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【揭秘】真空喷镀法如何实现ABS制品表面金属化?

真空喷镀法也称真空蒸发镀,是在高真空条件下进行的塑料表面金属化处理方法。塑料表面金属化技术按工艺方法可分为干法和湿法两大类,电镀就属于湿法工艺,而真空蒸发镀、溅射镀等属于干法工艺。它具有工艺简单,成本低廉,生产效率高,对环境无污染等优点。

其工艺过程一般为:ABS制品,脱脂(净化)→干燥→喷涂底漆→干燥→真空喷镀→喷涂面漆→干燥。



一、脱脂(净化)

用洗涤剂或汽油对制品进行严格清洗,并反复用水冲洗干净。清洗后供干,最好用乙醇脱水后再烘干,烘干湿度以塑料不变形为原则。

目的:膜层与镀件表面结合力的大小是产品质量重要的指标,镀件表面若有油脂、吸附水、灰尘等会降低膜层的结合力,影响表面粗糙度。

 

二、喷涂底漆

浸涂或喷涂的方法:将底层涂料均匀的涂布在制品表面,要求没有结点和挂痕等现象。涂层厚度约为1020μm

喷涂底漆的目的:是防止塑料中的水分、有机气体和挥发物排出,影响真空度,同时起到平整作用。

喷涂场所要求:清洁,相对湿度低于80%,温度应在2035℃之间。底层涂料选择的关键是考虑与制品的附着力。一般应选择对塑料有一定溶解能力的涂料,但溶解能力不能过强,否则会侵蚀塑料表面,造成皱纹、裂缝等外观缺陷以及干燥时间过长。

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图1 真空蒸发镀的效果


三、干燥

如果涂料是自干型,可在室温下自然干燥或在30~40℃下供干。如果涂料是烘干型,应注意烘干温度和时间。 

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图2 涂料

 

四、真空喷镀

把喷涂底漆的ABS制品放入真空室,并抽出空气。真空喷镀的加热方式有3种:电阻加热方式、高频感应加热方式、电子束加热方式。一般用电阻加热方式较多,电阻加热器多用石墨制成。真空室中有由一组正负电极和含碳的石墨坩埚组成的蒸发源,石墨坩埚固定在电极上。

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图 3真空蒸发镀设备

当电极通电时,由于石墨坩埚电阻大,产生大量热量,温度可达1000℃以上。这时将金属丝准确而连续的送至石墨坩埚的高温点上,使金属熔化进而气化,向上蒸发至制品表面,形成金属镀膜。真空度越高,镀膜质量越好。蒸镀要快即所谓“闪蒸”,时间一般十几秒钟,不宜过长,否则镀层灰暗,影响质量。膜厚一般为(5~10)x10-8m

 

五、喷涂面漆

在金属镀膜上涂一层保护涂料层,厚度约为5~10μm,以保护金属膜,提高其耐水、耐腐蚀和耐磨性能。同时通过对面漆颜色的调配,可使制品获得各种颜色。面漆应考虑其与金属镀膜的附着力,同时还要有极好的透明性、优良的耐候性、不易泛黄和变色、硬度高、耐腐蚀、耐磨、耐溶剂。如丙烯酸树脂漆一般能较好满足底漆和面漆的要求。

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 图 4 真空喷镀制品

 

六、注意事项

在全部的工艺流程中,有如下几点决定了工艺的成败:需要加工的零部件表面状态,这包括产品是否存在缺陷,表面状态,表面污染物等,表面缺陷的存在会导致外观件最终美观度。当然对于微小缺陷的存在,喷涂工艺可以掩盖。但是在注塑或者冲压成型过程中造成的批量瑕疵品必须在进货检验前剔出。

表面状态:这涉及是否是透明件,表面特殊粗糙度设计。设计外观状态要求的,必须在工艺制定前考虑整体工艺路线,否则完成后难以得到预想的外观效果。

表面污染物:对于批量产品,如何去除前段工序残留的污染物是关系质量与效率的关键。例如在注塑过程中产生的脱模剂的去除夹具的设计,这包括夹具是否适应全部工艺流程,是否能保证表面均匀性,装夹效率

 

文章来源于锦湖日丽,艾邦高分子整理编辑

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