ABS汽车灯罩镀亮铬处理工艺.doc

ABS汽车灯罩镀亮铬处理工艺 作者：陈海燕,来有兰,李才取,田 燕 摘要介绍了ABS汽车灯罩的电镀亮铬新工艺。研制了一种集“粗化、敏化、活化”三合一的塑料件预处理工艺及配方，与传统预处理工艺的不同之处在于其工艺成本低、易操作、溶液寿命长。并研究出含稀土添加剂的低铬酸电镀铬的工艺及配方。结果表明，采用该新工艺对ABS塑料件进行电镀，可在获得外观光亮平滑、均匀致密、结合力良好的铬镀层的基础上，大大提高生产效率。 关键词 ABS 电镀铬预处理 稀土添加剂 随着汽车工业的塑料化和全塑化汽车的出现，塑料电镀的应用日益广泛，目前国内外已广泛在(丙烯腈／丁二烯／苯乙烯)共聚物(ABs)、聚丙烯、聚砜、聚碳酸酯、尼龙等靼料表面上进行电镀，其中尤以ABS塑料电镀应用最广，电镀效果最好。电镀亮铬的ABs塑料制品具有质地轻巧、造型优美的特点，铬层呈银蓝色镜面光泽，具有极好的反光性能和装饰性能，用在制造汽车灯罩上具有“韧、硬、刚”的特性。但目前ABS塑料电镀面临的难题是预处理工艺复杂繁琐，生产效率低下，成本高；电镀工艺对环境和工作人员的污染和危害较大。因此，在塑料电镀中采用新丁艺、新技术对提高产品性价比和加强环境保护具有十分重要的现实意义。 笔者主要对ABS塑料电镀传统的前处理工艺进行改进，以一种低成本的“三合一”前处理工艺代替传统的繁琐工艺；为了降低六价铬对环境的污染程度，在镀液中加入纳米氧化铈(ce0：)，并用正交试验法对工艺参数进行优化，在获得光滑致密镀层的基础上，大幅度降低了镀液中铬酐的含量，具有明显的经济效益和社会效益。 1 实验方法 1．1 实验材料和工艺流程 本实验的汽车灯罩所用材料是ABs塑料。主要工艺流程为：塑料件一预处理一化学镀铜一电镀镍一电镀亮铬一成品。 1．2 仪器、设备 电子天平：FA200d型，上海良平仪器表有限公司； 数控超声波清洗器：KQ一100DE型，昆山市超声仪器有限公司； 光学显微镜：XJ一16A型，重庆光电仪器有限公司。 1．3 镀层性能测试 采用光学显微镜观察镀层的形貌。 按GB／T 126—1990采用冷热循环法测试镀层与基体的结合力¨J：将试样加热到(75±5)℃，保温60 min，取出后迅速投入冰水中骤冷，循环反复4次。结合力评定规则为：经过冷热循环实验后，将划有方格(5 mm x5 mm)的塑性透明薄膜覆盖在试样的主要表面上，则试样表面被划分为若干方格，每方格以25 mm。作为计算单位，计算方格总数Ⅳ，含有 起泡、起皱、裂纹或脱落等现象的方格数为凡，则脱皮率叼按式(1)计算，结合力t，按式(2)计算。 镀层外观评定：采用目测法对试样镀层的光泽进行评定…，其标准如表1所示。 表1镀层外观评定标准 评定等级I 评定依据 I评分 l l 镀层均匀，光滑，光亮 I loo 2 l 镀层均匀性略差，光亮，光滑度略差 I 80 3 l 镀层均匀性略差，半光，光滑度略差 I 60 4 I 镀层均匀性略差，半光，少量烧边 I 40 5 j镀层无光泽、泛白或有黄膜，有毛刺或烧边J 20 6 大量烧边或无镀层 l o 2结果与讨论 2．1 塑料件预处理 2．1．1 预处理配方对镀层质量的影响 传统的预处理工艺旧。大致如下：塑料件一消除应力一除油一水洗一粗化一水洗一中和一水洗一敏化一水洗(蒸馏水)一活化一水洗(蒸馏水)一还原或解胶一水洗(蒸馏水)。传统的预处理工艺存在工艺繁锁、时问长、成本高等缺点。笔者对传统工艺作了很大的改进，开发出“三合一”的预处理新工艺，即粗化、敏化、活化三步合一。通过大量的探索性实验，确定了预处理溶液的主要成分为铬酐、硫酝和硝酸银。其中铬酐和硫酸作为粗化剂和强氧化 剂，两者结合能够氧化和溶解ABs塑料中的丁二烯成分，使塑料表面生成亲水性基团，起到粗化塑料表面的作用；硝酸银为活化剂，塑料被粗化后必须吸附一定量的活化剂，这样在化学镀过程中能起到催化作用，成为化学镀的结晶中心。采用正交试验法对各成分浓度进行设计，以镀层外观、与基体结合力作为考察指标，试验因素水平如表2所示，正交试 验的结果如表3所示。 将正交试验的两个指标转换成它们的隶属度，其计算方法如式(3)： 出于每项指标里要性不一样,根据实际要求,对每项指标分配权重，设满分为100，其中镀层外观的权重取50，结合力权重取50，于是每个试验的综合分数y：镀层外观隶属度×50+结合力隶属度×50。将任一列上水平号为i时所对应的试验综合分由表3的正交试验结果表明，预处理优化方案为A2B2C2，即配方为：铬酐150/L，硫酸280 mL／L，硝酸银7g/L. 2。l。2 预处理工艺参数对镀层质量