新型Futuron前處理工藝在汽車塑料件電鍍上的應用

吳文俊

(上海延康汽車零部件有限公司,上海201315)

0　前言

塑料電鍍件和金屬件相比,有質量輕、表面光滑細致、平整、易加工成型,同時具有裝飾、防護等特點,因此,在汽車零件上的應用越來越廣泛。塑料電鍍工藝生產(chǎn)應用以來,基本上采用傳統(tǒng)的化學鍍工藝。直到幾年前Atotech公司開發(fā)了直接金屬化的Futuron工藝,這是塑料電鍍技術上的一次重大革新。

傳統(tǒng)工藝是塑料經(jīng)浸蝕后在鈀活化液中沉積一層鈀-錫復合層,然后在解膠液中除去錫成分,產(chǎn)生一層鈀催化膜。該膜促進了化學鎳層的沉積。這層化學鎳非常薄,通常需要用預鍍銅或瓦特鍍鎳加厚。零件最后按用戶要求接著鍍鎳和鉻。

Futuron工藝是塑料經(jīng)相類似的活化前的工序后,在質量濃度為100~300mg/L的鈀的活化劑中沉積鈀-錫復合層,隨后在專利溶液中將錫置換為銅,使其具有導電性。水洗后,工件直接電鍍。其最大的優(yōu)點是:省去化學鍍工藝,使體系的穩(wěn)定性提高。由于Futuron工藝采用銅置換錫形成導電膜,膜層的厚度比化學鍍膜薄很多,減少了導電膜中雜質的夾雜,對提高外觀合格率有利,但生產(chǎn)成本比常規(guī)塑料工藝要貴。

最初的Futuron塑料直接金屬化工藝在ABS材料上電鍍,穩(wěn)定性較好;而在ABS+PC的復合材料上穩(wěn)定性不夠,活化液中鈀的質量濃度需達到200~300mg/L。隨著汽車塑料件對材料的要求越來越高,老的Futuron工藝已不能滿足生產(chǎn)要求。近年來,Atotech公司對原銅置換工藝進行了改良,使其能同時滿足于ABS及ABS+PC的復合材料,尤其是PC的質量分數(shù)較高的復合材料上。經(jīng)工藝試驗及生產(chǎn)驗證:新型的Futuron直接電鍍工藝可應用于PC的質量分數(shù)高達60%以上的ABS+PC的復合材料;而且活化液中鈀的質量濃度能降低到100~150mg/L,生產(chǎn)成本有所降低,工藝更加穩(wěn)定。目前已在我公司新電鍍線上成功應用。本文重點介紹新型的塑料電鍍Futuron直接金屬化前處理工藝的生產(chǎn)應用。

1　Futuron前處理工藝流程

去應力除油水洗粗化回收水洗一次還原水洗二次還原水洗預浸鈀活化回收水洗銅置換回收水洗硫酸活化光亮預鍍銅

2　主要工藝及操作條件

2.1　去應力

塑料件在成型過程中由于注塑條件、注射機的選擇及制品的形狀、模具設計不當?shù)仍?會使其在不同部位存在內應力。它會造成局部粗化不足,使活化和金屬化困難,最終會造成金屬化層不耐碰撞和結合力下降。

(1)應力檢測方法

ABS注塑件在冰醋酸內浸1~2min。含PC料的塑料件,加3mL四氯化碳,浸泡3min,如發(fā)白,說明存在應力;如有裂紋,便顯示有高內應力。為防止塑料件電鍍在存放或高溫條件下因應力釋放而產(chǎn)生裂痕,電鍍前需要對注塑件進行去應力。

(2)去應力方法

產(chǎn)品在75~80℃下,烘烤2~4h。