CN105112971A - 一种汽车散热格栅沙镍电镀工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种汽车散热格栅沙镍电镀工艺，包括如下步骤：1)除油；2)膨胀；3)粗化；4)还原；5)预浸；6)活化；7)解胶；8)电镀。所述工艺对塑料基材电镀前处理工艺进行了改进，整个工艺过程环保、无毒害，采用特制的砂镍电镀液，无需使用化学镀，操作更加容易，工艺稳定性提高，废水处理简单，大大缩短了生产时间，生产中途无需更换挂具，生产率大大提高。

Description

一种汽车散热格栅沙镍电镀工艺

技术领域

本发明涉及一种汽车散热格栅沙镍电镀工艺。

背景技术

电镀(Electroplating)就是利用电解原理在基体材料表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程，是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止金属氧化(如锈蚀)，提高耐磨性、导电性、反光性、抗腐蚀性(硫酸铜等)及增进美观等作用。

其中，电镀的基体材料除铁基的铸铁、钢和不锈钢外，还有非铁金属，或ABS塑料、聚丙烯、聚砜和酚醛塑料，在塑料基材表面进行电镀，即称之为塑料电镀。塑料电镀产品具有轻质、易加工、表面光泽性和整平性好等优点，在汽车、摩托车、五金和日常家用品中应用非常广泛。

塑料电镀常用工艺包括两种：水电镀和真空电镀。

其中，水电镀因工艺较简单，从设备到环境得要求均没有真空离子镀苛刻，从而被广泛应用。

沙镍也称珍珠镍、锻面镍与麻面镍，该工艺是近几年才发展起来的。由于，该工艺电镀出来的产品无反光，强光直射时产生慢反射，不眩目，手感润滑舒适，又无指纹，深得用户欢迎。

根据所用沙剂的不同，镀出的产品，沙细的象珍珠一般有柔和光泽，沙粗的具喷沙状效果，肉眼观测有均匀细致、平滑密集的沙粒状。

在沙镍上可以镀上各种色泽的金属，常见的有铬、金、银、枪色、仿金等镀种，使其装饰效果更强。在上述金属上再涂以电泳漆漠，得到直视外观平滑光亮，透过漆膜又有细腻的沙状，效果更佳。目前，该镀种已经广泛用于汽车装饰、电子产品外观件、日用五金、文化用品等行业中。

获得沙镍或沙珍珠镍，以前是采用固体非导电微粒，在镀液强力搅拌下，微粒与镍层共沉积镶嵌在镀层中。用这种方法获得的沙镍，可以根据微粒的粗细，电镀时间的长短，得到粗细不同的沙面效果。但有时沙面不均匀，特别是几何形状复杂的产品，并且生产工艺繁，对镀槽周边设备要求也高。

另一方法是在基体上进行喷沙处理后再进行电镀。该方法也可根据喷砂时所喷砂粒的粗细得到各种沙面效果。如果不用金刚砂而采用玻璃丸进行喷射，则电镀出来的产品光泽相当柔和，装饰效果较好，缺点是只能对较软的基材施工，如黄铜、锌合金等；对硬度较高的工件，如钢铁件效果则较差。喷砂的另一缺点是劳动强度大，速度慢，再有喷砂后的产品不能有轻微磨擦、碰撞，否则镀出来的工件亦有痕迹。喷沙件在电镀镍中的添加剂最好采用不带有强整平性的中间体。

然而，目前常见的沙镍(或珍珠镍)电镀工艺，大多是在金属基体表面上进行电镀，针对在注塑成型的塑料基材表面的沙镍电镀工艺较少。

目前，针对塑料基材的沙镍(或珍珠镍)电镀，国内存在如下专利文献：

中国专利公开号：104178794A，公开了一种珍珠镍车把手表面处理工艺，将半亮镍后的塑料件经酸活化后镀珍珠镍，所述珍珠镍镀液浓度为430g/L-530g/L，温度40-60度，珍珠镍镀液的PH为3.5-5.0；塑料件的表面处理时间2-15分钟。其中珍珠镍镀液的成分包括：硫酸镍、氯化镍、硼酸、珍珠镍P1、珍珠镍P2以及砂剂LS-2。该专利通过对表面处理线珍珠镍的槽液浓度和表面处理时间参数进行调整，使用同种砂剂，生产多样产品，提高质量水平，同时节约了生产成本。然而，该专利提供的处理工艺，珍珠镍镀液成分简单，并未添加任何光亮剂或乳化剂，珍珠镍镀层的光亮效果不好，不柔和。

发明内容

为解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种汽车散热格栅沙镍电镀工艺，所述工艺对塑料基材电镀前处理工艺进行了改进，整个工艺过程环保、无毒害，采用特制的砂镍电镀液，无需使用化学镀，操作更加容易，工艺稳定性提高，废水处理简单，大大缩短了生产时间，生产中途无需更换挂具，生产率大大提高。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种汽车散热格栅沙镍电镀工艺，包括如下步骤：

1)除油

对注塑成型的汽车散热格栅塑料基材表面进行除油、除尘处理，然后放入清洗槽内用水冲洗洗净；

2)粗化

将塑料基材送入粗化液槽进行粗化处理，然后放入清洗槽内用清水水冲洗洗净，粗化温度50～60℃，粗化时间20～40min，所述粗化液槽内粗化液为高铬酸型粗化液，由350～400g/LH₂SO₄、450～500g/L的CrO₃及20～25mg/L的Pd²⁺加水至1L混合形成；

3)还原

将粗化后的塑料基材送入还原槽内进行还原处理，处理后放入清洗槽内用清水冲洗，还原槽内包括40～50g/L水合肼还原剂，40～60g/L的盐酸及1g/L的调校剂，还原温度为室温，还原时间1～3min；

4)预浸

将还原处理后的塑料基材送入预浸槽内进行预浸，预浸后放入清洗槽内用清水冲洗，预浸槽内的预浸液为200～250g/L的盐酸，温度为室温，预浸时间0.5～1min；

5)活化

将预浸后的塑料基材送入活化槽进行活化，活化槽内的活化液为Pd-Sn活化液，温度为室温，活化时间10～15min；

6)解胶

将活化处理后的塑料基材送入解胶槽进行解胶，解胶槽内的解胶液为80～100g/L的盐酸，温度30～40℃，时间5～10min；

7)电镀

以解胶处理后的塑料基材为阴极，以镍板为阳极，放入沙镍电镀液内，进行电镀，在所述塑料基材表面形成一层沙镍层，所述沙镍电镀液浓度为500～550g/L，电流密度4～6A/dm²，电镀时间100～200s，电镀液pH值为4～5，温度50～60℃。

进一步，所述塑料基材为电镀级ABS塑料。

另，所述调校剂为安美特化学有限公司生产的NoviganthPA调校剂。

另有，所述沙镍电镀液包括硫酸镍350～420g/L，氯化镍20～40g/L，硼酸40～50g/L，光亮剂10～15g/L，起沙剂1～5g/L，走位剂10～15g/L。

优选地，所述沙镍电镀液包括硫酸镍380g/L，氯化镍30g/L，硼酸45g/L，光亮剂10g/L，起沙剂5g/L，走位剂15g/L。

再，所述走位剂为聚氧乙烯脂肪醇醚类或聚氧乙烯烷基酚醚类或高分子聚醚中的任意一种或任意几种组合物。

再有，所述起沙剂包括1～1.5g/L的二辛基磺化琥珀酸脂和0.5～1.5g/L的高级脂肪酸钠。

且，所述光亮剂包括如下质量百分比的组成：糖精：30～40wt％，烯丙基磺酸钠：10～20wt％，炔丙基磺酸钠：10～15wt％，乙烯基磺酸钠：1～5wt％，余量为水。

另，所述Pd-Sn活化液包括：

组分A：

PdCl₂：1～5g/L，SnCl₂·2H₂O：2～3g/L，蒸馏水200～300g/L，盐酸50～100g/L；

组分B：

SnCl₂·2H₂O：60～80g/L，Na₂SnO₃·3H₂O：5～10g/L，盐酸：150～200g/L。

再，所述Pd-Sn活化液的制备包括如下步骤：

a)组分A配制

将固体PdCl₂溶于盐酸和蒸馏水的混合液中，在25～35℃的条件下，加入SnCl₂·2H₂O，搅拌反应10～15min；

b)组分B配制

将SnCl₂·2H₂O加到盐酸中，搅拌至完全溶解，再加Na₂SnO₃·3H₂O，制成白色乳浊液；

c)混合

将配制好的组分B在不断搅拌下，慢慢倒入组分A中，稀至1L，便得到深褐色的敏化活化液，在40～45℃下保温3h，得到所述Pd-Sn活化液。

本发明的有益效果在于：

设计特制的粗化液，粗化液使用时间长，粗化处理时间短，不需要经常调整，对电镀级ABS塑料有较强的粗化能力，铬酸主要作用是氧化ABS中的丁二烯，形成锚合点，使得塑料表面生成较多亲水性的极性基团，如＝C＝O、-OH、-SO₃H和-COOH等，这些基团的存在，极大地提高了塑料表面的亲水性，有利于化学结合，从而提高镀层的结合力。而硫酸可以与苯乙烯反应，增加钯的结合力；

还原工序主要是还原塑料表面的六价铬，防止后续工序的镀液被六价铬污染而导致性能下降，特别是活化镀液，加入专用调校剂，对塑料基材表面进行微蚀，使得塑料表面带电，增加钯吸附能力，有利于后续活化工序钯的沉钯效果，使得难于电镀含PC的ABS或PC塑料易于电镀，而所述NoviganthPA调校剂清洗水用氢氧化钠或氢氧化钙中和沉淀后，可直接排放至废水处理厂处理；

采用特制的Pd-Sn活化液，使得敏化、活化在一步内进行，使用胶体钯活化液所得镀件，在光洁度、结合力等方面，不亚于敏化活化分步进行的情况。稳定性好，维护、使用都较方便，所需工序大大简化；

采用特制、专门的沙镍电镀液，电镀液中设计专门的起沙剂和光亮剂，起沙剂和光亮剂协同配合好，保证塑料基材表面能够均匀起沙，起沙效果好，而且得到的沙镍镀层外观洁白，光度柔和，手感光滑，而且有光泽，亮度好。控制适宜的电镀温度，温度过低时，不会有沙感的产品镀出来；温度高则起沙快。但温度过高，乳滴容易凝聚，槽液易老化，使用周期会缩短。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据厂家的条件作进一步调整，未说明的实施条件通常为常规实验条件。

本发明所述的一种汽车散热格栅沙镍电镀工艺，包括如下步骤：

1)除油

对注塑成型的汽车散热格栅塑料基材表面进行除油、除尘处理，然后放入清洗槽内用水冲洗洗净；

2)粗化

将塑料基材送入粗化液槽进行粗化处理，然后放入清洗槽内用清水水冲洗洗净，粗化温度50～60℃，粗化时间20～40min，所述粗化液槽内粗化液为高铬酸型粗化液，由350～400g/LH₂SO₄、450～500g/L的CrO₃及20～25mg/L的Pd²⁺加水至1L混合形成；

3)还原

将粗化后的塑料基材送入还原槽内进行还原处理，处理后放入清洗槽内用清水冲洗，还原槽内包括40～50g/L水合肼还原剂，40～60g/L的盐酸及1g/L的调校剂，还原温度为室温，还原时间1～3min；

4)预浸

将还原处理后的塑料基材送入预浸槽内进行预浸，预浸后放入清洗槽内用清水冲洗，预浸槽内的预浸液为200～250g/L的盐酸，温度为室温，预浸时间0.5～1min；

5)活化

将预浸后的塑料基材送入活化槽进行活化，活化槽内的活化液为Pd-Sn活化液，温度为室温，活化时间10～15min；

6)解胶

将活化处理后的塑料基材送入解胶槽进行解胶，解胶槽内的解胶液为80～100g/L的盐酸，温度30～40℃，时间5～10min；

7)电镀

以解胶处理后的塑料基材为阴极，以镍板为阳极，放入沙镍电镀液内，进行电镀，在所述塑料基材表面形成一层沙镍层，所述沙镍电镀液浓度为500～550g/L，电流密度4～6A/dm²，电镀时间100～200s，电镀液pH值为4～5，温度50～60℃。

进一步，所述塑料基材为电镀级ABS塑料。

另，所述调校剂为安美特化学有限公司生产的NoviganthPA调校剂。

另，所述Pd-Sn活化液包括：

组分A：

PdCl₂：1～5g/L，SnCl₂·2H₂O：2～3g/L，蒸馏水200～300g/L，盐酸50～100g/L；

组分B：

SnCl₂·2H₂O：60～80g/L，Na₂SnO₃·3H₂O：5～10g/L，盐酸：150～200g/L。

再，所述Pd-Sn活化液的制备包括如下步骤：

a)组分A配制

将固体PdCl₂溶于盐酸和蒸馏水的混合液中，在25～35℃的条件下，加入SnCl₂·2H₂O，搅拌反应10～15min；

b)组分B配制

将SnCl₂·2H₂O加到盐酸中，搅拌至完全溶解，再加Na₂SnO₃·3H₂O，制成白色乳浊液；

c)混合

将配制好的组分B在不断搅拌下，慢慢倒入组分A中，稀至1L，便得到深褐色的敏化活化液，在40～45℃下保温3h，得到所述Pd-Sn活化液。

其中，本发明所述的汽车散热格栅沙镍电镀工艺各实施例中砂镍电镀液成分列表如表1所示。各实施例中起沙剂和光亮剂各组分成分列表如表2所示，所述光亮剂组成成分中余量为水。

表1.(单位：g/L)

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5
						硫酸镍	380	350	370	400	420
氯化镍	30	25	20	35	40
						硼酸	45	40	48	50	43
光亮剂	10	13	15	12	11

起沙剂	5	3	4	1	2
						走位剂	15	12	10	13	14

其中，表1中所述走位剂为聚氧乙烯脂肪醇醚类或聚氧乙烯烷基酚醚类或高分子聚醚中的任意一种或任意几种组合物。

表2.

需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (10)

1.一种汽车散热格栅沙镍电镀工艺，其特征在于，包括如下步骤：

1）除油

对注塑成型的汽车散热格栅塑料基材表面进行除油、除尘处理，然后放入清洗槽内用水冲洗洗净；

2）粗化

将塑料基材送入粗化液槽进行粗化处理，然后放入清洗槽内用清水水冲洗洗净，粗化温度50~60℃，粗化时间20~40min，所述粗化液槽内粗化液为高铬酸型粗化液，由350~400g/LH₂SO₄、450~500g/L的CrO₃及20~25mg/L的Pd²⁺加水至1L混合形成；

3）还原

将粗化后的塑料基材送入还原槽内进行还原处理，处理后放入清洗槽内用清水冲洗，还原槽内包括40~50g/L水合肼还原剂，40~60g/L的盐酸及1g/L的调校剂，还原温度为室温，还原时间1~3min；

4）预浸

将还原处理后的塑料基材送入预浸槽内进行预浸，预浸后放入清洗槽内用清水冲洗，预浸槽内的预浸液为200~250g/L的盐酸，温度为室温，预浸时间0.5~1min；

5）活化

将预浸后的塑料基材送入活化槽进行活化，活化槽内的活化液为Pd-Sn活化液，温度为室温，活化时间10~15min；

6）解胶

将活化处理后的塑料基材送入解胶槽进行解胶，解胶槽内的解胶液为80~100g/L的盐酸，温度30~40℃，时间5~10min；

7）电镀

以解胶处理后的塑料基材为阴极，以镍板为阳极，放入沙镍电镀液内，进行电镀，在所述塑料基材表面形成一层沙镍层，所述沙镍电镀液浓度为500~550g/L，电流密度4~6A/dm²，电镀时间100~200s，电镀液pH值为4~5，温度50~60℃。

2.根据权利要求1所述的一种汽车散热格栅沙镍电镀工艺，其特征在于，所述塑料基材为电镀级ABS塑料。

3.根据权利要求1所述的一种汽车散热格栅沙镍电镀工艺，其特征在于，所述调校剂为安美特化学有限公司生产的NoviganthPA调校剂。

4.根据权利要求1所述的一种汽车散热格栅沙镍电镀工艺，其特征在于，所述沙镍电镀液包括硫酸镍350~420g/L，氯化镍20~40g/L，硼酸40~50g/L，光亮剂10~15g/L，起沙剂1~5g/L，走位剂10~15g/L。

5.根据权利要求4所述的一种汽车散热格栅沙镍电镀工艺，其特征在于，所述沙镍电镀液包括硫酸镍380g/L，氯化镍30g/L，硼酸45g/L，光亮剂10g/L，起沙剂5g/L，走位剂15g/L。

6.根据权利要求4或5所述的一种汽车散热格栅沙镍电镀工艺，其特征在于，所述走位剂为聚氧乙烯脂肪醇醚类或聚氧乙烯烷基酚醚类或高分子聚醚中的任意一种或任意几种组合物。

7.根据权利要求4或5所述的一种汽车车门手柄沙镍电镀工艺，其特征在于，所述起沙剂包括1~1.5g/L的二辛基磺化琥珀酸脂和0.5~1.5g/L的高级脂肪酸钠。

8.根据权利要求4或5所述的一种汽车散热格栅沙镍电镀工艺，其特征在于，所述光亮剂包括如下质量百分比的组成：糖精：30~40wt%，烯丙基磺酸钠：10~20wt%，炔丙基磺酸钠：10~15wt%，乙烯基磺酸钠：1~5wt%，余量为水。

9.根据权利要求1所述的一种汽车散热格栅沙镍电镀工艺，其特征在于，所述Pd-Sn活化液包括：

组分A：

PdCl₂：1~5g/L，SnCl₂·2H₂O：2~3g/L，蒸馏水200~300g/L，盐酸50~100g/L；

组分B：

SnCl₂·2H₂O：60~80g/L，Na₂SnO₃·3H₂O：5~10g/L，盐酸：150~200g/L。

10.根据权利要求9所述的一种汽车散热格栅沙镍电镀工艺，其特征在于，所述Pd-Sn活化液的制备包括如下步骤：

组分A配制

将固体PdCl₂溶于盐酸和蒸馏水的混合液中，在25~35℃的条件下，加入SnCl₂·2H₂O，搅拌反应10~15min；

组分B配制

将SnCl₂·2H₂O加到盐酸中，搅拌至完全溶解，再加Na₂SnO₃·3H₂O，制成白色乳浊液；

混合

将配制好的组分B在不断搅拌下，慢慢倒入组分A中，稀至1L，便得到深褐色的敏化活化液，在40～45℃下保温3h，得到所述Pd-Sn活化液。