塑料電鍍是現(xiàn)代加工工藝中典型的新材料和新工藝結(jié)合的技術(shù)，與金屬制件相比，塑料電鍍制品不僅可以實(shí)現(xiàn)很好的金屬質(zhì)感，而且能減輕制品重量，在有效改善塑料外觀及裝飾性的同時(shí)，也改善了其在電、熱及耐蝕等方面的性能，提高了其表面機(jī)械強(qiáng)度。
【關(guān)鍵詞】塑料電鍍；要求；發(fā)展前景
塑料電鍍是指用化學(xué)鍍和電鍍的方法在塑料表面涂覆金屬鍍層的加工工藝。塑料制品經(jīng)過電鍍金屬層后，保留了塑件質(zhì)輕、價(jià)廉、生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)；以具有了金屬外觀、導(dǎo)電、導(dǎo)熱抗老化性能，因此塑料電鍍工藝已廣泛應(yīng)用于電子、光學(xué)儀器、機(jī)床按鈕和輕工產(chǎn)品等各方面。特別是在工程和功能性方面的用途，已經(jīng)成為相關(guān)產(chǎn)品不可或缺的重要流程?，F(xiàn)在，用作電導(dǎo)、電磁屏蔽、抗渦流開關(guān)、導(dǎo)磁、光學(xué)方面的例子也不少。更多的產(chǎn)品開發(fā)者在考慮利用塑料電鍍技術(shù)來更新產(chǎn)品和提升產(chǎn)品的性能。
1·電鍍對(duì)塑料品種的要求
對(duì)塑料進(jìn)行電鍍，首先應(yīng)考慮塑料是非導(dǎo)體，不能直接進(jìn)行電鍍。在電鍍前應(yīng)對(duì)塑料表面進(jìn)行預(yù)處理，除去塑料表面的油和雜質(zhì)以保持潔凈，再沉積一層導(dǎo)電的金屬膜，將它作為陰極，即可進(jìn)行電鍍?，F(xiàn)在的電鍍塑料中，主要的品種有ABS、聚丙烯和尼龍等，其中有一些是專門為電鍍開發(fā)的，能更好地適應(yīng)塑料電鍍工藝的要求，結(jié)合力更好，成品率更高，稱為電鍍級(jí)塑料。
2·電鍍對(duì)塑料件造型的要求
電鍍對(duì)塑料件造型的要求主要出于兩方面的考慮：避免因電鍍時(shí)電流分布不均勻造成的反光不均勻或厚度不均勻帶來的外觀缺陷；避免因造型造成塑料件局部應(yīng)力集中而降低鍍層結(jié)合力。具體要求如下：
2．1避免大面積的平面，因?yàn)槠矫嫔喜痪鶆?、不平的缺陷最顯眼。
2．2一切棱角都要倒圓，以防止飛邊、應(yīng)力集中或電鍍后變形。
2．3不要有盲孔，深孔要開縫，以避免電鍍和清洗的困難。
2．4不宜太薄，厚度不要有突變，以避免應(yīng)力集中或電鍍后變形。
2．5可以用刷光、皮紋、犁花等來掩蓋可能產(chǎn)生的外觀缺陷并增加裝飾效果，這些都應(yīng)在模具上解決。
3·電鍍對(duì)塑料件制造工藝的要求
由于塑料件電鍍后表面缺陷會(huì)變得更顯眼，因此電鍍用塑料件對(duì)模具的表面光潔度要求很高，拉絲、旋光、高光、噴砂等裝飾效果也要在模具上做出來。
電鍍用塑料件注塑時(shí)一般不用脫模劑，為了脫模方便，模具上應(yīng)按出模方向加工到一定的坡度。
4·塑料電鍍的主要技術(shù)及發(fā)展前景
塑料電鍍技術(shù)仍然存在比較繁鎖的加工過程和工藝限定。開發(fā)直接催化化學(xué)鍍的塑料，以完全省掉金屬化的前處理工藝，并且已經(jīng)取得了成功。更有在聚丙烯為載體的塑料中分散導(dǎo)電微粒，在低電壓下以小電流直接電鍍鎳，已經(jīng)可以獲得連續(xù)的鍍層。塑料電鍍的發(fā)展主要從以下幾個(gè)方面來考慮：
4．1向高品質(zhì)方向發(fā)展
由于塑料電鍍制品兼有塑料的重量輕、易成型和金屬鍍層的漂亮外觀的特點(diǎn),因而塑料電鍍被廣泛用于汽車、摩托車、家用電器的零部件和水曖器材的生產(chǎn)。如汽車銘牌、車燈、水箱面罩、儀表殼以及鑲條等。這類零件要求具有高的裝飾性和高的耐蝕性,首先在鍍層的外觀上比一般的裝飾鉻層要有更高的光亮度、平整性和均勻性。由于鍍層高度光亮,使得其上的任何細(xì)小的針孔、麻點(diǎn)都變得更加顯眼。因此,消除這些細(xì)微針孔、麻點(diǎn)常常是塑料電鍍生產(chǎn)一大難題。另外,這些零件鍍層的結(jié)合力、耐蝕性等有嚴(yán)格的要求,需采用先進(jìn)可靠的工藝和嚴(yán)格的管理以獲得穩(wěn)定的鍍層質(zhì)量。目前這些塑料的金屬化都采用膠體鈀活化和化學(xué)鍍鎳工藝,或采用硝酸銀活化和化學(xué)鍍銅工藝。這些工藝都存在鍍液穩(wěn)定性差,操作困難,合格率低,鍍層質(zhì)量不穩(wěn)定,極易出現(xiàn)麻點(diǎn)等疵病。為此,發(fā)展和應(yīng)用可靠先進(jìn)的塑料電鍍技術(shù),改進(jìn)塑料金屬化工藝是制造高品質(zhì)塑料電鍍制品的發(fā)展方向。
4．2新型直接催化或直接電鍍塑料
完全省掉金屬化的前處理工藝，開發(fā)塑料成型前添加在母料中的化學(xué)鍍催化劑，這種催化劑分散在塑料中，經(jīng)過粗化處理后裸露在表面，成為化學(xué)鍍的催化中心。也有的是在塑料表面分散導(dǎo)電性微粒，使這種塑料略經(jīng)表面處理后就可以在電鍍槽中直接進(jìn)行電鍍，更進(jìn)一步的發(fā)展是可以直接電鍍的塑料。由于無需使用化學(xué)鍍,使操作容易,穩(wěn)定性提高,廢品率下降和廢水處理簡(jiǎn)單，且因?yàn)楣に嚵鞒毯蜁r(shí)間縮短,可以大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，鍍層質(zhì)量也比傳統(tǒng)工藝好。
4．3高強(qiáng)度可鍍塑料
目前使用最廣泛的ABS塑料雖然可鍍性很好，但是強(qiáng)度卻不高。由于市場(chǎng)需求的不斷變化，高強(qiáng)度可鍍塑料的應(yīng)用范圍也越來越廣，需求也越來越大，開發(fā)可電鍍的高強(qiáng)度塑料是很有必要的。這將擴(kuò)大塑料在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)有用，使更多的工程塑料表面具有金屬的功能。增強(qiáng)ABS塑料的強(qiáng)度主要是使其纖維縮短或顆?；祀s，細(xì)微顆粒的加入不會(huì)影響塑料表面的光潔度，這對(duì)進(jìn)行裝飾性電鍍是有利的。制造高強(qiáng)度可鍍塑料的的另一重要因素是增加塑料和鍍層之間的結(jié)合力,它決定著鍍件的耐熱、耐蝕、耐磨等性能。對(duì)于已經(jīng)成型的塑料件,無論是直接金屬化還是傳統(tǒng)前處理工藝保證鍍層結(jié)合強(qiáng)度關(guān)鍵是掌握好粗化工藝,甚至可以說塑料電鍍成敗關(guān)鍵在于粗化。對(duì)于室外惡劣條件下使用的塑料電鍍件如汽車的外部件,為提高鍍層的耐蝕性則要求采用雙層鎳或多層鎳上鍍常規(guī)鉻、微孔鉻或微裂紋鉻。在選擇鍍鎳工藝時(shí)既要保證鍍層的電位差特性,又要求其鍍層的低應(yīng)力和對(duì)銅雜質(zhì)等的高容忍度。在高強(qiáng)度復(fù)合材料上電鍍金屬鍍層，可以說是如虎添翼，相信有著重要的應(yīng)用前景。
4．4選擇性電鍍塑料
目前塑料電鍍基本上是全件電鍍方式。但有時(shí)需要局部電鍍或選擇性電鍍。目前主要是采用控制鍍液面，使流動(dòng)的鍍液僅僅淹沒所需電鍍的零件部位，或在不需要電鍍的部位涂貼上絕緣膠或漆，然后進(jìn)行電鍍，鍍后再除去絕緣膠或漆。采用這些方法達(dá)到局部鍍或選擇性電鍍的效果是比較差的，生產(chǎn)效率低。利用印刷方式獲得局部鍍與不鍍的選擇性印刷膜層，在其后的金屬化或電鍍中只對(duì)需要鍍層或精飾的部位施鍍。印刷方式的選擇性電鍍，降低了電鍍成本，提高了生產(chǎn)效率，選擇面與非選擇面之間的界面清晰，產(chǎn)品的檔次更高。
4．5生物工程塑料的圖形電鍍
在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，采用生物工程塑料制作的人工骨關(guān)節(jié)已經(jīng)投入使用。
但是，更高級(jí)的人工生物材料涉及微處理器的連接等問題，而在生物工程塑料中再植入印制板將增加空間需求，在有些場(chǎng)合是很難辦到的。在這種情況下，完全可以在這種材料上用塑料電鍍技術(shù)直接制作所需連接的線路，從而達(dá)到連接所有功能塊的目的。這樣可以省掉印刷線路基板。這種直接在功能器件上印刷線路并實(shí)施電鍍的方法，將是流行的加工方法。
5·結(jié)束語
塑料電鍍是現(xiàn)代加工工藝中典型的新材料和新工藝結(jié)合的技術(shù)，與金屬制件相比，塑料電鍍制品不僅可以實(shí)現(xiàn)很好的金屬質(zhì)感，而且能減輕制品重量，在有效改善塑料外觀及裝飾性的同時(shí)，也改善了其在電、熱及耐蝕等方面的性能，提高了其表面機(jī)械強(qiáng)度。但電鍍用塑料材料的選擇卻要綜合考慮材料的加工性能、機(jī)械性能、材料成本、電鍍成本、電鍍的難易程度以及尺寸精度等因素。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展、塑料電鍍的應(yīng)用日益廣泛,成為塑料產(chǎn)品中表面裝飾的重要手段之一。目前國(guó)內(nèi)外已廣泛在ABS、聚丙烯、聚砜、聚碳酸酯、尼龍、酚醛玻璃纖維增強(qiáng)塑料、聚苯乙烯等塑料表面上進(jìn)行電鍍,其中尤以ABS塑料電鍍應(yīng)用最廣,電鍍效果最好。