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1、制作人：向军民 制作日: 2004.07.07Tel: 13751163678 众 鑫 资 讯向军民专用数据窗体 =除油、粗化培训粗化程度与附着力息息相关。 理论知识1化学除油各成份的作用是什么? 氢氧化钠: 一种强碱, 能发生皂化反应而除油, 但润湿作用差, 水洗性也差. 碳酸钠: 具有良好的缓冲作用, 水解后生成氢氧化钠, 能缓冲除油过程中的氢氧根. 但碱性不强, 水洗性也不够好. 磷酸三钠: 具有良好的缓冲作用, 能水解生成氢氧化钠, 具有一定的表面活性作用, 水洗性好. 其它辅助成份。2什么是化学除油?影响化学除油效果的因素有哪些? 在含碱的溶液中, 借皂化和乳化作用除去工件表面油污的
2、过程称作化学除油. 影响化学除油效果的因素有以下几个:(1) 溶液浓度 随着深度的提高, 皂化与乳化作用都会增加, 可提高除油效率,但是氢氧化钠含量过高时, 制品表面会出现一层氧化膜, 因此氢氧化钠含量不宜超过1g/L.(2) 乳化剂 可促进乳化作用, 加快除油过程. 但乳化剂过多会生成许多泡沫, 影响制质量量.(3) 温度 随着温度的升高, 可增进碱性盐类的水解, 从而提高除油溶液的碱度, 加快动植物油的皂化过程. 提高温度还能加强除油溶液的对流, 从而加快乳化过程.(4) 搅拌溶液或翻动制件 搅拌作用能经常更新零件表面的乳液层, 加快零件表面油滴分散到溶液中的速度, 能显著提高除油效果.3
3、除油液中的表面活化剂有什么作用? 常用的有哪些? 乳化剂是一种表面活性剂, 它的结构里同时含有两种性质不同的基团, 即一个憎水基团和一个亲水基团. 除油过程中, 憎水基团受碱液中的水排斥而与油产生亲合作用, 而亲水基团则指向碱液, 故乳化剂首先吸附在油膜与碱液的分界面上, 使油膜对制件的吸附力减弱, 并随碱液的对流作用(或搅拌), 油膜逐渐地从制件表面脱落下来. 脱下来的油膜在内聚力的作用下变成油珠, 均匀地分散在碱液中. 4 蚀刻这是一种能蚀去部份ABS塑料的强氧化剂溶液,使塑料表面形成微孔粗糙.这些微孔是结合金属的地方,且能促进塑料和金属之间的结合力,同时工件表面的物理性质由疏水(憎水)变
4、成亲水.5如何检查粗化质量? 非金属材料粗化后的质量检查, 一般用目测法：A:也可用表面光度仪或显微镜进行检测. 化学粗化处理过程的制品清洗干净后再擦干, 用五倍以上放大镜观察制件表面的粗糙度与绒白色薄膜的厚度及均匀程度, B: 可将制品浸入水中后取出, 观察表面保持水珠膜的均匀程度, 或测定它的润湿度.凡是粗化质量达到标准的, 其制件表面都会出现海绵状组织层或表面变暗.6 如何制定塑料的化学粗化工艺条件来提高镀层的结合力? 影响塑料与镀层结合力的因素有粗化温度、三价铬的含量、粗化的时间、制品的形状等.1) 粗化温度 影响化学粗化和效率的因素之一是温度. 在塑料热变形温度下, 粗化温度越高,
5、粗化效率越大, 其镀层金属与基体的结合力就越好. 见下表, 表中数据是塑料基体与铜镀层之间的结合强度.温度对粗化效率的影响温 度()606670结合强度(kg/2)0.831.031.332) 三价铬的含量 开始用的粗化液为红棕色, 随着粗化过程的进行, 溶液将变为暗绿色. 在此过程中, 溶液中Cr 6+不断变为Cr3+, 使三价铬积累. 当三价铬量超过15g/L, 将使镀层的结合力降低; 另一方面, 由于浓酸吸收空气中的水分而使溶液比重减少, 导致粗化效率降低.3) 粗化时间 在粗化溶液成分与温度固定不变时, 达到粗化目的所需的时间越短, 粗化效率越快, 反之粗化效率则低, 如果粗化时间小于
6、或大于最佳粗化效率所需要的时间, 则镀层的结合力下降. 粗化过程中, 时间和温度应密切配合,粗化温度高, 时间可缩短一些; 温度低, 粗化时间可适当延长. 4) 制品的形状 对于形状复杂、壁厚的制品, 可以采用较高的温度和较长的时间进行粗化. 对于形状复杂而壁又很薄的制品, 只能用较低的温度, 防止过度浸蚀或引起变形. 对于壁厚形状简单的制品, 可选用罗高的温度进行粗化; 对于平面薄板, 可在低温和较长时间进行粗化, 以防变形和粗化不均匀. 粗化操作中必须严格控制适宜的粗化条件. 若粗化不足, 会引起镀层起泡、结合力差; 若粗化过度, 则会引起零件变形或使表面层腐蚀, 从而损坏表面粗糙度. 调
7、配粗化液时, 要尽量防止带入过多的水分, 否则形成局部过热, 使零件变形. 粗化过程中, 还要勤翻动零件, 避免零件粗化不均匀.7. ABS塑料的化学粗化机理是什么? ABS塑料是由丙烯青与苯乙烯共聚形成的弹性体相(也称橡胶体相)组成的混合物. 后者呈球状均匀地在前都之中. 对ABS塑料进行化学粗化自理一般用硫酸和铬酸的混合液浸蚀, 粗化过程中制件表面球状橡胶体被溶解留下凹坑形成微观粗糙. 经粗化后, 增大了接触表面积并生成某些极性基团, 提高了表面的亲水性, 从而提高了镀层与基体的结合力. 对ABS塑料进行化学粗化的常用粗化液配方有以下两种:(1) 高铬酸低硫酸型:铬酐 400g/L硫酸 3
8、50g/L温度 60 70 时间 30min.(2) 低铬酸高硫酸型:铬酐 200g/L硫酸 1000g/L水 400mL温度 60 70 时间 30min.以上两种配方的选择可根据ABS塑料的不同牌号而定, 难以粗化的可选用高铬酸低硫酸, 易粗化的可选用低铬酸高硫酸的粗化液.8. 非金属制品化学粗化后可能出现的问题是什么? 如何处理? 有些非金属制品化学粗化后零件表面含有一层疏松层, 表面略带黄色, 用指甲能划出痕, 干后表面呈粉白色. 产生的原因是由于粗化过度. 解决时, 一方面缩短粗化时间, 适当降低温度. 另一方面对出现的次品可在高铬酸粗化液中作短时间的去膜. 还有些非金属制品粗化后表
9、面不亲水, 原因是粗化不足, 材质弄不清, 解决的方法是延长粗化时间或升温, 二是查清材质再制定粗化工艺.9. 非金属制品粗化时, 粗化液组份与粗化程度对镀层的结合强度有什么影响? 非金属材料粗化的目的是增大制件的表面积和亲水能力, 以此来提高制件与镀层的结合力和润湿性. 为了提高粗化效果, 选择粗化液要有针对性. 在铬酐-硫酸型粗化液中, 铬酐的含量可以加到饱和量, 磷酸在粗化液中可影响粗化速度, 如果浸蚀过快, 则可加入一定量的磷酸, 避免过度浸蚀. 它可以起粗化过程中的缓和作用, 使粗化更均匀, 镀层结合力更好. 实际适用的粗化液中还是由铬酐、硫酸或重铬酸盐组成, 也有加入磷酸的粗化液.
10、 这几种成份中, 硫酸的含量对镀层结合力起着重要的作用. 实践证明, 含量较高的硫酸粗化液使用寿命较长, 粗化能力较强. 非多属制品粗化时, 粗化程度对结合强度有着很大影响. 粗化不足会造成镀层镀不上、起皮等缺陷; 粗化过度形成过腐蚀, 同样也会造成镀层结合差. 粗化程度的控制, 也就是对粗化时间与粗化温度的控制, 只有严格按照工艺操作去做, 才能恰当的控制粗化程度, 获得高结合强度的制品. 10. 非金属制品在化学粗化时,时间与温度的控制对镀层质量有什么影响? 化学粗化溶液一般是采用强酸、强氧化性溶液, 它有两种作用: 第一是浸蚀作用, 通过浸蚀使非金属制品表面形成微观粗糙及多孔性结构; 第
11、二是氧化性, 通过氧化作用, 使制品表面生成较多的亲水性基团或使非离子型的分子敏化, 这些极性基团的存在, 使镀层与制品的结合强度得到大大的提高. 化学粗化的效果好与坏, 与时间和温度密切.相关当粗化溶液成份与温度固定不变时,达到粗化层的所需时间越短,粗化效率越高,反之粗化效率则低. 如果粗化时间小于或大于最佳粗化效率所需时间, 则镀层质量下降. 因此, 在粗化过程中, 时间和温度应密切配合, 粗化温度高, 时间可缩短一些; 温度低, 粗化时间可适当延长. 但是粗化温度也不宜过高, 如果温度过高, 会使一些制品出现热变形或表面产生过腐蚀, 从而造成镀层粗糙; 如果粗化温度过低, 容易造成制品表
12、面粗糙度不够, 降低镀层的结合强度, 特别是当对多孔性材料进行化学粗化时, 由于时间的延长, 会使基体吸入过多的粗化溶液, 如果在以后工序中不干净, 残留在孔隙内, 日后将对镀层产生腐蚀作用. 综上所述, 在对非金属材料制品进行化学粗化操作中, 应针对所镀制品的基体材料特性及镀层的要求, 合理选择粗化的温度与时间. 对于塑料制品,考虑到一般塑料的耐热性都比较差, 故温度应低些. 而塑料制品绝大多数是高分子链接构, 本身又不存在多孔性, 所以可适当地把粗化时间加长, 这样可使表面浸蚀均匀, 还能够充分发挥粗化液的氧化作用. 通过氧化、磺化作用提高制品表面极性基因的数量. 增强亲水能力, 提高镀层
13、的结合强度. 但对表面光亮度要求高的制品,不能采用长时间的方法, 应酌情采用用高温短时间方案.11. 预处理和化学镀不当造成镀层缺陷的原因及处理方法. 具体的缺陷产生原因及处理方法见表1-1表1-1 预处理缺陷产生原因及处理方法缺 陷原 因处 理 方 法制件除油时产裂纹或破碎有机溶液选用不当,制件未去应力.根据材料种类及耐溶液性能选用有机溶剂,制件去除应力.粗化时产生裂纹粗化液选择不当,制件未去应力.合理选用粗化液,制件去应力.镀件全部镀不上铜1. 敏化、活失效2. 沉铜液PH低3. 温度低4. 甲醛不足1. 更换新液2. 调PH 12133. 提高至溶液规范温度.4. 添加甲醛.粗化后表面不能被水润湿1. 表面在成型加工过程中为油类所污染或为从塑料本体渗出的单体所污染.2. 粗化溶液温度低或粗化时间不足.3. 粗化液组成与配方不符1. 改变成型加工方法,不用润滑油而有机溶剂除油,或用石灰擦拭.2. 提高粗化温度,延长粗化时间.3. 校正粗化溶液的组成.粗化后表面发黄发脆并粗糙1. 粗化液温度过高或粗化时间过长.2. 粗化液中硫酸浓度高于正常值.3. 粗化前所用的溶液中有机溶剂浓度过高.1. 降低粗化温度或缩短粗化时间;2. 校正粗化溶液组成;3. 校正溶液成分.实 际 操 作
