汽车行业电镀工艺技术简介

1.塑料电镀在汽车行业的应用内门把手◎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：以直流电进行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），先在塑料表面获得导电膜，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（常常被用于牺牲该镀层来保护基体）。阳极牺牲性腐蚀：通过牺牲电位较负的金属，从而延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：Cu－2e→Cu2+（氧化反应，铜阳极被溶解）产品，阴极：Cu2++2e→Cu（还原反应，铜在阴极析出）+—零件在溶液中为阴极，铜在其表面沉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：1~7属于化学镀范畴，8~14和普通金属电镀类似。电镀流程—1、上挂作用将零件固定在导电工装（挂具）上，使其能够和电源相连形成闭合回路，让电镀能顺利进行。

将产品挂在挂具的导电钩上铜棒与电源相连可形成闭合回路产品上挂完成准备进入电镀线电镀流程—2、除油作用清洁零件表面，除去注塑件表面的油脂、灰尘、汗渍等物质。这些物质将直接影响后工序处理效果，以及零件表面的电镀外观。

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、使零件表面形成微观粗糙增加电镀面与注塑件的接触面积。2、使零件表面呈亲水性有利于后工序的顺利进行。最终目的：增加镀层与零件表面的结合力。

粗化前产品表面光滑发生镜面反射粗化后产品表面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解ABS塑料中的B（丁二烯）成分，使零件表面形成微观粗糙的“燕尾状”小孔增加了电镀面与零件的接触面积。并且在零件表面产生一些-OH，-SO3H，﹥C=0等极性亲水基团，使零件表面具有亲水性。

ABS塑料的B成分在粗化液中被溶解形成“燕尾状”小孔显微镜下观察粗化过后的零件表面电镀流程—4、中和作用利用溶液的还原性，将零件表面藏留的铬酸还原祛除，这些藏留铬酸对后面的工序均产生不利影响必须中和干净。

如果铬酸藏留在零件表面被带入后面工序后,将会使零件发生局部镀不上（露塑）的不良情况!

!电镀镀流流程程—5、、催催化化作用用溶液液中中的的催催化化物物质质——胶胶体体钯钯（（Pd））被被均均匀匀吸吸附附在在零零件件表表面面燕燕尾尾状状的的小小孔孔中中，，为为后后面面化化学学镍镍反反应应的的发发生生提提供供了了催催化化中中心心。。胶体体钯钯核核的的组组成成示示意意图图Cl-0.181nmPd0.128nmSn2+0.093nm胶体钯被被吸附在在粗化过过后的零零件表面面小孔中中钯锡胶体体电镀流程程—6、、解胶零件表面在催化液中所吸附的胶体钯并不具有催化活性因为其周围被二价锡离子（Sn2+）所包裹着，需要通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。

钯锡胶体体通过解胶胶,胶体体钯变成成了具有有真正活活性的钯钯催化剂剂钯电镀流程程—7、、化学镍镍作用此工序前前面的所所有工序序都是零件表面面被覆盖盖了一层层黑色的的化学镍镍具有了了导电性性能电镀流程程—7、、化学镍镍原理对于化学学镍的机机理,目目前尚无无统一的的认识,按照””原子氢氢态学说说”来解解释,在在有催化化剂存在在的情况况下发生生如下一一系列的的氧化还还原反应应:H2PO2﹣+H2O→H++HPO32﹣+2H△Ni2﹢+2H→→Ni+2H﹢H2PO2﹣+H→→P+H2O+OH﹣△H2PO2﹣+H2O→H+HPO32﹣+H2↑反应的过过程中主主要生成成Ni-P合金金和氢气气。产品在化化学镍中中发生化化学反应应析出氢氢气通过反应应零件表表面被覆覆盖一一层化学学镍（Ni-P合金））电镀流程程—8、预预镀镍作用化学镍层层比较薄薄（0.2um左右））导电性性能不佳佳，在化化学镍表表面增加加一层预预镀镍可可增加零零件的导导电性能能。电镀流程程—9、、光亮铜铜作用铜具有良良好的延延展性、、柔韧性性、较其其它镀层层的热膨膨胀系数数更接近近于塑料料，在零零件表面面镀上一一层厚约约15~25um平滑滑而柔韧韧的铜层层，有利利于增加加零件与与整个镀镀层的结结合力、、耐温变变能力以以及耐腐腐蚀性，，在零件件受到外外界环境境温度变变化或冲冲击时能能够起到到一个缓缓冲作用用，减小小零件受受损程度度。镀好铜的的VW标标牌电镀流程程—10、半光光亮镍作用零件外观观呈半光光亮状所所以称为为半光亮亮镍，该该镀层具具有良好好的延展展性及整整平性，，半光亮亮镍层基基本上不不含硫（（＜0.005%），，电位较较光亮镍镍镀层高高，零件件在铜层镀好半光光亮镍的的VW标标牌电镀流程程—11、光亮亮镍作用使零件外外观具有有镜面光光亮效果果，颜色色白中偏偏黄，在在零件遭遭受腐蚀蚀介质产产生腐蚀蚀时，由由于光亮亮镍镀层层中含硫硫（0.06%~0.08%）电位位较半光光亮镍低低，作为为阳极性性镀层优优先腐蚀蚀，并且且腐蚀方方向由纵纵向变成成横向，，避免了了大而纵纵深的腐腐蚀结果果，从而而大大延延缓了零零件腐蚀蚀的速率率。镀好光亮亮镍的VW标牌牌电镀流程程—12、镍封封（微孔孔镍）作用/原原理在光亮镍镍溶液的的基础上上在电镀镀溶液中中添加一一些不导导电的细细小微粒粒（一般般直径约约在0.5um）左右右，在电电镀过程程中镍不不断在零零件上沉沉积，同同时这些些微粒也也被带入入了镀层层，这些些微粒由由于不导导电所以以在微粒粒上是镀镀不上其其它镀层层的,因因此镀完完铬层以以后在零零件上形形成了贯贯穿至镍镍层的不不连续的的小孔（（俗称微微孔），，在零件件遭受腐腐蚀的时时候，正正是这些些微孔的的存在增增大了镍镍层的暴暴露面积积，很好好的分散散了腐蚀蚀电流，，使单位位面积镍镍表面积积上的腐腐蚀电流流大为降降低,腐腐蚀速速度也因因此而降降低,从从而避免免了集中中纵深的的强烈腐腐蚀，起起到了非非常好的的耐腐蚀蚀性效果果。硫酸铜半光亮Ni～光亮NiＡＢＳCrMP-Ni（（微微孔镍））微孔powder镀层构成成示意图图显微镜观观察微孔孔电镀流程程—13、光亮亮铬（6+）作用镀层呈耀耀眼的银银白色，，使零件件达到最最佳的装装饰效果果。镀好光亮亮铬的VW标牌牌电镀流程程—14、下挂挂作用将零件从从挂具上上摘下，，进行检检验、包包装。员工正在在进行下下挂作业业BORAA5拉手珍珍珠镍效效果电镀流程程—11、珍珠珠镍原理珍珠镍不导电乳乳化小液液滴小液滴脱脱附后形形成小凹凹坑半光沢Ni漫反射半光亮镍镍珍珠镍镀铬无数小凹凹坑重叠叠使产品品表面被被凹凸化化，通过过光的漫漫反射，，可见珍珍珠光亮亮表面。。电镀流程程—13、三价价铬（3+）特点1、环保保、毒性性低（只只有六价价铬的1%）废废水处理理简单。。2、电流流效率高高覆盖性性能、分分散性能能高于六六价铬。。缺点1、镀层层色泽较较六价铬铬稍暗。。2、耐腐腐蚀性能能及硬度度没有六六价铬好好。电镀流程程—13、黑铬铬作用镀层外观观呈光亮亮黑色（（略偏黄黄），使使零件更更显高原理黑铬并不是纯铬而是铬和三氧化二铬的水合物组成，晶粒呈树枝状结构，其特殊的物理性质能够完全吸收光波而发黑。

镀好黑铬铬的SGM710格栅栅塑料电镀镀影响因因素1.塑件件选材塑塑料的的种类很很多，但但并非所所有的塑塑料都可可以电镀镀。有的的塑料与与金属层层的结合合力很差差，没有有实用价价值；有有些塑料料与金属属镀层的的某些物物理性质质如膨胀胀系数相相差过大大，在高高温差环环境中难难以保证证其使用用性能。。目前用用于电镀镀最多的的是ABS，其其次是PP。另另外PSF、PC、PTFE等也有有成功电电镀的方方法，但但难度较较大。2.塑件件造型设设计在在不影响响外观和和使用的的前提下下，塑件件造型设设计时应应尽量满满足如下下要求。。(1)金金属光泽泽会使原原有的缩缩瘪变得得更明显显，因此此要避免免制品的的壁厚不不均匀状状况，以以免出现现缩瘪，，而且壁壁厚要适适中，以以免壁太太薄(小小于1.5mm)，，否则会会造成刚刚性差，，在电镀镀时易变变形，镀镀层结合合力差，，使用过过程中也也易发生生变形而而使镀层层脱落。。(2)避避免盲孔孔，否则则残留在在盲孔内内的处理理液不易易清洗干干净，会会造成下下道工序序污染，，从而影影响电镀镀质量。。(3)电电镀工艺艺有锐边边变厚的的现象。。电镀中中的锐边边会引起起尖端放放电，造造成边角角镀层隆隆起。因因此应尽尽量采用用圆角过过渡，圆圆角半径径至少0.3mm以以上。。平板形形塑件难难电镀，，镀件的的中心部部分镀层层薄，越越靠边缘缘镀层越越厚，整整个镀层层呈不均均匀状态态，应将将平面形形改为略略带圆弧弧面或用用桔皮纹纹制成亚亚光面。。电镀的的表面积积越大，，中心部部位与边边缘的光光泽差别别也越大大，略带带抛物面面能改善善镀面光光泽的均均匀性。。(4)塑塑件上上尽量减减少凹槽槽和突出出部位。。因为在在电镀时时深凹部部位易露露塑，而而突出部部位易镀镀焦。凹凹槽深度度不宜超超过槽宽宽的1/3，底底部应呈呈圆弧。。有格栅栅时，孔孔宽应等等于梁宽宽，并小小于厚度度的1/2。(5)镀镀件上应应设计有有足够的的装挂位位置，与与挂具的的接触面面应比金金属件大大2～3倍。(6)塑件件的设计计要使制制件在沉沉陷时易易于脱模模，否则则强行脱脱模时会会拉伤或或扭伤镀镀件表面面，或造造成塑件件内应力力而影响响镀层结结合力。。(7)当当需要滚滚花时，，滚花方方向应与与脱模方方向一致致且成直直线式．．滚花条条纹与条条纹的距距离应尽尽量大一一些。(8)塑件件尽量不不要用金金属镶嵌嵌件，否否则在镀镀前处理理时嵌件件易被腐腐蚀。(9)塑件件表面应应保证有有一定的的表面粗粗糙度。。3.模具具设计与与制造为为了确确保塑料料镀件表表面无缺缺陷、无无明显的的定向组组织结构构与内应应力，在在设计与与制造模模具时应应满足下下面要求求。(1)模模具材材料不要要用铍青青铜合金金，宜用用高质量量真空铸铸钢制造造，型腔腔表面应应沿出模模方向抛抛光到镜镜面光亮亮，不平平度小于于0.2m，，表面最最好镀硬硬铬。(2)塑件件表面如如实反映映模腔表表面，因因此电镀镀塑件的的模腔应应十分光光洁，模模腔表面面粗糙度度应比制制件表面面表面粗粗糙度高高1～2级。(3)分型型面、熔熔接线和和型芯镶镶嵌线不不能设计计在电镀镀面上。。(4)浇浇口应设设计在制制件最厚厚的部位位。为防防止熔料料充填模模腔时冷冷却过快快，浇口口应尽量量大(约约比普通通注射模模大1O%)，，最好采采用圆形形截面的的浇口和和浇道，，浇道长长度宜短短一些。。(5)应应留有排排气孔，，以免在在制件表表面产生生气丝、、气泡等等疵病。。(6)选选择顶出出机构时时应确保保制件顺顺利脱模模。4.注注射机机选用用注注射机机选用用不当当，有有时会会因为为压力力过高高、喷喷嘴结结构不不合适适或混混料使使制件件产生生较大大的内内应力力，从从而影影响镀镀层的的结合合力。。5.塑塑件成成型工工艺注注塑塑制件件由于于成型型工艺艺特点点不可可避免免地存存在内内应力力，但但工艺艺条件件控制制得当当就会会使塑塑件内内应力力降低低到最最小程程度，，能够够保证证制件件的正正常使使用。。相反反，如如工艺艺控制制不当当，就就会使使制件件存在在很大大的内内应力力，不不仅使使制件件强度度性能能下降降，而而且在在储存存和使使用过过程中中出现现翘曲曲变形形甚至至开裂裂，从从而造造成镀镀层的的开裂裂，甚甚至脱脱落。。所以以工艺艺参数数的控控制应应使制制件内内应力力尽可可能小小。要要控制制的工工艺条条件有有原材材料干干燥、、模具具温度度、加加工温温度、、注射射速度度、注注射时时间、、注射射压力力、保保压压压力、、保压压时间间、冷冷却时时间等等。6.塑塑件后后处理理对电电镀的的影响响由由于注注塑条条件、、注射射机选选择、、制件件造型型设计计及模模具设设计的的原因因，都都会使使塑件件在不不同部部位不不同程程度地地存在在内应应力，，它会会造成成局部部粗化化不足足，使使活化化和金金属化化困难难，最最终造造成金金属化化层不不耐碰碰撞和和结合合力下下降。。试验验表明明，热热处理理和用用整面面剂处处理都都可有有效地地降低低和消消除塑塑件内内应力力，使使镀层层结合合力提提高20～～6O%。。此外外，成成型后后的塑塑件应应专门门包装装、隔隔离，，严禁禁碰伤伤、划划伤表表面，，以免免影响响电镀镀外观观。检检验时时检验验员应应戴脱脱脂手手套，，防止止污染染镀件件表面面，影影响镀镀层结结合力力。4.提提高零零件耐耐腐蚀蚀性能能的控控制方方法CuSBr-NiＡＢＳＳMP-Ni（（微微孔镍镍）抗腐蚀蚀机理理第一步步：在在零件件表面面有腐腐蚀介介质时时，微微孔处处暴露露在外外的镍镍层作作为阳阳极性性镀层层先遭遭受腐腐蚀，，腐蚀蚀电流流的大大小由由铬层层的表表面积积决定定，在在大量不不连续续微孔孔的作用用下，，遭受受腐蚀蚀的镍镍层面面积将将大大大增多多且不不连续续，在在腐蚀蚀电流流一定定的情情况下下，这这些““微孔孔”极极大的的分散散了腐腐蚀电电流，，降低低了腐腐蚀速速率,延缓缓的腐腐蚀速速度。。Cr预镀Ni化学镍镍第二步步：当腐蚀蚀到达达光亮亮镍层层时第三步：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行，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++++++++++--------++++++腐蚀在在光亮亮镍中中横向向腐蚀蚀腐蚀介介质零件性性能-控制制方法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Cr0.15~0.5um≥0.18umMP-Ni2.5umTOTAL:20um左右≥21umBr-Ni7umSBr-Ni12umCu15~25um≥18um微孔数微孔数少耐蚀性差10000~20000PCS/CM2≥10000PCS/CM2电位差

MP-Ni&Br-Ni20~40mv/SBr-Ni&Br-Ni≥100mv≥100mv零件性性能-控制制方法法SBr-NiBr-NiMp-Ni电位差差曲线线图（（电位位差良良好））微孔数数测量量图(＞12000PCS/CM2)CASStest结结果横截面面图比较好好的试试验结结果——Cr层被被很好好的保保护，，腐蚀蚀在光光亮镍镍层内内部横横向进进行延延缓了了腐蚀蚀速度度。28mv150mvCr6+Advantage優點Simpleequipment所需器材較較簡單SlightlyhigherCASS防腐蝕性較較高Disadvantage缺點Toxic有毒HighChromicacidcontent含高鉻酸Poorthrowingpower走位(走水)性能差Environmentalimpact對環境影响响較大Cr3+Advantage優點NonToxic無毒Environmentallyfriendly較環保Goodthrowingpower走位(走水)性能佳Disadvantage缺點SlightlylowerCASS防腐蝕性較較低DifferentcolourtoCr6+顏色與六價價鉻不同Morecomplexequipment所需器材較較複雜Cr6+/Cr3+Comparison5.六價鉻與三三價鉻之比比較VisualappearanceafterCASS酸性鹽霧測測試后的外外觀AverageDepositThickness(m)平均各電鍍層厚度ASTMRatings(B537)(HoursinTest)SemiBrightNickelBrightNickelChromium