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1、质量 ，确保金属件的牛产质量 、 墨翟翻麓 擎 一 J 】 徐科，徐金梧，班晓娟冷轧金属表面质量 自动检测系统的模式识别方法研究钢铁 2 0 0 23 7 ( 0 6 1 ：2 8 3 l 【 2 】徐科徐金梧基于图像处理的冷轧金属 表 面缺 陷 在线 检测 技 术 钢铁 ，2 0 0 2 3 7 ( 1 2 1 ：6 l - 6 4 3 巾志强 ，陈韬 钱基 业，张新宁 酋长 修 基于形态学的玲轧薄板板形识别重庆大学 学报 ( 自然科学 版 )2 0 0 7 3 0 ( 1 2 ) ：2 5 2 9 4 】 夏小明邸洪双高映热轧金属边部黑线 产生机理 钢铁 研究学报 2 0 1 0 ，2 2
2、 ( 0 6 1 ： 1 8 2 0 【 5 】 张艳群，孟凡荣MA T L A B 在图像边缘检测 中的应用计算机应用研究2 0 0 4 ( 0 6 ) ： 1 44 】 46 【 6 】 张晖张家粱，李蓓智杨建围王庆霞 基于图像处理技术的零件测量 系统研究微 计算机信息 2 0 0 8 +2 4 ( 3 3 ) ：3 0 1 3 0 3 7 】S o n g Do n g ， Do n g Z e n g s h o u ， J i a Y u e h u Ca n n y e d g e d e t e c t i o n a n d i t s MAT LAB r e a l i z
3、a t i o n P r o c e e d i n g s o f 6 t h I n t e r n a t i o n a l S y mp o s i u m o N T e s t a n d Me a s u r e me n t Be ij i n g： I n t e r n a t i o n a l Ac a d e mi e P u b l i s h e r s 2 0 0 5 ： 5 l 5 2 5 l 5 4 作者简介 张亦弛( 1 9 _ 9 一 ) ，男，湖北武汉 人，武汉理工大学信息工程学院电子 信 息工程专 业； 苏扬( 1 9 6 3 一 ) ，男，福建
4、龙岩 人 ，武汉理工大学信息工程学院电子 信息工程教研 室主任 。 工 艺 内 衣 号 塑料 的金 属化工 艺广泛 应用在 塑料制 品的金属涂镀上 ，它 们结合 了 “ 两个世界”“ 金属世界”和 “ 非金属世 界” 的 优势，既保持 了塑料制件重量轻 ， 抗蚀能力强的特点，叉赋予 其 金属的耐磨性和装饰性 ，在机械 、电子 、家电等方面均具有 广泛的应用。根据塑料制品金属化工艺技术的发展趋势，文章 介绍了 ： 塑料制品电镀前的表面处理工艺 ；塑料制品装饰性化 学镀 方法 ； 塑料制 品电镀工 艺特点及工 艺流 程 ；塑料件 表面直 接金属化的工艺特点 ； 塑料零部 件的综合表面涂层方法。 塑
5、料表面金属化将改善塑料 的表面性质，使其兼具塑料和金 属两 者 的特有 功能 。塑料 和塑 料 复合材料金属化电镀之所以变得 越 来 越流 行 是 因 为它 们结合 了 “ 两个 世界” “ 金属世 界”和 “ 非金属世 界” 的优势。塑料质轻 耐腐蚀 ，且几乎能被制成任何形 状 ，即使 再 复杂 的零部 件 在大 量 生 产 时 也 会 变得 低 成 本高 效 率 。 金属 的表 面可 以给 予塑 料一 种高 质量 的装 饰性 外 观 这 就是 为 什 么塑料电镀的优势在越来越多的 工业应用 中获得赏识的原因。近 年来 ，塑料金属化工艺 已被广泛 应用在塑料零件制品的装饰性 电 镀上。塑料件
6、 电镀后既保持了 塑料 的质 量轻 、抗 蚀性 强 、成型 容易等特点，又赋子其金属的导 电性 、 装饰性 、 导磁性 、 可焊性等 因此塑料电镀制品应用非常广泛 ： 塑 料制 品金属 化基本 情况 分类 料 表面金 属 化技术 按工 艺 方法 的 不同 ，可分 为湿法 和干 法 两 大 类 。湿法 有 塑 料 电镀 技 术 ； 干法有综合表面涂层技术 ( 真空 镀膜 ) 是近年高速发展起来的一 门新技术 。 市场状况 塑料 电镀被广泛 用于汽车、 摩托车、家用电器的零部件和水 暖器材 的生产 中。近 年来 由于我 作者单 位：广 东省江门化工 材料公司，广东 江f 】 5 2 9 1 0 0
7、 2 0 1 1 年第1 期岔 磊啦善4 9 工艺扣谬 薯 _ 囊 国轿车和高档摩托车丁业的发展 带动了市场对高品质塑料电镀制 品 的 需 求 ，如 汽 车 铭 牌 、车 灯 、 水箱面罩、仪表壳 、镶条等。这 类零件要求具有高的装饰性和高 的耐蚀性 ，首先 ，在镀层的外观 上比一般的装饰铬层要有更高的 光亮 度 、平 整性 和均 匀性 。镀层 高度光亮，使得其上的任何细小 的针 孔 、麻 点 都 变 得 更 加 显 眼 ， 因此，消除这些细微针孔 、麻点 常常 是 塑 料 电镀 生产 一 大难 题 。 其次，这些零件镀层的结合力等 有严格的要求 ，必须采用先进可 靠的工艺和严格的管理以获得稳
8、 定 的镀层质量 。 我国塑料电镀企业主要分布 在珠江三角洲地 区和江浙一带。 以前 ，塑料电镀企业主要生产 电 镀 日用制品，采用硝酸银活化和 化学镀铜工艺。近年来新建的企 业则 主要 生产 和经 营汽 车 、摩 托 车塑料电镀零部件及其他高级塑 料电镀产品，大都采用胶体钯活 化和化学镀镍工艺。由于化学镀 存在许多缺点，如镀液稳定性差 、 操作困难 、镀层质量不稳定 、易 出现麻点等瑕疵，所以，应用先 进可靠 的塑料电镀技术，改进塑 料金属化工艺是制造高品质塑料 电镀制品的发展方向。 塑料 制品 电镀前 的表 面处 理 5 0摩燕廿善 2 0 1 1 年第1 期 塑料制品的表面处理包括涂 层
9、被覆处理和镀层被覆处理。一 般 塑料 的结 晶度较 大 ，极 性 较小 或无 极性 ，表 面能 低 ，这 会影 响 涂层被覆 的附着力。另外，塑料 是一 种不 导 电的绝 缘体 ，因此不 能按普通电镀工艺规范直接在塑 料表面进行镀层被覆。在表面处 理之前 ，应进行 必要 的前处理 。 涂层被覆前处理 涂 层 被覆前 处理 的 目的是 提 高涂层被覆的结合力。首先要进 行塑 料表 面 的除油 处理 ，即清 洗 表 面 的油 污和脱 模 剂 ，同时进行 塑料表 面的活化处理 。 与金 属 制 品表 面 除 油类 似 ， 塑料制品除油可用有机溶剂清洗 或用含 表 面活性 剂 的碱性 水溶 液 除油
10、。 有机溶剂除油适用于从塑料 表面清洗石蜡、蜂蜡、脂肪和其 他 有机 性 污垢。所 用 的有机 溶剂 应对塑料不溶解 、 不溶胀 、 不龟 裂 ， 而且有机溶剂本身应具有沸点低 、 易挥发 、无毒且不燃烧的特性。 碱性水溶液适用于耐碱塑料 的除油。该溶液 中含有苛性钠、 碱性盐以及各种表 面活性物质。 最常用的表面活性物质为 O P系 列 ，即烷基 苯酚 聚氧 乙烯 醚 ，它 不 会形 成泡 沫 ，也 不会 残 留在 塑 料表 面上 。 塑料制品表面的活化是为了 提高塑料的表面能，也即在塑料 表面生成一些极性基或加以粗化 ， 以使涂料更易润湿和吸附于制件 表面。表面活化处理的方式很多， 如化学
11、品氧化法、火焰氧化法、 溶剂蒸气浸蚀法和电晕放 电氧化 法等。其 中最广泛应用 的是化学 品氧 化处 理法 ，常用 的铬 酸处 理 液 典型 配方为重铬 酸钾 4 5 ，水 8 0 ，浓硫 酸 ( 9 6 以上 ) 8 7 5 。 用 铬 酸处理 液浸 蚀 的优点是 无 论 握 料制 品 的外形 多 复杂 ，都 能处 理均匀 ； 其缺 点是操作有危 险， 并有环境污染问题。 镀层被覆前处理 镀层 被覆 前处 理 的 目的是提 高镀 层 与塑料 表 面的 附着力 和使 塑 料 表 面 形 成 导 电 的 金属 底 层 。 前处理 的T序 主要有 ： 机械粗化 、 化学除油 、化学 粗化 、敏化处
12、理 、 活 化 处 理 、还 原 处 理 和 化 学 镀。 其中，前三项是为了提高镀层的 附着力 ，后 四项是 为 了形成 导 电 的金属底层 。 机 械粗 化 和化 学粗化 处理 分 别用机械的方式和化学 的方式使 塑料表面变粗，以增加镀层与基 体的接触面积。一般认为，机械 粗化所能达到的结合力仪为化学 粗化 的 1 0 左 右。 塑料 表 面镀层 被覆 前处 理除 油 的方式 与涂 层被 覆前 处理 除油 方式相 同。 敏化 是使 具有 一定 吸附 能力 的塑 料表 面上 吸 附一些 易氧 化 的 物质，如二氯化锡、三氯化钛等。 这些 被 吸附 的易 氧化 物质 ，在活 化处 理时 被氧
13、化 ，而 活化 剂被 还 原成催化晶核 ，留在制品表面上。 l 曰地 - _ l_l_ _ _ 工艺 谬 i 搿 敏化的作用是为后续的化学镀覆 金属层奠定基础 。 活化是 借助 于催 化 活性金 属 化合物 的溶液，对经过敏化的表 面进行处理 ： 将吸附有还原剂的 敏化后塑料制品浸入含有贵金属 盐 的 氧化剂 水溶 液 中 ，贵 金属 离 子作 为氧化 剂 被还原 ； 还 原 了的 贵金属呈胶体状微粒沉积在制品 表面上，具有较强 的催化 活性 ； 当将此种表面浸入化学镀溶液中 时 ，这 些 微 粒 就 成 为催 化 中心 ， 使化学镀覆的反应速度加快。 经 活化处 理并 用 清水洗 净后 的制
14、 品在进 行化 学镀 之前 ，用 一 定 浓度 的化学 镀 时用 的还原 剂溶 液将制品浸渍，以便将未洗净的 活 化剂还 原 除净 ，这 称 为还 原处 理 。化学镀 铜 时 ，用 甲醛溶 液进 行 还原处 理 ，化学镀 镍 时用 次磷 酸钠溶液进行还原处理 。 塑料制 品装饰 性 电镀 塑料制 品装 饰性 电镀 工艺 程 序为 ： 脱脂一粗化一催化一化学 镀 一 电镀。塑 料制 品装 饰性 电镀 工艺通常先在脱脂和粗化以后进 行 中和、预浸和催化处理 ，然后 进行化学镀和电镀，以获得镀层 外 观和物理性质优 良的塑料制 品。 脱脂和粗化 塑 料制 品表 面上往 往存 在 油 脂等有机物以及由
15、于静电作用产 生的尘埃等附着物，必须采用碱 性脱脂剂进行脱脂清洁处理。然 后，采用 C r O 和 H2 S O 混合溶液 进行粗化处理，选择性地溶解塑 料表面，旨在产生提高镀层附着 性的锚固作用。塑料制品表面成 分丁二烯在 C r O 和 H 2 S O 4 混 合溶液的作用下氧化分解 ，赋予 塑料表面以羧基等极性基 ，有利 于胶体催化液的吸附。 催化处理 催化液是含有贵金属化合物 和亚锡 离子化合物 的胶体溶液。 适宜的贵金属化合物有氯铂酸盐 、 氯金酸盐 、亚硫酸 金盐 、硫酸钯 、 硝酸银 、硫酸银等。它们可以单 独和混合使用。装饰性电镀常采 用含有钯化合物和锡化合物的胶 体溶液。 化学镀和电镀 催化处理过的塑料表面浸渍 于化学 镀铜 液 中 ，旨在生 成一 层 导 电 的金属 膜 ，为塑料 制 品 电镀 金属层创造条件 ，因此化学镀是 塑料 电镀 的关键步骤 。 化学镀铜液 中含有铜 化合 物 、 络合剂 、还原剂和 p H调整剂等。 铜化合物有硫酸铜 、氯化铜、乙 酸铜 、碳酸铜 、氢氧化铜等，一 般铜 的质量浓度为 0 22 g L ， 最好 为 0 8 1 2 g L 。如 果 铜 质 量浓度过低，则难以形成完整的 化学镀铜层 ； 如果铜质量浓度过 高，则必须按 比例提高络合剂的 质 量浓度，从 而导致成本增加。 从化学镀铜液中可以获得导电性
