一种提高塑料电镀结合力的前处理工艺的制作方法

本发明涉及一种塑料材料处理方法，尤其涉及一种提高塑料电镀结合力的前处理工艺。

背景技术：

1、电镀是利用电解原理在某些金属表面上镀上一层金属或金属合金薄膜的过程，而塑料表面上要能够进行电镀，则需要先在塑料表面上形成一层薄的金属层，该金属层与塑料基材之间的结合力是塑料电镀件最重要的性能参数之一。塑料电镀前处理，即化学镀前的表面处理，指在塑料表面上，用一定的加工方法(通常是粗化、敏化、活化)，使之密布一层具有催化活性金属微粒并进行化学镀的全过程，包括除蜡、除油、粗化、中和、预浸、活化、解胶、化学镀等(如附图1所示)。现有的电镀工艺前处理主要是通过粗化工艺对塑料基材与镀层间的结合力进行改善，但改善范围有限。

2、等离子体是由带电粒子(正离子、负离子、电子)、光子、中性粒子(原子、分子、自由基和活性基团)组成的宏观呈电中性的电离态气体，其能量可通过辐射、中性粒子流和离子流的碰撞等作用于材料表面几纳米到几百纳米的深度，发生诸如刻蚀和清洁、氧化、接枝、活化、聚合等相互作用，改善材料表面特性，且并不会对材料基质产生破坏作用，将等离子技术应用于塑料电镀前处理中，以解决塑料基材与镀层间结合力较差的方法有待开发。

技术实现思路

1、本发明提供了一种提高塑料电镀结合力的前处理工艺，采用低温等离子技术进行塑料电镀前处理，在不影响塑料电镀产品外观的条件下，使得塑料基材与镀层间的结合力性能得到了显著改善，提高了电镀层防起泡性能。

2、本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：

3、一种提高塑料电镀结合力的前处理工艺，所述前处理工艺依次包括除蜡、除油、粗化、中和、预浸、活化和解胶，塑料工件在注塑成型后、除蜡之前进行低温等离子处理：设定并启动低温等离子处理机，将注塑成型的塑料工件固定在喷嘴前，采用等离子体射流放电的方式对塑料工件的表面进行n次循环处理；其中，2≤n≤10。

4、作为本发明的进一步优选，低温等离子处理机的设定参数为：功率为1kw，频率为18～25khz，使用的气体为空气，气源压力为3～3.5kg。

5、作为本发明的进一步优选，低温等离子处理机中采用的喷嘴为旋转射流结构，处理宽度为55～60mm(根据塑料工件大小选择不同的处理宽度)，喷嘴距离塑料工件的距离为10±3mm，喷嘴的移动速度为15±5mm/s。

6、作为本发明的进一步优选，低温等离子处理完毕后，将塑料工件挂装到导电挂具上，并依次进行除蜡、除油、粗化、中和、预浸、活化、解胶、化学镍/化学铜和电镀。具体为：

7、除蜡：将塑料工件放入装有除蜡水的槽体内，加温至30～35℃，采用超声波清洗除表面残留的抛光蜡。

8、除油：将塑料工件放入装有酸性或碱性除油水的槽体内进行除油20～30min，以使工件表面变的亲水，有利于粗化。

9、粗化：将塑料工件放入装有粗化液的槽体内，微量空气搅拌10～20min，去除表面橡胶态部分，以提供后续化学镀层的锚合点。

10、中和：将塑料工件放入装有还原剂的槽体内，阴极机械搅拌10～20min，将塑料工件和挂具上的六价铬还原为三价铬，防止后续工序受到六价铬的污染。

11、预浸：将塑料工件放入装有盐酸的槽体内预浸4～6min，以防止下道工序中的活化液被稀释。

12、活化：将塑料工件放入装有活化剂的槽体内，加温至10～70℃，阴极机械搅拌0.5～10min，将带负电荷的钯/锡群吸附于塑料表面，用作化学镍/化学铜的基础。

13、解胶：将塑料工件放入装有解胶剂的槽体内，升温至30～40℃，空气搅拌5～10min，以除去塑料表面上的锡，留下高活性的钯催化表面。

14、化学镍/化学铜：将塑料工件放入装有化学镍/化学铜药剂和稳定剂的槽体内，升温至20～40℃，使金属镍/铜不需使用电流也能上镀，将钯催化中心连成导电层。

15、电镀：将具有导电能力的塑料工件依次放入通有电流的槽体内，以镀上不同金属。

16、与现有技术相比，本发明具有如下优点或有益效果：

17、本发明利用低温等离子技术进行塑料电镀前处理，可以显著提高镀层与塑料基材间的结合力，且不影响外观，处理时间短，没有机械处理带来的粉尘污染，没有存放去应力带来的时间成本和高温去应力带来的生产成本。低温等离子处理只需电和空气即可，处理后没有其他副产物，生产成本低，绿色环保，经济、社会效益显著。

18、低温等离子处理后，塑料工件表面变得粗糙，使得表面积增加。另外，注塑过程中，由于模温和熔融塑料的温差，会导致剪切应力的产生，通过低温等离子处理，塑料表面受到刻蚀，剪切应力较大的部分表面也得以去除，进而可以显著提高粗化效果。

技术特征：

1.一种提高塑料电镀结合力的前处理工艺，所述前处理工艺依次包括除蜡、除油、粗化、中和、预浸、活化和解胶，其特征在于，塑料工件在注塑成型后、除蜡之前进行低温等离子处理：设定并启动低温等离子处理机，将注塑成型的塑料工件固定在喷嘴前，采用等离子体射流放电的方式对塑料工件的表面进行n次循环处理；其中，2≤n≤10。

2.根据权利要求1所述的一种提高塑料电镀结合力性能的前处理工艺，其特征在于，低温等离子处理机的设定参数为：功率为1 kw，频率为18~25 khz，使用的气体为空气，气源压力为3~3.5 kg。

3.根据权利要求1所述的一种提高塑料电镀结合力性能的前处理工艺，其特征在于，低温等离子处理机中采用的喷嘴为旋转射流结构，处理宽度为55~60mm，喷嘴距离塑料工件的距离为10±3mm，喷嘴的移动速度为15±5mm/s。

技术总结本发明提供了一种提高塑料电镀结合力的前处理工艺，利用低温等离子技术进行塑料电镀前处理，可以显著提高镀层与塑料基材间的结合力，且不影响外观，处理时间短，没有机械处理带来的粉尘污染，没有存放去应力带来的时间成本和高温去应力带来的生产成本。低温等离子处理只需电和空气即可，处理后没有其他副产物，生产成本低，绿色环保，经济、社会效益显著。低温等离子处理后，塑料工件表面变得粗糙，使得表面积增加。另外，注塑过程中，由于模温和熔融塑料的温差，会导致剪切应力的产生，通过低温等离子处理，塑料表面受到刻蚀，剪切应力较大的部分表面也得以去除，进而可以显著提高粗化效果。技术研发人员：盛夕军,冯玺珂受保护的技术使用者：扬州托新汽车零部件有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5