CN101220491B - 一种塑料零件局部电镀的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种塑料零件局部电镀的方法，满足了复杂产品的使用要求，并减少了传统褪镀方法对环境的污染，较大地提高了局部电镀工艺的合格率和工效。其方案具体为在塑料电镀的化学镀工序，采用专用工装，让工件需电镀的区域与镀液接触，不需电镀的区域处于液面之上，无法沉积上导电金属，在后续的电镀过程中因无法导电而不会被电镀；所述专用工装为利用PVC板、PVC条、PVC管、玻璃板制成。与以往采用常规局部电镀的技术相比：降低直接原材料消耗33％、产品的一次合格率提高了25％、产品外观质量明显提高。

Description

一种塑料零件局部电镀的方法

技术领域

本发明涉及一种局部电镀方法，特别涉及一种应用于塑料产品的局部电镀方法。

背景技术

电视、空调、手机等数码电子产品的塑料电镀装饰零件应用越来越广泛，已成为产品卖点之一。但在实际生产过程中，这些塑料电镀装饰零件的结构通常很复杂，无法采用常规的各类局部处理方法来实现局部电镀，只能采用全镀的方式，先将整个零件都镀上所要镀的金属(如塑料电镀就是镀铜/镍/铬三层)，然后用相应的褪镀液并借助工装将工件不需镀区域的镀层褪掉。

长虹公司曾应用改进的褪镀方法即在塑料电镀的化学镀工序后，利用专用工装和褪镀液褪去工件不需电镀区域的导电层，无导电层的区域在后续的电镀过程中因不导电而不会被镀，从而实现局部电镀。但对于形状复杂(或不规则)的零件则效率和合格率低，甚至有些形状的工件无法实现/适合批量生产，且褪镀液中含有的淡硝酸对环境污染很严重。

近几年随着电镀技术的不断发展，出现了较为广泛应用的塑料件局部电镀方法——涂覆“阻镀漆”法。它是在工件前处理工序之前增加一道喷绝缘漆工序，通过制作专用工装，将工件需电镀区域严密遮蔽，再在不需电镀区域喷上一层簿簿、均匀、严密的专用绝缘漆，该漆需耐酸耐碱耐氧化，多为国外进口，价格昂贵。因此，该方法具有工效低、增加加工成本等缺点。

针对以上问题，长虹公司结合各类产品的塑料电镀装饰零件的自身特点，并通过多次的反复试验，打破常规局部电镀的各种方法，成功独创了一种新型高效的塑料零件局部电镀方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种塑料零件局部电镀的方法，满足了复杂结构产品的局部电镀要求，并减少了传统褪镀方法对环境的污染，较大地提高了局部电镀工艺的合格率和工效。

本发明的塑料零件局部电镀方法，通过以下技术方案实现：在塑料电镀的化学镀工序，利用专用工装隔离塑料零件不需电镀的区域和需电镀的区域，让工件需电镀的区域与镀液接触，不需电镀的区域与镀液不接触，无法沉积上导电金属，在后续的电镀过程中因无导电层而不会被电镀；所述专用工装为利用PVC板、PVC条、PVC管、玻璃板制成的所需形状的工装。

该塑料零件局部电镀方法的具体步骤为：

a)塑料零件在进行化学镀工序前进行活化、解胶预处理。活化为塑料表面提供催化触媒，即钯和锡的薄膜；解胶为清除薄膜表面过量的锡，保留完整含钯薄膜；

b)利用专用工装隔离塑料零件不需电镀的区域和需电镀的区域；所述利用专用工装隔离是指根据塑料零件自身结构、形状制得专用工装，将其应用于塑料零件后，以使其在后续的电镀过程中不需电镀的区域不与镀液接触为准；

c)化学镀工序中塑料零件需电镀的区域与镀液接触，在金属钯的催化作用下发生氧化-还原反应，生成一层薄薄的金属或金属合金导电层；不需电镀的区域因与镀液不接触而未生成导电层；

d)塑料零件在后续的电镀过程中需电镀的区域因有导电层而被镀上金属，不需电镀的区域因无导电层而不会被镀，从而实现局部电镀。

本发明局部电镀方法是在塑料电镀工艺流程的中间工序-化学镀工序进行，而非通常局部电镀所用的化学镀前或化学镀后进行处理。尤其是突破了因塑料表面上沉积上的薄薄一层(肉眼无法看到)“裸露在外的金属钯原子”太脆弱，而使零件不可转挂及触摸、不可停留太久才进入化学镀工序这一本领域长期存在的惯性思维，并得到了意想不到的技术效果。

相比现有技术，本发明具有以下特点：

1、能满足各类复杂结构的塑料电镀装饰零件的局部电镀要求；

2、可减少不必要的原材料消耗，降低生产成本；

3、可省去涂阻镀漆工序，省去了该工序所增加的人工、材料等成本，从而大幅提高工效；

4、可大幅地提高形状复杂(或不规则)零件的工效和合格率；

5、可减少褪镀方法中各种污染物排放量。

本发明方法与传统褪镀方法、塑料电镀专用涂阻镀漆法等相比，未增加任何材料投入，也未产生任何污染物，避免了无需电镀区域先镀化学镍层及后续的铜/镍/铬层的不必要的原材料浪费，也省去了涂阻镀漆工序所增加的人工、材料等成本。经现场试验结果表明，采用新型高效的塑料零件局部电镀方案后，与以往采用常规局部电镀的技术相比：降低直接原材料消耗33％；产品的一次合格率提高了25％；产品外观质量明显提高。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的阐述。实施例仅用于说明本发明，而不是以任何方式来限制本发明。

实施例1

长虹公司2006年电视新品PF118系列在开始批量生产阶段，市场质量反馈：有1～3‰的商品机因装饰圈JUC.8.081.116/124/125全镀而导致整机主板IC因人体静电而损毁。经分析，这些装饰圈均因常规局部电镀的技术无法实现而不得不采用全镀的工艺方案，于是埋下了质量隐患。后来新型高效的塑料零件局部电镀方案的开发成功，使得这些装饰圈得以实现局部电镀后，才从根本上解决了这一严重质量隐患。

装饰圈JUC.8.081.116/124/125的局部电镀具体过程如下：

(1)化学除油(若零件表面无油污，则可不进行该工序)

洗涤液配方：氢氧化钠(工业纯，80～100g/L)、酸碳钠(工业纯，15～20g/L)、磷酸三钠(工业纯，30～50g/L)、洗涤剂(海欧，3～5ml/L)；

在温度50～60℃条件下洗涤1～10分钟，水洗两次后干燥。

(2)粗化：蚀去部分ABS塑料，使塑料表面形成微孔及变粗糙，同时工件表面物理性质由憎水变成亲水。

蚀刻溶液配方：铬酸(工业纯，380～420g/L)，硫酸(化学纯，180～200g/L)，三价铬(不超过40g/L)；

在温度55～70℃条件下，在蚀刻溶液中搅拌15～30分钟，回收工件并水洗两次。

(3)中和：消除工件和挂具上的蚀刻溶液。

中和液配方：MF100中和剂(20～40mg/L)，浓盐酸(分析纯)0.3～0.4N；

在温度20～50℃条件下，在中和液中搅拌2～3分钟，水洗两次后用去离子水清洗。

(4)活化：在塑料表面提供催化触媒。

活化剂配方：活化剂(胶体钯，4～8mg/L或MF78≥1.5％)，浓盐酸(分析纯，2.7～3.5N)；

在温度20～35℃条件下，在活化剂中搅拌5～10分钟，水洗两次。

(5)解胶：胶体钯的组成形式为钯原子表面附着若干个Sn²⁺，亦即钯和锡的薄膜。胶体钯因其表面的Sn²⁺的阻隔而不具有催化活性。解胶即清除胶体钯与镀液接触面上的Sn²⁺，使钯原子裸露出来。

在温度40～50℃条件下，在NaOH溶液(10g/L)中搅拌2～5分钟，循环过滤后水洗两次。

(6)化学镀：当表面含钯工件放入化学沉积槽液时，采用专用工装让工件需电镀的区域与镀液接触，不需电镀的区域处于液面之上，局部需电镀的区域表面覆上一层金属或金属合金导电层。

镀镍镀液配方：MF E100-A补给(体积比4.5～5.0％)，MF E100-B开缸剂(10％)，MFE100-C添加剂(3.0％～100％)；

在温度20～40℃，pH 8.8～9.2条件下，在镀液中搅拌5～15分钟，循环过滤后水洗两次。

(7)镀光亮铜

镀液配方：硫酸铜(化学纯，180～220g/L)，硫酸(分析纯，60～70g/L)，盐酸(10％，1mg/L)，添加剂；

阴极电流密度2～4A/dm²，阴阳极面积比1∶1～3，在镀液中搅拌30分钟，循环过滤后水洗两次。

(8)镀亮镍

镀液配方：硫酸镍(工业纯，240～350g/L)，氯化镍(化学纯，50～60g/L)，硼酸(工业纯，35～55g/L)，添加剂；

在5～10％的硫酸溶液中预浸5～10秒后，在温度55℃，电流密度4.5A/dm²，pH 4.1～4.4条件下，在镀液中强烈空气搅拌，活性碳连续过滤后水洗两次。

(9)镀亮铬

镀液配方：酪酐(工业纯，80～180g/L)，硫酸(化学纯，0.8～1.0g/L)，添加剂，铬雾抑制剂(适量)；

在电流密度3～15A/dm²，电压3～10V，室温条件下，在镀液中搅拌10s～1.5min，水洗两次后用热水清洗。

塑料零件局部电镀工艺直接经济效益(以长虹公司的年产量测算)：

①化学镀工序直接节约原材料成本为：131891.9元/年；

②提高工效后，年节约人工成本达72000元/年；

③减少废水处理所用氢氧化钠等材料费约3.0万元。

综上所述，该发明的成功实施，为我公司每年至少减少原材料、人工及废水处理等合计成本达：

131891.9+72000+30000＝233891.9元以上。

Claims (4)

1.一种塑料零件局部电镀的方法，其特征在于：塑料零件进行活化、解胶预处理，然后在塑料电镀的化学镀工序，采用专用工装，让工件需电镀的区域与镀液接触，不需电镀的区域与镀液不接触。

2.如权利要求1所述的塑料零件局部电镀的方法，其特征在于：所述专用工装为利用PVC板、PVC条、PVC管、玻璃板制成的所需形状的工装。

3.如权利要求1所述的塑料零件局部电镀的方法，其特征在于：其具体步骤为：

a)塑料零件进行活化、解胶预处理：活化为塑料表面提供催化触媒，即钯和锡的薄膜，解胶为清除薄膜表面过量的锡，保留完整含钯薄膜；

b)利用专用工装隔离塑料零件不需电镀的区域和需电镀的区域；

c)化学镀工序中塑料零件需电镀的区域与镀液接触，在金属钯的催化作用下发生氧化-还原反应，生成一层薄薄的金属导电层；不需电镀的区域因与镀液不接触而未生成导电层；

d)塑料零件在后续的电镀过程中需电镀的区域因有导电层而被镀上金属，不需电镀的区域因无导电层而不会被镀，从而实现局部电镀。

4.如权利要求3所述的塑料零件局部电镀的方法，其特征在于：c)步骤所述的金属导电层为金属合金导电层。