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1、塑胶电镀及电镀件设计第1页，共46页，编辑于2022年，星期五課程主題介紹學習重點：n塑膠電鍍工藝及注意事項n電鍍件設計n電鍍件支撑结构設計概要n觀念培養:電鍍件的支撑结构也是成品的一部分第2页，共46页，编辑于2022年，星期五電鍍件設計123電鍍件支撑结构設計概要塑膠電鍍工藝及注意事項第3页，共46页，编辑于2022年，星期五塑膠電鍍工藝有兩種:水電鍍真空離子鍍塑膠電鍍工藝塑膠電鍍工藝第4页，共46页，编辑于2022年，星期五一般適用於ABS料的產品.主要工藝是將需電鍍的產品放入化學電鍍液中進行電鍍.水電鍍水電鍍第5页，共46页，编辑于2022年，星期五一般適用範圍較廣,如ABS料、ABS
2、+PC料、PC料的產品.同時因其工藝流程複雜、環境、設備要求高,單價比水電鍍昂貴.工藝流程:產品表面清潔、去靜電-噴底漆-烘烤底漆-真空鍍膜-噴面漆-烘烤面漆-包裝.真空電鍍可分為一般真空電鍍、UV真空電鍍、真空電鍍特殊；工藝有蒸鍍、濺鍍、槍色等.真空離子鍍,又稱真空鍍膜第6页，共46页，编辑于2022年，星期五ABSABS電鍍工藝電鍍工藝 消除應力消除應力 化學脫脂化學脫脂粗化粗化中和中和敏化敏化活化活化還原還原化學鍍化學鍍電鍍電鍍第7页，共46页，编辑于2022年，星期五 1.去應力 內應力降低鍍層的附著能力.檢驗方法:a.冰醋酸浸漬法將製件完全浸入2127的冰醋酸溶液中30秒後,取出後立
3、即清洗,晾乾後檢查製件表面,若有細小緻密的裂紋,說明此處有殘餘應力,裂紋越大,應力越大.b.溶劑浸漬法將零件完全浸入20221:1的甲乙酮和丙酮的混合溶液液中15秒,取出後立即甩幹,檢驗裂紋狀態.塑膠電鍍工藝第8页，共46页，编辑于2022年，星期五 應力解決辦法:在60-75的溫度下加熱2-4h,或在25%（體積）的丙酮中 浸泡30分.常用塑膠熱處理溫度:ABS塑膠65-75,聚丙烯80-100,氯化聚醚80-120,聚碳酸酯110-130,改性聚苯烯50-60,聚苯醚100-120；聚醯胺在沸水中處理.2.脱脂 去除制件表面的脱模剂及油污.一般用碱性除油溶液,处理温度在50-70.塑膠電鍍
4、工藝第9页，共46页，编辑于2022年，星期五 3.粗化 主要目的是提高塑件製品的表面粗糙度和塑膠的親水性.粗化的好壞對鍍層的附著力有很大影響,粗化的方法有機械粗化,有機溶劑粗化,化學粗化.A.機械粗化用滾磨,噴砂,砂紙打磨等方法去除塑膠零件的毛邊,分型線條和澆口等.滾磨粗化適用小型零件,大型製件採用噴砂法.B.有機溶劑粗化 聚乙烯:二氯乙烷,丙酮,二甲苯 聚丙烯:汽油,鹵代烴C.化學粗化用化學浸漬劑使非金屬材料得到粗化的表面,提高鍍層的結合能力.塑膠電鍍工藝第10页，共46页，编辑于2022年，星期五 4.中和,還原和浸酸 將粗化後殘留在製件表面的六價鉻清洗乾淨.在室溫條件下處理1-3min
5、.A.10%的氨水進行中和處理；B.5%-10%NaOH中和處理.C.1%-5%亞硫酸鈉進行還原處理；D.2-10mL/L水合肼,10-15mL/L鹽酸中進行還原處理.E.100-200mL/L鹽酸溶液進行浸酸處理.塑膠電鍍工藝第11页，共46页，编辑于2022年，星期五5.敏化 敏化處理是使製件表面吸附一層具有還原性的金屬離子,在活化處理時,將具有催化作用的銀或鈀離子還原成銀或鈀原子,活化處理使製件表面形成一層催化活性的金屬層.為化學沉積提供必要的條件.常見的敏化劑:氯化亞錫,三氯化鈦,及常用的硫酸亞錫.ABS料常用敏化工藝規範表料常用敏化工藝規範表成分與工藝參數成分與工藝參數配配 方方12
6、氯化亞錫氯化亞錫 （SnCI2.2H2O）（）（g/l)103025鹽鹽 酸（酸（37%HCl)（Ml/L)405025溫溫 度度/室溫室溫室溫室溫時時 間間/min35310塑膠電鍍工藝第12页，共46页，编辑于2022年，星期五6.活化 活化處理是使製品表面形成一層具有催化活性的貴金屬,使化學鍍能自發進行.ABS塑膠料活化工藝:A.硝酸銀活化液適用於化學鍍銅,在配製活化液時,將硝酸銀溶于水中,在攪拌下緩緩加入氨水,當溶液從褐色渾濁狀變透明時即可停止添加氨水,氨水過量太多,活化速度太慢,會影響活化效果.B.氯化鈀活化液對化學鍍酮,鎳等均有催化作用,而且溶液比較較穩定,應用較廣,在使用過程中會
7、逐漸變髒,發黑,過濾後認可使用.C.膠態鈀活化是將活化,敏化兩道工序並在一起.塑膠電鍍工藝第13页，共46页，编辑于2022年，星期五7.解膠 經膠態鈀活化的零件,其表面吸附膠態鈀微粒,它並沒有催化作用,必須把周圍吸附的二價錫水解膠層去除,露出鈀離子,即進行解膠處理.解膠一般在（37%）80-120mL的鹽酸溶液中,在35-45的條件下浸1-3min,也可在下列溶液中進行解膠處理:經處理後的製品表面呈均勻的淺灰色.A.氫氧化鈉:50g/L,室溫,0.5-3min;B.次磷酸鈉:30g/L,18-30,C.HBF4:50-100g/L,s室溫,0.5-3min;D.硫酸:100mL/L,室溫,0
8、.5-3min;塑膠電鍍工藝第14页，共46页，编辑于2022年，星期五 8.化學鍍或電鍍:經前處理後的塑膠件,經過化學鍍後,表面形成一層很薄的金屬膜,應根據使用條件，要求進行電鍍處理,可採用通常的電鍍工藝電鍍銅,鎳,鉻等合金或金屬.一般在化學電鍍後用酸性銅溶液鍍一層銅,然後根據要求再鍍其他金屬.塑膠電鍍工藝第15页，共46页，编辑于2022年，星期五素材選擇素材選擇最好採用電鍍級ABS塑膠(丁二烯含量15%16%,密著強度最好塑膠電鍍原料應完全乾燥(含水率0.1%以下)塑膠電鍍原料盡量避免染色塑膠電鍍注意事項塑膠電鍍注意事項第16页，共46页，编辑于2022年，星期五模具設計塑膠電鍍模具必須
9、預留電鍍夾具掛架點(以防產品變形及生產便利性)模具設計趨向：耐高溫不易頂開產生毛邊、進叫、膠點不可太細以防入水斷裂脫落、預防尖端放電(加框)、注意拔模斜度、預留排氣孔、注意頂針粗細影響外觀及進膠口位置產生之結合線等）模具孔洞盡量設計導通，預防殘留藥水不易清洗模具需預留電鍍後膜厚及組裝間隙塑膠電鍍注意事項第17页，共46页，编辑于2022年，星期五基材最好採用ABS材料，ABS電鍍後覆膜的附著力較好，同時價格也比較低廉。塑件表面質量一定要非常好，電鍍無法掩蓋注射的一些缺陷，而且通常會使得這些缺陷更明顯。電鍍件基材要求電鍍件基材要求第18页，共46页，编辑于2022年，星期五塑膠料在加工時要充分烘
10、乾，否則殘留的水分會對塑件表面造成氣孔、流線紋等缺陷，嚴重影響電鍍的效果，儘量避免使用脫模劑，因為脫模劑的使用會對電鍍膜的附著力產生影響。電鍍件塑件的加工要求電鍍件塑件的加工要求第19页，共46页，编辑于2022年，星期五要避免採用大的平面 料件在電鍍之後反光率提高，平面上的凹坑、局部的輕微凹凸不平都變得很敏感，最終影響產品效果。這種零件可採用略帶弧形的造型。電鍍件結構設計要求電鍍件結構設計要求(一一)第20页，共46页，编辑于2022年，星期五要避免直角和尖角 棱角部位很容易產生應力集中而影響鍍層的結合力。這樣的部位會造成結瘤現象。因此，方形的輪廓儘量改為曲線形輪廓，或用圓角過渡。造型上一定
11、要要求方的地方，也要在一切角和棱的地方倒圓角R=0.20.3 mm。電鍍件結構設計要求電鍍件結構設計要求(二二)第21页，共46页，编辑于2022年，星期五不要有過深的凹部，不要有小孔和盲孔，這些部位不僅電鍍困難，而且容易殘存溶液污染下道工序的溶液。像旋鈕和按鈕不可避免的盲孔，應從中間留縫。如果有盲孔的設計，盲孔的深度最好不超過孔徑的一半，不要對孔的底部的色澤作要求。電鍍件結構設計要求電鍍件結構設計要求(三三)第22页，共46页，编辑于2022年，星期五在設計中要考慮到電鍍工藝的需要，由於電鍍的工作條件一般在60度到70度的溫度範圍下，在吊掛的條件下，結構不合理，變形的產生難以避免，所以在塑件
12、的設計中對水口的位置要作關注，同時要有合適的吊掛的位置，防止在吊掛時對有要求的表面帶來傷害，如下圖的設計，中間的方孔專門設計用來吊掛。電鍍件結構設計要求電鍍件結構設計要求(四四)第23页，共46页，编辑于2022年，星期五厚度不應太薄，也不要有突變 太薄的零件在電鍍過程中受熱或受鍍層應力的影響容易變形，大的片形零件的厚度一般不應小於3毫米；厚度的突變容易造成應力集中，一般來說厚度差不應超過兩倍。電鍍件結構設計要求電鍍件結構設計要求(五五)第24页，共46页，编辑于2022年，星期五標記和符號要採用流暢的字體，如：圓體、琥珀、彩雲等。因多棱多角不適於電鍍。流暢的字體容易成形、電鍍後外觀好。文字凸
13、起的高度以0.3-0.5為宜，斜度65度。電鍍件結構設計要求電鍍件結構設計要求(六六)第25页，共46页，编辑于2022年，星期五如果能夠採用皮紋、滾花等裝飾效果要儘量採用，因為降低電鍍件的反光率有助於掩蓋可能產生的外觀缺陷。小件或中空零件，在模具上要儘量設計成一模多件，以節省加工時間和電鍍時間，同時也便於電鍍時裝掛。電鍍件結構設計要求電鍍件結構設計要求(七七)第26页，共46页，编辑于2022年，星期五最好不要在塑件中有金屬嵌件存在，由於兩者的膨脹係數不同，在溫度升高時，電鍍液體會滲到縫隙中，對塑件結構造成一定的影響。電鍍件結構設計要求電鍍件結構設計要求(八八)第27页，共46页，编辑于20
14、22年，星期五需控製成品範圍內無結合線需控製成品範圍內無結合線電鍍件結構設計要求電鍍件結構設計要求(九九)第28页，共46页，编辑于2022年，星期五設計產品結構示意圖設計產品結構示意圖第29页，共46页，编辑于2022年，星期五電鍍後之成品非常堅硬且不具彈性紅色範圍須附著防鍍漆再進行電鍍電鍍件設計電鍍件設計-防鍍漆的使用防鍍漆的使用第30页，共46页，编辑于2022年，星期五保護產品減少產品產生結合線,變形,縮水等不良的機會避免產生尖端放電,從而造成邊角鍍層隆起.電鍍件支撑结构設計電鍍件支撑结构設計目的目的第31页，共46页，编辑于2022年，星期五結構名稱結構名稱如右圖所示:A 為堆疊柱(
15、疊料用);B 為主澆道;C 為邊框,邊框的長短取決於產品結構;D 為牽料點,牽料點的多寡取決於產品結構;E 次流道進澆點,進澆點的大小同樣取決於產品的結構.第32页，共46页，编辑于2022年，星期五結構結構-边框边框主流道需以先注滿模穴的成品區域為基本考量連接边框边框的流道需比較窄小飽壓時壓力能經由主流道充分填補成品區域第33页，共46页，编辑于2022年，星期五結構結構-堆疊柱堆疊柱適當的堆疊柱分佈,可以方便運送半成品與頂出第34页，共46页，编辑于2022年，星期五觀念觀念-電鍍電鍍支撑结构必須視為產品的一部分必須視為產品的一部分電鍍支撑结构用料一般是產品的倍電鍍支撑结构設計設計不當，將
16、會有變形、結合線、縮水等情形產生，其中以變形尤為突出。第35页，共46页，编辑于2022年，星期五設計重點設計重點產品與邊框的間距需保持在1015MM，具體佈局取決於產品的結構；多穴產品之間的間隔也需在30MM以上。整體佈局的均衡直接決定了產品成型時是否會產生變形等不良現象的形成。第36页，共46页，编辑于2022年，星期五設計案例設計案例FUNCTION BUTTON(FUNCTION BUTTON(如左圖所示的功能按鍵)，屬於排鍵類型。在進行模具設計時，與單體按鍵相比而言，稍顯複雜。如果設計不當，將會有變形、結合線、縮水等情形產生，其中以變形尤為突出。第37页，共46页，编辑于2022年，
17、星期五結構名稱結構名稱如右圖所示:A 為疊料井(疊料用);B 為主澆道;C 為邊框,邊框的長短取決於產品結構;D 為牽料點,牽料點的多寡取決於產品結構;E 次流道進澆點,進澆點的大小同樣取決於產品的結構.第38页，共46页，编辑于2022年，星期五下方：左圖紅色部分為產品，右圖紅色線條部分為框架第39页，共46页，编辑于2022年，星期五平面及截面數量平面及截面數量如右圖所示:A 為疊料井(疊料用)，一般設計直徑為35MM;B 為主澆道，一般設計直徑為44.5MM(視產品而定,通常採用園形截面);C 為邊框，一般設計寬度為33.5MM,厚22.5MM(視產品而定);D 為牽料點，一般設計寬度為
18、2.53MM,厚0.51.5MM(視產品而定);E 次流道進澆點，一般設計寬度為2.53MM.第40页，共46页，编辑于2022年，星期五公母模仁公母模仁產品外觀面一般通常都設計在母模仁上面，而結構面和邊框通常設計在公模仁上。第41页，共46页，编辑于2022年，星期五附件一附件一附件一附件一:真空鍍處理流程真空鍍處理流程真空鍍處理流程真空鍍處理流程第42页，共46页，编辑于2022年，星期五附件二附件二附件二附件二:水鍍與真空鍍比較水鍍與真空鍍比較水鍍與真空鍍比較水鍍與真空鍍比較第43页，共46页，编辑于2022年，星期五附件二附件二附件二附件二:水鍍與真空鍍比較水鍍與真空鍍比較水鍍與真空鍍比較水鍍與真空鍍比較第44页，共46页，编辑于2022年，星期五附件三附件三附件三附件三:表面電鍍性能測試表面電鍍性能測試表面電鍍性能測試表面電鍍性能測試第45页，共46页，编辑于2022年，星期五End Thank you第46页，共46页，编辑于2022年，星期五