可镀导电聚合物零件和成形方法与流程

本公开涉及电镀聚合物零件，并且更具体地涉及用于具有特定抛光要求的机动车辆应用的电镀聚合物零件。

背景技术：

1、本部分中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。

2、通常用铬或其他类似材料对塑料零件进行镀覆，以便提供机动车辆的外部部件(诸如，作为示例的前格栅或其他装饰部件)的改善的美观性。用铬涂覆聚合物或塑料零件的常规工艺涉及使塑料零件的表面导电的多步骤工艺。

3、参考图1，用于使塑料零件导电的常规工艺100包括在102处首先清洁基底的表面。清洁表面有助于去除碎屑、污垢、污迹、指纹等。通常，温和的碱性清洁剂就足够了，但在一些应用中可能需要用酸性溶液(例如，铬酸)彻底润湿。在清洁之后，在104处在蚀刻之前将基底预浸入溶剂中。这可提高蚀刻剂到达并侵蚀基底表面的速率。在预浸之后，在106处用蚀刻剂蚀刻基底。蚀刻增加基底的表面积并且产生微孔，所述微孔有助于与沉积金属结合。合适的蚀刻剂包括铬酸或硫酸。在108处，可选地将调节剂施加在蚀刻的基底上。调节剂可在活化阶段促进更均匀的吸收。在可选的调节或蚀刻(如果没有可选的调节)之后，则在110处中和(例如，冲洗)蚀刻的基底以去除过量的酸/蚀刻剂。合适的中和剂包括但不限于亚硫酸氢钠或提供用于去除蚀刻剂的其他中和剂。在中和之后，在112处使蚀刻的基底活化以在镀覆期间充当催化剂。通过引入低浓度贵金属液体活化剂(例如，钯、铂、金等)可促进活化，并且所述活化用于显著降低带出液(drag-out)成本。在活化之后，促进剂在114处去除过量的氢氧化亚锡，这有助于活化剂充当催化剂并且抑制跳镀的发生。然后可冲洗蚀刻的基底，并且在116处经由无电镀液将金属涂层(例如，铜、镍)沉积在蚀刻的基底上，这使得蚀刻的基底导电。在使塑料零件的表面导电之后，所述过程结束，并且采用进一步的加工来对塑料零件涂覆铬层。

4、根据常规工艺的塑料零件上的铬或金属涂层的厚度可依据零件几何形状在整个塑料零件上变化。例如，根据常规工艺镀覆的汽车格栅可能产生范围为约4微米至50微米的厚度变化。此类变化可能是由待涂覆的零件的深表面(例如，雾灯饰边)引起的。为了抵消此类尺寸变化，可定制基底本身的几何形状(例如，以使基底的裂缝、凹穴、凹陷等深度缩短)或者可增加基底浸入无电镀液中的停留时间。还可采用辅助阳极以促进在具有较深的裂缝、凹穴、凹陷等的基底的表面上进行金属镀覆。不幸的是，当超过厚度公差时，需要进一步的精加工以在基底上提供金属涂层的均匀层，从而导致成本和循环时间增加。

5、本公开解决了与用诸如铬或镍的美观材料涂覆塑料零件相关的这些和其他问题。

技术实现思路

1、本部分提供了对本公开的总体概述并且不是对其全部范围或其所有特征的全面公开。

2、根据本公开的一种形式，一种镀覆基底的方法包括蚀刻所述基底的表面的至少一部分以在所述表面内形成空隙。所述基底包括复合材料，所述复合材料具有设置在热塑性基质内的导电纳米结构网络。将电极附接到所述基底，并且将所述基底放置到第一导电金属的镀液中。通过所述电极将电压施加到所述基底，并且通过所述导电纳米结构网络来传导所述电压以将第一导电金属层沉积到所述基底的所述表面上。将第二导电金属电镀到所述第一导电金属层上以形成第二导电金属层。

3、在这种形式的变型中(所述变型可单独地或以任何组合实施)：所述导电纳米结构的量为所述复合材料的约0.5重量％；所述第一导电金属是铜，并且所述第二导电金属是镍；所述第一导电金属包括铜、铜合金、镍和镍合金中的至少一者；所述热塑性基质包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)和聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(pc/abs)中的至少一者；所述导电纳米结构网络包括碳纳米管；所述第一导电金属层的厚度在约20μm和约40μm之间；通过沿着所述基底的周边设置的所述辅助阳极来传导所述电压；不使用无电镀覆工艺来镀覆所述基底；将第三导电金属电镀到所述第二导电金属层上以形成第三导电金属层；所述第二导电金属是镍，并且所述第三导电金属是铬；并且根据本方法镀覆零件。

4、根据本公开的另一种形式，一种镀覆基底的方法包括蚀刻所述基底的表面的至少一部分以在所述表面内形成空隙。所述基底包括复合材料，所述复合材料具有设置在热塑性基质内的导电纳米结构网络。所述导电纳米结构网络的量为所述复合材料的约0.5重量％。将电极附接到所述基底，并且将所述基底放置到第一导电金属的镀液中。通过所述电极将电压施加到所述基底，并且通过所述导电纳米结构网络来传导所述电压以将第一导电金属层沉积到所述基底的所述表面上，并且将第二导电金属电镀到所述第一导电金属层上以形成第二导电金属层。

5、在这种形式的变型中(所述变型可单独地或以任何组合实施)：所述第一导电金属层的厚度在约20μm和约40μm之间；通过沿着所述基底的周边设置的所述辅助阳极来传导所述电压；并且所述第一导电金属是铜，并且所述第二导电金属是镍。

6、在本公开的又另一种形式中，一种镀覆基底的方法包括蚀刻所述基底的表面的至少一部分以在所述表面内形成空隙。所述基底包括复合材料，所述复合材料具有设置在热塑性基质内的导电纳米结构网络，并且所述导电纳米结构网络的量为所述复合材料的约0.5重量％。将电极附接到所述基底，并且将所述基底放置到包括第一导电金属的镀液中，所述第一导电金属包括铜和铜合金中的一者。通过所述电极将电压施加到所述基底，并且通过所述导电纳米结构网络来传导所述电压以将第一导电金属层以约20μm和约40μm之间的厚度沉积到所述基底的所述表面上。将第二导电金属电镀到所述第一导电金属层上以形成第二导电金属层。

7、在这种形式的变型中(所述变型可单独地或以任何组合实施)：通过沿着所述基底的周边设置的所述辅助阳极来传导所述电压；不使用无电镀覆工艺来镀覆所述基底；将第三导电金属电镀到所述第二导电金属层上以形成第三导电金属层。

8、根据本文中提供的描述，另外的适用领域将变得显而易见。应当理解，描述和具体示例仅意图用于说明目的，而不意图限制本公开的范围。

技术特征：

1.一种镀覆基底的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述导电纳米结构的量为所述复合材料的约0.5重量％。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一导电金属是铜，并且所述第二导电金属是镍。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一导电金属包括铜、铜合金、镍和镍合金中的至少一者。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述热塑性基质包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)和聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(pc/abs)中的至少一者。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述导电纳米结构网络包括碳纳米结构。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一导电金属层的厚度在约20μm和约40μm之间。

8.根据权利要求1所述的方法，其还包括通过沿着所述基底的周边设置的辅助阳极来传导所述电压。

9.根据权利要求1所述的方法，其中不使用无电镀覆工艺来镀覆所述基底。

10.根据权利要求1所述的方法，其还包括将第三导电金属电镀到所述第二导电金属层上以形成第三导电金属层。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述第二导电金属是镍，并且所述第三导电金属是铬。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述导电纳米结构的量为所述复合材料的约0.5重量％，并且所述第一导电金属层的厚度在约20μm和约40μm之间。

13.根据权利要求10所述的方法，其中所述导电纳米结构的量为所述复合材料的约0.5重量％，并且所述第一导电金属层的厚度在约20μm和约40μm之间。

14.根据权利要求1所述的方法，其中所述导电纳米结构的量为所述复合材料的约0.5重量％，并且所述第一导电金属层的厚度在约20μm和约40μm之间。

15.一种根据权利要求1所述的方法镀覆的零件。

技术总结本公开提供了“可镀导电聚合物零件和成形方法”。一种镀覆基底的方法包括蚀刻所述基底的表面的至少一部分以在所述表面内形成空隙。所述基底包括复合材料，所述复合材料在其中分散有导电纳米结构网络。将电极附接到所述基底，将所述基底放置在第一导电金属的镀液中，并且通过所述电极将电压施加到所述基底以将第一导电金属层沉积到所述基底的所述表面上，并且在其上电镀第二导电金属层。技术研发人员：黛博拉·弗朗西斯·米耶斯基,保罗·肯尼士·戴尔洛克,拉隆·米歇尔·布朗,斯图尔特·C·索尔特,阿尔珀·克孜尔塔斯受保护的技术使用者：福特全球技术公司技术研发日：技术公布日：2024/4/24