ABS塑料电镀工艺，不适合塑料高品质电镀的要求

ABS塑料电镀工艺，不适合塑料高品质电镀的要求

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一、ABS塑料电镀工艺概述

塑料电镀表面金属化的主要前处理工艺有硝酸银-化学铜工艺、胶体钯-化学铜工艺、胶体钯-化学镍工艺、胶体钯-铜还原直接电镀工艺等。

在电镀工艺中，除开始时要求的焦磷酸铜、暗镍或酸性镀铜预镀工艺外，还可以采用酸性铜镍铬（或仿金、枪黑、珍珠镍铬、等）与普通电镀工艺不同。 金属电镀工艺也没有什么不同。

传统的硝酸银-化学铜工艺具有操作简便、成本低廉的特点，但工艺稳定性较差，镀层表面易出现麻点。 而且化学镀铜时常使用甲醛作为还原剂，对身体有害。 同时，该工艺也不适合自动化生产，难以适应高质量、大面积塑件的电镀要求。

本发明的胶体钯-化学铜工艺避免了硝酸银活化液易分解的缺点，操作更加简单，提高了过程可控性。

此工艺现在主要用于电路板通孔，也用于塑料装饰电镀，主要用于无镍电镀。

由于化学铜具有稳定性差、易分解、沉积速度慢等缺点，且导电层易沉积铜粉，该工艺在大规模自动线生产中受到很大限制，不适合高要求的要求。 -优质塑料电镀。 胶体钯-化学镀镍预处理工艺已经存在了近三十年。

与硝酸银-化学铜和胶体钯-化学铜工艺相比，该工艺稳定简单，所需劳动力少，所得镀层质量好，非常适合大规模自动化生产。

胶体钯铜还原直接镀工艺是塑料电镀表面金属化的最新工艺。 与以往工艺相比，该工艺无需脱胶，无需化学电镀工艺，坑点少，工艺稳定性好，工艺及操作时间短，适合自动线生产，适合塑料的高质量电镀要求，适合无需镀镍的塑料。

但胶体钯铜还原直接电镀工艺中胶体钯的浓度要求在80ppm以上，塑料原料必须是电镀级ABS。 因此存在使用成本高、应用范围窄等缺点。 目前国内应用较少。

因此，目前国内自动化塑料电镀生产的主流工艺是胶体钯-化学镍预处理工艺。

2、自动线生产流程介绍

近年来，随着国家对电镀行业环保力度的加强，不利于废水收集的高污染塑料电镀手动生产线逐渐被淘汰，塑料电镀自动化生产线的应用逐渐成为主流。在中国很受欢迎。

与传统的手工线生产相比，塑料电镀自动线生产具有以下特点：

生产加工量大，生产工人少，生产效率高； 废水易于收集，重金属可分类、处理、回收；

产品质量比较稳定，人为因素少，产品质量问题容易追溯。

但自动线一次性投资较高，工艺时间相对固定，运行速度较快。 因此，工艺的稳定性非常高。 如果不小心，可能会出现大量的次品。 同时，自动线承载大量产品溶液，使用成本较高。

根据塑料电镀自动线生产的特点可以看出，工艺的稳定性非常重要，对于正常的大规模连续生产起着关键作用。

影响自动线生产工艺稳定性的因素：（1）工艺设计和工艺安排，（2）设备保证，（3）工艺方案的稳定性和可操作性，（4）技术人员对生产的管理，工艺的维护， ETC。

塑料电镀自动线生产工艺的电镀部分除了吊架设计和电流尺寸外，与金属件的装饰电镀没有太大区别。 另外，我国许多地区生产金属电镀自动线已有20年的历史，且技术成熟。

因此，自动化塑料电镀生产的主要难点在于前处理。 我公司的塑料电镀前处理工艺在大型自动线上应用已十余年。 工艺稳定性好，使用浓度低，可控范围宽。 可有效满足塑料电镀自动线生产的稳定性和低成本要求。

三、加工流程

1 流程

自动线工艺设计时，必须综合考虑实际生产条件，如产品材质及质量要求、产品出货量、生产场地尺寸、风向、生产场地空气质量等，并统一布局方式。

塑料电镀基本工艺：粗检——挂挂——超声波除蜡——水洗（×2）——热脱脂——热水洗——水洗（×2）——溶胀（适用于PC含量超过30%的ABS塑料件）——水洗（×3）—粗化—回收（×2）—纯水洗（×2）—超声波水洗—高位还原—高位还原—高位水洗—纯水洗（×3）—预还原浸泡-胶体钯活化-纯水洗(×3)-脱胶-纯水洗(×3)-化学镀镍-纯水洗(×3)-预镀-回收-纯水洗(×2)-活化-水洗-酸铜-回收-水洗-高位水洗（×2）-活化-水洗-半光亮镍-光亮镍-镍封-回收-水洗（×3）-电解活化-镀铬-回收（×2）-水洗（×2）-还原-水洗（×2）-热纯水洗（×2）-烘干-下挂-脱挂装置

2、加工流程

粗胚检查

在产品悬挂之前必须检查毛坯。 如果发现毛坯有碰伤、裂纹或气泡，则不应进行电镀；

若发现麻点，应根据客户要求进行返修、抛光或电镀等相应处理； 如果发现容易变形的毛坯，必须设计合理的吊挂装置和吊挂方法；

如果发现毛坯存在盲孔或水坑，应采用合理的悬挂方法。 如果盲孔过满、水袋严重，则不应进行电镀，以免因溶液残留而对镀液和产品质量产生不良影响； 如果发现应力，应将大坯料在 70-80°C 下烘烤以消除应力。

超声波除蜡

抛光后的产品应采用超声波除蜡处理。 塑料制品应使用白蜡抛光膏进行抛光。 抛光后，用干净的布擦拭，去除塑料表面的部分抛光蜡。

抛光后的产品最好在抛光当天进行电镀。 尽量不要放置太久，以免粘在塑料表面的抛光蜡和塑料粉凝结老化，影响除蜡效果。

超声波除蜡工艺配方及条件

SP

20-50毫升/升

温度

55-65℃

时间

3-6分钟

超声波

需要

脱脂

塑料在注塑等加工过程中不可避免地会沾上油污。 通过脱脂，可以帮助塑料表面均匀粗化，同时增加粗化液的使用寿命。 还可以防止某些产品在狭缝或边角处出现无法有效打毛的小气泡，造成小网点漏镀。

配方及工艺条件

SP-1

40-60克/升

温度

50-60℃

时间

3-6分钟

消肿治疗

对于PC含量超过30%的产品，粗化前最好进行溶胀处理，避免产品渗漏、粘接强度差等问题。

配方及工艺条件

BPE-1A

200-300毫升/升

BPE-1B

350-450毫升/升

温度

50-65℃

时间

3-15分钟

罐体、加热设备、过滤设备、搅拌装置等必须采用不锈钢材质，并配备连续过滤、空气搅拌、排气等设备。

粗糙

粗化是塑料电镀工艺中极其重要的一步。 粗化的质量直接关系到涂层的结合强度，也影响涂层的完整性和光亮度。

良好的粗化使镀件表面具有微孔性和亲水性，保证胶体钯的吸附和镀层的附着力。

常用配方及工艺条件

铬酸

360-450克/升

硫酸

360-450克/升

润湿剂BPW-1

4-12毫升/升

温度

60-70℃

时间

6-15分钟

粗化罐体、加热设备、过滤设备、搅拌装置必须采用钛材料制成。 为了保证粗化质量和粗化液的使用寿命，粗化槽或附加的辅助槽中应使用未烧制的陶瓷。 进行阴极隔膜电解，去除粗化溶液中的三价铬和其他金属离子。

一般情况下，三价铬浓度保持在20g/l以下。 粗化槽的排气必须有力，以保证粗化产生的铬雾能被吸走，防止其漂浮到空气中造成产品向上部分出现“小黑点”和漏镀。

BPW-1是一种粗化润湿剂和抑雾剂。 用于降低粗化液的表面张力，使塑料粗化更加均匀。 还可以抑制铬雾的产生，减少铬雾引起的“小黑点”。 》漏镀现象。

根据塑料材质的不同，粗化温度和时间应有所不同。 对于易变形的产品，粗化温度不应超过68℃。 对于有填料的ABS制品，粗化温度宜低，时间宜短。 建议在60-65°C下处理4-8分钟，以避免过度粗糙。 这会产生点蚀并导致灰烬泄漏。

对于应力高、含有PC的产品，应采用上限温度和时间进行粗化。 对于常规自动线工艺，建议使用温度62-68℃，时间6-10分钟。

粗化不足或过度可能引起的问题有：变形、漏镀、挂镀、麻点等，应根据具体情况进行相应处理。

粗化过程中铬酸和硫酸的消耗主要是结转损失。 如果对携带损失进行回收利用，可大大降低使用成本，并减少废水处理量。

宁波某企业采用蒸馏浓缩的方式，回收粗化槽中的铬酸和硫酸，返回粗化槽重复利用，使粗化槽的用料量减少到原来的六分之一，不仅减少了重金属排放，同时经济效益明显，值得在自动化线生产中推广。

减少

采用还原去除镀件及极柱表面残留的铬酸，避免漏镀，保证活化液的使用寿命。

该工艺采用两步还原，还原剂用量少，不仅降低了成本，而且还原彻底。

配方及工艺条件

水合肼

2-5毫升/升

盐酸

10-20毫升/升

PH值

3-4

时间

2-6分钟

配置还原罐时，先加水，再加入水合肼，最后用盐酸调节pH至3-4。 还原槽设计在高位，用于清理立杆、吊架上残留的铬酸。 如果杆子是铜的，可以采用较高的pH值如4-4.5进行还原，以减少杆子的腐蚀。

对于专门生产电镀再生ABS产品的生产线，盐酸含量可提高至100-200ml/l。 高浓度盐酸可以去除渗入塑料材料孔隙中的铬酸，避免产品表面出现漏镀的点状或点状条状。 ，使用此工艺时，应将还原槽的高设置去掉，以免极杆腐蚀。

预浸

预浸的作用是保护活化液，减少活化液的损失。 预浸泡液可以起到活化液的缓冲作用，减少可能的有害物质进入活化槽，防止活化液中的盐酸被稀释，防止胶体钯直接接触表面的中性水的电镀零件。 破坏性水解。

预浸槽中可加入盐酸150-200ml/l、氯化亚锡2-5g/l，以减少镀件可能携带的铬酸，减少对活化槽的影响。

激活

粗糙化的ABS塑料表面微孔，吸附力强。 通过活化，可以在表面吸附一层均匀的Pb/Sn胶体，从而为后续的化学镀镍提供催化中心——微小的钯金属颗粒。

活化液的活性越高，后续化学镀镍时发生泄漏的可能性就越小。 活化液不是普通溶液，而是胶体液体。

胶体钯活化液的活性并不取决于溶液中钯的含量，而是取决于胶体颗粒的细度和数量。

一般来说，对于相同钯含量的活化液，胶体颗粒越细、产生的胶体数量越多，活化液的活性越高。

这可以解释，传统胶体钯活化液中钯含量往往在200-300mg/L以上才可以使用，而本工艺活化液中钯含量仅为传统工艺的十分之一左右。过程，但它非常活跃。

传统工艺活化中，很大一部分钯被制备成无效的活性成分，不仅使得制备成本高、稳定性差，而且在平时的生产过程中造成大量的损失和消耗；

该工艺活化液中的胶体颗粒细密，不易沉降，钯的工作浓度仅为5-20ppm，用量低，带出损失小，消耗低，稳定性更好。

工艺配方及工艺条件

盐酸

200-250毫升/升

氯化亚锡

2-3克/升

双酚A-1

2-4毫升/升

温度

25-35℃

时间

3-6分钟

新开塑料生产线时，由于新型化学镍活性较差，活化槽中的活化剂BPA-1可配备上限槽。 生产一周后，浓度可控制在2-3毫升/升，甚至更低。 我公司部分用户长期将BPA-1浓度维持在1-2ml/l。 这样的浓度导致消耗损失非常小并且使用成本极低。

活化槽应避免带入铬酸、铁等杂质，以免增加活化剂的消耗甚至分解。

主要成分盐酸和氯化亚锡最好是分析纯，以保证活化质量。

脱胶

采用脱胶去除胶体钯胶束表面的二价锡，使钯暴露出来成为化学镀镍的催化活性位点。

吸附在塑料表面的胶体是以钯为核心、二价锡为外围的颗粒团簇。 活化后的清洁过程将二价锡水解成胶体，将钯紧紧包裹在里面，使钯能够催化该过程。 效果无法体现。

如何有效去除二价锡而不损失塑料表面吸附的钯，是脱胶液的关键，也是判断脱胶剂质量的标准。

传统的脱胶工艺一般采用盐酸、硫酸、氢氧化钠、次磷酸钠溶液等，但实际效果不是很好。

该工艺中的脱胶液由不同原料组成，可以最大限度地发挥低浓度钯活化液的优势，有效减少漏镀，避免上挂镀。 具有应用工艺范围广、稳定性好、产品不易漏镀、挂件不易镀等优点。 规模化生产的使用寿命一般可达两个月以上。

配方及工艺条件

BPS-1

30-80毫升/升

温度

30-45℃

时间

2-4分钟

脱胶过程的加热设备采用聚四氟乙烯或石英管，必须连续过滤和空气搅拌。 同时，尽量避免铬酸等金属离子的引入，以免影响使用效果。

⑩

碱性化学镀镍

化学镀镍在钯的催化下在塑料表面沉积一层导电层。 在塑料电镀中，多为低温碱性化学镀镍工艺。

化学镀镍液一般含有镍离子、还原剂、络合剂、促进剂、稳定剂等成分。

该化学镍工艺采用合理的选材和配制。 制备的化学镀镍液具有稳定性高、寿命长、成本低等优点，所得镀层结晶更加细致、光滑，不易出现麻点。

配方及工艺条件

E300A

35-45毫升/升

E300B

50-65毫升/升

氨

适量

PH值

7.5-8.5

温度

28-35℃

时间

5-10分钟

化学镍溶液加热设备应采用聚四氟乙烯或石英管，过滤应采用化学镍专用过滤设备进行连续过滤。 化学镍罐最好配备辅助罐，以保持溶液的纯度。

该工艺化学镍活性好，不易漏镀。 正常使用时镍离子浓度为2-3.5g/l，次磷酸钠为6-12g/l。 使用浓度低，可控范围大，槽底镍渣少，使用寿命长。 它经久耐用，没有使用寿命限制。 我公司化学镀镍自动线部分用户已连续使用五年以上，溶液依然稳定如初。

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预镀及电镀工艺

为了防止镀层烧毁，工件沉积化学镀镍后需要用小电流进行预镀。 预镀可采用焦磷酸盐镀铜工艺、暗镍或高分散酸性镀铜工艺。 我们一般建议用户采用焦磷酸盐镀铜工艺。

酸性铜具有较强的整平性能，对镀层的结合强度有一定的影响。 建议对于质量要求较高的产品，酸性镀铜时间尽量长一些。

镀镍主要用于提高产品的耐腐蚀性能。 建议半光亮镍与光亮镍的厚度比控制在3:2，镍封颗粒数控制在15,000-40,000/cm2，镍封与光亮镍之间的电位差为正值左右20毫伏。 电镀镍时，阴极电流密度应尽可能小，以在相同镍层厚度下获得更好的耐腐蚀性能。

塑料通过电镀完全导电。 吊架的导电点应尽可能多，并分布在镀层较厚的区域，有利于镀铬。 镀铬时应使用低温高行程添加剂，可以使镀铬更容易控制。

⑫

去除架子上的镀层

置物架腿上的镀层如果不及时清除，会影响置物架的导电性能，从而影响塑料的预镀和电镀效果。

目前比较成熟的去除货架涂层的工艺是电解法，污染较小。 现在市场上的电解退镀添加剂种类繁多，鱼龙混杂。 很多退镀剂在剥除镀层的同时会腐蚀机架的导电脚，副作用很大。 脱镀速度快且不损坏机架的脱镀工艺对于自动线生产非常重要。 照常进行很重要。

我公司DW-1脱挂工艺具有无沉淀物、脱模速度快、不损坏吊架的特点。 此工艺在去除镀层的过程中不与不锈钢基体发生反应，不损坏挂架，而且添加剂中的网络混合物可以在剥离镀层的同时使溶液中的金属离子沉积在阴极板上，从而延长镀层的使用寿命。剥离液的使用寿命。配方及工艺条件

DW-1Mu

200-250毫升/升

DW-1A

20米/升

酸碱度

6.5-8.5

时间

5-10分钟

DW-1脱镀工艺可根据镀层厚度调节电压，快速去除镀层。 正常使用时，建议电压维持在8v，处理时间5-10分钟。

总之，根据大规模自动线生产的客观要求，塑料电镀前处理工艺应具有高稳定性、可操作性和低成本等相应特点。

我公司的自动线塑料电镀工艺已在市场上使用了十多年。 用户普遍反映工艺稳定、可控范围宽、成本低。 据估计，如果这一工艺运用在自动线上，与采用自组装的手工生产相比，生产成本将降低三分之一以上。

4。结论

(1)塑料电镀自动线的生产过程要求稳定性好、可操作性强。 本文介绍了一种高稳定性、低成本的胶体钯-化学镍预处理工艺。

(2)本工艺的活化工作液钯含量低、活性高、成本低、稳定性高。

(3)本工艺引入的脱胶液稳定性好，用途广泛。

(4)这种化学镀镍工艺稳定性好、可控范围宽、寿命长、成本低。

(5)该工艺的去除液具有不损伤悬挂装置、去除涂层快速的优点。

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