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汽车行业电镀工艺技术简介.


零件表面被覆盖了一层黑色的化学 镍具有了导电性能
电镀流程—7、化学镍

原理 对于化学镍的机理,目前尚无统一的认识,按 照”原子氢态学说”来解释,在有催化剂存在 的情况下发生如下一系列的氧化还原反应: H2PO2 ﹣+ H2O→H++ HPO3 2 ﹣ +2H △Ni2﹢+ 2H →Ni + 2H﹢
作用 零件表面在催化液中所吸 附的胶体钯并不具有催化 活性因为其周围被二价锡 离子(Sn2+)所包裹着, 需要通过解胶工序溶解钯 周围的二价锡使其裸露并 真正具有催化活性。
通过解胶,胶体钯变成了 具有真正活性的钯催化剂

电镀流程—7、化学镍

作用 此工序前面的所有工序都是 在为此工序的顺利进行作准备, 经过化学反应后,零件表面被 覆盖了一层能够导电的镍/磷 合金层(约0.2um),使原先 并不导电的塑料零件变成了导 体,使其在后面一系列的电镀 (铜、镍、铬)过程都成为了 现实。
电镀流程—10、半光亮镍

作用 零件外观呈半光亮状所以称为半 光亮镍,该镀层具有良好的延展性 及整平性,半光亮镍层基本上不含 硫(<0.005%),电位较光亮镍镀 层高,零件在铜层上继续镀上一层 半光镍和光亮镍组合,使零件同时 具有良好的机械性能和耐腐蚀性能。
镀好半光亮镍的VW标牌
电镀流程—11、光亮镍
1.塑料电镀在汽车行业的应用
◎塑料电镀件被大量用于汽车内/外装饰性零件上
散热器 格栅
内门把手
防擦饰 条
车轮盖
保险杆 饰条
汽车标 牌 挡位面 板 防擦饰 条
字标
2.塑料电镀的相关概念



电镀:以直流电进行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 。 塑料电镀:采用一定的加工方法(通常为化学镀),先在塑 料表面获得导电膜,然后用电镀的方法加厚的过程。 金属腐蚀:金属和周围环境中的电解质接触就会发生化学或 电化学作用,导致金属被破坏(例如钢铁在环境中生锈)。 阳极性镀层:在一定条件下,镀层的电位负于基体金属电位 的一种镀层(常常被用于牺牲该镀层来保护基体) 。 阳极牺牲性腐蚀:通过牺牲电位较负的金属,从而延缓电位 较正金属的腐蚀。
ABS塑料的B成分在粗化液 中被溶解形成“燕尾状” 小孔
显微镜下观察粗化过后的零件表面
电镀流程—4、中和

作用 利用溶液的还原性,将零件表面藏留的铬酸还原祛除,这些藏留铬 酸对后面的工序均产生不利影响必须中和干净。
!
如果铬酸藏留在零件表面被带入后面工序后,将会使零件发生 局部镀不上 (露塑) 的不良情况!

作用/原理 在光亮镍溶液的基础上在电镀溶液中添 加一些不导电的细小微粒(一般直径约 在0.5um)左右,在电镀过程中镍不断 在零件上沉积,同时这些微粒也被带入 了镀层,这些微粒由于不导电所以在微 粒上是镀不上其它镀层的,因此镀完铬 层以后在零件上形成了贯穿至镍层的不 连续的小孔(俗称微孔),在零件遭受 腐蚀的时候,正是这些微孔的存在增大 了镍层的暴露面积,很好的分散了腐蚀 电流,使单位面积镍表面积上的腐蚀电 流大为降低, 腐蚀速度也因此而降低,从 而避免了集中纵深的强烈腐蚀,起到了 非常好的耐腐蚀性效果。
相关概念—电镀过程 先决条件:1、直流电源 2、电解质溶液 3、阳极 4、阴极 5、闭合回路
以镀铜为例(其它金属电镀过程类似):
光 亮 铜 镀 槽
电 镀

+
零件在溶液中为阴极, 铜在其表面沉积
阴极
硫酸铜溶液 阳极
+ 铜球,阳极:Cu-2e → Cu2+(氧化反应,铜阳极被溶解) — 产品,阴极:Cu2+ +2e → Cu(还原反应,铜在阴极析出)
电镀流程—9、光亮铜

作用 铜具有良好的延展性、柔韧性、 较其它镀层的热膨胀系数更接 近于塑料,在零件表面镀上一 层厚约15~25um平滑而柔韧的 铜层,有利于增加零件与整个 镀层的结合力、耐温变能力以 及耐腐蚀性,在零件受到外界 环境温度变化或冲击时能够起 到一个缓冲作用,减小零件受 损程度。
镀好铜的VW标牌

作用 使零件外观具有镜面光亮效果,颜色 白中偏黄,在零件遭受腐蚀介质产生 腐蚀时,由于光亮镍镀层中含硫 (0.06%~0.08%)电位较半光亮镍低, 作为阳极性镀层优先腐蚀,并且腐蚀 方向由纵向变成横向,避免了大而纵 深的腐蚀结果,从而大大延缓了零件 腐蚀的速率。
镀好光亮镍的VW标牌
电镀流程—12、镍封(微孔镍)
通过反应零件表面被覆盖 一层化学镍(Ni-P合金)
H2PO2 ﹣+ H →P + H2O + OH﹣ △ H2PO2 ﹣+ H2O →H + HPO3 2 ﹣+ H2↑ 反应的过程中主要生成Ni-P合金和氢气。
产品在化学镍中发生化学反 应析出氢气
电镀流程—8、预镀镍
Байду номын сангаас
作用 化学镍层比较薄(0.2um左右)导电性能不佳,在化学镍表面增加一 层预镀镍可增加零件的导电性能。
电镀流程—5、催化

作用 溶液中的催化物质—胶体钯 (Pd)被均匀吸附在零件表面 燕尾状的小孔中,为后面化学 镍反应的发生提供了催化中心。
钯锡胶体
胶体钯核的组成示意图 Cl0.181nm
Pd
Sn2+ 0.128nm 0.093nm
胶体钯被吸附在粗化过后的零件表面小孔中
电镀流程—6、解胶
钯锡胶体


作用 将零件固定在导电工装(挂 具)上,使其能够和电源相连 形成闭合回路,让电镀能顺利 进行。
铜棒与电源 相连可形成闭合回路
产品上挂完成准备进入电镀线
电镀流程—2、除油

作用 清洁零件表面,除去注塑件表面 的油脂、灰尘、汗渍等物质。这 些物质将直接影响后工序处理效
果,以及零件表面的电镀外观。
ABS塑料
A=丙烯晴 B=丁二烯 S=苯乙烯
电镀流程—3、粗化

作用
1、使零件表面形成微观粗糙增加电镀面与注塑件的接触面积。 2、使零件表面呈亲水性有利于后工序的顺利进行。 最终目的:增加镀层与零件表面的结合力。
粗化前产品表面光滑 发生镜面反射
粗化后产品表面粗糙发生漫反 射
电镀流程—3、粗化

原理 利用粗化液的强酸性溶解ABS塑料 中的B(丁二烯)成分,使零件表面 形成微观粗糙的“燕尾状”小孔增 加了电镀面与零件的接触面积。并 且在零件表面产生一些-OH,-SO3H, ﹥C=0等极性亲水基团,使零件表面 具有亲水性。
3.电镀工艺流程
1、上挂 2、除油 3、粗化 4、中和 5、催化
10、半光 亮镍
9、光亮铜
8、闪镀镍
7、化学镍
6、解胶
11、光亮镍
13、光亮铬
12、镍封
11、珍珠镍
13、三价铬 13、黑铬
14、下挂
注:1~7属于化学镀范畴,8~14和普通金属电镀类似。
电镀流程—1、上挂
将产品挂在挂 具的导电钩上
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