CN108660456A - 一种塑料制件表面金属化处理方法 - Google Patents

一种塑料制件表面金属化处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种塑料制件金属化处理方法，包括以下步骤：S1：准备塑料制件；S2：对塑料制件的表面进行电晕放电处理；S3：将经步骤S2处理后的塑料制件放入气相沉积设备内，在塑料制件的表面沉积金属导电层，取出塑料制件；S4：对经步骤S3处理后的塑料制件进行激光刻蚀，按照预设图样除去对应部分的金属导电层；S5：对经步骤S4处理后的塑料制件进行超声波活化水清洗；S6：对经步骤S5处理后的塑料制件进行电镀，形成镀镍层，获得产品。该处理方法能够实现塑料制件的局部可焊接性，塑料制件的基材与镀层之间的结合力好，对环境污染少。

Description

一种塑料制件表面金属化处理方法
技术领域
本发明涉及表面处理技术领域，尤其涉及一种塑料制件表面金属化处理方法。
背景技术
塑料具有较高的抗冲击强度、加工成型性好、耐腐蚀及质量轻等特性，对塑料进行金属化处理，使其既保持了塑料原有特性，又具有金属的导电导磁性、装饰性及可焊接等性能，并使塑料表面机械强度提高，延长其使用寿命，降低成本，从而进一步扩大其应用领域，例如在电子行业、电器配件等行业。
现有的塑料制件表面金属化处理时，首先需对塑料制件进行前处理，如磷化物除油、高铬酸粗化、贵金属催化、化学镀铜/镍等，这种方法不仅采用一些有毒有害物质，而且在生产过程产生大量污水，对环境污染及危害颇大。
发明内容
本发明的目的在于提出一种塑料制件表面金属化处理方法，能够实现塑料制件的局部可焊接性，塑料制件的基材与镀层之间的结合力好，对环境污染少。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种塑料制件金属化处理方法，包括以下步骤：
S1：准备塑料制件；
S2：对塑料制件的表面进行电晕放电处理；
S3：将经步骤S2处理后的塑料制件放入气相沉积设备内，在塑料制件的表面沉积金属导电层，取出塑料制件；
S4：对经步骤S3处理后的塑料制件进行激光刻蚀，按照预设图样除去对应部分的金属导电层；
S5：对经步骤S4处理后的塑料制件进行超声波活化水清洗；
S6：对经步骤S5处理后的塑料制件进行电镀，形成镀镍层，获得产品。
进一步地，步骤S1中，塑料制件的材质为PC(聚碳酸酯)、ABS(丙烯晴-丁二烯-苯乙烯塑料)、PC+ABS(丙烯晴-丁二烯-苯乙烯塑料+聚碳酸酯混合物)、PP(聚丙烯)、PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)及HDPE(高密度聚乙烯)中的一种。
进一步地，步骤S2中，电晕放电的工艺参数为：电压40V～80V，电流1.5A～3A，放电时间30s～160s。
优选地，步骤S2中，电晕放电的电压为40V、50V、60V、70V或80V；电流为1.5A、2A、2.5A或3A，放电时间为30s、45s、60s、75s、90s、105s、130s、145s或160s。
进一步地，步骤S3中，金属导电层为镍层、铜层、银层中的一层或多层的复合。
进一步地，步骤S5中，超声波活化水清洗的工艺参数为：频率40kHz～80kHz，清洗温度30℃～50℃，时间1min～5min。
优选地，步骤S5中，超声波活化水清洗的频率为40kHz、50kHz、60kHz、70kHz或80kHz；清洗温度为30℃、40℃或50℃；时间为1min、2min、3min、4min或5min。
进一步地，步骤S6中，镀镍层的厚度与金属导电层的厚度比为5～8:1。
优选地，步骤S6中，镀镍层的厚度与金属导电层的厚度比为5:1、6:1、7:1或8:1。
本发明的有益效果为：
1、通过电晕放电处理，利用强烈的离子冲击既可以去除塑料制件基材表面的水汽、油污、尘垢等，又可以使其表面粗化，进而改善其表面的粘附性能，塑料制件基材与金属导电层的结合力好；另外，该工序不会对环境造成污染。
2、采用激光蚀刻按照预设图样除去对应部分的金属导电层，使塑料制件部分具备导电性；在未蚀刻的金属导电层上电镀形成镀镍层，使塑料制件的该部分具有可焊接性。
附图说明
图1是本发明提供的塑料制件表面金属化处理方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1所示，一种塑料制件金属化处理方法，包括以下步骤：
S1：准备塑料制件。其中，塑料制件的材质为PC(聚碳酸酯)、ABS(丙烯晴-丁二烯-苯乙烯塑料)、PC+ABS(丙烯晴-丁二烯-苯乙烯塑料+聚碳酸酯混合物)、PP(聚丙烯)、PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)及HDPE(高密度聚乙烯)中的一种。
S2：对塑料制件的表面进行电晕放电处理。其中，电晕放电的工艺参数为：电压40V～80V，电流1.5A～3A，放电时间30s～160s。优选地，电压为40V、50V、60V、70V或80V；电流为1.5A、2A、2.5A或3A，放电时间为30s、45s、60s、75s、90s、105s、130s、145s或160s。通过电晕放电处理，利用强烈的离子冲击既可以去除塑料制件基材表面的水汽、油污、尘垢等，又可以使其表面具有多孔状腔体结构，粗化表面，进而改善其表面的粘附性能，塑料制件基材与金属导电层的结合力好；另外，该工序不会对环境造成污染。
S3：将经电晕放电处理后的塑料制件放入气相沉积设备内，在塑料制件的表面沉积金属导电层。结束后，取出塑料制件。其中，金属导电层为镍层、铜层、银层中的一层或多层的复合。通过气相沉积处理，使塑料制件的表面具有导电性，而且金属导电层与塑料制件基材的结合力较好。
S4：对表面沉积有金属导电层的塑料制件进行激光蚀刻，按照预设图样除去对应部分的金属导电层，经激光蚀刻的部分露出塑料制件基材，未经激光蚀刻的部分则保留有金属导电层。
S5：对经激光刻蚀处理后的塑料制件进行超声波活化水清洗；其中，超声波活化水清洗的工艺参数为：频率40kHz～80kHz，清洗温度30℃～50℃，时间1min～5min。优选地，频率为40kHz、50kHz、60kHz、70kHz或80kHz；清洗温度为30℃、40℃或50℃；时间为1min、2min、3min、4min或5min。经超声波活化水清洗后，一方面可以去除经激光蚀刻所造成的碎屑，另一方面可以去除金属导电层表面的钝化层，为下一步的电镀做好准备。
S6：对经超声波活化水清洗后的塑料制件进行电镀，形成镀镍层，获得产品。其中，镀镍层的厚度与金属导电层的厚度比为5～8:1。优选地，S6中的镀镍层的厚度与金属导电层的厚度比为5:1、6:1、7:1或8:1。在金属导电层的表面电镀有镀镍层后，使塑料制件具有可焊接性，能够避免焊接时烧损塑料制件基材。
实施例1：
S1：准备ABS塑料制件。
S2：对ABS塑料制件的表面进行电晕放电处理。其中，电晕放电的工艺参数：电压为40V；电流为3A，放电时间为60s。
S3：将经电晕放电处理后的ABS塑料制件放入气相沉积设备内，在ABS塑料制件的表面沉积金属导电层，该金属导电层为铜层。结束后，取出ABS塑料制件。
S4：对表面沉积有金属导电层的ABS塑料制件进行激光刻蚀，按照预设图样除去对应部分的金属导电层。
S5：对经激光刻蚀处理后的ABS塑料制件进行超声波活化水清洗；其中，超声波活化水清洗的工艺参数为：频率为40kHz；清洗温度为50℃；时间为3min。
S6：对经超声波活化水清洗后的ABS塑料制件进行电镀，形成镀镍层，获得产品。其中，镀镍层的厚度与金属导电层的厚度比为5～1。
实施例2：
S1：准备PP塑料制件。
S2：对PP塑料制件的表面进行电晕放电处理。其中，电晕放电的工艺参数：电压为60V；电流为2A，放电时间为90s。
S3：将经电晕放电处理后的PP塑料制件放入气相沉积设备内，在PP塑料制件的表面沉积金属导电层，该金属导电层为铜层。结束后，取出PP塑料制件。
S4：对表面沉积有金属导电层的PP塑料制件进行激光刻蚀，按照预设图样除去对应部分的金属导电层。
S5：对经激光刻蚀处理后的PP塑料制件进行超声波活化水清洗；其中，超声波活化水清洗的工艺参数为：频率为60kHz；清洗温度为40℃；时间为2min。
S6：对经超声波活化水清洗后的PP塑料制件进行电镀，形成镀镍层，获得产品。其中，镀镍层的厚度与金属导电层的厚度比为8～1。
实施例3：
S1：准备PC+ABS塑料制件。
S2：对PC+ABS塑料制件的表面进行电晕放电处理。其中，电晕放电的工艺参数：电压为80V；电流为1.5A，放电时间为90s。
S3：将经电晕放电处理后的PC+ABS塑料制件放入气相沉积设备内，在PC+ABS塑料制件的表面沉积金属导电层，该金属导电层为银层。结束后，取出PC+ABS塑料制件。
S4：对表面沉积有金属导电层的PC+ABS塑料制件进行激光刻蚀，按照预设图样除去对应部分的金属导电层。
S5：对经激光刻蚀处理后的PC+ABS塑料制件进行超声波活化水清洗；其中，超声波活化水清洗的工艺参数为：频率为80kHz；清洗温度为30℃；时间为1min。
S6：对经超声波活化水清洗后的PC+ABS塑料制件进行电镀，形成镀镍层，获得产品。其中，镀镍层的厚度与金属导电层的厚度比为6～1。
综上所述，本发明的塑料制件表面金属化处理方法，通过电晕放电处理，利用强烈的离子冲击既可以去除塑料制件基材表面的水汽、油污、尘垢等，又可以使其表面粗化，进而改善其表面的粘附性能，塑料制件基材与金属导电层的结合力好；该工序不会对环境造成污染。另外，采用激光蚀刻按照预设图样除去对应部分的金属导电层，使塑料制件部分具备导电性；在未蚀刻的金属导电层上电镀形成镀镍层，使塑料制件的该部分具有可焊接性，进一步扩展了塑料制件的应用范围。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种塑料制件金属化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：准备塑料制件基材；
S2：对塑料制件基材的表面进行电晕放电处理；
S3：将经步骤S2处理后的塑料制件放入气相沉积设备内，在塑料制件的表面沉积金属导电层，取出塑料制件；
S4：对经步骤S3处理后的塑料制件进行激光刻蚀，按照预设图样除去对应部分的金属导电层；
S5：对经步骤S4处理后的塑料制件进行超声波活化水清洗；
S6：对经步骤S5处理后的塑料制件进行电镀，形成镀镍层，获得产品。
2.根据权利要求1所述的一种塑料制件金属化处理方法，其特征在于，步骤S1中，塑料制件的材质为PC(聚碳酸酯)、ABS(丙烯晴-丁二烯-苯乙烯塑料)、PC+ABS(丙烯晴-丁二烯-苯乙烯塑料+聚碳酸酯混合物)、PP(聚丙烯)、PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)及HDPE(高密度聚乙烯)中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种塑料制件金属化处理方法，其特征在于，步骤S2中，电晕放电的工艺参数为：电压40V～80V，电流1.5A～3A，放电时间30s～160s。
4.根据权利要求1所述的一种塑料制件金属化处理方法，其特征在于，步骤S3中，金属导电层为镍层、铜层、银层中的一层或多层的复合。
5.根据权利要求1所述的一种塑料制件金属化处理方法，其特征在于，步骤S5中，超声波活化水清洗的工艺参数为：频率40kHz～80kHz，清洗温度30℃～50℃，时间1min～5min。
6.根据权利要求1所述的一种塑料制件金属化处理方法，其特征在于，步骤S6中，镀镍层的厚度与金属导电层的厚度比为5～8:1。
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