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1、硅橡胶模具铸铜成型工艺随着人民生活水平的提高，旅游业的兴起。旅游工艺品高档化、金属化发展。利用模具硅橡胶铸造真铜、真镍等金属工艺品，达到了精密铸造的程度开发了系列旅游纪念精品。硅橡胶模具铸铜技术是运用离子导入在模具上铸铜，不受任何条件限制。数小时后在模具的表面形成一定厚度的纯铜。不受好铜次铜的限制是铜就可利用，它完全区别于传统的翻砂铸造，且无腐蚀、无污染、设备仅需2000元左右即可制造高档旅游工艺精品，名人浮雕字画、纪念品等系列产品。硅橡胶模具铸铜要对模具进行预处理，一般要经过除油和刷涂导电粉2个步骤除油的目的是清除模具表面的油、蜡、刷涂导电粉是在模具上吸附导电粒子以利化学铸铜1除油根据硅橡胶
2、模具的特点选用有机溶剂除油、除蜡，然后再将其放入氢氧化钠溶液中，这种方法可加快除油的过程。除油的的步骤是：把硅橡胶模具浸入硝基稀料或聚酯稀料中(10分钟)，用水清洗，然后浸到lmol1llaoll溶液中(10分钟)。用水清洗，然后用电吹风吹干。2刷涂导电粉。将硅橡胶模具的小排刷将200目导电粉均匀地刷到在铸造的表面上，然后沿模具周围由铜丝固定一圈铜丝，一边用铜丝连接四周铜丝做一挂钩，即可将其挂在已配制好的铸铜液中，进行化学铸铜。 制作技术1、 铸铜液的配制：硫酸铜(CuS04、5H20) 150220gL，硫酸 60一70gL，蒸馏水 1000ml温度 常温将150g硫酸铜(CuS04、5H2
3、0)溶于200ml的蒸馏水中，在不断搅拌下，溶解完全后，加入剩余的800ml蒸馏水，然后将60g硫酸在边搅拌边倾倒加入上述混合液中，搅拌均匀即可。 2生产：在模具铸铜机的正负极接上细电线及电源开关，电源正极接铜板，负板连接待铸的硅橡胶模具，铸铜时，将硅橡胶模具倒悬于配制好的铸铜液中(塑料桶装)，同时将铜板置于铸铜液中，然后开启模具铸铜机，经过56小时，一个精密铸造的旅游工艺品就做成了。 模具铸铜生产工艺模具铸铜取材方便，是在塑料镀基体上通过金属化处理，沉积一层薄金属层，在这薄金属层上进行浸镀加工的方法。具有价廉、生产效率高的优点，又具有金属外观、导电、导热、抗老化性能，因而使用广泛。目前常用的
4、模具铸铜工艺是采用开发出的丙烯腈(A)-丁二烯(B)-苯乙烯(S)三种单体共聚而成的，简称ABS塑料。从结构上看丙烯腈与苯乙烯组成AS刚性骨架之中。它是当前应用最广的一种工程塑料，可制造齿轮、泵叶轮、电机仪表外壳、缝纫机零件、小汽车车身等，它的电镀性能特别好。改性聚苯乙烯也有良好的电镀性能。聚丙乙烯塑料简称BB塑料，也是一种可电镀塑料，它是目前所有塑料中最轻的品种之一。可电镀的聚丙乙烯塑料通常是加入1-5%的二氧化钛或滑石粉，这些矿物填料能够在金属中提供催化和成核的活性区，还有一种含碳黑硫磺的导电聚丙烯塑料，能直接在其表面上镀镍。1模具铸铜的前处理与金属化首先在模具表面喷刷上一层ABS塑料，塑
5、料一般都是非导体，电镀前塑料表面必须进行金属化，塑料与金属镀层的结合力是塑料电镀的主要性能指标，因此表面金属化是塑料电镀的关键步骤。塑料很容易产生应力，在镀前必须消除内应力，否则会影响塑料与镀层之间的结合强度。塑料应力是否除去，可将制品在25条件下，放入冰醋酸液中浸0.5-2分钟，如果发“白”说明该处有应力，应力越大，发“白”现象越严重，需要重新回火。ABS塑料经过60-80温度下回火2-4小时，消除了应力，也就防止了镀层起皮鼓泡崩裂现象。塑料层消除应力后再除油。化学除油液的组成和使用条件列在下表中。 塑料件化学除油工艺规范氢氧化钠 (NaOH) 70-80克/升碳酸钠 (Na2CO3) 10
6、-20克/升磷酸三钠 (NaPO412H2O) 20-30克/升十二烷基硫酸钠 3-5克/升温度 () 50-60时间 (分) 5-30除油液中不能含硅酸钠，因为它容易吸附在塑料表面上，影响镀层与塑料基体的结合。目前对ABS塑料制品采用水和丙酮为4：1的混合液作整面剂，在18-25温度下浸渍5-10分钟，既可除应力，又能除油。（1）粗化粗化是镀前处理的重要工序之一，粗化又可分机械粗化和化学粗化，这里采用的是化学粗化。化学粗化液一般采用硫酸与铬酐组成，铬酸能溶蚀ABS塑料中的B（丁二烯），而不影响AS刚性骨架，使塑料表面形成细密的凹坑，所镀金属在这些凹坑中沉积而形成无数小按扣，提高了镀层与塑料基
7、体的结合力。显然丁二烯含量太少，B粒子太稀疏，效果不好；当丁二烯含量过多，B粒子太密，粗化后的凹坑彼此联成大坑，效果也不好。因此ABS塑料中丁二烯含量应在18-23%，粗化效果最好。通过试验证明，含有较高硫酸的粗化液使用寿命长，粗化力较强，对多种塑料都有粗化作用，而含铬酐高的粗化液对ABS塑料效果更好，但对其它塑料效果要差一些。化学粗化液的工艺规范下表中。化学粗化液的工艺规范铬酐（CrO3） 380-400克/升硫酸 (H2SO4 d=1.84) 200-220毫升/升温度 () 60-65时间（分） 10粗化温度越高，粗化效率越大，镀层金属与塑料的结合力越好。随着零件的生产，溶液中Cr6+不
8、断变为Cr3+，使三价铬积累，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。所以零件入槽前要尽可能地控干，防止水分带入。三价铬含量不得大于15g/L，溶液颜色由红棕色变为暗深绿色就不能使用了。配制粗化液时，先将计量的铬酐溶在少量的水中，在不断搅拌下，把计量的硫酸缓收地加入溶解了的铬酐水溶液中。加料顺序不能颠倒，否则影响六价铬含量或烫伤事故。粗化除了使塑料表面形成大量的瓶颈锁扣形孔洞外，由于强酸强氧化性的粗化液还能塑料表面高分子链断裂成较短的链，表面氧化、磺生成较多的亲水性极性集团，提高塑料表面的亲水性。（2）敏化敏化是经过粗化后的塑料表面，吸收一层容易被还原的物质，以便在
9、下道活化处理时将活性液中的金属离子还原为金属微粒，微粒在化学镀中起催化作用。氯化亚锡是最常用的一种敏化剂，它与塑料基体不发生化学反应，而在塑料表面上形成一层凝状物质，这层胶状物不是在敏化液中形成，而是在漂洗时产生。SnCL2+H2OSn(OH)CL+HCLSnCL2+2H2OSn(OH)2+2HCL生成的Sn(OH)CL和Sn(OH)2还可以聚合，形成微溶水的凝胶物质Sn2(OH)3CL。为了防止二价锡氧化为四价锡，应在敏化液中放入锡条。敏化液中的二氯化锡和盐酸浓度可在较大范围变动。敏化液配方和工艺规范列在下表中。配制敏化液时，先将盐酸溶于蒸馏水，再将氯化亚锡溶于盐酸水溶液中，然后用蒸馏水稀释
10、到要求的体积，。绝对不可将氯化亚锡溶于蒸馏水中后再加盐酸，因为二氯化锡极易水解。二价锡离子极易受空气中氧的作用变为四价锡，可在敏化槽中放入一根金属锡条，防止二价锡变为四价锡。敏化液配方与工艺规范二氯化锡 (SnCL2) 10-20克/升盐酸 (HCL,d=1.19) 40毫升/升温度 () 15-30时间 (分) 1-5pH值 1在生产过程中，敏化液中的Sn2+离子浓度将不断降低，因此要定期添加二氯化锡和盐酸。敏化液若白色浑浊沉淀产生，可加盐酸 ，如果加入盐酸也不能使溶液澄清，可进行过滤。敏化液的使用寿命约为两星期左右。敏化过程中，要经常翻动制品，才能保证敏层均匀，制作敏化后要用热水反复清洗，
11、制作表面颜色应比未敏化的表面浅一些。（3）活化活化处理是给塑料表面一层很薄而具有催化剂的金属层，以便加速化学镀的过程。常用的活化剂有氯化金、氯化钯和硝酸银，但前二者价格昂贵，故一般采用硝酸银作活化剂。当经过氯化亚锡敏化过的镀件，再浸入硝酸银溶液时，金属银就能在镀件表面产生如下反应：Sn2+2eSn4+2Ag+2e2Ag塑料表面上沉积的银粒只对铜有催化活性，因此银盐活化的制品，只能化学镀铜。钯盐活化的制品可以化学镀镍，因为钯盐对铜、镍都有催化活性。钯盐溶液的活性与配制方法关系很大。硝酸银型活化液的配制与维护硝酸银见光易分解，活化液应尽可能避光存放，硝酸银与氨水应为化学纯试剂药品，不可用工业级药品
12、。活化液工艺规范列下表中。硝酸银型活化液工艺规范硝酸银 (AgNO3) 2-5克/升氨水 (NH3H2O) 6-8毫升/升温度 （） 18-25时间 （分） 5-10配制活化液时，先将硝酸银溶于蒸馏水中，再逐滴缓慢加入氨水，加至产生的沉淀刚刚重新溶解成透明液。再加蒸馏水至规定体积。制品经敏化处理后，必须认真清洗，不允许残留敏化液于盲孔及夹缝内，否则将把活化液中的银离子还原成金属银的微粒分散在溶液中，使活化液发黑，导致活化液失效。活化液应经常翻动零件，提高活化效果，促进活化均匀。还原或解胶：为了除尽塑料制品表面的催化剂（Ag+或Pd2+），防止它们带入化学镀溶液中引起溶液分解，先进行还原或解胶，
13、可提高表面的催化活性，从而加快化学镀的沉积速度。零件经离子型活化液处理并清洗后，要进行还原处理。对于硝酸银活化的还原处理是在甲醛（37%）100毫升/升溶液中，室温下浸10-30秒；经胶体活化后，其表面吸附的是胶态钯颗粒，它本身并没有催化活性，必须把胶粒周围的二价锡水解胶层除去，露出金属钯粒子在化学镀时起催化作用，为此要进行解胶处理。解胶一般是在盐酸 (d=1.19) 80-120克/升的溶液中，于35-45下浸1-3分钟。2化学镀塑料表面有了适当的催化膜之后，就可进行化学镀。化学镀是利用化学还原的方法，在制作的催化膜上沉积一层金属，使原来不导电的塑料表面沉积一层金属（铜或镍）导电层，便于随后
14、进行的各种电镀。化学镀的种类很多，除了化学镀铜或镀镍外，还有化学镀银和化学镀贵金属等。化学镀铜：化学镀铜大多数为自催化镀，经过银盐或钯盐催化过的塑料制品，进入化学镀铜槽后，加速了铜的还原，使塑料制品上得到结晶均匀细致的铜层。化学镀铜通常用甲醛作还原剂，但由于甲醛在碱性条件下（pH=11-13）才有足够的还原性，因此二价铜离子的溶液中必须使用络合剂。化学镀铜的配方和工艺规范列在下表中。配制溶液时，硫酸铜、酒石酸钾钠、氢氧化钠、碳酸钠分别用适量蒸馏水溶解。硫酸铜溶液与酒石酸钾钠溶液相混，再加入氢氧化钠和碳酸钠溶液。加水至规定体积。甲醛在使用前加入，如发现甲醛中有白色胶状物，是甲醛发生了聚合，应过滤后再使用。化学镀铜工艺规范组成与操作条件 含量（克/升）硫酸铜（CuSO45H2O） 3.5洒石酸钾钠（KnaC4H4O64H2O） 35甲醛（ HCHO）（37%） 13毫升/升氢氧化钠（NaOH） 7碳酸钠（Na2CO3） 3.2-6氯化
