可電鍍的塑料介紹：歷史與應用

01.應用情況

金屬覆蓋的塑料件幾乎無處不在。

浴室的淋浴頭是金屬鍍層的塑料件。它們的許多配件和其他浴室設備就像一個堅固的門，但內部其實是塑料。廚房的用具和家具零件很多也是電鍍的塑料件。

汽車工業(yè)使用塑料上電鍍已經很長時間了，不管外飾件和內飾件、保險杠、標牌、手柄等等：它都是由塑料通過電鍍制成的。

電鍍能夠產生眾所周知的非常漂亮的外觀。

電鍍行業(yè)在非導電有機材料上面發(fā)展廣泛，比如手機的外表面或筆記本電腦都有應用。但是，在電子應用領域，塑料電鍍的最大的應用是印刷電路板行業(yè)，電子元件如電阻器、電容器、晶體管和晶片等。這些用來連接到個人電腦、收音機、CD播放機、手機等。

因此，我們可以將塑料電鍍的應用分為兩類：裝飾性鍍層和功能性鍍層。

裝飾性鍍層注重美觀和光澤，例如，香水瓶蓋上的應用，是在塑料材料上選擇產生金屬的外觀。

功能性鍍層主要用于顯示良好的電性能--導熱系數(shù)，用于產生連接或者在電子部件之間或屏蔽某些盒子的內部或保護電子設備免受外部電磁場的影響，電磁輻射對環(huán)境的影響等。

02.塑料的優(yōu)點

塑料運用的越來越廣泛，主要由于以下的優(yōu)點：

  • 塑料質輕! 塑料的密度: 0.8 - 2.2 克/立方厘米，鋼鐵為 7.8 克/立方厘米，鋁為 2.7 克/立方厘米，作為工件運用到汽車行業(yè)時，重量進一步減輕汽車的重量。

  • 硬度和韌度兼?zhèn)?/span>

  • 耐化學腐蝕

  • 良好的絕緣特性

  • 可塑性

  • 較低的操作溫度

  • 低成本 - 高產量



可電鍍的塑料包括有ABS或ABS/PC、PP、PA和LCP等，以下對這幾種塑料展開討論。

03.ABS塑料

相當多的不同種類的塑料被認為是可電鍍的。首先，非常便宜和容易電鍍的是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）塑料，應用的相當廣泛。

ABS塑料多應用于淋浴頭和其他浴室配件。但因為它很容易成型，但也有一個缺點：它在在70℃以上，機械穩(wěn)定性差，尺寸穩(wěn)定性會差。很早開始，ABS塑料就與較硬的塑料-聚碳酸酯（PC）搭配。

選擇PC是有歷史原因的。

ABS的最大供應商是當時也是PC的最大供應商。這種混合物通常含PC 50%的比例，但PC的比例也可能高達85%。

越高的PC含量會導致金屬層的結合力變差。因此，最終用戶必須找到適合一定的高溫和結合力之間平衡的PC比例。


04.聚丙烯（PP）

對于一些特殊的應用，特殊種類的塑料也有在應用。

例如，在化妝品行業(yè)，使用聚丙烯（PP）。它們填充有礦物如碳酸鈣來改善結合力。因為PP塑料表面的礦物層被粗化掉，形成非常小的孔，這樣金屬層便有錨點，從而增加其結合力。礦物材料可以使用不同的填充比例，因此重量也會同比例的增加。

這種通過對塑料的填充對電鍍是非常好的。使用PP的主要原因是因為其化學穩(wěn)定性，耐溶劑溶解性。如酒精和油類會從香水蓋冒出來，如果是ABS塑料，會被溶解，而使用PP塑料卻不會。

今天，研究人員正在尋找特殊的各種PP材料，給人“當帽子被掀開時，有戰(zhàn)斗的感覺”。

這個行業(yè)曾試圖引進一種填充有硫酸鋇的聚酯材料，但失敗了。這是因為這種比重約為3克/立方厘米的材料，被事實證明，這種塑料的價格很高。

05.聚酰胺尼龍（PA）

聚酰胺尼龍材料(PA)的機械強度非常高，是可以滿足很多方面的需求。直至今天，最大的應用可能是汽車的內門把手，原因是為了減輕汽車的重量。

如果門把手使用鋅合金壓鑄件會增加車身的重量，因此其重量會翻倍。四個尼龍PA手柄可節(jié)省數(shù)百克的重量，在當今汽車輕量化的趨勢下，所有大型汽車制造商都會使用PA的電鍍。

實際上只有少部分的PA材料適合電鍍，一般來說，只有PA家族的PA6，PA 66以及聚亞胺PAA可考慮電鍍。這些材料的物性很大程度取決于注塑成型時的溫度。

對于PA的電鍍，需要使用與ABS不同的電鍍工藝。其最大的區(qū)別是PA電鍍時，需要趕走大量的水（大約占到其重量的5%），即電鍍前需要烘烤。

06. LCP

對于一些特殊應用，一種非常穩(wěn)定的，在不同溫度下形變很小，尺寸穩(wěn)定性高的材料叫液晶聚合物LCP。

它是一種新型的高分子材料，在熔融態(tài)時一般呈現(xiàn)液晶性。電子電氣是LCP的主要市場：電子電氣的表面裝配焊接技術對材料的尺寸穩(wěn)定性和耐熱性有很高的要求（能經受表面裝配技術中使用的氣相焊接和紅外焊接）。印刷線路板、人造衛(wèi)星電子部件、噴氣發(fā)動機零件、汽車機械零件、醫(yī)療方面。

經常，塑料的特性一般不來自于聚合物本身，而很大程度上其物理和化學特性是被一些特殊的填料所影響。甚至傳統(tǒng)塑料如ABS也不僅包含丁二烯，大量的其它添加劑決定了塑料在環(huán)境中的特性。

如果有人考慮在塑料上鍍金屬，仔細研究發(fā)現(xiàn)并沒有壞處。它的高溫分解和變形等熱特性如何？電鍍過程中的吸水性如何？所有這些數(shù)據(jù)都可以由塑料制造商提供。

07.寫在最后

如何選擇合適的塑料類型，ABS還是ABS/PC，或者PA，PP，LCP等，需根據(jù)塑料件在具體的使用環(huán)境和測試要求而定。

同時，塑料的使用成本也至關重要。