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1、电镀基本知识,讲师：陈志威 2008-10-17,主要内容：,电镀产品外观 电镀基本原理 电镀主要流程 电镀产品的结构设计 表面处理功能测试 客户与CRN表面处理的叫法 表面处理报价基本知识,一、外观,表面划分： A面（A区）：对于使用者而言，最显著且在安装位置第一眼就职能看见的表面 B面（B区）：对于使用者而言，不太显著，但在安装位置容易看见的表面。 C面（C区）：对于使用者而言，不太重要，在安装位置要转动产品或改变视角才能看见的表面。 D面（D区）：对于观察者而言，最不重要，且安装后不可见的表面。,插座本体：,升降杆组：,A：滑动杆的上面,B C,A：两边的旁边位置,B：两边对应的旁边位置
2、 D：里面,A,A：距离边缘1/8”,A B,C：滑动杆的背部（包括槽未）,D：距离滑动杆边缘1/2”,外壳：,C C,B,B：边缘,B：弯曲的表面,B：弯曲的表面,C：平的地方,D,C：边缘,A B,常见电镀外观缺陷及原因分析：,镀不亮：光剂不足或不平衡，电流太小 银丝：毛坯件由于注塑原料或工艺异常造成 品表面出现起泡或喷射状的银色条纹 毛刺：1）由于镀层下有杂质在镀层表面形成凸点，有刮手感，Cu槽毛刺手抠不掉，Cr槽毛刺手可抠去 2）粗化不均 3）敏化槽被污染 4）空气中有落物 5）化学镍槽被污染 起泡：1）粗化温度不够，粗化液浓度不够，时间不够 2）镀液被油污染 3）二次导电产生双极性现
3、象 铬黄：1）光铬电流太小，温度太高 2）挂具不合理 3）挂针导电不良 烧焦：1）由于控制电流控制不当，引起镀层表面粗糙和泛白，多出现在制品边角边缘 2）光铬槽电流过高 3）光剂配比不合理 4）温度偏低,麻点：1）细小凹点，因电镀工件表面析出气体未及时发散或注塑工艺造成 2）化学Ni槽有杂质时间不够，反应速度太快酸活化浓度不够 3）敏化水洗有杂质 4）亲水浓度异常 5）过滤不足 6）毛胚不良 7）粗化过度 变形：1）上挂挂针调整不规范，挂针弹性过大 2）粗化温度过高 3）毛胚存在应力 4）毛胚结构不合理 水渍：水洗工序的水质差 脱皮：酸活化浓度不够，时间不够 露塑：1）因基材应力大导致基材上未
4、沉积上金属镀层 2）粗化不均 3）敏化槽被污染 4）解胶不充分 5）化学镍槽被污染 6）空气中有落物 白雾：1）镀镍后水洗不干净，镀铬前活化不够 2）光铬电流太小，有机杂质污染，活化时间不够，组分配比不当,喷漆涂层的常见故障和处理,不 良 现 象 原 因 反 修 方 法,流挂也称为流泪或垂流。涂层局部变厚，因重力原因出现垂流状态，只出现在将喷涂过的表面垂直放置时或垂直喷涂的表面,不正确地使用了稀释剂。干燥速度慢 ，过量的稀释剂 。 喷枪使用不当。压缩空气压力过低；距离过近 ；移动的速度过慢 等 车间温度过低，喷涂的漆层不易干燥，或喷涂的漆层太厚，导致漆层干燥速度过慢。,流挂现象轻微时，待漆面干
5、燥后先用细砂纸湿打磨有缺陷的区域，然后打蜡抛光。流挂现象严重时，打磨有缺陷的区域后重新进行喷漆。,水迹印漆层表面出现白色或黄色的腐蚀状斑点，多出现在工件的顶部或挂具的上部等与阳光垂直的表面上。,油漆层在没有充分干燥的情况下接触了水滴，特别是高矿物含量的水。 油漆表面留下轻微的水迹，在阳光的照射下，水滴的透射聚焦功能很易观测到，水滴干燥后就会在漆面留下白色或黄色的腐蚀轮廓,这取决于水迹印的深度： 浅性水迹，可以进行清洁和抛光程序，彻底消除水迹印 抛光无效，使用细砂纸湿打磨水迹印的区域后重新喷涂,起泡也称为浮皱。在喷漆过程中或漆膜干燥的过程中，由于漆面膨胀而在部分区域形成的隆起，可能呈现出不同的形
6、状。,使用挥发性油漆稀释剂会促进内部油漆层的隆起，最终导致面漆层的隆起。 底层没有进行彻底地清洁，例如底层表面的油脂没有彻底清除，由于夹层效应的影响，导致喷涂的油漆无法附着。,打磨有缺陷的区域至平滑但不能磨穿，重新进行喷漆。,ABS电镀问题主要表现为ABS材料与金属镀层之间的结合问题。是指电镀好的产品在做Cass,冷热循环等测试时出现镀层分离现象 。如果两者结合不好，就会出现两个界面分离，造成电镀后镀层起泡现象。要解决ABS材料与金属镀层间的结合问题。要从两个方面分析；ABS材料与电镀层的结合力和ABS材料与电镀层间的拉脱力。 冷热循环测试条件一般如下: A 在温度为 -402 下,放置60分
7、钟. B 在温度为 20 5 下,放置60分钟. C 在温度为 752 下,放置60分钟. D 在温度为 20 5 下,放置60分钟. AB C D为一个循环,连续三个循环.镀层不得有起泡,起皱,开裂,剥落等现象.,二、ABS电镀原理,相对于平面，凹坑增加了ABS材料的表面积。同时凹坑一般都是口部较小，内部较大，起到倒扣的作用，增加了ABS材料与金属镀层之间的结合力。 这些凹坑是通过对ABS材料做粗化处理产生的。电镀粗化的原理是通过用强酸性的铬酸氧化腐蚀ABS材料中的丁二烯橡胶相以达到形成凹坑的目的。在ABS材料系统中B（丁二烯）成分是非连续相分散在连续相AS中。这种非连续相分散在连续相的现象
8、也叫岛海现象,粗化后形成的凹坑,要提高两者间的结合力，就必须增加两者间的接触面积或增加着力机构。,ABS树脂的生产方法有；机械共混法，乳液接枝法，乳液接枝共混法。（1）机械共混法生产ABS树脂主要包括丁晴胶乳（BA）的制备，苯乙烯-丙烯晴共聚树脂（AS树脂）乳液的制备，以上两组分通过混炼机共混三个步骤。机械共混法生产 ABS产量大，成本底。但是在共混前橡胶相是连续相，通过机械搅拌混炼使其分散在树脂相中。这种工艺生产的ABS材料橡胶相分散不均匀，颗粒大，结合力小。（2）乳液接枝法的步骤是先将丁二烯（和苯乙烯）加入反应釜中制得丁苯胶乳或聚丁二烯胶乳。之后，再加入苯乙烯，丙烯腈和催化剂进行乳液接枝共
9、聚。在这种工艺中，丁苯胶乳是以微小颗粒状悬浮在溶液中的，当加入苯乙烯，丙烯腈后，橡胶相被包裹住，再经过凝聚，离心，干燥，造粒等工序制得产品。这种工艺生产的ABS橡胶相颗粒小，分散均匀，与树脂相结合力大。电镀性能优越。,丁苯乳胶颗粒,丁苯乳胶被苯乙烯-丙烯腈共聚物包裹后的胶囊,ABS乳液聚合示意图,在我们使用的ABS中，奇美ABS主要是机械共混法生产的，三菱ABS是乳液接枝法生产的。通过对图的比较，可以看出三菱ABS材料形成的凹坑分布均匀而半径较小，奇美ABS的则效果不佳。如图 :,ABS3001粗化电镜图,ABS727粗化电镜图,两种ABS材料电镀粗化后的SEM图,理想的电镀粗化效果，ABS表
10、面的凹坑尽可能多，分布均匀和半径小。,同时，ABS中B成份的比例对电镀性能有很大影响。如果B成份过少，则粗化后形成的微孔数量少，如果B成份过高，则橡胶相容易形成连续相，粗化效果不理想。在ABS系统中苯乙烯含量一般在（40%50%）。丁二烯含量在（0%30%），当丁二烯含量在18%23%之间时ABS的电镀性能最好。所以,电镀级的ABS材料如奇美727和三菱3001等ABS的丁二烯含量都在18%23%之间.只是由于合成工艺的不同造成电镀性能的差异. 在注塑的过程中,橡胶粒子被挤压变形,冷却后粒子无法及时的恢复原来的形态.这种状态的材料电镀粗化后，形成的凹坑口径较大，深度过小，没有形成倒扣机构。从而
11、影响电镀层的结合力。变形的橡胶粒子在自身应力的作用下可以缓慢恢复原来的形状。这个过程称之为松弛。温度越高，松弛速度越快。因此,模具温度越高越有利于橡胶粒子的形态恢复,电镀性能越好。同时,对于没有及时恢复的产品,可以通过回火,泡热水等方法加速恢复.,w,接冷却水的SEM图,接模温的SEM图,同种材料同一产品不同模温的SEM图,提高模具温度可以减少产品的表皮层和剪切层之间的温度差。从而起到降低剪切速率的效果。根据橡胶粒子径向迁移理论。较低的剪切速率不利于橡胶粒子向管心迁移。而降低模具温度则相反.通过对两图的比较可以得出结论:提高模温有利于橡胶粒子在表面的分布,从而形成分布均匀的凹坑,有利于电镀.,
12、总结:在注塑工艺中，射胶速度过高，会造成剪切速率过高，使得橡胶粒子径向迁移速率增大，不利于橡胶相的分布。材料温度和模具温度过底，造成模壁附近形成高剪切场，使得橡胶粒子取向，变形严重，分布不均匀。因此，射胶速度过高，材料温度和模具温度过底都有可能造成橡胶相分散不均匀,影响ABS材料与电镀层的结合力。从而在冷热循环测试时出现起泡,起皱,开裂,剥落等现象。,冷热循环测试不过与表面应力有关系 冷热冲击测试不过于结构应力有关系,塑料电镀剖面分析图,三、电镀主要流程,使塑料表面金属化,闪镀层：增加金属厚度；提升导电性；减少置换反应；增加镀层结合力。 光亮铜：缓冲层，延展性好，且膨胀系数介于两者之间。 多层
13、镍：表面氧化膜致密，承担主要抗蚀功能，分为单层镍、双层镍、三层镍。 装饰铬：表面易形成致密氧化膜，有强的抗蚀性，有蓝白色光泽，有微孔铬、微裂纹铬。,去除塑胶表面的油污，促使粗化均匀，提高镀层的结合力,通过化学腐蚀，在塑胶表面形成微观粗糙，以确保化学镀时所需要的“锁扣效应”；以此提高塑胶与镀层的结合力,通过吸附作用在塑胶表面吸附一层含有催化活性的胶体钯颗粒,将塑胶表面胶体钯周围的二价锡离子水解胶层除去，暴露出具有催化活性的金属钯微粒,利用氧化还原反应在塑胶表面具有催化活性的金属钯微粒层上沉积一层金属，使原来不导电的塑胶表面沉积一层薄的导电层，便于随后电镀各种金属,通过电化学方法在化学镍上镀一层铜
14、或镍，提高镀层的导电性,提高塑胶的光亮度和平整度，提高镀层的韧性,为了达到较好的抗蚀性，在全光镍上镀一层均匀的含有无数个不导电微粒的镍层，分散腐蚀电流，降低腐蚀电流密度，提高镀层抗蚀性,SC1无半光镍，微孔镍,四、电镀产品的结构设计,1) 电镀用的ABS塑料，其成份比例应控制在一定范围内，否则将影响镀层和塑料的结合 （1）丁二烯含量控制在18-23%； （2）含水量不高于0.1%； （3）SC0、SC1等级，注塑次料（指水口料、不良毛坯）40%；SC2等级，100%原料 2）产品拐角处要尽量倒R角,外R角应1mm，内R0.5 3）深孔处深度不超过其直径的1/21/3，对于深孔可增加电镀塞子，公
15、司现有类型见 电镀塞子汇总 4）辅助挂点： 产品壁厚要达到2.5mm，太薄产品会变形，可带浇口电镀 产品异形无挂点位置，需增加辅助筋条；,更多实例可参考 挂点统计表,五、电镀测试标准,1、ABS/CP： 1）膜厚 2）腐蚀测试: 一般CASS 4H（Delta 8H）3）附着力测试：冷热循环测试（新标准）delta还保持旧标准 2、铜/CP：1）膜厚 2）腐蚀测试:CASS 4H 3)附着力测试：热淬火测试 3、有机涂层-所有基材：1）附着力测试(Cross Cut Tape Test 5B) 2）腐蚀测试(CASS) 3）水浸测试(100F 24H) 4）肥皂和清洁剂测试 5）磨损测试 (落
16、砂测试12L) 6）铅笔硬度测试(1H) 4、PVD-所有基材：1）附着力测试：塑料-冷热循环（新标准） 金属热淬火测试 2）腐蚀测试 (CASS) 3）磨损测试(纤维轮摩擦2000次) 4）化学测试 5）水浸测试(140F 24H),北美,1）腐蚀测试：做中性盐雾测试200H，在做了1001小時的時候, 停止481小時, 在停止的时间內保持测试槽溫度； 2）冷热冲击测试：条件如下表,欧洲 EN248,客户标准统计：,CRN电镀膜厚标准,表面处理分三大类,水镀电镀工艺 电镀属于表面处理的一种，就是利用电解的方式使金属或合金沉积在工件表面，以形成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程。这种工艺过程比较烦杂，但是其具有
