ABS塑料电镀全套前处理工艺.pdf

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资源描述
保が
第43卷?第9期?2010年9月
ABS塑料电镀全套前处理工艺
舒畅,谢光荣,朱有兰
(广东工业大学材料与能源学院,广东广州510006
摘要]详细介绍了ABS塑料电镀前处理工艺的过程。通过试验优化出化学镀铜最佳配方及参数:16g/L硫
酸铜,25mI/L37%甲醛,20g/L,酒石酸钾钠,5gL氢氧化钠,2g/I.氯化铵;磁力搅拌,恒温50℃,pH值为12,沉
积30min。所得铜镀层均匀、光亮,厚度为2~3um,符合GB/"T12600-1990要求。
关键词]ABS望料;电镀;前处理;化学锅
[中图分类号]TQ153.
〔文献标识码]B[文章编号]1001-1560(2010)09-0059-02
0前言
上挂具→弱浸蚀→加厚电镀铜
(1)去应カ:在体积分数为25%的丙酮液中浸泡
ABS塑料广泛应用于机槭、汽车、电器、通讯设备
化工、建筑等领域-】。ABS塑料表面电镀金属及合
30min左右。
金层,能集塑料优点和金属及合金优点于一体,可进一
2)除油条件:20~30g/L氢氧化钠,30~40g/L
步拓宽其应用范围1。而使塑料表面金属化、能导电
碳酸钠,20~30gL磷酸钠,2~3g/LOP-10,50~60
℃,10~20min。
是电镀前关键的一步,其处理质量的优劣将直接影响
后续电镀的效果。本工作着重研究了ABS塑料电镀前
(3)粗化条件:400~450g/L铬酐,200~300g/L
硫酸,40~50℃,30~40min
处理工艺,特别是化学镀铜表面金属化的工艺规范。
粗化效果较佳时,基材表面无光亮、湿润且不呈白
1镀前处理工艺
色霜状;之后,以流动水充分冲洗至表面洁净。
(4)中和条件:40~60g/L氢氧化钠,室温,0.5
1.1ABS塑料加工
ABS塑料规格为20mm×10mm×3m,考虑到边
(5)一次还原条件:10mL/L水合肼,15mL/L盐
角电镀时易因电流集中而出现烧焦现象,且该位置内酸,室温,3mino
应力较大,对镀层结合力影响不好,故将直角边和锐边
(6)浸酸条件:100~200mLL盐酸,室温,2min。
改为圆弧过渡;随后对其钻孔,并用300,600,1000
(7)敏化条件:20g/L氯化亚锡,40~50mL/L盐
1500号砂纸逐级打磨后备用。
酸,室温,5min。
.2工艺流程及相关参数
配制时将氯化亚锡溶于盐酸中,并在溶液中放入
若干锡粒。
ABS塑料去应力一冷水清洗→除油→热水清洗
冷水清洗→酸洗→冷水清洗→粗化→冷水充分清洗→
(8)活化条件:4~5g/L硝酸银,6~8mIL/L氨水
中和一冷水清洗一次还原一冷水清洗一浸酸→冷水(体积分数25%),室温,5mino
清洗→敏化一→冷水清洗→去离子水清洗→活化→冷水
配制过程:将硝酸银溶于去离子水中,搅拌下缓慢
清洗→二次还原一冷水清洗→化学镀铜一冷水清洗→
加人氨水,当溶液从褐色混浊状变为透明时停止添加
氨水即可。
〔收稿日期]2010-03-26
(9)二次还原条件:80~100mL/L甲醛(37%,体
基金项目]广东省与教育部产学研合作项目(200.积分数),室温,20-30。
00022)资助
二次还原的目的是提高塑料表面催化活性,同时
通信作者]谢光荣(1969-),男,工程硕士,高级实验师,去除表面残留的活化液
研究方向为金属材料工程及材料表面工程,
(10)化学镀铜:参照文献[6~8]对化学镀铜工艺
电话:136329460,E-ma:xgr(@gdut.cu.cn进行优化(见表1)。化学镀铜液配制:将巯酸铜溶解
343Nの.9Sep-2010
elateia tertio
于50~60℃蒸馏水中,冷却至室温加人定量的甲醛得
(2)沉积速度适中镀层沉积速度和溶液的稳定
到甲溶液;用蒸馏水溶解氢氧化钠、氯化铵、酒石酸钾性是化学镀铜操作中的矛盾因素。为使镀液稳定,镀
钠,冷却至室温得到乙溶液;将甲溶液加入到乙溶液速不能太高,要在生产可以接受的范围内适当控制镀
中,加水至工作体积,搅拌均匀。
速,以保证镀液的稳定性。
表1化学镀铜工艺优化
(3)稳定剂添加适量加入稳定剂是提高镬液稳
編号
定性的重要措施之一,尤其是当控制溶液成分、pH值
甲溶液?(硫酸铜)/(g)
和操作条件有困难或仍不能解决问题时,添加稳定剂
(37%甲醛)/(mLl.
就是一个主要的补充措施。如加人适量的甲醇能抑制
p(氯化铵)/(g“L.
甲醛的自身分解及Cu的产生,鉴于甲醇毒性较强,本
乙溶液p(氢氧化钠)/(g?L.-)
工作借鉴了文献[8]的方法用KI代替,用量为15~35
p(酒石酸钾钠)/(g
mg/L。使用稳定剂时要注意掌握正确的加入量,因为
pH值
稳定剂会影响沉积速度,加入量过大会使沉积铜速度
显著变慢,甚至终止反应并影响镀层质量;加人量太
少,又不能解决稳定性问题。夏天温度高时稳定剂加
注:镀覆时使用磁力搅拌器搅
人量宜取上限,冬天温度低吋宜取下限。
(11)弱浸蚀条件:100g/L硫酸,室温,10s。
(12)加厚电镀铜条件:200~250g/L硫酸铜,3结语
60~80gL硫酸,室温,电流密度2.0~2.5Adm2,时
间20~30min
(1)ABS塑料最佳化学镀铜工艺参数:16g/L硫酸
因为铜与ABS塑料的膨胀系数比较接近,加厚铜铜,25mL/1.37%甲陸,20g/L酒石酸钾钠,5g/L氢氧
镀层可以降低温度变化对基体与镀层结合力的影响。
化钠,2g/L氯化铵;磁力搅拌,恒温50℃,pH值为12
沉积时间30min
2化学镀铜工艺优化及稳定措施
2)本工艺具有操作简便、镀铜速度快、镀层厚度
2.1优化
适中等优点,所得镀层均匀、光亮,厚度为2~3um,符
对塑料等非金属镀件在化学镀前进行化学活化处合CB/T12600-1990要求;在此之后,电镀N,Ni-W,
理,使其表面产生催化金属微粒,并具有催化活性.从Yi-P,Ni-P-SiC等多种金属及合金都能制备出合格的
而可使溶液中的金属铜离子还原并沉积。镀层表面无金属与合金镀层。
起泡、麻点、粗糙、开裂、漏镀、污物、变色等疵病光滑、
参考文献
有光泽为合格。表1中4种工艺优化试验效果如下
1]樊新民,车剑飞.工程塑料及其应用[M].北京:机械工业
Cl只有少许几处出现薄薄的铜镀层;C2所得镀层表面
出版社,2006
接近连续,但很薄,说明镀速很慢;C3镀层表面质量完
2]曾华粱,吴仲达,陈钓武,等.电镀工艺手册(第2版)
[K].北京:机械工业出版社,1997
好:镀层表面平整、细致、有光泽;镀层断面均匀连续,
〔3]姜斌.国内外ABS市场及应用概况[].中国塑料,
厚度为2~3pm,符合GB/T12600-1990要求;C4工
2006,16(12):1
艺镀层表面粗糙,发黑无光泽。据此,确定C3为优化
4]白永兰,李伟善.ABS塑料磨头上电镀Ni-SiC复合镀层
工艺。
工艺[].材料保护,2004
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