常用表面處理知識——水鍍
水鍍是一種電化學的過程,通俗的理解就是將需要電鍍的產品零件浸泡在電解液中,再通以電流,以電解的方式使金屬沉積在零件表面形成均勻、緻密、結合力良好的金屬層的表面加工方法。
1.電鍍的作用
無論的水鍍還是真空鍍,電鍍的主要作用如下所述。
(1)裝飾表面,塑件電鍍可以讓塑膠件表面產生金屬的光澤。
(2)防腐蝕,如螺絲表面電鍍為了防止生鏽。
(3)防磨損,如電鍍硬鉻可加硬電鍍件的表面,使電鍍件更耐磨。
(4)提高電性能,如鍍銅與鍍金能提高導電性能。
2.水鍍的工藝流程
水鍍的工藝流程包括鍍前出來、電鍍、鍍後處理三個過程。鍍前出來主要作用為清潔產品零件表面,為電鍍作準備。
(1)鍍前工藝流程大致為去應力——脫脂、水洗——粗化、水洗——中和、還原——浸酸、水洗——敏化、水洗——活化、水洗——化學鍍、水洗——電鍍。
(2)電鍍工藝流程大致為鍍前出來品——活化——鍍底層——鍍表面層——水洗——烘乾。
(3)鍍後處理一般為鈍化處理及除氫處理等。
3.水鍍適應的材料及鍍層介紹
能進行水鍍的常用塑膠材料不多,最常見的是ABS,做好的是電鍍級別的ABS,其他的常用塑膠如PP、PC、PE等都很難水鍍。
(1)常見的鍍層有銅、鎳、鉻。
銅:一般用於鍍底層,俗稱打銅底。
鎳:銀色,主要用於普通表面或者作為鍍鉻的前道工序。
鉻:亮銀色,用於高亮表面。
(2)常見度表面顏色有金色、銀色、黑色、槍色。
金色:可通過鍍真金及鍍六價鉻有(假金)來實現。
銀色:可通過鍍鎳、鉻、銀來實現。
黑色:可通過鍍黑鉻、黑鋅來實現。
槍色:可通過鍍合金來實現。
(3)常見的電鍍效果高亮、亞光、霧面、混合等。
高光:產品表面形成高亮的效果,常見的是銀色。實現前提為塑膠模具需要進行高拋光處理,注塑出來的了塑膠件通過鍍光鉻來實現效果。
亞光:產品表面形成一般光亮的效果。實現前提為塑膠模具進行一般的拋光處理,注塑出來的塑件通過鍍亞鉻來實現效果。
霧面:茶農表面形成朦朧的效果。實現前提為塑膠模具進行表面蝕紋或者噴砂處理,注塑出來的塑件通過鍍亞鉻來實現效果。
混合:在同一膠件上實現兩種不同的效果,如高光與亞光並存等。這些膠件一般通過電鑄模具注塑膠件,然後通過電鍍來實現效果。
(4)水鍍能不能作彩鍍?可以實現,但工藝複雜,不良率高,故較少做彩鍍。
彩色水鍍工藝大致流程為水鍍成品——活化——水洗——封孔——彩色電鍍——噴洗——水洗——烘乾——品質檢查——包裝——入庫。
4.鍍層厚度
影響鍍層的因素很多,水鍍層厚度有小於1.0μm、大於0.1μm,電鍍廠商技術水平影響鍍層的厚度,在進行結構設計時,一般將鍍層按0.03mm來計算。
如果結構對鍍層有特殊要求,在電鍍前要明確告之電鍍廠商,以免電鍍層過厚從而影響結構。
5.局部電鍍的實現
為什麼需要局部電鍍?原因有如下幾項:
(1)水鍍會讓塑膠產品材質性能發生改變,通過將塑膠產品變硬變脆,而在產品上有些結構部位是不需要水鍍的。如螺絲柱、扣位、熱熔柱等,需要局部電鍍。
(2)產品外觀工藝要求,有些地方不需要電鍍處理。
(3)特殊應用場所,因為電鍍會導電,有些地方是不需要導電的,所以需要局部電鍍。
局部電鍍的實現如下所示:
(1)在不需要電鍍的地方塗絕緣油墨。
(2)在不需要電鍍的地方作退鍍處理。
(3)二次注塑,先注塑一部分電鍍處理,然後將電鍍好的塑膠件放進模具中進行第二次注塑。
(4)如果外觀工藝允可,需要電鍍的部分與不電鍍的部分拆成兩個不同的零件。
6.電鍍塑膠件的結構設計的要求
無論是水鍍與真空鍍,良好的電鍍前提為塑膠件設計要合理,滿足電鍍工藝的基本要求。
(1)材料的選擇。能真空電鍍的塑膠材料很多,一般無特殊要求。如果作水鍍,塑膠材料要選用電鍍級ABS。
(2)塑膠件外觀表面不能有缺陷,因為電鍍不能掩蓋其缺陷,只會讓缺陷放大。如塑膠件表面有縮水現象,未電鍍前不太明顯,但電鍍後縮水現象會很清楚。
(3)塑膠件外觀表面不要有尖角利邊,尖角利邊容易造成鍍層貼合不牢而脫落,且過渡邊緣作倒圓角處理。
(4)塑膠件外觀面最好不要有超過0.50mm高的凸臺及0.30mm深的凹槽,且過渡邊緣作倒圓角處理。
(5)塑膠件如果有盲孔,盲孔的深度不要超過直徑的1/2,以免盲孔過深底部電鍍效果差或電鍍不到位。
(6)塑膠件結構強度要好,不易變形,因為水鍍時,工作溫度較高,如果結構強度差,變形是不可避免的。
(7)結構強度差容易變形的塑膠件,產品設計時要有可靠的固定結構,以便固定時糾正水鍍後的變形缺陷。
(8)小型塑膠產品注意設計掛臺。因為水鍍是將產品直接浸泡在水裡,如果水口不能作為掛臺,產品不設計掛臺是很難定位的。