CN102851715B

CN102851715B - 一种金属拉丝外观的塑料直接电镀方法

Info

Publication number: CN102851715B
Application number: CN201210372011.3A
Authority: CN
Inventors: 吴子豹; 杨波; 颜文艺; 李明仁
Original assignee: Xiamen Runner Industrial Corp
Current assignee: Runner Xiamen Corp
Priority date: 2012-09-27
Filing date: 2012-09-27
Publication date: 2014-12-31
Anticipated expiration: 2032-09-27
Also published as: CN102851715A

Abstract

一种金属拉丝外观的塑料直接电镀方法，涉及一种塑料电镀工艺。提供一种可以在各种塑料基材上获得金属拉丝外观的一种金属拉丝外观的塑料直接电镀方法。1）对塑料基材进行手工拉丝；2）对经过步骤1）处理的塑料基材进行手工擦拭除油；3）对经过步骤2）处理的工件进行物理气相沉积镀金属膜；4）对经过步骤3）处理的工件，进行电镀镍层；5）对经过步骤4）处理的工件水洗烘干后进行物理气相沉积镀颜色膜，得具有金属拉丝外观的塑料工件。可以在各种拉丝塑料基材经物理气相沉积镀膜后，直接电镀镍，无需粗化、敏化活化等工序，可以获得金属拉丝的外观，金属质感强。

Description

一种金属拉丝外观的塑料直接电镀方法

技术领域

本发明涉及一种塑料电镀工艺，尤其是涉及一种金属拉丝外观的塑料直接电镀方法。

背景技术

目前，塑料件表面获得金属拉丝外观，主要采用水电镀后拉丝工艺。

水电镀常规工艺流程如下：除油除蜡，粗化，活化，敏化，还原，化学镍，电镀焦铜，电镀酸铜，电镀镍，然后进行拉丝，除油，活化，电镀铬或者最后物理气相沉积。其存在以下缺点：（1）耗水耗能大，且产出大量废水。（2）使用有害化学镀液与添加剂。（3）排放有毒废气。（4）耗用金属量大。（5）使用对人体有害的六价铬。（6）对基材表面要求高，适用窄。显然，这一传统工艺对环境污染及危害颇大，亟需改进。

因此为了在工程塑料表面获得金属拉丝外观，许多研究机构进行了探索，取得一定的进展。

中国专利201110343117.6公开一种在塑料表面制备仿金属拉丝的方法，其步骤包括：塑料注塑，获得拉丝件毛坯；将拉丝件毛坯放入物理气相沉积真空设备中抽真空，进行活化处理；将活化后的拉丝件毛坯表面真空镀金属膜；对所得的真空镀金属膜的样品喷涂面漆得到最仿金属拉丝外观。

中国专利201010183049.7公开一种壳体的制作方法,包括以下步骤:提供一公模及一母模;利用化学药剂对母模的表面进行咬花处理以使所述母模的表面形成咬花结构;对所述母模的表面进行拉丝处理以使所述母模的表面形成拉丝纹理;及利用所述公模及母模制作出具有咬花及拉丝效果的外壳。该发明壳体的制作方法可制作出具有咬花及拉丝效果的外壳，制作流程简单，且制作出的外壳上的图案不易脱落。

以上2件发明需要在注塑模具上拉丝，这样模具内突出位置易获得拉丝纹，而凹下的位置没有拉丝纹，这样注塑出的工件表面的拉丝纹路就会很奇怪，不能满足外观标准。并且随着使用次数增加，其纹路将变浅，甚至消失，因此不适合长久使用，不易量产。

中国专利201110448699.4公开一种塑料基材铜拉丝电镀的方法，对塑料基材进行物理气相沉积金属膜，直接电镀铜后再拉丝，除油水洗后电镀镍后，再物理气相沉积镀膜及喷漆处理或物理气相沉积镀膜或电镀铬处理。此发明是在金属基材上拉丝，需要一定的金属膜厚，为此需要电镀酸铜后再拉丝，并且该发明需要二道除油处理（毛坯除油处理，酸铜拉丝后再除油处理），需要二次转挂，工序复杂，成本较高。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的工程塑料获得金属拉丝外观工艺中存在的缺点与不足，提供一种可以在各种塑料基材上获得金属拉丝外观的一种金属拉丝外观的塑料直接电镀方法。

本发明包括以下步骤：

1）对塑料基材进行手工拉丝；

2）对经过步骤1）处理的塑料基材进行手工擦拭除油；

3）对经过步骤2）处理的工件进行物理气相沉积镀金属膜；

4）对经过步骤3）处理的工件，进行电镀镍层；

5）对经过步骤4）处理的工件水洗烘干后进行物理气相沉积镀颜色膜，得具有金属拉丝外观的塑料工件。

在步骤1）中，所述手工拉丝可采用现有的常规拉丝方法，拉丝轮为尼龙砂带轮，转速为600～1200r/min。

在步骤2）中，所述手工擦拭除油可采用异丙醇擦拭除油。

在步骤3）中，所述物理气相沉积金属膜，包括等离子体改性、镀金属底膜和导电金属膜，其工艺参数：

a)等离子体改性：氩气流速10～100SCCM，氧气流速10～100SCCM，炉内真空度0.1～0.3Pa，活化时间5～10min，偏压80～150V，离子源电流0.3～0.5A；

b)镀金属底膜：采用大功率直流溅射电源，氩气流速100～200SCCM，电流10～20A，偏压20～100V，沉积时间1～5min，金属底膜可以是铬或钛；

c)镀导电金属层：采用大功率直流溅射电源，氩气流速100～200SCCM，镀铜电流10～40A，沉积时间15～35min。

步骤4）中，所述电镀镍，可经物理气相沉积的塑料基材为阴极，镍板为阳极，电镀镍层总厚度为5～10um，电镀镍为光亮镀镍，光亮镀镍镀液为日本任原公司的产品，电镀镍直流电的电流密度可为2～5A/dm²，电镀时间可为5～15min。

在步骤5）中，所述物理气相沉积颜色膜，可采用电弧离子镀，靶材可以为锆或钛靶。

与现有的金属拉丝外观的电镀工艺相比，本发明具有以下优点：

1）对基材的选择范围更广，不但可用ABS、PC/ABS，也可以采用PA、BMC、PP、PBT、PPO等工程塑料为基材。

2）不需要粗化、敏化活化等工序，可以直接电镀镍，电镀镍废水回用，比传统水电镀节约90%以上的废水排放。

3）不需要电镀酸铜，也不需长时间镀镍，节约镀镍时间及降低成本约为传统镀镍时间的50%左右。

4）由于最外层为电镀层，金属质感强，与传统水电镀产品无差别。

5）在塑料毛坯上直接拉丝，避免在金属上拉丝后再除油清洗，以及减少一次挂具转挂工序，因此得到效率高及良品率高的优势。

附图说明

图1为本发明实施例所制备产品的结构示意图。

图2为本发明实施例所制备产品的产品表面放大图片500倍。

图3为本发明实施例所制备产品的不锈钢色拉丝外观的产品照片。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本发明作详细说明。

实施例1：一种不锈钢金属拉丝外观的ABS水龙头底盖

1）对ABS水龙头底盖进行手工拉丝，采用尼龙砂带轮拉丝，转速800r/min，获得所需拉丝外观；

2）对经过步骤1）处理的塑料基材进行手工擦拭除油，除油剂为异丙醇；

3）对经过步骤2）处理的工件进行物理气相沉积镀金属膜，其包括等离子体改性、镀金属底膜和导电金属层，其工艺参数：

ａ）等离子体改性：氩气流速50SCCM，氧气流速50SCCM，炉内真空度0.2Pa，活化时间5min，偏压80V，离子源电流0.5A；

ｂ）镀金属底膜：采用大功率直流溅射电源，氩气流速200SCCM，镀铬电流20A，偏压100V，沉积时间1min；

ｃ）镀导电金属层：采用大功率直流溅射电源，氩气流速200SCCM，镀铜电流40A，沉积时间15min；

4）对经过步骤3）处理的工件，进行电镀镍，电流密度可为4A/dm²，电镀时间可为5min；

5）对经过步骤4）处理的工件水洗烘干后进行物理气相沉积镀氮化锆膜，镀膜条件：氮气流速100SCCM，氩气流速100SCCM，电弧离子镀锆电流110A，镀膜时间2min。

实施例2：一种金色金属拉丝外观的PA毛巾架

1）对PA毛巾架进行手工拉丝，采用尼龙砂带轮拉丝，转速1200r/min，获得所需拉丝外观；

3）对经过步骤2）处理的工件进行物理气相沉积镀金属膜，并依次进行等离子体改性、镀金属底膜和导电金属层，其工艺参数：

ａ）等离子体改性：氩气流速100SCCM，氧气流速100SCCM，炉内真空度0.3Pa，活化时间4min，偏压100V，离子源电流0.3A；

ｂ）镀金属底膜：采用大功率直流溅射电源，氩气流速150SCCM，镀钛电流30A，偏压100V，沉积时间2min；

ｃ）镀导电金属层：采用大功率直流溅射电源，氩气流速100SCCM，镀铜电流20A，沉积时间35min；

4）对经过步骤3）处理的工件，进行电镀镍，电流密度可为3A/dm²，电镀时间可为15min；

5）对经过步骤4）处理的工件水洗烘干后进行物理气相沉积镀氮化钛膜，镀膜条件：氮气流速200SCCM，电弧离子镀钛电流90A，镀膜时间5min。

实施例3：一种镍色金属拉丝外观的PP材料花洒

1）对PP材料花洒进行手工拉丝，采用尼龙砂带轮拉丝，转速800r/min，获得所需拉丝外观；

ａ）等离子体改性：氩气流速100SCCM，氧气流速100SCCM，炉内真空度0.3Pa，活化时间5min，偏压150V，离子源电流0.5A；

ｂ）镀金属底膜：采用大功率直流溅射电源，氩气流速150SCCM，镀铬电流35A，偏压100V，沉积时间3min；

ｃ）镀导电金属层：采用大功率直流溅射电源，氩气流速100SCCM，镀铜电流30A，沉积时间25min；

4）对经过步骤3）处理的工件，进行电镀镍，电流密度可为3A/dm²，电镀时间可为10min；

5)对经过步骤4）处理的工件水洗烘干后进行物理气相沉积镀氮化锆膜，镀膜条件：氩气100SCCM氮气流速100SCCM，电弧离子镀锆电流110A，镀膜时间3min。

图1给出本发明实施例所制备产品的结构示意图。在图1中，标记1为工件基材，2为金属膜，3为电镀镍层，4为颜色膜。

图2给出本发明实施例所制备产品的产品表面放大图片（500倍）。图3给出本发明实施例所制备产品的不锈钢色拉丝外观的产品照片。

Claims

1.一种金属拉丝外观的塑料直接电镀方法，其特征在于包括以下步骤：

1)对塑料基材进行手工拉丝；

2)对经过步骤1)处理的塑料基材进行手工擦拭除油；

3)对经过步骤2)处理的工件进行物理气相沉积镀金属膜；

所述物理气相沉积金属膜包括等离子体改性、镀金属底膜和导电金属膜，其工艺参数：

b)镀金属底膜：采用大功率直流溅射电源，氩气流速100～200SCCM，电流10～20A，偏压20～100V，沉积时间1～5min，金属底膜为铬或钛；

c)镀导电金属层：采用大功率直流溅射电源，氩气流速100～200SCCM，镀铜电流10～40A，沉积时间15～35min；

4)对经过步骤3)处理的工件，进行电镀镍层；

5)对经过步骤4)处理的工件水洗烘干后进行物理气相沉积镀颜色膜，得具有金属拉丝外观的塑料工件。

2.如权利要求1所述的一种金属拉丝外观的塑料直接电镀方法，其特征在于在步骤1)中，所述手工拉丝采用常规拉丝方法，拉丝轮为尼龙砂带轮，转速为600～1200r/min。

3.如权利要求1所述的一种金属拉丝外观的塑料直接电镀方法，其特征在于在步骤2)中，所述手工擦拭除油采用异丙醇擦拭除油。

4.如权利要求1所述的一种金属拉丝外观的塑料直接电镀方法，其特征在于步骤4)中，所述电镀镍是经物理气相沉积的塑料基材为阴极，镍板为阳极。

5.如权利要求1或4所述的一种金属拉丝外观的塑料直接电镀方法，其特征在于所述电镀镍层的厚度为5～10μm。

6.如权利要求1或4所述的一种金属拉丝外观的塑料直接电镀方法，其特征在于所述电镀镍为光亮镀镍，电镀镍直流电的电流密度为2～5A/dm²，电镀时间为5～15min。

7.如权利要求1所述的一种金属拉丝外观的塑料直接电镀方法，其特征在于在步骤5)中，所述物理气相沉积颜色膜是采用电弧离子镀。

8.如权利要求7所述的一种金属拉丝外观的塑料直接电镀方法，其特征在于所述电弧离子镀的靶材为锆或钛靶。