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塑料電鍍常見故障分析和處理
????????塑料電鍍常見故障分析和處理：
????????1.零件表面都鍍不上銅層;出現(xiàn)這類故障的原因，一般是敏化液或活化液失效引起，還有可能是化學(xué)鍍銅液中pH值、溫度、甲醛、硫酸銅含量太低或絡(luò)合劑含量太高而引起。對這類故障的處理，應(yīng)先檢查敏化液、活化液或膠體鈀溶液是否正常。用新配制的少量敏化和活化液(或膠體鈀溶液)，如果粗化過的塑料零件經(jīng)新配制的敏伊和活化液處理后能夠沉積上銅層，證明原來的敏化液或活化液已失效，應(yīng)調(diào)整或更換這些溶液。若粗化過的淺色塑料零件，經(jīng)過原來的敏化和活化溶液處理后，零件表面能變?yōu)樽睾稚f明敏化液和活化液未失效，應(yīng)檢查化學(xué)鍍銅液。在檢查化學(xué)鍍銅液時，先檢查溶液的pH值和溫度，將溶液的pH值調(diào)至12左右，溫度控制在30℃左右，再補充適量的甲醛后進行試鍍，若零件上仍不能沉積上銅層，則應(yīng)從化學(xué)鍍銅液的顏色(顏色淺)或成分分析，判斷鍍液中硫酸銅含量是否偏低，如果含量偏低，應(yīng)補充適量的硫酸銅主鹽。經(jīng)過這樣的分析和處理，可以消除零件鍍不上銅的現(xiàn)象。
????????2.化學(xué)鍍銅時。零件表面局部鍍不上銅層零件局部鍍不上與完全鍍不上是不同的，出現(xiàn)這種故障的原因是：零件表面局部鍍不上可能是除油不徹底;粗化不良;敏化或活化時間不夠;塑料零件本身有應(yīng)力或化學(xué)鍍銅液成分失調(diào)等。零件除油不徹底造成的鍍不上僅發(fā)生在少數(shù)零件和零件的局部位置上，不會所有的零件表面都有油，因此，出現(xiàn)這種故障的現(xiàn)象是少數(shù)的，可以采取良好的除油措施消除;若塑料本身有應(yīng)力引起的鍍不上通常出現(xiàn)在零件的相似的部位，可以采取將少量零件經(jīng)熱處理去應(yīng)力后，再按常用的粗化、敏化、活化和化學(xué)鍍銅進行檢查排除這種故障;化學(xué)鍍銅液成分失調(diào)通常表現(xiàn)為沉銅速度慢。如果在化學(xué)沉銅時，塑料件表面在5min之內(nèi)開始沉銅，那就不是鍍銅液成分失調(diào)的問題;若化學(xué)鍍銅時，塑料件零件表面在15min以上還沒有銅層，那就可能是化學(xué)鍍銅液的pH值太低、溫度低、甲醛含量低、硫酸銅含量低或絡(luò)合劑含量太高的原因，可以采取分析溶液按比例進行調(diào)整消除這種故障。另外，粗化溶液中鉻酸含量不足，粗化溫度過低或時間太短也會出現(xiàn)粗化不良，導(dǎo)致零件局部表面鍍不上銅。
????????不同的塑料需要采用不同的粗化溫度和時間，大多數(shù)國產(chǎn)的ABS塑料，粗化溫度只需在60℃～65℃，時間為20min～30min就可以了，粗化溫度再高，容易造成粗化過度，使塑料零件變形。但日本的電鍍級ABS塑料，用60℃～65℃溫度就顯得有點太低，容易造成零件粗化不良，一般以70℃～75℃粗化為好。當然還要看零件是否變形，若容易變形的零件，粗化溫度就應(yīng)低一些，時間長一些。對于一些不易變形的零件，粗化溫度可以高一些，時間短一些為好。有的廠在粗化時溫度控制在82℃～85℃，而時間縮短為2min～5min，這樣粗化的零件，化學(xué)鍍銅后在電鍍光亮銅時就亮得快，光亮度也好。因此，在粗化時，應(yīng)根據(jù)不同的塑料材料，掌握好粗化溶液的溫度和時間，以防止出現(xiàn)粗化不良造成的電鍍故障。某廠在塑料標牌電鍍過程中，配套廠送來的塑料零件不是正規(guī)的注塑件，而是在注塑板上經(jīng)過機械加工成形、表面拋光的零件，采用常規(guī)的注塑零件電鍍工藝進行電鍍。結(jié)果發(fā)現(xiàn)該零件在粗化前外表都很正常，但一經(jīng)化學(xué)粗化工序，零件表面就出現(xiàn)幾處發(fā)黃的斑區(qū)，化學(xué)鍍銅時該區(qū)的鍍層就發(fā)黑，電鍍后出現(xiàn)漏鍍故障。盡管多次調(diào)整化學(xué)粗化工藝，延長消除內(nèi)應(yīng)力的熱處理時間，加強化學(xué)還原工序，但收效甚微。經(jīng)對塑料毛坯件制作工藝進行調(diào)查，了解到制作毛坯的ABS注塑板，因注塑機料膛清理不盡，注塑板上有少量黑色料的夾雜物。雖經(jīng)機械加工和拋光，零件表面見不到缺陷了，但在粗化過程中由于該區(qū)內(nèi)應(yīng)力較大，很容易粗化過度，形成微細裂紋或疏松。這樣就在活化工序中除了發(fā)生反應(yīng)還有一部分未反應(yīng)的溶液滲透在裂紋中，雖經(jīng)水洗、甲醛還原也不能完全清除。以至使化學(xué)鍍銅不能按正常反應(yīng)過程進行，并且在該區(qū)形成黑色不導(dǎo)電的Cu20層，造成局部漏鍍現(xiàn)象的發(fā)生。后經(jīng)該廠改用化學(xué)鍍鎳工藝進行塑料零件的金屬化，就避免了上述故障的出現(xiàn)。這是因化學(xué)鍍鎳液中還原劑(次亞磷酸鈉)的還原能力遠遠大于化學(xué)鍍銅溶液中的甲醛，從而消除了這種故障。
????????還有，敏化和活化的時間不夠，往往也會出現(xiàn)塑料零件局部鍍不上銅的現(xiàn)象，有時經(jīng)一次敏化和活化的塑料零件，在局部沒有形成起活化的銀原子，這樣就會出現(xiàn)局部鍍不上銅的現(xiàn)象。為了消除這類故障，可以在第一次敏化和活化后，水洗后再重復(fù)進行第二次敏化和活化處理，甚至進行第三次、第四次敏化和活化處理，使粗化過的塑料零件，表面各個部位都有起催化作用的銀原子，從而消除零件局部鍍不上銅的現(xiàn)象。
????????3.鍍層與塑料結(jié)合力差塑料零件鍍層結(jié)合力差是一個常見的故障現(xiàn)象，一般出現(xiàn)這種故障的原因是：塑料零件表面除油不徹底;塑料注塑成型條件不當;表面粗化不夠充分或粗化過度;化學(xué)鍍銅液中有油等都會引起鍍層的起泡、脫皮等故障。一般零件除油不徹底是偶然的少數(shù)現(xiàn)象，可以用加強鍍前除油措施來避免這種故障情況;注塑成型條件不當造成的鍍層結(jié)合力不好往往出現(xiàn)在每個零件相同的部位，而且會有很多零件都有這種故障現(xiàn)象，是否這種原因可以取少量零件，放在烘箱中去除應(yīng)力后，再經(jīng)粗化、敏化、活化和化學(xué)鍍銅，以及電鍍后觀察鍍層結(jié)合力是否良好。零件粗化不夠充分產(chǎn)生的鍍層結(jié)合力不好往往出現(xiàn)在零件的凹面上，若將鍍層剝離，則這些部位的塑料表面通常較光滑，而粗化過度造成的鍍層結(jié)合力不好則較多出現(xiàn)在零件的尖端和邊緣，剝?nèi)ュ儗雍筮@些部位呈現(xiàn)出粗糙的外觀。
????????檢驗粗化是否恰當?shù)霓k法是將粗化過的零件放在太陽光下或放在烘箱中干燥，若干燥后的表面發(fā)白，零件的尖端和邊緣出現(xiàn)細粉狀的物質(zhì)，這種粉狀物用手能揩去，則表明這些零件已粗化過度，應(yīng)降低粗化溫度或縮短粗化時間。若干燥后的零件表面，有少數(shù)部位發(fā)白，大部分表面仍是塑料的本色，則表明粗化不夠充分，應(yīng)提高粗化溫度或延長粗化時間。
????????究竟選用什么樣的粗化溫度和時間?最好取少量零件，分批在不同的粗化溫度和時間下進行試驗，找出使粗化過的零件既能親水，又能在干燥后表面呈現(xiàn)均勻發(fā)白而無粉狀物存在時的粗化溫度和時間，然后以控制在這樣的溫度和時間下進行粗化為好。采用空氣攪拌對改善化學(xué)鍍銅層的結(jié)晶組織，減少銅粉，延長鍍銅液的使用壽命都有一定好處，化學(xué)鍍銅依靠攪拌改善鍍層結(jié)晶和延長鍍液壽命的機理是可以幫助快速除去鍍液中反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣，起到了鍍液中的第二種還原劑的作用，但是它的存在會導(dǎo)致局部鍍液的活性過強;另外要嚴格凈化攪拌通人的空氣，否則，若把空氣壓縮機中的油帶入鍍銅液中，將會使鍍銅層粗糙、疏松，結(jié)合力不好。因為化學(xué)鍍銅液呈堿性，若進入鍍銅液的油為皂化油，則就會發(fā)生皂化反應(yīng)而生成皂和甘油，若進入溶液的為非皂化油，那么在長時間的空氣攪拌下會部分乳化，從而使鍍銅液中出現(xiàn)泡沫。因此，當觀察到鍍銅液中有泡沫產(chǎn)生，同時又發(fā)生銅層粗糙、疏松，結(jié)合力不好時，就應(yīng)檢查通人鍍銅液的空氣是否有油，如果有油，就要加強空氣凈化，另外還要對鍍銅液進行活性炭處理，以除去油污，消除鍍層結(jié)合力不好的故障。
????????檢查塑料零件鍍層結(jié)合力可以采用劃格法，即用鋒利刃口間距l(xiāng)mm縱橫互劃l0條，劃痕必須露出塑料基體，再用規(guī)定的膠粘帶壓粘，在拉開膠粘帶時鍍層至少有90%不脫落或完全沒有鍍層粘落為合格。另外也可采用熱循環(huán)試驗來考核塑料零件鍍層的結(jié)合力，一般要求將塑料鍍件置于-30℃下lh，然后在室溫下放置1h，接著在70℃下lh，最后到室溫lh為一個循環(huán)，具有高結(jié)合性能的要求是經(jīng)過4個循環(huán)鍍層不能有起泡為合格。
????????4.鍍銅層上有深褐色粉末出現(xiàn)這種故障的原因是：化學(xué)鍍銅時零件裝載過多;粗化過度;鍍銅液的pH值或溫度過高;銅鹽含量過高且絡(luò)合劑含量太少;還原劑含量過多或鍍銅液被活化液沾污等。分析和處理這類故障時，要先檢查零件的化學(xué)鍍的裝載量是否過多，如果裝載量確實過多，則要減少化學(xué)鍍銅的零件數(shù)量，看看這種故障能否消除;再采取縮短化學(xué)粗化時間來檢查塑料零件粗化是否過度，如不是上述原因，就要檢查化學(xué)鍍銅溶液。
????????一般講，鍍銅溶液被活化液污染與化學(xué)鍍銅液成分及操作條件失常是不同的，后者通常使鍍銅速度加快，速度過快而導(dǎo)致形成深褐色粉末狀的銅層，假如化學(xué)鍍銅的速度并不快，那就有可能是活化液污染引起的。從化學(xué)鍍銅液成分及操作條件失常引起這類故障發(fā)現(xiàn)，化學(xué)鍍銅液的pH值太高就容易出現(xiàn)這類故障，所以生產(chǎn)中需要嚴格控制化學(xué)鍍銅液的pH值(在12左右)，千萬不要為了追求較快的鍍銅速度，而把化學(xué)鍍銅溶液的pH值提得較高。若把化學(xué)鍍銅溶液的pH值控制在12左右仍出現(xiàn)深褐色粉末狀的銅層，那就有可能是化學(xué)鍍銅液中需要補充絡(luò)合劑了，也可以適當稀釋鍍液，使化學(xué)鍍銅液的溫度控制在30℃以下。這些措施都有利于排除這種故障。
????????5.化學(xué)鍍鎳層上有黑色粉末出現(xiàn)這種故障的原因主要是：化學(xué)鍍鎳液的溫度高或鍍液的pH值過高、化學(xué)鍍鎳液中硫酸鎳和次亞磷酸鈉含量過高等。這些因素會使化學(xué)鍍鎳溶液的反應(yīng)劇烈，導(dǎo)致溶液迅速分解，使溶液中產(chǎn)生固體鎳微粒，而這些微粒的夾人就成了鍍鎳層中的黑色粉末。排除這類故障的方法是：先需要控制鍍液的pH值和鍍液溫度，再分析調(diào)整溶液成分，然后過濾化學(xué)鍍鎳溶液中的固體微粒。
????????6.塑料鍍層(銅或鎳)的麻點塑料零件表面鍍層的麻點主要來源是：基體材料、化學(xué)鍍前工序、鍍銅和鍍鎳等方面。塑料零件基體上的小孔和小點、夾雜等都有可能引起鍍層麻點;粗化時從零件表面有小點不潤濕、活化到化學(xué)鍍后造成的無鍍層小點，再后電鍍就形成了麻點;而這些麻點是以凹坑的形式存在的。消除這個環(huán)節(jié)產(chǎn)生的麻點就是加強基體材料的鍍前檢查和化學(xué)鍍前工序的處理。塑料零件在化學(xué)鍍后電鍍銅和電鍍鎳工序也是容易出現(xiàn)麻點的環(huán)節(jié)，鍍銅使用的含磷陽極板，如果含磷量低或者太高，導(dǎo)致陽極溶解不正常，容易產(chǎn)生氧化亞銅顆粒，而導(dǎo)致鍍銅層出現(xiàn)麻點。還有鍍液中光亮劑失調(diào)或者光亮劑分解產(chǎn)物等都會造成鍍層麻點，這些都要嚴格控制，從而消除電鍍銅層的表面麻點故障。電鍍鎳層出現(xiàn)麻點與鍍鎳液中鐵雜質(zhì)、光亮劑分解產(chǎn)物、鍍液pH值、潤濕劑不足、鍍液中的固體顆粒等有關(guān)，同樣需要按照第4章中的方法進行這種鍍層麻點故障的排除。
