網(wǎng)站寄語:提高塑料鍍層結(jié)合力,確實需要避開一系列不當(dāng)操作。以下是一些關(guān)鍵的不當(dāng)操作及其影響,以及相應(yīng)的改進(jìn)措施:
(1) 除油不良
在塑料成型過程中,一般模具上加脫模劑;在周轉(zhuǎn)過程中又會黏附各種油污物質(zhì)以及在后工序的拋光中黏附的拋光膏等等,都妨礙了硫酸一鉻酸型粗化液對塑料表面的粗化,達(dá)不到親水性和粗化的要求,使粗化不均勻,嚴(yán)重影響塑料與鍍層的結(jié)合力。
常用的除油方法有有機(jī)溶劑除油和堿性除油。
塑料除油常用的有機(jī)溶劑包括:
ABS——乙醇;
環(huán)氧樹脂——甲醇、丙酮;
聚苯乙烯——乙醇、甲醇、三氯乙烯;
酚醛塑料——甲醇、丙酮;
聚氯乙烯——乙醇、甲醇、丙酮、三氯乙烯;
聚酰胺——汽油、三氯乙烯;
氟塑料——丙酮;
聚酯酰酯——甲醇、三氯乙烯;
聚丙烯酸酯——甲醇;
氨基塑料——甲醇
堿性除油液的組成與鋼鐵件堿性除油液相似,堿性除油液不能用于酚醛塑料等不耐堿的材料,除油液的溫度不宜過高,否則容易引起制品變形。
處理方法:合理選擇除油工藝,嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)作業(yè),保證除油效果塑料零件的成型工藝對鍍層的結(jié)合力影響很大。判別其好壞的方法是在24℃ ~13℃的溫度下用冰醋酸浸泡2min,然后水洗干燥,如果這時工件表面產(chǎn)生白色粉末或是產(chǎn)生裂紋,則這樣的塑料內(nèi)應(yīng)力很大,結(jié)合力不好,一般來說產(chǎn)生白粉時,多數(shù)不能通過循環(huán)試驗,產(chǎn)生裂紋時,多數(shù)不能通過剝離試驗。該異常往往發(fā)生在零件相同的部位,多數(shù)零件都有類似現(xiàn)象。
(2)注塑成型條件不當(dāng)
附一:塑料零件的成型工藝
a.原材料應(yīng)在80~90℃溫度下烘干4h,以去除殘留水分;
b.充分混煉,以使各成分、溫度均勻;
C.盡可能不使用脫模劑,特別是不能使有機(jī)硅油脫模劑,若非用不可,也只能用滑石粉或肥皂水;
d.注塑溫度一般在255~275℃為宜;
e.模具溫度一般在45~95℃為宜;
f.注塑壓力要低,注塑速度要慢
附二:塑料零件內(nèi)應(yīng)力的檢查及處理
①冰醋酸浸漬法。
將零件完全浸入24℃±3℃的冰醋酸中30s,取出后立即清洗,然后曬干檢查表面,若有細(xì)小致密的裂紋,說明此處有應(yīng)力存在。
裂紋越多,應(yīng)力越大。重復(fù)上述操作,在冰醋酸中浸2min,再檢查零件,若有深入塑料的裂紋,說明此處有很高的內(nèi)應(yīng)力。裂紋越嚴(yán)重,內(nèi)應(yīng)力越大。
②溶劑浸漬法。
將零件完全浸入21℃±2℃1+1的甲乙酮和丙酮的混合溶劑中15S,取出后立即甩干,依上法檢查。
③除應(yīng)力方法。
方法一:在60~75℃的溫度下加熱2~4h以消除應(yīng)力
方法二:在25%(體積)的丙酮中浸泡30rain去除應(yīng)力
處理方法:改善成型工藝,加強(qiáng)鍍前應(yīng)力檢查,確保受鍍工件的產(chǎn)品質(zhì)量
(3)化學(xué)粗化液配方不適當(dāng)
為了增加鍍層與基體材料的結(jié)合力,一般均需對基體材料表面進(jìn)行粗化處理。粗化的目的是使非金屬基體表面呈現(xiàn)微觀粗糙,增大鍍層與基體的接觸面積,通過粗化使塑料表面的微觀幾何形狀和聚合分子的化學(xué)本質(zhì)得到改變,形成極性基,從而使塑料表面由疏水性變成親水性;
同時,粗化后,塑料表面形成許多均勻的小凹坑,使鍍層鑲嵌進(jìn)去,像“撳鈕”或“鉚釘”那樣使鍍層與塑料基體牢固結(jié)合。在ABS塑料電鍍中,常用的化學(xué)粗化液是硫酸一鉻酐型,當(dāng)鉻酐與硫酸的比例不恰當(dāng)時,粗化液對塑料表面的丁二烯樹脂沒有氧化腐蝕作用,不能形成凹坑,因此金屬層與塑料沒有結(jié)合的基礎(chǔ)。在這種情況下,光是改善腐蝕液溫度和腐蝕時間也不能奏效
處理方法:合理選擇粗化工藝,嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)作業(yè);同時要注意三價鉻的積累,三價鉻不超過209/L為[敏感詞]。
(4)粗化不夠充分或過度
粗化是影響結(jié)合力的關(guān)鍵因素。粗化不夠充分產(chǎn)生的結(jié)合力不好較多地出現(xiàn)在零件的凹面上,若將鍍層剝離,則這些部位的塑料表面通常比較光滑,而粗化過度造成的結(jié)合力不好較多地出現(xiàn)在零件的[敏感詞]和邊緣,剝?nèi)ュ儗雍筮@些部位呈現(xiàn)出粗糙的外觀。
常用的檢驗方法是將粗化過的零件放在太陽光下或放在烘箱中干燥,若干燥后的表面發(fā)白,零件的[敏感詞]和邊緣出現(xiàn)細(xì)粉狀的黃白色物質(zhì),這種粉狀物用手能揩去,則表明這些零件已粗化過度(或老化),應(yīng)降低粗化溫度或縮短粗化時間。
假如干燥后的表面只有少數(shù)部位發(fā)白,大部分表面仍是塑料的本色,則表面粗化不夠充分,應(yīng)提高粗化溫度或延長粗化時間。粗化溫度和時間是相關(guān)的,溫度過低達(dá)不到粗化效果,延長時間也不行,粗化溫度多數(shù)控制在65~70℃,粗化的時間根據(jù)零件的成分和大小決定,一般在5~15min,PC含量越高,粗化時間要更長。
如果沒有把握,[敏感詞]進(jìn)行小試驗,分批在不同的粗化溫度和時間下進(jìn)行試驗,再根據(jù)試驗結(jié)果,確定工藝標(biāo)準(zhǔn)。
處理方法:嚴(yán)格工藝規(guī)范和工藝參數(shù)
(5)化學(xué)鍍銅液中有油污染
為了改善化學(xué)鍍銅層的結(jié)晶組織,減少銅粉,延長化學(xué)鍍銅液的使用壽命,常采用空氣攪拌,若空氣不凈,勢必會將油污和灰塵帶入到化學(xué)鍍銅液中,將會使化學(xué)鍍層出現(xiàn)粗糙、疏松和結(jié)合力不好等異?,F(xiàn)象。
檢查方法及處理方法:由于化學(xué)鍍銅液呈堿性,如果進(jìn)入化學(xué)鍍液的油污為皂化油,則會發(fā)生皂化反應(yīng).,生成肥皂和甘油;若進(jìn)入鍍液的油為非皂化油,那么在長時間的空氣攪拌下會部分乳化,從而使化學(xué)鍍銅液出現(xiàn)一些泡沫。
當(dāng)觀察到化學(xué)鍍銅液中泡沫產(chǎn)生,同時又發(fā)生化學(xué)鍍層粗糙、疏松、結(jié)合力不好的現(xiàn)象時,就應(yīng)檢查攪拌的空氣是否有油,如果有油,一方面應(yīng)加強(qiáng)空氣的凈化,另一方面對化學(xué)鍍銅液進(jìn)行活性炭處理,除去油污,調(diào)整成分后重新使用。
附:塑料鍍的結(jié)合力測定方法
①剝離法。
剝離法使用寬25mm的塑料條經(jīng)磨光后鍍銅,銅層的推薦厚度為37.5tLm(美國)和40t_£m(德國)。按照規(guī)定辦法剝離起20mm鍍層,然后用夾具夾牢剝離的鍍層,在垂直于表面(90?!?0)的方向上用拉力計以100~150mm/min的速度進(jìn)行剝離,直到鍍層剝離,記錄剝離力。具體方法見ASTM B 533—1970和DIN 40802
②拉脫法。
用lcm×lcm×lcm的銅柱或鋁柱和鍍銅(30~40)后的塑料板粘接,室溫下固化24h。用刀子除去金屬柱周圍的黏結(jié)劑并切斷鍍層。在拉力機(jī)上用垂直于鍍層表面的力進(jìn)行拉脫,直到銅層和塑料分離。此時的拉力就是鍍層的拉脫強(qiáng)度。拉脫速度對結(jié)果有影響,建議拉脫速度用lmm/min左右。
③冷熱循環(huán)試驗。
此方法有多種標(biāo)準(zhǔn),都是在高溫條件下保溫一定時間,轉(zhuǎn)到低溫條件下放一定時間,反復(fù)若干次,來定性評價塑料電鍍產(chǎn)品的結(jié)合力。
綜上所述,提高塑料鍍層結(jié)合力需要全面考慮除油、注塑成型、粗化等各個環(huán)節(jié)的操作規(guī)范性和合理性,并采取相應(yīng)的改進(jìn)措施來避免不當(dāng)操作對鍍層結(jié)合力的影響。
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