韓國(guó)LG XR474 ABS塑料樣品的準(zhǔn)備
韓國(guó)LG XR474 ABS塑料基體試樣的規(guī)格為20mm×10rnn-lx3mm,對(duì)成型后的成品進(jìn)行鉆孔(用于掛裝),接著先后經(jīng)過(guò)300#砂紙粗磨、600#砂紙打磨、1000#砂紙水磨和1500#砂紙水磨。考慮到長(zhǎng)方體型基體的邊角在電鍍時(shí)可能因電荷集中而出現(xiàn)燒焦現(xiàn)象,且邊角位置的內(nèi)應(yīng)力較大,對(duì)鍍層結(jié)合力影響不好,故將塑料基體的直角、銳邊改為圓弧過(guò)渡。
工藝流程及鍍液組成
在韓國(guó)LG XR474 ABS塑料表面電鍍Ni—w合金的工藝流程為:去應(yīng)力一冷水清洗一除油一熱水清洗一冷水清洗一酸洗一冷水清洗一粗化一冷水充分清洗一中和一冷水清洗一一次還原一冷水清洗一浸酸一冷水清洗一敏化一冷水清洗一去離子水清洗一活化一冷水清洗一二次還原一冷水清洗一化學(xué)鍍銅一冷水清洗一上掛具一弱浸蝕一加厚電鍍銅一電鍍Ni—w合金一卸掛具一干燥一質(zhì)量檢測(cè)。制定出如下化學(xué)鍍銅工藝:硫酸銅16g/L,37%甲醛25mL/L,酒石酸氫鈉25L,氫氧化鈉5g/L,氯化銨2g/L,溫度50。C,pH12,時(shí)間30min,采用90—2恒溫磁力攪拌器加熱至規(guī)定的溫度并攪拌。
考慮到化學(xué)鍍銅后塑料上的金屬化表層極薄,電鍍Ni—W合金之前還要先加厚電鍍一層銅或鎳,以防止化學(xué)鍍銅層局部溶解。另外,由于ABS塑料的熱膨脹系數(shù)(8×10/oC)與Ni—W合金差別甚大(w為4.5×l0-6/。C,Ni為1-3×l0/oC),而銅的熱膨脹系數(shù)(1.7×l0-5/。C)與ABS較接近,若在化學(xué)鍍銅層上直接進(jìn)行合金電鍍就會(huì)在溫度變化時(shí)產(chǎn)生開(kāi)裂、起皮等現(xiàn)象,嚴(yán)重影響結(jié)合力,故在電鍍之前加鍍一層銅可以起到緩沖作用。加厚電鍍銅采用常規(guī)酸銅工藝,條件如下:硫酸銅200~250g/L,硫酸60—80g/L,室溫,電流密度2.0~2.5A/dm,時(shí)間20~30min,陽(yáng)極為紫銅板,采用90.2恒溫磁力攪拌器加熱至規(guī)定的溫度并攪拌。
采用由硫酸鎳、鎢酸鈉、檸檬酸和氨水組成的鍍液進(jìn)行Ni—w合金電鍍。在事先做了一定量的實(shí)驗(yàn)以后,初步確定以六水合硫酸鎳與二水合鎢酸鈉的質(zhì)量濃度之比(兩者的總量保持在210g/L)、鍍液溫度、pH及電流密度作為考察因素,每個(gè)因素設(shè)定5個(gè)水平,采用L25(5。)正進(jìn)行正交試驗(yàn)。試驗(yàn)中,檸檬酸的添加量等于硫酸鎳與鎢酸鈉的總物質(zhì)的量,氨水用作調(diào)節(jié)鍍液至規(guī)定的pH,陽(yáng)極為鎳板,電鍍時(shí)間均為45min,采用90—2恒溫磁力攪拌器加熱至規(guī)定的溫度并攪拌。
化學(xué)鍍銅層的質(zhì)量
韓國(guó)LG XR474 ABS塑料上的化學(xué)鍍銅層完全達(dá)到GB/T12600-1990的質(zhì)量要求,其表面及斷面形貌化學(xué)鍍銅層表面平整細(xì)致,有光澤。化學(xué)鍍銅層均勻連續(xù),厚度為2~3um。
韓國(guó)LG XR474 ABS硬度、與基體結(jié)合力及耐磨性
*優(yōu)條件下制備的Ni_w合金鍍層的顯微硬度為668.25HV。按GB/T12610-1990的規(guī)定進(jìn)行了4個(gè)熱循環(huán)試驗(yàn)后,鍍層未出現(xiàn)起泡、開(kāi)裂、脫落等現(xiàn)象,說(shuō)明鍍層與基體的結(jié)合良好。以純鎳鍍層為參考基準(zhǔn),Ni-W合金鍍層的相對(duì)磨損率為4.2,可見(jiàn)Ni—W合金鍍層的耐磨性能比純鎳鍍層優(yōu)良。這可能主要是因?yàn)榻醴蔷B(tài)的Ni—W合金鍍層組織致密,鍍層中晶界、孔隙、位錯(cuò)等極少,因此其耐磨性能相對(duì)較高。
(1)對(duì)ABS塑料進(jìn)行預(yù)處理、化學(xué)鍍銅、加厚鍍銅后,在基體表面沉積出均勻致密的銅層,在此基礎(chǔ)上控制好電鍍工藝,可以制備出微晶結(jié)構(gòu)的Ni—W合金鍍層。這種鍍層表面外觀細(xì)致平整,較有光澤,且有較高的顯微硬度、良好的結(jié)合力及優(yōu)良的耐磨性能。
(2)通過(guò)正交試驗(yàn),得出ABS塑料上電沉積Ni—w合金鍍層的*佳鍍液配方及操作條件為:NiSO4"6H2O60g/L,Na2WO4~2H2O150edL,檸檬酸130e/L,鍍液溫度65。C,pH5,電流密度20A/dm,施鍍時(shí)間45min,鎳板為陽(yáng)極,采用90—2恒溫磁力攪拌器加熱至規(guī)定的溫度并攪拌。