楼主 提问帖 科普贴:亮晶晶的装潢性电镀零件是怎么造出来的
发表于2021-08-11 11:29:02查看 24回复0浏览 24

说起装饰性电镀零件,大家都不陌生,因为几乎每辆车的前格栅、车身亮条、空调出风口、仪表板、门板装饰条、LOGO、字标等等都是这种类型的零件。许多品牌都会在新车型项目前期的开发阶段,邀请不同背景不同职业的普通消者,对竞品进行体验,然后收集息指产品或造型计。绝大多数消费其实对车都太了解,但他们的大分对高级的评取向却出奇一致,那就镀铬零件的少。可见,饰性镀零件对于级感及消者购欲望提升还是比较显著,这是众车企不断发花样翻新电镀零件的主要原因。本文就将向大家介绍这种零件制造工艺和部分量标。传的金属电镀工艺是种常见的表处理方案,可以起到抗腐蚀、防护、装等作。在车装性电镀领域,绝大数零件都是采用塑料电镀这种最十几年才开始逐渐规模采用的工艺。那么有童鞋可能要问了,料本是不电的,是怎么镀上属的呢?这就要从料电镀的原材料说起了。料电镀领域常用原材料是ABS。这种塑料有三种成分构成,别是A聚丙烯腈,B聚丁烯,S聚苯乙烯。这三种成分各有各的性,比如A相提供度、化学品及耐热性和机械强,使零件具一定机械性能;B相含有双键,可提耐冲击性和性,并且C=C键π键键能较,容发生学反应;S相提供熔融流性,高注性能。所以可以通调整这三相比例,来使ABS这种塑料适应同的需求,比如喷漆级的ABS,A相比例就会通常高一些;如仅是于注,那么提高S相比例会更有利于成型;如果用电镀,那么B相的比例就会比其他类型ABS要高。因为们刚才提到,B相含有C=C键,较受酸腐蚀进粗化,能够微观表面形成坑穴结构,使金属够沉积,与料基材形成机械铆接,进而形成属表层,能够导电,以便进行后续的电镀。电镀级的ABS的B相比例般控在18-22%之。其他的原材料也有可用电镀,比如PC,但是从性上讲,都不如ABS,使得ABS成为塑料镀的主要原材料。我们介绍料电镀工艺时,也将以ABS作为原材料进行讲解。面以龙门线这种主电镀使用电镀工艺来介绍一塑料镀的工艺过程:一般来讲,塑料镀共15:前步为学过程,不需要通,后步骤因表面已经形成金属层,可导电,故为化学骤,与传统镀区别已经大了。第一的注及上简单来说就把塑料零件生产出来,然后通过镀挂将塑料零件到电镀挂具上。第步的处理,就是过酸或碱性洗液将零件表的油污、灰尘等杂志清洗干净,这些都理解。第步粗,是料电镀的重之重。我们面提到了,聚丁二烯的C=C键易发生化学应,这里就利用了这一点。通过酸(CrO3水溶)、浓硫酸强氧性破坏掉双键,在表面形成坑洼的结构。这示意图。在倍显微镜下这样。粗后的横切面这样。这些“小”对一步属钯沉积至关重要,如粗化足会使“小”的数目不够,沉积效果;如果粗过度,可能会使“坑”变成“坑”,虽然似面积变大,但实际上比表面积要小很,也利于沉积,甚至会致表层塑料电镀后更易被剥离,产生严重的性能缺陷。所粗化与否,是后续电镀步骤否能达到技术要求关键。第四活化和第五加速可以结合来看。这两的核心思路就是采金属钯——这种在学领的还原反应常用催化剂,利其胶体在一的化学环境,在绝缘材料表面形成催层,为后续形成导表层下基础。在溶液中胶体钯是这形态,利用Cl-持溶稳定性,利亚锡子(Sn2+)的还原性确保核心不被氧化剂(O2或残留CrO3)氧化。过加剂破坏胶体稳定,使金属钯得到活化,沉积塑料零件表,如图所示:形成这样表面,就可开始构建表导电金属层了。第六步学镍,就是利用金属钯能催化还原反应特性,使镍子在料表发生自催化还原,让塑料表面金属化,够导,进而可以进行后续的电镀步骤。由于这一步需要加氨水,通过络合作来控镍的沉积速,所在电镀生产上的这一段,味道会比较以形。经化学镍,塑料零件表面终于沉积上了层薄的金属镍(般只有0.3-0.5μm厚)。第七瓦特镍(闪镀镍),从这步开始就需要通电,才正进了电镀工序。这一实际上是为一步镀铜服务的。因为镀铜时的流非常高,而化学镍层太,容在局(比如挂点)造成镀层被击穿,使零件废。过加厚的金属层,够承更大电流,使后续的电镀过程更加稳,合格率更。有些电镀会加铜置换工艺,让零件表面沉积一层金属铜,也可以起到增加零件对流承能力作用,但是这一步会有相一部金属镍被铜置换掉,所以需要控电率,否则可会产生结合力不良缺陷。第八镀铜,则是镀步骤中最要的步,这一步由于也在强环境进行,所以常被称为“铜”。为什么说镀铜重要,因为铜的导性仅次于银,位居有金属的第位,又有非常优异延展性,可提升整个电镀零件耐候性,能够承受剧烈的环境变。另,铜自带平整功能,在整平助剂帮助可以视小洼,形成平整的表,使后续的镀层能够生成亮平整的外。正因为如此,铜是要点保护的镀层,后续镀层构建,除了为外观服务,就是要护铜层。镀铜之后,零件已经有相当强金属了。由于铜层对于整个电镀零件性能起到了至关重要的作,有些品牌会对于铜的厚有一的要求,有通过定铜镍层厚比来接要求,有些则会直接要求铜层厚度。从第步镀光镍始,就进入镀镍阶段。这里虽然也镀镍,但是和化学镍、瓦镍这些的作完全同,而是我们上面到的为了保护铜层保护性电镀。由于光镍层最靠铜层,相当是防腐蚀的后一道屏障,所以其抗腐蚀性能最强,至于如何实的,们下会详展开。这一没有么特殊的地方,就在铜之上镀上一层那么亮的镍层。接下来第十是镀亮镍或珍珠镍,如选择者就最常见的高电镀,平整表面类似镜反射,非常亮;后者则金属更强哑光镀,可以通光亮镍中加珍珠镍添加剂,添加剂中有机子不吸附、脱附零件表面,形成漫射状表面,呈现出沙哑外观。这一层比半镍更靠表,所被特意设计成了更易被腐蚀。第十一微观连续镍目前有两种派,别是微孔镍和微裂纹镍。这一层设计思路是过在人为的微观造出孔或裂纹,使外界够直达光镍/珍珠镍层,从而使腐蚀依人为方式被分散,而是某在某局部集中发生。这种方式可以极地延长电镀零件的性能寿命,更容易生腐蚀。目大多数主流品牌都择了微孔镍,并且定了微孔数密度限,因为这种方式对腐蚀流的散更加稳定,也更易控。第二步就是后一,就镀铬。为么要择铬?因为本身物理学性优异:铬层度高、耐磨,并且会在空中迅形成致密的氧化膜(类似属铝),保护内层属不被腐蚀,不但于装性电镀,在具等领域也会通过镀铬来护钢材。另,高铬有光亮且略泛银蓝色外观,高度防变色,外观态稳,高级感很;而哑光铬有着很的金属感,许多消者甚至无法辨是料件还是金属件,极大升整的运感。以铬顺理成章地成为了装性电镀的表层。我们上面说到,本身耐腐蚀的,那为什么还要计这么多电镀层来防腐蚀呢?我们接下来就将单介绍一下腐蚀以及防腐蚀的机理。我们知道,在自然状态,绝多数学反应都很缓慢,需要特条件激发才会加速生。那么对金属腐蚀来说,原电池构成,就是激发腐蚀的条件。只要有水(空气、雨水),可溶性金属离子(土壤、灰尘、融雪剂等)及氧剂(氧气),就可构成原电池,使原很缓的腐蚀变得更加迅。因为引发腐蚀的质都自然到处存在的,甚至可以说处不,所根本法避免。即使是防腐材料,也会因为长时间暴露在电学环境下而慢发生锈蚀。而一旦表层被锈穿,下层属也法幸免,会更快速度被腐蚀掉。所,既然无法避免,那就只因势利导,利用化学性质不同,让腐蚀依照人们设计的方进行,从而护我们想要护的属。人们通研究现,腐蚀发生的顺序与电极电势有关,极电势越低(或者说越活泼)的属越易被腐蚀,腐蚀的度与位差和浓度因素产生的腐蚀电有关。在了解了原理之后,人们就可以此特意设计出更易生腐蚀的部,让这部分“李代桃僵”,代替保护部分被腐蚀。比如船舶业,般是锌来替钢被腐蚀。在料电镀行业,则是利用镍来代替铜被腐蚀。我们上面到的光镍、光镍(珍珠镍)和镍封都为这目的服务的。通过上图我们可以到,镍/珍珠镍层的电极电势整个镍层中低的,所以腐蚀会过镍封层直接到达镍层(铬电极电势常高,不易被腐蚀),而到达此处的腐蚀,无论向上还是向都将“遇到”电极势更的金属层,以腐蚀将被控制在镍层横向扩,而是向腐蚀光镍层进而锈穿铜层,使整个镀层发生脱落。此之,经微孔镍对腐蚀电流分散,会使腐蚀发生的整体速度再次被降低几数量级,使整个电镀零件防腐性能得到更大提升。通过这样的护手段,理论上可有效保护铜层不会被轻腐蚀,也会使表层铬除一些极端环境或意情况,几乎不会被腐蚀,能够让这些饰性电镀零件,长久地持光,提漂亮外观。那么为了能够让理论变为实,各大车企都根据自己长期的验和后数据,以及品牌定位、目标户群体、成承受力等因素,定了相应的技术标。比如奥迪,在技术标准方面,但详的规了铜层和镍层的厚下限,使各镀层厚度和比例都达到个比较理想水平,并且还根据镀零件位置进行了同的要求(位零件更容腐蚀),同时还规了铬层的上限,一程度上避免供应单纯求试验通过,无脑堆叠层厚而使镀层在交付用户后容发生裂的问题;而且为确保腐蚀能够依照计的方式进,对半光镍与光镍、光镍与微孔镍的位差都做了详细的要求,确保不会因为加剂或工艺波动致防腐性能折扣;为了够保证腐蚀流被散得足够小,还规了较的微孔数下限。除此之外,奥迪对于CASS(酸性盐雾试验)和NSS(中性盐雾试验)后零件价也出了极高的要求,可以达到防腐级,观十级,为业最,可使零件防腐期保持在10年以上。所我们常能够看到,许多上跑多年的老A6,洗完车之后仍然保持闪亮外观,就是于对电镀性能的严格要求。