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摘要：目前汽車行業(yè)中廣泛采用電鍍件作為裝飾品，隨著汽車不斷發(fā)展及普及，電鍍件的使用越來越廣泛，本文重點(diǎn)講述了電鍍件設(shè)計(jì)過程中的開發(fā)原則及注意事項(xiàng)。 關(guān)鍵詞：電鍍工藝；設(shè)計(jì)開發(fā)；原則 我國隨著汽車及相關(guān)裝飾工業(yè)的發(fā)展和人們對(duì)美化生活需求的提高,對(duì)電鍍產(chǎn)品的裝飾性和功能性的需求有了明顯的提高。
1·電鍍定義 電鍍是一種電離子沉積過程，是利用電極通過電流，使金屬附著在物體表面上，其目的為改變物體表面的特性或尺寸。 我國國家標(biāo)準(zhǔn)《金屬鍍覆和化學(xué)處理與有關(guān)過程術(shù)語》GB/T3138-1995對(duì)電鍍有明確的定義，即：電鍍———利用電解在制件表面形成均勻、致密、結(jié)合良好的金屬或合金沉積層的過程。 電鍍能增強(qiáng)基材的抗腐蝕性(鍍層金屬多采用耐腐蝕的金屬)、增加硬度、防止磨耗、提高導(dǎo)電性、潤滑性、耐熱性、和表面美觀。其中塑料電鍍廣泛的應(yīng)用在汽車行業(yè)。 2·塑料電鍍的一般流程 2.1前處理流程  3·設(shè)計(jì)開發(fā)原則 塑料件能否順利進(jìn)行電鍍和電鍍質(zhì)量的好壞，首先取決于塑料基材的選用。用來電鍍的塑料件，應(yīng)確保其表面無缺陷、無明顯的定向組織結(jié)構(gòu)和內(nèi)應(yīng)力。塑料基材的準(zhǔn)備，包括電鍍件的造型設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)與制造、成形加工的方法和規(guī)范等。塑料是非導(dǎo)體。在常規(guī)電鍍前，必須通過一系列的化學(xué)處理，在其表面生成一層導(dǎo)電薄膜，這層導(dǎo)電膜一般只有0.1～0.3um。顯然他的導(dǎo)電性能比金屬件差，所以需要電鍍的塑料件，在不影響外觀和使用的前提下，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能滿足下述要求： 3.1盡量減少銳邊、尖角及鋸齒形 產(chǎn)品設(shè)計(jì)存在銳邊、尖角及鋸齒形等形狀特性時(shí)，存在以下缺陷：1）產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，由于應(yīng)力集中導(dǎo)致鍍件開裂;2）電流較其他地方大，鍍層更厚，內(nèi)應(yīng)力增加，同時(shí)鍍層容易燒焦；3）使用時(shí)這些部位易與其他外界發(fā)生碰撞，或產(chǎn)生變形，導(dǎo)致鍍層脫落；4）正確的設(shè)計(jì)應(yīng)是以一定的圓弧代替銳角，R值一般取0.2～0.4。  3.2電鍍件不宜有盲孔 鍍件如果有盲孔（特別是較深的盲孔）時(shí)，在前處理和電鍍過程中，要帶走許多的溶液,致使溶液互相污染，既影響電鍍質(zhì)量，又會(huì)縮短各種溶液的使用壽命。如果在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，非需要盲孔不可，其盲孔深度最好控制在1/3～1/2之間盲孔底部的修圓半徑要等于或大于3毫米。通孔的直徑也不宜過小，以利于溶液的流通。 3.3減少深凹、突出部位 產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)塑料基材盡量減少深凹、突出部位，因深凹部位和突出部位在電鍍時(shí)的電流密度相差太大，很難保證鍍層厚度和光亮度的均勻一致；在常規(guī)電鍍中，因起始電流密度較小，易蝕去深凹部位的化學(xué)鍍層，出現(xiàn)露塑現(xiàn)象。  3.4排液孔的設(shè)計(jì) 如結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要，必須設(shè)計(jì)為盲孔或其他不易排放電鍍液的結(jié)構(gòu)時(shí)，我們可以在不影響其強(qiáng)度的前提下加設(shè)排液孔。這樣可以有效解決排液不暢的問題。 3.5鍍件應(yīng)有足夠的厚度 在設(shè)計(jì)鍍件的厚度時(shí)，首先應(yīng)滿足鍍件的使用條件。在這個(gè)前提下，不能設(shè)計(jì)的太薄。太薄，在加工和使用過程中，易發(fā)生變形而引起鍍層脫落。壁太厚，則浪費(fèi)材料。 零件應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，壁厚一般在3mm左右，最薄不應(yīng)低于1.9mm，最厚不應(yīng)大于3.8mm，壁厚應(yīng)盡量均勻，其厚度差不超過2倍。否則,容易發(fā)生收縮痕跡。 3.6減少大面積的平直表面 3.6.1鍍件有大面積的平直表面，在常規(guī)電鍍中，因電流密度分布不均，所獲得的鍍層厚度不均，亮度便不均勻。有人認(rèn)為平直表面積應(yīng)≤10cm2。 3.6.2如果鍍件需要更大的平直表面，也應(yīng)使中間部位略微隆起，隆起度為0.1～0.2毫米/厘米。 3.7脫模斜度 鍍件造型設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮到成型時(shí)要易于脫模，否則強(qiáng)行脫模會(huì)拉傷或扭傷鍍件表面。只要在鍍件的內(nèi)、外部分留有適當(dāng)?shù)拿撃Ｐ倍?，上述現(xiàn)象即可避免。若鍍件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不允許時(shí)，應(yīng)給出較大的公差范圍，使模具設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)模具時(shí)，可在規(guī)定的公差范圍內(nèi)，有選擇脫模斜度的余地。 3.8加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì) 塑料電鍍件不希望有加強(qiáng)筋，但某些產(chǎn)品在規(guī)定的壁厚內(nèi)，達(dá)不到設(shè)計(jì)所要求的機(jī)械強(qiáng)度時(shí)，可采用適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)筋來提高機(jī)械強(qiáng)度。在設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋時(shí)應(yīng)注意： (1)不采用長方形加強(qiáng)筋。加強(qiáng)筋的寬度要比它附著的壁厚小，一般只為壁厚的1/2到3/4；(2)加強(qiáng)筋的厚度為鍍件厚度的1/8，有的資料規(guī)定不大于0.6毫米；(3)為了防止應(yīng)力過分集中而影響鍍層附著力，在加強(qiáng)筋與附著面的相接處以及在加強(qiáng)筋的端頭都應(yīng)有一定的圓弧，R取值為壁厚的1/8。加強(qiáng)筋的底部修圓半徑為0.5～1毫米。 3.9電鍍件的模具 電鍍件的模具要求比一般注塑模具要求高，模具的型腔材料一般要求NAK80或者718H，材料需要熱處理到35度左右，還有模具澆口要求很光滑，防止注塑時(shí)殘留在澆口的冷料進(jìn)入模具型腔，造成產(chǎn)品表面缺陷或產(chǎn)品報(bào)廢。 為了確保鍍件與掛具有較大的接觸面，防止接觸不良或燒焦接觸點(diǎn)，要求塑料鍍件與掛具的接觸面比金屬件大2～3倍。產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)要考慮產(chǎn)品在電鍍過程的工藝夾片，如不清楚需要及時(shí)跟電鍍公司聯(lián)系。如果電鍍利用現(xiàn)存在的結(jié)構(gòu)作為導(dǎo)電點(diǎn)，容易造成產(chǎn)品露塑和結(jié)構(gòu)變形。應(yīng)留有電鍍裝掛位置，以便獲得均勻的鍍層，裝掛裝置應(yīng)設(shè)計(jì)在不影響外觀的部位，裝掛薄壁件時(shí)要防止鍍件變形。 4·電鍍件相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 4.1鍍層性能要求 表面鍍層為銅＋鎳＋鉻電鍍層，應(yīng)符合GB/T 12600-2005《金屬覆蓋層塑料上鎳＋鉻電鍍層》的規(guī)定： 微孔密度：用GB/T 12600-2005附錄E中方法測定微孔數(shù)。每平方厘米內(nèi)不少于10000個(gè)小孔。 冷熱循環(huán)：滿足GB/T 12600-2005的7.6要求按附錄A.3中方法進(jìn)行熱循環(huán)試驗(yàn)。經(jīng)三次循環(huán)后，工件的鍍層不應(yīng)有開裂、鼓包、剝落、麻點(diǎn)或變形等缺陷。 4.2鍍層耐腐蝕性能要求 電鍍件應(yīng)滿足GB/T 10125－1997《人造氣氛腐蝕試驗(yàn)鹽霧試驗(yàn)》的5.3的要求： 銅加速乙酸鹽霧試驗(yàn)（CASS試驗(yàn)）方法進(jìn)行72小時(shí)試驗(yàn)后，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)達(dá)到9級(jí)或10級(jí)。 注：其試驗(yàn)結(jié)果的評(píng)價(jià)應(yīng)根據(jù)GB12335－90中規(guī)定方法進(jìn)行判定鍍層級(jí)別。根據(jù)GB T 6461中規(guī)定方法判定保護(hù)層級(jí)別。 |
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