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與金屬制件相比,塑料電鍍制品不僅可以實現很好的金屬質感,而且能減輕制品重量,在有效改善塑料外觀及裝飾性的同時,也改善了其在電、熱及耐蝕等方面的性能,但電鍍用塑料材料的選擇卻要綜合考慮材料的加工性能、機械性能、材料成本、電鍍成本、電鍍的難易程度以及尺寸精度等因素。
而因其結構上的優勢,不僅具有優良的綜合性能,易于加工成型,而且材料表面易于侵蝕而獲得較高的鍍層結合力,所以目前在電鍍中應用極為普遍。
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抗腐蝕機理是怎樣的?
圖1:腐蝕機理
第一步:在零件表面有腐蝕介質時,微孔處暴露在外的鎳層作為陽極性鍍層先遭受腐蝕,腐蝕電流的大小由鉻層的表面積決定,在大量不連續微孔的作用下,遭受腐蝕的鎳層面積將大大增多且不連續,在腐蝕電流一定的情況下,這些“微孔”極大的分散了腐蝕電流,降低了腐蝕速率,延緩的腐蝕速度。
第二步:當腐蝕到達光亮鎳層時,由于微孔鎳電位較光亮鎳電位高(大約20mv),此時光亮鎳被作為陽極性鍍層優先腐蝕,微孔鎳中的腐蝕被終止。
第三步:腐蝕在光亮鎳中進一步向下延伸直到半光鎳時,由于半光鎳的電位同樣比亮鎳高(大約100mv),光亮鎳同樣被當做了陽極性鍍層,此時向下延伸的腐蝕在半光鎳被終止,腐蝕方向在光亮鎳中橫向進行,這樣又進一步延緩了腐蝕至底材的時間,大大降底了腐蝕的速度。
1、塑件選材
塑料的種類很多,但并非所有的塑料都可以電鍍。有的塑料與金屬層的結合力很差,沒有實用價值;有些塑料與金屬鍍層的某些物理性質如膨脹系數相差過大,在高溫差環境中難以保證其使用性能。目前用于電鍍最多的是ABS,其次是PP。另外PSF、PC、PTFE等也有成功電鍍的方法,但難度較大。回復“電鍍”查看更多
圖2:電鍍logo
2、塑件造型設計
在不影響外觀和使用的前提下,塑件造型設計時應盡量滿足如下要求:
(1) 金屬光澤會使原有的縮癟變得更明顯,因此要避免制品的壁厚不均勻狀況,以免出現縮癟,而且壁厚要適中,以免壁太薄(小于1.5 mm),否則會造成剛性差,在電鍍時易變形,鍍層結合力差,使用過程中也易發生變形而使鍍層脫落。
(2) 避免盲孔,否則殘留在盲孔內的處理液不易清洗干凈,會造成下道工序污染,從而影響電鍍質量。
(3) 電鍍工藝有銳邊變厚的現象。電鍍中的銳邊會引起尖端放電,造成邊角鍍層隆起。因此應盡量采用圓角過渡,圓角半徑至少0.3 mm 以上。平板形塑件難電鍍,鍍件的中心部分鍍層薄,越靠邊緣鍍層越厚,整個鍍層呈不均勻狀態,應將平面形改為略帶圓弧面或用桔皮紋制成亞光面。電鍍的表面積越大,中心部位與邊緣的光澤差別也越大,略帶拋物面能改善鍍面光澤的均勻性。
(4) 塑件上盡量減少凹槽和突出部位。因為在電鍍時深凹部位易露塑,而突出部位易鍍焦。凹槽深度不宜超過槽寬的1/3,底部應呈圓弧。有格柵時,孔寬應等于梁寬,并小于厚度的1/2。
(5) 鍍件上應設計有足夠的裝掛位置,與掛具的接觸面應比金屬件大2~3倍。
(6) 塑件的設計要使制件在沉陷時易于脫模,否則強行脫模時會拉傷或扭傷鍍件表面,或造成塑件內應力而影響鍍層結合力。
(7) 當需要滾花時,滾花方向應與脫模方向一致且成直線式.滾花條紋與條紋的距離應盡量大一些。
(8) 塑件盡量不要用金屬鑲嵌件,否則在鍍前處理時嵌件易被腐蝕。
(9) 塑件表面應保證有一定的表面粗糙度。
圖3:3M電鍍線全景
3、模具設計與制造
為了確保塑料鍍件表面無缺陷、無明顯的定向組織結構與內應力,在設計與制造模具時應滿足下面要求:
(1) 模具材料不要用鈹青銅合金,宜用高質量真空鑄鋼制造,型腔表面應沿出模方向拋光到鏡面光亮,不平度小于0.2 m,表面最好鍍硬鉻。
(2) 塑件表面如實反映模腔表面,因此電鍍塑件的模腔應十分光潔,模腔表面粗糙度應比制件表面表面粗糙度高1~2級。回復“電鍍”查看更多
(3) 分型面、熔接線和型芯鑲嵌線不能設計在電鍍面上。
(4) 澆口應設計在制件最厚的部位。為防止熔料充填模腔時冷卻過快,澆口應盡量大(約比普通注射模大1O%),最好采用圓形截面的澆口和澆道,澆道長度宜短一些。
(5) 應留有排氣孔,以免在制件表面產生氣絲、氣泡等疵病。
(6) 選擇頂出機構時應確保制件順利脫模。
4、注射機選用
注射機選用不當,有時會因為壓力過高、噴嘴結構不合適或混料使制件產生較大的內應力,從而影響鍍層的結合力。
5、塑件成型工藝
注塑制件由于成型工藝特點不可避免地存在內應力,但工藝條件控制得當就會使塑件內應力降低到最小程度,能夠保證制件的正常使用。相反,如工藝控制不當,就會使制件存在很大的內應力,不僅使制件強度性能下降,而且在儲存和使用過程中出現翹曲變形甚至開裂,從而造成鍍層的開裂,甚至脫落。所以工藝參數的控制應使制件內應力盡可能小。要控制的工藝條件有原材料干燥、模具溫度、加工溫度、注射速度、注射時間、注射壓力、保壓壓力、保壓時間、冷卻時間等。
6、塑件后處理對電鍍的影響
由于注塑條件、注射機選擇、制件造型設計及模具設計的原因,都會使塑件在不同部位不同程度地存在內應力,它會造成局部粗化不足,使活化和金屬化困難,最終造成金屬化層不耐碰撞和結合力下降。試驗表明,熱處理和用整面劑處理都可有效地降低和消除塑件內應力,使鍍層結合力提高20~6O%。此外,成型后的塑件應專門包裝、隔離,嚴禁碰傷、劃傷表面,以免影響電鍍外觀。檢驗時檢驗員應戴脫脂手套,防止污染鍍件表面,影響鍍層結合力。回復“注塑”查看更多
來源:百度文庫
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