欢迎光临金属加工网站,这里是金属材料工艺技术中心

金属加工

专业超硬材料,铝制品,特种陶瓷加工服务

[利用金属的冷塑性加工的零件]这些加工工艺能让塑料变金属

作者:jcmp      发布时间:2021-04-20      浏览量:0
随着人们审美的提高,金属质感越来越受到

随着人们审美的提高,金属质感越来越受到到大家的喜爱,但是金属材料成本比较高,限制了一些日常用品的应用。塑料质量轻且有些性能更能够满足一些日常用品的应用,但是塑料的表面质感不够美观,而且容易让其产生廉价感。那么如何可以让塑料拥有金属质感,可以更好的替代金属材料,将两者的优点结合起来呢?下面是几种 塑料表面金属化 的加工工艺,让我们一起来了解一下什么是 塑料表面金属化 工艺。

塑料金属化工艺是什么? 塑料金属化基本分为两大类,一是塑料表面金属化,另一个是塑料整体金属化。前者又分为干法和湿法等。干法主要包括物理气相沉积和化学气相沉积等;湿法主要包括化学镀、电镀以及化学还原等。

一、干法金属化(干法镀膜)

1. 物理气相沉积(PVD) 主要包括真空蒸发和磁控溅射。要求沉积薄膜的空间要有一定的真空度,所以真空技术是物理气相沉积法的基础。

真空蒸发法是指在真空环境下加热镀膜材料,使其在极短时间内蒸发,沉积在塑料表面上形成镀层。

优点:此法成膜速率快、效率高,但薄膜与基体结合较差。为此,人们将等离子刻蚀和真空蒸发法结合起来以提高结合力(离子镀)。 缺点:只能蒸发像铝这种低熔点的金属。

磁控溅射法是用高能离子轰击靶材,使靶材表面原子获得足够能量脱离母材,并按相应的溅射方向飞跃出来,沉积在塑料表面的方法。 优点:与真空蒸发法相比,磁控溅射法不需要预处理,结合力较强,且能沉积多种金属。深圳市大富精工有限公司致力于纳米注塑成型工艺。

2.化学气相沉积(CVD) 化学气相沉积是把含有沉积元素的反应气体引入反应室,在基体表面发生化学反应,并把固体产物沉积到基体表面的过程。有研究者用此方法在PTFE上成功沉积了铜。

优点:化学气相沉积膜层致密,结合力强,厚度比较均匀,膜层质量稳定。 缺点:影响膜的组成和结构的因素很多( 如气体运动速率、压力分布、温度等),必须严格控制才能得到理想的膜。同时,传统的化学气相沉积法反应温度通常很高( 900~ 2000 ℃),容易导致基体变形和组织变化。

二、湿法镀膜

由于化学镀、电镀以及化学还原等方法都要在溶液中进行,所以被称为湿法镀膜。

1.化学镀 化学镀是目前使用最广泛的一种塑料金属化加工方法,依据氧化还原反应原理,利用强还原剂在含有金属离子的溶液中,将金属离子还原成金属而沉积在各种材料表面形成致密镀层的方法。

优点

1)镀覆过程不需外电源驱动,设备简单;

2)均镀能力好,形状复杂,有内孔、内腔的镀件均可获得均匀的镀层;

3)镀层致密,孔隙率低;

4)适用的基体材料范围广,可在金属、非金属以及有机物上沉积镀层;

5)容易制取非晶态合金和某些持殊功能薄膜,如磁学、光学、电学等功能镀层。 缺点:镀液寿命短、稳定性差,镀覆速度较慢。

2.电镀 电镀是一利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程,是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺。

优点:电镀能增强金属的抗腐蚀性(镀层金属多采用耐腐蚀的金属)、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、光滑性、耐热性和表面美观。 缺点:需要使用对环境有害的铬金属衍生物和镍,危害环境 目前用于电镀最多的塑料是ABS,其次是PP。另外PSF、PC、PTFE等也有成功电镀的方法,但难度较大。

3.化学还原法 化学还原法制备聚合物金属化表面主要步骤: 1)将含有极性基团的聚合物和能与其形成络合物的金属盐共同溶解在溶剂中制成均匀的溶液 2)将溶液通过蒸发成型得到样品 3)将样品置于还原溶液中,通过化学还原反应在样品表面上形成导电金属层。 优点:化学还原法一定程度上解决了表面结合力差,耐久性不佳,镀膜设备造价高,工艺复杂等问题,具有很大的发展空间。

三、其他金属化镀膜方法

1.金属涂料涂装 采用以银、铜、镍、铝等金属粉末符合的涂料,涂装于塑料上使塑料金属化。这种方法除了使塑料表面具有金属质感的装饰作用外,还可以利用图层的导电性,作为使塑料手机壳具有屏蔽性能的方法。

2.金属喷涂 金属喷涂是用熔融金属的高速粒子流喷在基体表面,以产生覆层的材料保护技术。包括电弧喷涂,等离子喷涂、火焰喷涂和高速氧燃料喷涂。 优点 1)颜色丰富; 2)液体环境中加工,可实现复杂结构的表面处理; 3)工艺成熟、可量产; 4)有独特的透明度,光泽度高。 缺点 1)成本过高 2)熔融状态下的金属颗粒和高温焰流会对聚合物基体材料表面产生破坏,由于热喷涂的加热温度较高,所制得得金属涂层由于氧化和较大孔隙率很难满足使用要求。

因此,在聚合物基材料表面一般采用冷喷涂的方法进行金属层涂覆,冷喷涂技术仅需要很少量的热量输入,加热温度低,颗粒飞行速度高,有效防止了热喷涂时的热影响,减少了基体表面三维畸变、涂层氧化、相变等问题。

3.金属粉复合法

四、总结

塑料表面金属化工艺可以实现塑料外观金属质感,让其变成假金属,经过塑料表面金属化工艺得到的塑料制品在导电性、磁性、导热性等方面比金属材料更有优势。但是目前可以应用金属化的塑料种类还是很少