1、ABS塑料之装饰性电镀应用乐思工艺指南Aug16,2006第1页，共49页。塑料镀之优点塑料镀之优点 塑料镀工件成本比金属工件成本更低 工件重量更轻(对汽车工业尤其重要)设计工程师操作塑料镀工件比使用金属工件更灵活 无需经过金属电镀所必须的步骤-打磨和抛光第2页，共49页。ABS与与PC-ABS之优点之优点 外观品质优良 粘合力优异 易于铸塑 形稳性佳 成本低第3页，共49页。工艺流程工艺流程 粗化 中和 催化 解胶 化学镍 闪镀镍第4页，共49页。前处理前处理产品产品 UDIQUE 858HT Wetter润湿剂 UDIQUE 862 Neutralizer中和剂 UDIQUE 978 Ac
2、tivator活化剂 UDIQUE 886 Accelerator加速剂 UDIQUE 891 Electroless Nickel化学镍第5页，共49页。粗化粗化使塑料表面具有亲水性，形成的微孔为后续电镀形成焊接点以获得最大的粘合力。焊接点具有化学活性，提供吸收钯活化剂的机理。ABS塑料的聚丁二烯(B)交错于苯乙烯-丙烯腈聚合(A-S)矩阵分布。塑料表面的丁二烯氧化分解形成焊接/吸收点。铬酸首先氧化铬酸首先氧化ABS的丁二烯部分的丁二烯部分(B)形成焊接点形成焊接点 硫酸首先溶解硫酸首先溶解ABS的苯乙烯的苯乙烯-丙烯丙烯腈腈(A-S)形成焊接点形成焊接点 Acrylonitrile丙烯腈S
3、tyrene苯乙烯Butadiene丁二烯第6页，共49页。第7页，共49页。粗化粗化三价铬是粗化工艺的副产物，由丁二烯分解产生并趋于降低粗化溶液的氧化率。粗化不良会导致漏镀和/或造成塑料和后续金属镀层结合不良三价铬的水平必须通过电解再生控制，如使用再生系统 控制三价铬的量有利于粗化发挥正确的机能 铬酸的回收有利于控制三价铬水平；对于再生系统要求更高第8页，共49页。粘合力的粘合力的粗化粗化质量控制测试质量控制测试控制粗化的温度、时间和化学浓度决定活性点的化学特性。粗化过少或过多都会影响粘合力。在特殊的ABS或PC/ABS测试板上进行预镀处理，然后电镀50 的光亮酸铜用于粘合理测试。良好的粘合
4、理范围在5 12 lbs/inch之间，取决于所使用的树脂和铸模条件。第9页，共49页。粗化粗化操作参数操作参数ABS 时间6-10 min 温度 65 70 C 铬酸 450-525 g/L 硫酸 10-15%三价铬20-30 g/L 表面张力 30-40 dynesPC/ABS 50%PC时间 8-12 min 温度 68 75 C铬酸 450-525 g/L 硫酸 10-15%三价铬 20 30 g/L 表面张力 30-40 dynes 第10页，共49页。中和剂中和剂中和剂用于将清洗水无法清除的残留六价铬离子(Cr+6)转变成三价铬离子(Cr+3)。若铬离子的残留状态是六价铬状态，则会
5、影响塑料表面吸附钯活化剂因而导致漏镀。钯活化剂中带进的六价铬离子会氧化锡和锡/钯胶体。中和过强有可能导致挂具上镀 第11页，共49页。中和剂之操作参数中和剂之操作参数时间1 2 min温度 32 37C盐酸 8 9%UDIQUE 862 Neutralizer中和剂 2 3%空气搅拌 中等或强力的均匀空气搅拌第12页，共49页。催催化剂化剂催化溶液含锡/钯胶体及其他离子，可稳定溶液。冲洗后，钯附在塑料表面上，由水解亚锡离子包围 溶液中过多的锡(氯化亚锡)最先与带进的Cr+6和/或空气中的O2氧化成锡/钯胶体 溶液中的NaCl可以提高溶液的稳定性，帮助酸将钯吸收到表面第13页，共49页。锡锡/钯
6、胶体钯胶体PdPdPdPdSn2+Sn2+Sn2+PdPdPdPdPdPdSn2+Sn2+Sn2+Sn2+Sn2+Sn2+Sn2+Sn2+Sn2+Sn2+Sn2+Sn2+PdPdPdPdPdPdSn2+Sn2+Sn2+Sn2+Sn2+Sn2+Sn2+Sn2+Sn2+Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-第14页，共49页。催催化剂操作参数化剂操作参数ABS 时间3 4 min温度 32-37C 盐酸 15 20%氯化钠 50 75 g/L氯化亚锡 5 7 g/L UDIQUE 97820-25 ppm 钯PC/ABS时
7、间3 5 min 温度 32 37C 盐酸 15 20%氯化钠 50 75 g/L 氯化亚锡 5 7 g/LUDIQUE 97830-35 ppm 钯不能空气搅拌不能空气搅拌第15页，共49页。解胶解胶剂之操作参数剂之操作参数 硫酸型 时间 2 3 min 温度 48 55C 硫酸 2.5 3.5%UDIQUE 886 50-60 g/L 空气搅拌 中等均匀搅拌第16页，共49页。化学镀镍化学镀镍化学镍自动催化，在塑料底材表面形成一层薄金属层使工件具有导电性，以进行后续电镀操作。第17页，共49页。化学镍的溶液成分化学镍的溶液成分UDIQUE 891化学镍浓缩液 用于开缸和补充 含金属镍、螯合
8、剂和稳定剂由电镀或溶液带出消耗UDIQUE 892化学镍还原剂 用于开缸和补充 含还原剂 由电镀或溶液带出消耗第18页，共49页。化学镍的溶液成分化学镍的溶液成分UDIQUE 893化学镍稳定剂 用于开缸和调整 含螯合剂 只由带出消耗 由UDIQUE 891补充控制镀层的磷含量第19页，共49页。酸铜酸铜使用乐思工艺CUPROSTAR 1560时间-40 50 min目的-ABS塑料和镀层之间的热膨胀系数差异很大，酸铜层可以缓和温度急速变化而造成的应力作用。相关品质控制测试-热循环-不同的汽车公司热循环测试也有所不同。通常热循环测试程序：在烤炉高温(75 85 C)烘烤1小时；在室温下测试1小
9、时；然后在冷藏设备下(-30-40 C)测试1小时。然后重复此循环2、3或4次。若镀层出现裂纹或气泡（粘合力损失）则说明测试失败。第20页，共49页。光亮酸铜光亮酸铜 CUPROSTAR 1560 Cuprostar 1560 Cuprostar 1560 开缸剂Makeup 只用作开缸 Cuprostar 1560 整平剂 Leveller 主要补充剂 80-120毫升/1000安培小时 Cuprostar 1560 载体CarrierCarrier 排除高电区烧焦 吸附阳极形成黑膜，开缸初期或添加新阳极后用量较大 含Cuprostar 1560开缸剂 20-25毫升/1000安培小时 Cu
10、prostar 1560 湿润剂 Wentting Agent 按表面张力添加 第21页，共49页。铜活化剂铜活化剂乐思工艺-Entek ME 1020时间-1 min目的-此溶液可确保酸铜镀层和半光亮镍层的良好粘合力第22页，共49页。汽车表面镀镍工艺汽车表面镀镍工艺目的-汽车工件外部需要电镀半光亮、光亮或微孔镍层，而这些镀层必须具有足够的抗腐蚀性能以抵抗外界环境的考验。不同的汽车生产商在检测抗腐蚀性能方面有不同的测试方法和标准，然而，所有的厂商似乎都逐渐提高了对产品性能的要求。乐思工艺半光亮镍-UDYLITE BTL 时间-约40 min 厚度-约17 um 光亮镍-UDYLITE 61D
11、 时间-约15 min 厚度-约7 um 微孔镍DUR-NI 618 时间-约4 min 厚度-约2.5 um 第23页，共49页。美国通用汽车的厚度要求美国通用汽车的厚度要求第24页，共49页。镀镍镀镍抗腐蚀测试抗腐蚀测试CASS TEST-ASTM B-368(COPPER ACCELERATED ACETIC ACID SALT SPRAY-此测试是将工件置于控制的腐蚀性环境中，测试镀层防腐性能。然而，生产商都希望在未来可以延长工件抗腐蚀的时间。STEP TEST-测试不同类型的镀镍层之间的电位差。按常规来说，镀镍层之间的电位差越大，工件的抗腐蚀性就越强。半光亮镀镍层和光亮镀镍层之间的电
12、位差可达150 mV，而光亮镀镍层和微孔镍镀层之间的电位差范围在20 30 mV之间。DUPERNELL TEST-此测试确定镀铬层的微孔量。在正确控制电压（电流）避免活化铬钝化层的情况下，将铜电镀在微孔铬层裸露出来的镍上，然后计算电镀的铜点，铜点的数量必须能够满足客户的要求。第25页，共49页。半光镍半光镍 UDYLITE BTLBTL开缸剂 减低镀层应力，改善镀层展延性 按滴定分析浓度，控制1%BTL补充剂 控制电位差结果 按电位决定添加量 60毫升/1000安培小时 BTL TL-2整平剂 控制镀层整平性，过量添加会提高镀层应力 180毫升/安培小时 62A湿润剂 按表面张力添加 第26
13、页，共49页。光亮镀镍光亮镀镍 UDYLITE 61D 61D 提高镀层光亮度及整平性 可按所需的整平性调整添加量 250-400毫升/1000安培小时 41主要提高整平性及低区光亮度，以及提高61D的效率浓度过低会影响光亮度及整平性，中高区有白雾浓度过高不会造成影响可滴定分析浓度，1%第27页，共49页。光亮镀镍光亮镀镍 UDYLITE 61D63降低镀层应力 可滴定分析浓度，8%添加量约为 40毫升/1000安培小时 62A湿润剂 按表面张力添加 第28页，共49页。镍封镍封 DUR NI 618DN 618固体固体 提供镀液中的固体，令镀层产生微孔 添加前必须搅拌，降低固体体积，令固体均
14、匀分散镀液为保持质量稳定，固体建议每两周过滤清理，重新添加。保持镀液中的固体不会结块 分散剂分散剂 令固体在镀液中分散均匀 建议用自动添加控制浓度，保持镀液中含有稳定的浓度 按安培小时添加，添加量约为200-250ml/kAH 可用UV分析浓度 日常添加。不同的生产线会有不同的添加量，具体添加量可按镀层微孔数设定 分散剂同时控制光镍及镍封镀层间的电位差第29页，共49页。BTL补充剂 如发现光镍及镍封间的电位差不够高，可另外添加BTL补充剂BTL补充剂提高电位差的能力是分散剂的10倍过量添加会令镀层白雾 61D只开缸添加，日常靠光亮镍槽液带入pH提高pH可提高微孔数镍封镍封 DUR NI 61
15、8第30页，共49页。2.5 m DUR-NITM15 m Bright-nickel0.25 m ChromeDistribution of Pores第31页，共49页。Semi-bright-nickelBright-nickelDUR-NITMSTEP TEST20025030035040045050005101520253035Thickness mE mV第32页，共49页。镀铬及铬活化剂镀铬及铬活化剂 铬活化剂 乐思工艺-ANKOR NFDS 时间-30秒使用这些溶液的目的是清除镍氧化物，使镍层具有活性可以进行镀铬 光亮镀铬 乐思工艺-ANKOR 1120H 时间3 4 min
16、厚度0.18 um第33页，共49页。漏镀漏镀粗化浓度、时间或温度太低粗化三价铬浓度太高塑料应力太高钯活化剂浓度、时间或温度太低解胶浓度、时间或温度太低解胶空气搅拌太强化学镍温度太低挂具将粗化液带进其它镀液化学镍Udique 892浓度太低化学镍pH太高绝缘油太多，带进槽液粗化表面太张力太高第34页，共49页。化学镍镀层粗糙化学镍镀层粗糙前处理过滤不良水洗槽太脏化学镍温度太高化学镍镀槽上镀打气管路污染过度粗化第35页，共49页。结合力不良结合力不良粗化不够粗化浓度、温度或时间太低粗化三价铬太高过度粗化粗化浓度、温度或时间太高粗化三价铬太低塑料应力太高 第36页，共49页。挂具上镀挂具上镀 粗化
17、浓度、温度或时间太低 粗化三价铬太高 中和浓度、温度或时间太高 钯活化浓度、温度或时间太高 解胶浓度、温度或时间太低 化学镍温度太高或活性太强 挂具太新 挂具质量不良第37页，共49页。电镀镀层粗糙电镀镀层粗糙助滤粉或碳粉通过过滤泵阳极袋破洞挂具点烧焦工件跌入镀槽酸铜槽的硫酸铜未溶解镀镍槽的主盐或硼酸未溶解打气管路污染挂具未完全退镀第38页，共49页。针孔针孔槽液有油性污染物电镀槽搅拌不良电镀槽有有机污染物酸铜光剂失调镍镀液表面张力太高镍镀液的硼酸太低 第39页，共49页。电镀层结合力不良电镀层结合力不良挂具未有清洁铜活化温度太低、时间太短或ME1020浓度太低铜、镍或水洗槽有油质污染在工件上
18、直接添加酸第40页，共49页。酸铜镀层不光亮酸铜镀层不光亮电流太低光剂浓度太低光剂浓度极高厚度太薄硫酸铜浓度太高硫酸浓度太低有机污染温度太高塑料过度粗化氯离子浓度太高阳极太少挂具设计不良第41页，共49页。镍镀层不光亮镍镀层不光亮 电流太低 光剂浓度太低 pH太低 阳极太少 镀液含铜或铬污染物 有机污染 光剂失调 镍封镀液DN-618固体含量太高第42页，共49页。镍镀层烧焦镍镀层烧焦 电流太高 空气搅拌太低 63浓度太低 有机物污染 温度太低 硼酸太低 镍金属含量太低 工件太接近阳极第43页，共49页。镍镀层应力太高镍镀层应力太高pH太高光剂含量太高有机物污染63含量太低 电位差结果不良电位
19、差结果不良半光镍BTL补充剂含量太低光亮镍63太低分散剂含量太低半光剂有硫污染物多层镍pH或温度超出控制范围有机物污染镍封厚度太低第44页，共49页。微孔数不够微孔数不够镍封搅拌不良DN 618含量太低镍封厚度太低NFDS活化太强铬镀层太厚第45页，共49页。铬烧焦或白雾铬烧焦或白雾镀铬温度太低镀铬电流太高 铬酸硫酸比例失调镍镀层钝化挂具接触不良1120F含量失调太强或太弱NFDS活化镍封槽液有有机污染铬镀液有污染(氯离子、铁、铜或镍)铬整流器波纹太高镀铬前水洗受污染ANKOR NFDS电流太高第46页，共49页。露黄露黄 镀铬温度太高镀铬电流太低铬酸硫酸比例失调 镍镀层钝化 挂具接触不良挂具烧焦 1120F含量失调 NFDS活化太强 铬镀液有污染(氯离子、铁、铜或镍)镀铬前水洗受污染第47页，共49页。谢谢各位！谢谢各位！第48页，共49页。演讲完毕，谢谢观看！第49页，共49页。
