电镀级 ABS 镀层附着力差是电镀加工中常见问题,主要与前处理工艺、基材特性、电镀参数等因素相关。解决需从流程排查入手,针对性优化关键环节,以下是具体解决思路:
一、排查前处理工艺(核心影响因素)
前处理是决定镀层附着力的关键,需重点检查以下步骤:
除油不彻底
问题:ABS 表面残留脱模剂、油污或手印,会导致镀层与基材无法有效结合,出现起泡、脱落。
解决:
采用 “碱性除油 + 电解除油” 组合工艺:碱性除油剂(如氢氧化钠 50-80g/L,温度 50-60℃,时间 3-5min)去除表面油污;电解除油(电流密度 2-5A/dm²,时间 1-2min)强化微观孔隙清洁。
增加超声波辅助:在除油槽加入超声波(频率 28-40kHz),提升复杂结构件(如深孔、凹槽)的除油效果。
粗化(蚀刻)不足或过度
问题:粗化目的是通过化学腐蚀(通常用铬酸 - 硫酸混合液)使 ABS 表面的丁二烯相溶胀、溶解,形成微观凹凸结构(锚定效应)。粗化不足则表面粗糙度过低,镀层无 “抓力”;过度粗化会导致塑料表面被腐蚀穿,形成疏松层。
解决:
优化粗化液参数:铬酸(CrO₃)浓度 200-250g/L,硫酸(H₂SO₄)浓度 400-500g/L,温度 60-70℃,时间 6-10min(根据制品壁厚调整)。
检测粗化效果:用扫描电镜观察表面,应形成均匀分布的微小凹坑(深度 5-10μm);或通过 “水滴测试”,粗化后表面水膜应均匀铺展(接触角<30°),无聚集成珠现象。
中和与活化不良
问题:粗化后残留的六价铬未彻底中和(通常用亚硫酸钠溶液),会干扰后续活化;活化液(钯 - 锡胶体)浓度不足或老化,会导致催化中心(金属钯)分布不均,镀层沉积不连续。
解决:
中和液控制:亚硫酸钠浓度 80-120g/L,pH 值 4-6,温度 40-50℃,时间 2-3min,确保工件表面无黄色残留(六价铬显色)。
活化液维护:钯浓度 10-20ppm,锡离子浓度 100-200ppm,pH 值 1-2,温度 30-40℃,时间 3-5min;定期过滤去除杂质,每处理 500-1000 件工件补充一次新鲜活化液。
二、检查 ABS 基材质量
确认是否为电镀级 ABS
非电镀级 ABS(如通用级)中丁二烯含量低(通常<15%),且可能含过多润滑剂、填充剂,导致粗化效果差。需选用丁二烯含量 18-25% 的专用电镀级 ABS(如奇美 PA-727、巴斯夫 GP-22)。
检查原料是否混料:若混入再生料或其他牌号,会导致表面成分不均,可通过红外光谱检测基材成分一致性。
注塑工艺对基材的影响
注塑参数不当会导致 ABS 表面产生内应力或缺陷,影响镀层附着:
料筒温度过高(>240℃)会导致基材表面降解,形成弱边界层;过低则塑化不均,表面光洁度差。建议料筒温度控制在 200-230℃,喷嘴温度 190-210℃。
模具温度过低(<50℃)会导致制品表面收缩不均,产生应力集中。建议模具温度 60-80℃,减少内应力。
脱模剂使用过量:会残留于表面,应改用无硅脱模剂,或减少用量至最小有效剂量。
三、优化电镀过程参数
化学镀镍 / 铜底层
化学镀是连接塑料与金属镀层的 “桥梁”,底层结合力差会直接导致后续镀层脱落:
化学镀镍:控制 pH 值 4.5-5.5,温度 80-90℃,沉积速率 10-15μm/h,确保镀层厚度≥5μm,且均匀覆盖粗化后的凹坑。
化学镀铜:若采用铜底层,需控制甲醛浓度 10-15g/L,pH 值 11-12,温度 25-35℃,避免过快沉积导致镀层疏松。
电解镀参数
后续电解镀(如镀铜、镍、铬)的电流密度需逐步提升:
初始电流密度不宜过高(如镀铜起始 1-2A/dm²,30s 后升至 2-4A/dm²),防止镀层因沉积过快而与底层剥离。
镀液温度稳定:镀铜液温度 20-30℃,镀镍液 45-55℃,避免温度波动导致镀层应力变化。
四、后处理与检测
消除内应力
电镀后进行低温烘烤:60-80℃烘烤 1-2h,释放镀层与基材间的热应力,减少因膨胀系数差异导致的脱落。
附着力检测验证
采用 “划格法”(ISO 2409):用刀片划 1mm×1mm 网格(100 个格子),贴 3M 胶带用力撕下,观察镀层脱落比例(合格标准:脱落面积<5%)。
弯曲测试:将薄片制品弯曲 180°,观察弯曲处是否有镀层开裂或脱落。
总结排查流程
优先检查前处理(除油→粗化→中和→活化)各环节参数,确保表面清洁且形成有效锚定结构;
确认基材为电镀级 ABS,优化注塑工艺减少表面缺陷;
调整化学镀与电解镀参数,保证底层结合力;
通过检测验证优化效果,逐步锁定问题点。
通过以上步骤,可系统性解决镀层附着力差的问题,确保镀层与 ABS 基材形成稳定的机械结合与化学结合。