运用的前提下，塑件外型设计时应尽量满足如下要求。 (1) 金属光泽会使原有的缩瘪变得更明显，因此要防止制品的壁厚不均匀情况，以免出现缩瘪，而且壁厚要适中，以免壁太薄(小于1.5 mm)，否那么会呵斥刚性差，在电镀时易变形，镀层结合力差，运用过程中也易发生变形而使镀层零落。 (2) 防止盲孔，否那么残留在盲孔内的处置液不易清洗干净，会呵斥下道工序污染，从而

12、影响电镀质量。 (3) 电镀工艺有锐边变厚的景象。电镀中的锐边会引起尖端放电，呵斥边角镀层隆起。因此应尽量采用圆角过渡，圆角半径至少0.3 mm 以上。平板形塑件难电镀，镀件的中心部分镀层薄，越靠边缘镀层越厚，整个镀层呈不均匀形状，应将平面形改为略带圆弧面或用桔皮纹制成亚光面。电镀的外表积越大，中心部位与边缘的光泽差别也越大，略带抛物面能改善镀面光泽的均匀性。 .(4) 塑件上尽量减少凹槽和突出部位。由于在电镀时深凹部位易露塑，而突出部位易镀焦。凹槽深度不宜超越槽宽的1/3，底部应呈圆弧。有格栅时，孔宽应等于梁宽，并小于厚度的1/2。 (5) 镀件上应设计有足够的装挂位置，与挂具的接触面应比金

13、属件大23倍。 (6) 塑件的设计要使制件在沉陷时易于脱模，否那么强行脱模时会拉伤或扭伤镀件外表，或呵斥塑件内应力而影响镀层结合力。 (7) 当需求滚花时，滚花方向应与脱模方向一致且成直线式滚花条纹与条纹的间隔应尽量大一些。 (8) 塑件尽量不要用金属镶嵌件，否那么在镀前处置时嵌件易被腐蚀。 (9) 塑件外表应保证有一定的外表粗糙度。.3.模具设计与制造为了确保塑料镀件外表无缺陷、无明显的定向组织构造与内应力，在设计与制造模具时应满足下面要求。 (1) 模具资料不要用铍青铜合金，宜用高质量真空铸钢制造，型腔外表应沿出模方向抛光到镜面光亮，不平度小于0.2 m，外表最好镀硬铬。 (2) 塑件外表

14、照实反映模腔外表，因此电镀塑件的模腔应非常光洁，模腔外表粗糙度应比制件外表外表粗糙度高12级。 (3) 分型面、熔接线和型芯镶嵌线不能设计在电镀面上。 (4) 浇口应设计在制件最厚的部位。为防止熔料充填模腔时冷却过快，浇口应尽量大(约比普通注射模大1O%)，最好采用圆形截面的浇口和浇道，浇道长度宜短一些。 (5) 应留有排气孔，以免在制件外表产生气丝、气泡等疵病。 (6) 选择顶出机构时应确保制件顺利脱模。.4.注射机选用注射机选用不当，有时会由于压力过高、喷嘴构造不适宜或混料使制件产生较大的内应力，从而影响镀层的结合力。5.塑件成型工艺注塑制件由于成型工艺特点不可防止地存在内应力，但工艺条件

15、控制得当就会使塑件内应力降低到最小程度，可以保证制件的正常运用。相反，如工艺控制不当，就会使制件存在很大的内应力，不仅使制件强度性能下降，而且在储存和运用过程中出现翘曲变形甚至开裂，从而呵斥镀层的开裂，甚至零落。所以工艺参数的控制应使制件内应力尽能够小。要控制的工艺条件有原资料枯燥、模具温度、加工温度、注射速度、注射时间、注射压力、保压压力、保压时间、冷却时间等。6.塑件后处置对电镀的影响由于注塑条件、注射机选择、制件外型设计及模具设计的缘由，都会使塑件在不同部位不同程度地存在内应力，它会呵斥部分粗化缺乏，使活化和金属化困难，最终呵斥金属化层不耐碰撞和结合力下降。实验阐明，热处置和用整面剂处置

16、都可有效地降低和消除塑件内应力，使镀层结合力提高206O%。此外，成型后的塑件应专门包装、隔离，严禁碰伤、划伤外表，以免影响电镀外观。检验时检验员应戴脱脂手套，防止污染镀件外表，影响镀层结合力。.4.提高零件耐腐蚀性能的控制方法CuSBr-Ni MP-Ni 微孔镍抗腐蚀机理第一步：在零件外表有腐蚀介质时，微孔处暴露在外的镍层作为阳极性镀层先蒙受腐蚀，腐蚀电流的大小由铬层的外表积决议，在大量不延续微孔的作用下，蒙受腐蚀的镍层面积将大大增多且不延续，在腐蚀电流一定的情况下，这些“微孔极大的分散了腐蚀电流，降低了腐蚀速率,延缓的腐蚀速度。Cr预镀Ni化学镍第二步：当腐蚀到达光亮镍层时，由于微孔镍电位

17、较光亮镍电位高大约20mv，此光阴亮镍被作为阳极性镀层优先腐蚀，微孔镍中的腐蚀被终止。第三步：腐蚀在光亮镍中进一步向下延伸直到半光镍时，由于半光镍的电位同样比亮镍高大约100mv，光亮镍同样被当做了阳极性镀层，此时向下延伸的腐蚀在半光镍被终止，腐蚀方向在光亮镍中横向进展，这样又进一步延缓了腐蚀至底材的时间,大大降底了腐蚀的速度。- - - - - - -Br-Ni + + + + + + + + + +- - - - - - - -+ + + + + +腐蚀在光亮镍中横向腐蚀腐蚀介质.零件性能-控制方法项目控制点一般控制范围 (客户标准各异)福特标准耐腐蚀性膜厚Cr0.150.5um0.18u

18、mMP-Ni2.5umTOTAL:20um左右21umBr-Ni7umSBr-Ni12umCu1525um18um微孔数微孔数少耐蚀性差1000020000PCS/CM210000PCS/CM2电位差 MP-Ni&Br-Ni2040 mv/SBr-Ni&Br-Ni100mv100mv.零件性能-控制方法SBr-NiBr-NiMp-Ni电位差曲线图 电位差良好 微孔数丈量图 (12000PCS/CM2)CASS test 结果横截面图比较好的实验结果Cr层被很好的维护，腐蚀在光亮镍层内部横向进展延缓了腐蚀速度。28mv150mv.Cr6+Advantage 優點 Simple equipment

19、 所需器材較簡單 Slightly higher CASS 防腐蝕性較高Disadvantage 缺點 Toxic 有毒 High Chromic acid content 含高鉻酸 Poor throwing power走位(走水)性能差 Environmental impact對環境影响較大Cr3+Advantage 優點 Non Toxic無毒 Environmentally friendly較環保 Good throwing power走位(走水)性能佳Disadvantage 缺點 Slightly lower CASS防腐蝕性較低 Different colour to Cr6+顏色與六價鉻不同More complex equipment所需器材較複雜Cr6+ / Cr3+ Comparison5.六價鉻與三價鉻之比較.Visual appearance after CASS酸性鹽霧測試后的外觀Average Deposit Thickness (m)平均各電鍍層厚度ASTM Ratings (B537) (Hours in Test)Semi Bright NickelBright NickelChromiumCASS 22 44 132237.50.3