CN112867814A - 具有齐平界面的选择性镀铬 - Google Patents
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Abstract
一种具有基本上齐平的界面的选择性镀铬物体包括：第一部分，该第一部分通过注塑可电镀树脂形成并且限定第一顶表面；第二部分，该第二部分通过注塑不可电镀树脂形成并且限定第二顶表面，该第二部分相对于该第一部分凸出，使得该第二部分的该第二顶表面从该第一部分的该第一顶表面错移；以及第三部分，该第三部分通过镀铬工艺形成，其中将铬镀层施加到该第一部分的该第一顶表面，使得该第三部分的第三顶表面与该第二部分的该第二顶表面基本上齐平。
Description
相关申请的交叉引用
本PCT国际申请要求2018年12月21日提交的西班牙专利申请号P201831275的权益。该专利申请的公开内容全文以引用方式并入本文。
技术领域
本申请整体涉及铬镀层，并且更具体地讲，涉及具有齐平界面的选择性镀铬物体及其制造方法。
背景技术
选择性镀铬通常涉及形成至少包含可电镀树脂和不可电镀树脂的物体，该物体是通过多物料注塑工艺(例如，两种或更多种物料)形成的。当通过注塑形成物体时，通常在可电镀树脂和不可电镀树脂之间形成齐平界面。然后执行镀铬工艺，这使得一层铬镀层被施加到可电镀树脂部分的顶表面。这导致在铬镀层的顶表面和不可电镀树脂部分的顶表面之间的非齐平界面。图1展示了具有非齐平界面104的选择性镀铬物体100的侧视图或剖视图，其中沉积在可电镀树脂部分116的顶表面112上的铬镀层部分108在不可电镀树脂部分124的顶表面120上方蠕变或过度电镀。
该非齐平界面104可以是可见的并且/或者可以通过触摸感觉到。铬蠕变或过度电镀影响不可电镀树脂部分124的感知厚度，从而影响部件的初始设计意图。有时制造多物料注塑部件以用作背光照明装饰性饰件。这些部件中的一些还借助流电电镀被进一步处理以表现出局部铬外观表面。这种铬蠕变还可能不利地影响背光照明的外观。因此，虽然此类选择性镀铬物体及其制造方法用于其预期目的，但仍然需要相关领域的改进。
发明内容
根据本公开的一个方面，提出了具有基本上齐平的界面的选择性镀铬物体。在一个示例性具体实施中，物体包括：第一部分，该第一部分通过注塑可电镀树脂形成并且限定第一顶表面；第二部分，该第二部分通过注塑不可电镀树脂形成并且限定第二顶表面，第二部分相对于第一部分凸出，使得第二部分的第二顶表面从第一部分的第一顶表面错移(offset)；以及第三部分，该第三部分通过度电镀铬工艺形成，其中将铬镀层施加到第一部分的第一顶表面，使得第三部分的第三顶表面与第二部分的第二顶表面基本上齐平。
在一些具体实施中，第二部分的凸出布置相对于限定第一部分的脊。在一些具体实施中，该脊防止铬镀层在第二部分的第二顶表面上方延伸的(位置处)的铬蠕变或过度电镀。在一些具体实施中，第三部分的厚度在大约20微米至60微米的范围内。在一些具体实施中，可电镀树脂是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚碳酸酯-ABS(PC-ABS)或基于酰胺的聚合物。在一些具体实施中，不可电镀树脂是聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、基于酰胺的聚合物、或它们的组合。在一些具体实施中，第一部分和第二部分中的一者具有表面纹理。
根据本公开的另一个方面，提出了一种制造具有基本上齐平的界面的选择性镀铬物体的方法。在一个示例性具体实施中，该方法包括注塑可电镀树脂以形成物体的第一部分，该第一部分限定第一顶表面；注塑不可电镀树脂以形成物体的相对于第一部分凸出的第二部分，该第二部分限定第二顶表面；以及执行镀铬工艺，其中将铬镀层施加到第一部分的第一顶表面以形成第三部分，该第三部分限定第三顶表面，该第三顶表面与第二部分的第二顶表面基本上齐平。
在一些具体实施中，第二部分的凸出布置限定相对于第一部分的脊。在一些具体实施中，该脊防止铬镀层在第二部分的第二顶表面上方延伸的(位置处)的铬蠕变或过度电镀。在一些具体实施中，第三部分的厚度在大约20微米至60微米的范围内。在一些具体实施中，可电镀树脂是ABS、PC-ABS或基于酰胺的聚合物。在一些具体实施中，不可电镀树脂是PC、PET、PBT、基于酰胺的聚合物、或它们的组合。
在一些具体实施中，该方法还包括通过基于下列各项中的至少一者建模来预先确定第三部分的厚度：(i)物体的几何形状，(ii)电镀支架上的低电流密度区和高电流密度区中的至少一者，(iii)物体和电镀支架的底梁之间的间距，以及(iv)材料导电性。在一些具体实施中，该方法还包括基于第三部分的预先确定的厚度来确定如何控制注塑以实现第二部分的凸出布置。
在一些具体实施中，该方法还包括在注塑第一部分和第二部分中的一者期间使用纹理化工具来产生表面纹理。在一些具体实施中，该方法还包括对第一部分和第二部分中的一者进行后加工以产生表面纹理。
根据本公开的另一个方面，提出了另一种制造具有基本上齐平的界面的选择性镀铬物体的方法。在一个示例性具体实施中，该方法包括：注塑不可电镀树脂以形成物体的不可电镀部分，该不可电镀部分限定第一顶表面和第一厚度；在形成不可电镀部分之后，注塑可电镀树脂以形成物体的可电镀部分，该可电镀部分限定第二顶表面和第二厚度，其中不可电镀部分相对于可电镀部分凸出，使得可电镀部分的第二顶表面从不可电镀部分的第一顶表面错移；以及在形成可电镀部分之后，执行镀铬工艺，其中将铬镀层施加到可电镀部分的第二顶表面以形成物体的铬镀层部分，该铬镀层部分限定第三厚度和与不可电镀部分的第一顶表面基本上齐平的第三顶表面。
在一些具体实施中，第一厚度大约等于第二厚度和第三厚度的总和。在一些具体实施中，铬镀层部分的第三顶表面与同不可电镀部分的第一顶表面齐平的差距小于第三厚度的20％。
从下文提供的具体实施方式、权利要求书和附图，本公开的教导的其他适用性领域将变得显而易见，其中贯穿附图的若干视图中，类似的附图标记指代类似的特征。应当理解，包括其中所引用的已公开的实施方案和附图的具体实施方式本质上仅是示例性的，仅出于说明的目的，并且不旨在限制本公开的范围、其应用或用途。因此，不背离本公开的要旨的变型意图在本公开的范围内。
附图说明
图1是根据现有技术的选择性镀铬物体的侧视图或剖视图；
图2是根据本公开原理的具有齐平界面的示例选择性镀铬物体的侧视图或剖视图；并且
图3是根据本公开原理的制造具有齐平界面的选择性镀铬物体的示例方法的流程图。
具体实施方式
本文提出了实现基本上齐平的界面的选择性镀铬技术。这些技术涉及用于形成具有暴露表面的物体的多物料(例如，两种物料)注塑工艺，其中不可电镀树脂(例如，聚碳酸酯或PC)相对于可电镀树脂(例如，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物或ABS)凸出。虽然PC和ABS在本文中分别被具体讨论为不可电镀树脂和可电镀树脂，但是应当理解，这些技术适用于其他合适的不可电镀树脂和可电镀树脂。可电镀树脂的一些非限制性示例包括ABS、PC-ABS和基于酰胺的聚合物(例如，尼龙/聚酰胺(PA))，并且不可电镀树脂的一些非限制性示例包括PC、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、以及聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、基于酰胺的聚合物、以及它们的组合(例如，PET+PC)。然后执行镀铬，这使得铬镀层积聚在物体暴露表面的与可电镀树脂相对应的一部分上。精确地控制电镀工艺，使得物体的所得暴露表面在可电镀树脂顶上的镀层和不可电镀树脂之间具有基本上齐平的界面。这些技术的一些示例有益效果包括增强的视觉外观、触摸时更光滑的感觉，以及减轻过量镀铬。
现在参见图2，展示了根据本公开的技术形成的物体200的侧视图或剖视图。如图所示，不可电镀树脂(例如，PC)部分204相对于可电镀树脂(例如，ABS)部分208凸出。因此，可电镀树脂部分208的顶表面212低于不可电镀树脂部分204的顶表面216或从后者错移。虽然不可电镀树脂部分204被展示为具有大于可电镀树脂部分208的厚度(t1)的厚度(t2)，但是应当理解，物体200的后部部分或底部部分可以不具有如图所展示的不可电镀树脂部分204和可电镀树脂部分208之间的齐平界面，因此厚度t1可以大于厚度t2。然后将具有厚度(t3)的一层铬镀层220施加到可电镀树脂部分208的顶表面212。精确地控制该工艺，使得铬镀层220的顶表面224与不可电镀树脂部分204的顶表面216基本上齐平，从而形成基本上齐平的界面228。在一个示例性具体实施中，厚度t2大约等于厚度t1和厚度t3的总和。在一些具体实施中，术语“基本上齐平”表示铬镀层部分220的顶表面224与同不可电镀树脂部分204的顶表面216齐平的差距不超过一定的量(例如，厚度t3的某个百分比)。仅举例说明，该量可以是厚度t3的20％。应当理解，可以利用其他百分比和/或可接受的齐平度阈值。还应当理解，对于较小的厚度t3，诸如与外部应用相比，对于内部应用，更齐平的界面将是期望的。
现在参见图3并继续参考图2，提出了方法300。在304处，铬镀层220的厚度是预先确定的。在一个示例性具体实施中，该厚度在大约20微米至60微米的范围内。对于内部应用，例如，厚度范围可以为大约20微米至40微米，而对于外部应用，例如，厚度范围可以为大约40微米至60微米。仅举例说明，对于外部应用的40微米至60微米厚度范围，基本上齐平的界面与齐平的差距可以优选地不超过大约20微米、更优选地与齐平的差距小于大约10微米，并且甚至更优选地与齐平的差距不超过大约5微米。在一个示例性具体实施中，该厚度可以使用具有各种参数作为输入的模型来预先确定，这些参数诸如但不限于：(i)物体200的几何形状，(ii)在镀铬工艺期间，电镀支架上的低电流密度区和高电流密度区中的至少一者，(iii)物体200和电镀支架的底梁之间的间距，以及(iv)材料导电性。低电流密度区和高电流密度区例如取决于物体200在电镀支架上的位置。例如，物体200可以更靠近低电流密度区中的阳极放置，以改善整个电镀支架上的均匀度。应当理解，可以利用任何合适的模型和参数来预先确定铬镀层220的厚度。仅举例说明，可以利用
Plat1ngManager软件对铬镀层厚度建模。一旦已知该厚度，就可以进行注塑。应当理解，可以存在其他中间步骤，诸如基于铬镀层的已知厚度偏移或设计用于注塑工艺的模具或其他工具。还应当理解，铬镀层220的厚度可以沿物体200的长度变化，特别是对于较长的物体。这可能是由于例如物体200在电镀支架上的定位以及距阳极的不同距离所致。因此，可接受的齐平度参数可以相对于铬镀层220沿物体200的整个长度的平均厚度。
在308处，执行第一物料注塑。这可以是在纹理化、部分纹理化或非纹理化的工具中注塑不可电镀树脂或可电镀树脂，以形成不可电镀树脂部分204和可电镀树脂部分208中的一者。然而，可能优选的是，首先注入不可电镀树脂以首先形成不可电镀树脂部分204。在312处，在纹理化、部分纹理化或非纹理化的工具中用不可电镀树脂和可电镀树脂中的另一者执行第二物料注塑，以形成不可电镀树脂部分204和可电镀树脂部分208中的另一者。虽然上文仅展示并讨论了多物料注塑工艺的两种物料，但是应当理解，物体200可以由多物料注塑工艺的三种或更多种物料形成。一个或多个工具可以预先通过包括但不限于激光蚀刻/纹理化、喷砂、电蚀(例如，放电机加工或EDM)、机加工和化学蚀刻的方法来纹理化。在316处，将物体200从模具中取出。在320处，后加工纹理可以任选地添加到物体200的不可电镀树脂部分204或可电镀树脂部分208(例如，用于增强视觉效果)。这可以包括例如机加工不可电镀树脂部分204的顶表面216或可电镀树脂部分208的顶表面212、向其施加附加材料层，或者经由另一种工艺诸如激光蚀刻/纹理化、喷砂、化学蚀刻等。然而，出于经济原因，对于部件200的批量生产，工具内纹理化优于后加工。在324处，执行镀铬工艺，由此铬镀层220被施加到可电镀树脂部分208的顶表面212，使得铬镀层220的顶表面224与不可电镀树脂部分204的顶表面216基本上齐平，从而形成基本上齐平的界面228。然后，方法300结束或可以返回308以用于制造另一个物体200。
应当理解，物体200可以是具有施加到其上的装饰性铬镀层的任何合适的塑料物体。物体200的一个非限制性示例是用于车辆的装饰性饰件。对于车辆饰件应用，物体200可以是内部部件(仪表板总成、中控台总成、多媒体或信息娱乐单元总成、车门装饰板等)或外部车身部件(前面或侧面格栅总成、保险杠或挡泥板凸显件、前灯或尾灯凸显件、行李箱盖饰面等)。应当理解，本文所述的系统和方法不限于机动车应用，并且可以适用于用于非机动车应用(电器和消费品、铁路、摩托车、航空航天等)的装饰性装饰件。如前所讨论，这些装饰性饰件可以是背光照明装饰性饰件，其中不具有铬蠕变的基本上齐平的界面对于最佳背光照明效果是理想的。
虽然第一、第二、第三等术语在本文中可以用于描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应被这些术语限制。这些术语可以仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分区分开来。除非上下文明确指示，否则术语诸如“第一”、“第二”和其他数字术语在本文使用时并不暗示次序或顺序。因此，在不脱离示例性实施方案的教导内容的情况下，下面讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分。
还应当理解，本文中可以明确地设想各种示例之间的特征、要素、方法和/或功能的混合和匹配，以使得本领域技术人员将从本教导内容中认识到，一个示例的特征、要素和/或功能可以酌情结合到另一个示例中，除非上文另外描述。
Claims (20)
1.一种具有基本上齐平的界面的选择性镀铬物体，所述物体包括：
第一部分，所述第一部分通过注塑可电镀树脂形成并且限定第一顶表面；
第二部分，所述第二部分通过注塑不可电镀树脂形成并且限定第二顶表面，所述第二部分相对于所述第一部分凸出，使得所述第二部分的所述第二顶表面从所述第一部分的所述第一顶表面错移；以及
第三部分，所述第三部分通过镀铬工艺形成，其中将铬镀层施加到所述第一部分的所述第一顶表面，使得所述第三部分的第三顶表面与所述第二部分的所述第二顶表面基本上齐平。
2.根据权利要求1所述的物体，其中所述第二部分的凸出布置限定相对于所述第一部分的脊。
3.根据权利要求2所述的物体，其中所述脊防止所述铬镀层在所述第二部分的所述第二顶表面上方延伸的的铬蠕变或过度电镀。
4.根据权利要求1所述的物体，其中所述第三部分的厚度在大约20微米至60微米的范围内。
5.根据权利要求1所述的物体，其中所述可电镀树脂是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚碳酸酯-ABS(PC-ABS)或基于酰胺的聚合物。
6.根据权利要求1所述的物体，其中所述不可电镀树脂是聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、基于酰胺的聚合物或它们的组合。
7.根据权利要求1所述的物体，其中所述第一部分和所述第二部分中的一者具有表面纹理。
8.一种制造具有基本上齐平的界面的选择性镀铬物体的方法，所述方法包括：
注塑可电镀树脂以形成所述物体的第一部分，所述第一部分限定第一顶表面；
注塑不可电镀树脂以形成所述物体的相对于所述第一部分凸出的第二部分，所述第二部分限定第二顶表面；以及
执行镀铬工艺，其中将铬镀层施加到所述第一部分的所述第一顶表面以形成第三部分，所述第三部分限定第三顶表面，所述第三顶表面与所述第二部分的所述第二顶表面基本上齐平。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第二部分的凸出布置限定相对于所述第一部分的脊。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述脊防止所述铬镀层在所述第二部分的所述第二顶表面上方延伸的铬蠕变或过度电镀。
11.根据权利要求9所述的方法，其中所述第三部分的厚度在大约20微米至60微米的范围内。
12.根据权利要求9所述的方法，其中所述可电镀树脂是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚碳酸酯-ABS(PC-ABS)或基于酰胺的聚合物。
13.根据权利要求9所述的方法，其中所述不可电镀树脂是聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、基于酰胺的聚合物或它们的组合。
14.根据权利要求9所述的方法，还包括通过基于下列各项中的至少一项建模来预先确定所述第三部分的厚度：(i)所述物体的几何形状，(ii)电镀支架上的低电流密度区和高电流密度区中的至少一个，(iii)所述物体与所述电镀支架的底梁之间的间距，以及(iv)材料导电性。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括基于所述第三部分的预先确定的厚度来确定如何控制所述注塑以实现所述第二部分的所述凸出布置。
16.根据权利要求9所述的方法，还包括在注塑所述第一部分和所述第二部分中的一个期间使用纹理化工具来产生表面纹理。
17.根据权利要求9所述的方法，还包括对所述第一部分和所述第二部分中的一个进行后加工以产生表面纹理。
18.一种制造具有基本上齐平的界面的选择性镀铬物体的方法，所述方法包括：
注塑不可电镀树脂以形成所述物体的不可电镀部分，所述不可电镀部分限定第一顶表面和第一厚度；
在形成所述不可电镀部分之后，注塑可电镀树脂以形成所述物体的可电镀部分，所述可电镀部分限定第二顶表面和第二厚度，其中所述不可电镀部分相对于所述可电镀部分凸出，使得所述可电镀部分的所述第二顶表面从所述不可电镀部分的所述第一顶表面错移；以及
在形成所述可电镀部分之后，执行镀铬工艺，其中将铬镀层施加到所述可电镀部分的所述第二顶表面以形成所述物体的铬镀层部分，所述铬镀层部分限定第三厚度和与所述不可电镀部分的所述第一顶表面基本上齐平的第三顶表面。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述第一厚度大约等于所述第二厚度和所述第三厚度的总和。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述铬镀层部分的所述第三顶表面与同所述不可电镀部分的所述第一顶表面齐平的差距小于所述第三厚度的20％。
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