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工藝技術丨真空電鍍的生產工藝

2015年09月23日

工藝技術丨真空電鍍生產工藝


一﹑真空
電鍍的概念

  真空電鍍即真空蒸發鍍膜﹐其原理是在高度真空條件下(1.3×10-2~1.3×10-1Pa)

  使金屬鋁片受熱蒸發并附于(塑料)工件表面﹐形成一層金屬膜的方法﹒

  真空電鍍的特點:

  1> 真空鍍膜所獲得的金屬膜層很薄(一般為0.01~0.1um),能夠嚴格復制出啤件表面的形狀

  2> 工作電壓不是很高(200V)﹐操作方便﹐但設備較昂貴﹒

  3> 蒸鍍鍋瓶容積小﹐電鍍件出數少﹐生產效率較低﹒

  4> 只限于比鎢絲熔點低的金屬(如鋁﹑銀﹑銅﹑金等)鍍飾﹒

  5> 對鍍件表面質量要求較高﹐通常電鍍前需打底油來彌補工件表面缺陷﹒

  6> 真空鍍膜可以鍍多種塑料如﹕ABS﹑PE﹑PP﹑PVC﹑PA﹑PC﹑PMMA等﹒

  重要工序工藝說明

  1) 待鍍啤件: 真空電鍍對啤件要求特別高,如:

  a) 要求啤件表面清潔,無油漬﹑污漬.

  b) 要求啤件表面粗糙度盡可能低.

  c) 啤件內應力要盡可能低﹐內外轉角要倒圓角﹒啤塑時要用較低的注射壓力﹐較高的

  模溫﹑料溫﹐以及盡可能慢的注射速度﹒

  d) 啤件外型應利于獲得均勻的鍍層﹐如較大平面中間要微突起(突起度約 0.1~0.15mm/cm)

  e) 啤件壁厚要適當﹐太薄的件易變形使鍍層附著力不好﹐太厚的件易縮水使外觀受影響﹒一般來講﹐薄壁不宜小于0.9mm﹐厚壁不宜超過3.8mm﹒

  f) 注塑缺陷如縮水﹑夾水紋﹑氣紋﹑氣泡等均會影響電鍍外觀質量﹐必須嚴格控制其程度﹐為此要求注塑時采用﹕

  i> 充分的原料烘干

  ii> 不使用脫模劑(尤其是硅烷類)

  iii> 適當的注塑模溫﹐較高料溫

  iv> 盡可能少加入或不加入水口料(減低材料中揮發物含量)

  g) 若啤件有臺階或凹位﹐應預先設計必要的斜度過渡﹒

  h) 如有盲孔﹐應設計孔深不超過孔徑一半﹐否則對孔底鍍層應不作要求.

  i) 如有“V”形槽﹐要求其寬度與深度比應大于3﹒

  2) 脫脂

  脫脂作用﹕清除啤件表面塵垢﹑油污﹐保證鍍膜有足夠的附著力﹒

  脫脂劑﹕現時生產中使用的是有機溶劑脫脂﹐有機溶劑的選擇原則是不傷害塑件表面而能迅速揮發為佳﹐所以因塑料品種而異﹐以下情況提供塑料與脫脂劑的對應情況﹒  

電鍍

  使用時注意﹕ABS﹑PC塑料件只用#617清洗(TH104會燒壞膠件)﹐而NYLON﹑PP料膠件先用TH104﹑再用#617洗凈﹒

  常溫

  實際上脫脂方法除用有機溶劑外﹐還有酸性除油﹑堿性除油等﹐下列為酸性脫油過程(供參考)                                                                                 

電鍍

  3) 上底油 & 烘干固化

  從構成上看,真空鍍膜層由底層(底油)+鍍層(鍍膜)+表面(面油)構成.

  底油的作用: 用以掩蓋或彌補產品表面可能存在的微小缺陷如針孔?麻點?刮痕等,為真空電鍍提供平整?光滑的基面,同時亦提高膜層附著力(這對于結晶性弱?極性對膜層附著力差的塑料如PE?PP尤為重要).最后還有一個作用是減少或抑制含易揮發物塑料的表面放氣量,使蒸鍍質量有保證.

  底油要求: 底油涂料應與塑料粘結性好,與鍍膜層不發生化學反應及與塑件有相近的軟化溫度.

  底油的使用: 底油其實為樹脂漆,多見為改性聚脂漆或改性聚氨脂漆做底料﹒

  注意事項:

  a).上底油操作過程中始終保持啤件清潔,上油均勻到位,不聚油,防刮花.

  b).車間環境要保持干燥?防塵?防潮.

  c).配油按工藝要求,油要過濾,保持干凈.

  4).蒸發鍍膜

  a).在發熱鎢絲上纏上鋁片.(如上次電鍍中熔鋁呈球狀包覆于鎢絲上己不可用,需拆出換過鎢絲);

  b).將上好籠架的啤件(通過小車)推入真空室內,保持電極緊密接觸,嵌入離合器定位牢固應能旋轉;

  c).順序用機械泵,羅茨泵及擴散泵抽氣,當真空度指針達到5×10-4TORR時可開始蒸鍍操作;

  d).蒸鍍過程:鎢絲升溫到650℃,鋁熔融在鎢絲上,繼續升高到近1000℃,熔化鋁被蒸發逸出,逸出的

  鋁原子以直線運動凝結在它相碰的表面上,真空室內被鍍制品不斷在旋轉 (跟籠架)使被鍍表面

  鍍上均勻膜層;

  e).平均鍍膜生產周期約30分鐘左右;

  f).設備的詳細操作使用參見附頁數據.

  5).上架 & 落架

  (一) 上架操作要點:

  a).上架前先檢查底油上油質量,不合格的需用#617天那水清洗再重新上油;

  b).夾持要穩固,保證啤件在真空室內旋轉時不會掉落甩出;

  c).啤件的裝掛位在電鍍后會留痕跡,另外夾持力過大啤件可能變形,故可保留水口/澆道作為裝掛位,在電鍍后再其除去;

  d).上架過程中不得觸摸啤件要電鍍的有效位置,以免留下指印污痕影響電鍍效果;

  e).籠架保持清潔,要定期洗擦.

  (二) 落架操作要點:

  a).小心取下,不要刮花;

  b).擺放整齊,隔層用干凈紙墊好;

  c).膠盆要蓋好,防灰塵.

  6).上面油 & 烘干固化

  面油作用:在鍍膜上加一層涂料保護(透明)膜以消除針孔使鍍層加固,提高鍍層的耐磨性和接觸性,另外一個作用是使染色工序成為可能.

  操作注意:上面油要特別注意上油均勻到位且不聚油,一般需用海綿類物滲吸去表面多余面油.

  本廠所用的面油牌號為MB-063X(由香港采購供應),適用于PC,PP,ABS,NYLON等,使用時用#617開稀,比例1:15-1:2. (上架)烘干/固化條件:溫度60-65℃,時間30min.

  7).染色 & 烘干

  染金色---使鍍膜外觀呈珼鍍金色的效果

  a> 配染色液:一般用300份水配1份色粉. (色粉供貨商:華松化學工業有限公司) ;

  b> 保持染色液70℃恒溫,通入氣流攪動令染色液均勻無沉淀;

  c> 染色時間:3 ~ 12s,之后用清水清洗兩次;

  d> 出現色差時,從溫度?時間及染色比例來調整;

  e> 染色件外觀要求:色對簽辦且色澤均一,無起點,不脫模光澤好,無刮花.烘干:溫度70℃, 時間30 ~ 40min.

  8).剪水口&電鍍成品

  剪水口:電鍍零件從整啤件上剪下,分裝入袋或排盆.

  工序注意事項:

  a).剪水口過程中應戴手套操作,避免在鍍件上留下指痕污漬;

  b).水口披鋒要剪平,清洗干凈;

  c).防止零件擦花,外觀要求高的的鍍件分開排放好,并要鋪上干凈的紙隔開,一般細件直接裝膠袋即可.

  9).補充-----翻洗電鍍件

  非啤件本身問題而是由于上油,蒸鍍,染色工藝過程問題所導致次品如污槽,刮花,顏色偏差等,足可以用熱的燒堿水溶液洗去飾層.

  工藝過程:

  a). 將燒堿(NaOH)加入水中(比例約1:20)制成過飽和溶液,電熱煮沸;

  b). 將要翻洗件置于其中約30分鐘,自行脫去鍍層油層;

  c). 取出后過清水清洗,再進行脫脂后一系列工序.

電鍍

  真空電鍍機操作指令

  一. 準備工作:

  1. 保持真空室內清潔,干燥,必要時應作清潔處理.

  2. 確認抽氣系統,機組轉向,清潔,油量符合說明書規定﹒

  3. 接通全部冷卻水.

  4. 關閉全部閥門(如預熱擴散泵﹐則前級閥不關閉).

  5. 接通氣源.

  二. 蒸鍍工作準備:

  1. 在龍架上裝好蒸發塑料件.

  2. 將龍架由小車推入真空室,使電極緊密吻合,嵌入離合器定位牢固應能旋.

  3. 關緊大門及放氣閥.

  三. 抽氣-抽氣系統機組的工作:

  1. 提前1小時將擴散泵加熱,此時用機械泵工作,下級閥打開.

  2. 機械泵抽氣:達到加熱溫度,先關下閉閥門(加熱不停止)打開上閥,對真空容器粗抽.

  3. 羅茨泵抽氣:當真空度到達730mmHG(即負壓730mmHG)后方可啟動羅茨泵,注意不得任意提前啟動羅茨泵,以免過載造成損壞,羅茨泵工作后應觀察熱偶計真空規來了解真空度﹒

  4. 擴散泵抽氣﹕當真空所指真空度到達2°t時,先打開下閥,當真空所指真空度到達3°t時,打開主閥關上閥,使擴散泵對真空室抽氣.

  5. 當指針到達7×10-2pa或以上數據可進行蒸鍍工作,若繼續抽氣時,真空度將不斷升高.

  四. 蒸鍍

  當真空室己達到所需真空度后,可進行蒸鍍操作.

  蒸發電流之最大值只允許在不超過30秒的時間內使用.

  五﹒停機

  在完成本工作日最后一次蒸鍍后,應按下述步驟停機.

  1. 關緊大門,使容器在高真空下關閉SG-3真空計.

  2. 關氣動高真空閥,關預抽上閥,關羅茨泵,關機散泵加熱﹒

  3. 在擴散泵停止加熱1小時后關下閥及關機械泵.

  4. 關冷卻水及氣壓.

  5. 關總電源

來源:廣州聯馨玻璃制品有限公司
廣州聯馨玻璃制品有限公司
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