塑料电镀的关键技术

王志鹏

（际华三五二二装具饰品有限公司，天津 300100）

塑料电镀的关键技术

王志鹏

（际华三五二二装具饰品有限公司，天津 300100）

塑料电镀这一技术可以算得上现代加工工艺中“新工艺+新材料”的典型，相比于金属制件，可以形成有目共睹的金属质感，将制品重量予以有效减轻，对塑料装饰性及外观加以改善，也可对其表面机械强度予以增强。

塑料电镀 关键技术 新工艺

所谓“塑料电镀”，指的是以电镀和化学镀相互结合的形式，涂覆金属镀层于塑料表面的一种加工办法。经此加工，可以保留其生产效率高、价廉、质轻的好处，从而使之具备导热抗老化、导电、金属外观等特点。因此，塑料电镀工艺目前已在轻工产品、机床按钮、光学仪器、电子等方面获得了广泛应用。尤其是在功能性、工程等层面上体现出的作用，已经上升到了一系列相关产品不可或缺的“工序”之一。如今，将之用作光学、导磁、抗涡流开关、电磁屏蔽、电导方面的例子层出不穷。越来越多的开发者考虑在提升产品性能、更新产品方面对塑料电镀技术加以相应运用。

1 电镀对塑料品种的要求

电镀塑料的活动，第一步要考虑塑料作为一种非导体，难以对之加以直接电镀。电镀前预处理塑料表面部分，除去其表面各种杂质，从而有效保持洁净，再在其上沉积一层作为阴极的导电金属膜，以进行进一步的电镀。如今的电镀塑料中，占据主体的产品包括尼龙、聚丙烯、ABS之类，其中为数不少的类型都是专为电镀而“量身定做”的，可以最大程度对塑料电镀工艺的诸方面要求做出适应。

2 电镀对塑料件造型的要求

此方面考虑的重点在于两个层面——防止产品由于电镀时电流分布不均造成的反光、厚度之类问题。至于外观大打折扣、防止由于塑料件局部应力集中而面临镀层结合力的下降，其主要的要求包括：

（1）尽量避免平面面积过大，原因在于平面不平、不均是最为明显的缺陷。

（2）不管什么棱角，均应采取倒圆形式，以防电镀后变形、应力集中、飞边等情况出现。

（3）深孔要开缝，不要有盲孔，从而防止清洗、电镀困难。

（4）厚度不要有突变，也不宜太薄，从而防止电镀后变形或应力集中。

（5）可采取犁花、皮纹、刷光之类办法来掩盖诸多外观缺陷，并由此形成装饰效果，其实际上均可在模具上层面获得相应的解决。

3 电镀对塑料件制造工艺的要求

因为塑料件电镀后会将其表面缺陷进一步“表面化”，故而电镀用塑料件有着很高的模具表面光洁度，喷砂、高光、旋光、拉丝之类的众多装饰效果都要有所体现。

注塑时，电镀用塑料件多无需脱模剂。为在此方面获得方便，应在出模方向上在模具中做出一定坡度加工。

4 塑料电镀的主要技术及发展前景

目前，塑料电镀技术依旧有着颇为繁琐的工艺限定、加工过程之类。此方面主要在于开发能够对化学镀直接催化的塑料，而将“金属化”前处理工艺完全省掉的做法已经获得成功。同时，也有分散导电微粒于聚丙烯塑料中，以小电流直接在低电压下电镀镍的做法，且已经拥有了获得连续镀层的工艺。发展考虑方向主要包括以下几个方面。

4.1 向高品质方向发展

因为塑料电镀制品同时具备金属镀层和塑料两者各自的优点，所以水暖器材、家用电器、机动车零部件的生产都会广泛应用之——如镶条、仪表壳、水箱面罩、车灯、汽车铭牌之类。它往往要求具备一定耐蚀性和相应的装饰性。首先，其镀层外观具备比装饰铬层更高的均匀性、平整性、光亮度，但是因为镀层光亮度较高，以至其上一系列瑕疵之处都显而易见，故而如何消除其中细微问题，成为了塑料电镀的最重要课题。同时，镀层又在耐蚀性、结合力之类层面上要求颇为严格，有必要借助严格的管理和可靠、先进的工艺来保证镀层质量的稳定。如今，此类塑料的“金属化”主要为化学镀铜（硝酸银活化）以及化学镀镍（胶体钯活化），都不同程度地存在极易出现疵病、镀层质量不稳、合格率低、操作困难、镀液稳定性差之类问题。为此，这一领域的发展方向在于对塑料电镀技术加以“升级”，尤其是对金属化工艺加以改进。

4.2 新型直接催化或直接电镀塑料

将金属化前处理工艺完全省掉，研制添加在母料中（塑料成型前）的相应化学镀催化剂，其在塑料中分散后，经粗化处理后在表面裸露并充当“化学镀催化中心”。或者，分散导电性微粒于塑料表面，使其略经处理即可直接电镀。更进一步，则为开发可直接电镀者。因为不用采取化学镀，故而稳定性和操作便利性同步有所上升，废水处理简单且会降低废品，其镀层质量、劳动生产率也会获得大幅提升。

4.3 高强度可镀塑料

如今最为广泛应用的塑料——ABS尽管有着不错的可镀性，但强度不佳。在不断变化的市场需求背景下，高强度可镀塑料必然会获得更广的应用范围和需求，故其开发活动颇为重要——这也会将各个领域中塑料的“出场率”予以扩大，使得具有金属功能的工程塑料种类越来越多。提升ABS塑料的强度方面，主要在于令其颗粒混杂或纤维缩短。加入细微颗粒往往不会影响塑料光洁度——这有利于装饰性电镀。高强度可镀塑料开发的一个更重要因素在于将镀层、塑料二者间“结合力”加以提升——其可以决定镀件很多方面的性能。就塑料件中已经成型者，不管是传统前处理工艺还是直接金属化，“粗化工艺”的掌握都是镀层结合强度方面的最主要保障因素，甚至可以说是工作成败的关键所在。就用于恶劣条件下的塑料电镀件，如汽车外部件之类，对镀层耐蚀性的提升则要求采取多（双）层镍上镀微裂纹铬、微孔铬、常规铬之类。在镀镍工艺的选择过程中，一方面讲究镀层“电位差特性”，一方面保证对铜杂质之类的高容忍度和镀层的低应力。电镀金属镀层于高强度复合材料上的做法，其应用前景必然更加广大。

4.4 选择性电镀塑料

如今，全件电镀方式是塑料电镀的主流所在。但很多时候更需要选择性电镀或局部电镀。如今主要借助于控制镀液面的办法，使得流动镀液只能对零件部位中所需电镀者加以淹没，或者涂贴绝缘胶或漆于无需电镀之处，随后再加以电镀，再镀后将绝缘胶或漆除去。以上述形式完成选择性电镀或局部电镀的效果往往不仅生产效率低，而且效果不尽人意。借助于印刷方式则可以获得“选择性印刷膜层或者需要镀层”，在此之后的电镀、金属化之类活动中仅仅是镀精饰部位。这可以提高生产效率，降低电镀成本，并取得清晰的选择面与非选择面界限，提升产品档次。

4.5 生物工程塑料的图形电镀

医学层面上，人工骨关节（生物工程塑料制品）已经获得了应用。然而，人工生物材料中更高级者会涉及到连接微处理器之类问题，而再植入印制板于生物工程塑料中往往会更大程度地增加空间需求，且很多时候难以办到。而用塑料电镀技术直接在此材料上形成所需连接线路，以此来连接相应的功能块，即可将印刷线路基板省掉。这在将来可能会成为一种流行的加工方法。

5 结语

作为一种“新材料+新工艺”典型的塑料电镀，相比于金属制件，其一方面可以形成有目共睹的金属质感，另一方面可以将制品重量予以有效减轻；一方面能够对塑料装饰性及外观加以改善，另一方面也可对其表面机械强度予以增强。但是，电镀用塑料材料的选择却要综合考虑材料的加工性能、机械性能、材料成本、电镀成本、电镀的难易程度以及尺寸精度等因素。随着工业的迅速发展、塑料电镀的应用日益广泛，成为塑料产品中表面装饰的重要手段之一。目前，国内外已广泛在ABS、聚丙烯、聚砜、聚碳酸酯、尼龙、酚醛玻璃纤维增强塑料、聚苯乙烯等塑料表面上进行电镀，其中尤以ABS塑料电镀应用最广，电镀效果最好。

[1]陆刚.谈塑料制品金属化工艺的电镀技术[J].金属世界，2011，（1）：49-53.

[2]张菊香.塑料电镀在汽车中的应用及发展[J].汽车工程师，2014，（9）：16-18.

[3]陆书来，张春军，朱学多，等.ABS电镀工艺及其常见问题分析[J].弹性体，2013，（3）：59-62.

Key Technology of Plastic Electroplating

WANG Zhipeng
(articles 3522 China International Jewelry Co., Tianjin 300100)

Plastic plating which technology can be regarded as modern processing technology in "new technology and new materials" typical, compared to metal parts, on the one hand, can form obvious metal texture, on the other hand can also be the weight of the product to be effective in reducing; on the one hand can enough of plastic decoration and appearance to be improved, on the other hand can also be the surface mechanical strength be enhanced.

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